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PSCAD/EMTDC에 의한 태양광전원 연계용변압기의 결상사고 특성 분석
강갑석(Kab-Seok Kang),이후동(Hu-Dong Lee),태동현(Dong-Hyun Tae),노대석(Dae-Seok Rho) 대한전기학회 2020 전기학회논문지 Vol.69 No.2
Recently, the installation of renewable energy sources(RES) such as PV system is being rapidly increased according to the Korean government policy of low-carbon green growth. However, when large scale PV systems are installed and operated in distribution system, open phase faults may be occurred at points of common coupling. Specifically, if open phase faults are occurred, the PV system should be stopped by prevention function of islanding of inverter, but it is reported that there are undetected cases for open phase circuit. And also, a phenomenon of open phase circuit may supply reverse power flow in grid-connected transformer. Therefore, this paper proposes modeling of open phase fault using PSCAD/EMTDC S/W and implements test devices to analyze cause of open phase circuit which is occurred at inverter side of PV system. Based on modeling and test devices, it is confirmed that the proposed methods are useful and practical tools for fault analysis of open phase circuit according to wiring connection and iron core structure in grid-connected transformer.
태양광전원 연계용변압기의 결상사고 검출 알고리즘에 관한 연구
강갑석(Kab-Seok Kang),태동현(Dong-Hyun Tae),이후동(Hu-Dong Lee),노대석(Dae-Seok Rho) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.5
태양광전원이 설치된 배전선로의 단선 등으로 결상사고가 발생하는 경우, 연계용변압기의 철심형태 및 결선 방법에 따라 여러 가지 문제점이 발생할 가능성이 있다. 즉, 단선사고 발생 시 태양광전원 인버터의 단독운전 방지기능에 따라 결상을 감지하여 발전을 정지해야 하지만, 결상을 인지하지 못하고 계속 발전하는 사례가 보고되고 있으며, 연계용 변압기의 역조류 현상으로 인해 결상된 상으로 전원을 공급하여 계통에 악영향을 주는 문제점이 발생하고 있다. 하지만, 기존의 결상사고 보호계전기(Open Phase Relay, 47)는 태양광전원 연계용변압기의 결선방식과 철심형태에 따라 결상된 상에 전압이 유지될 수 있어서, 결상사고 검출이 어려워, 새로운 결상사고 검출 알고리즘이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전류비교방식의 개념을 이용하여, 연계용변압기 1, 2차측의 전류와 위상을 비교하여 결상사고를 검출하는 새로운 개념의 알고리즘을 제안한다. 또한, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 수배전반, 저압 배전선로, 부하, 연계용변압기, 태양광전원으로 구성된 배전계통과 결상사고 검출 보호장치의 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 결상사고 검출 보호장치를 구현한다. 상기의 모델링과 결상사고 검출 알고리즘을 바탕으로 태양광전원 연계용 변압기의 결선방식과 철심구조에 따라 결상사고 검출 보호장치의 특성을 분석한 결과, 결상 시 연계용변압기의 동작 기울기와 1차측 전류 불평형률이 보호장치의 정정 값(30[%])을 초과함에 따라 결상사고가 정확하게 검출되어, 제안한 알고리즘이 결상사고 보호방식에 유용함을 알 수 있었다. In the case of open phase faults caused by the disconnection of distribution feeders interconnected to a PV system, many problems can occur depending on the core type and wiring method of the grid-connected transformers. Moreover, open phase faults are difficult to detect because the open phase voltage of the existing protection relay (Open Phase Relay (47)) can be maintained, even though a disconnection fault occurred, depending on the wiring method and the iron core type of the grid-connected transformer for a PV system. Therefore, this paper proposes a novel algorithm to detect open phase faults by comparing the currents and phases between the primary and secondary sides of a grid-connected transformer. In addition, this paper presents the modeling of a distribution system and protection devices for detecting open phase faults using PSCAD/EMTDC S/W, and implements a test protection device for detecting open phase faults based on the above-mentioned modeling. The simulation and test results confirmed that the proposed algorithm is useful for detecting open phase faults according to the wiring method and iron core type of grid-connected transformer for a PV system because operation slope and unbalance rate of the primary current exceed the setting value (30[%]) of the protection device.
박강서(Kang-seo Park),박정은(Jung-eun Park),박광수(Kwarg-soo Park),최종수(Jong-soo Choi),강갑석(Kab-seok Kang) 한국조명·전기설비학회 2011 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5월
전력계통이 초고압, 대규모화되고 대용량 전력설비들의 고신뢰도 운전이 한층 요망되고, 가공전선로의 경과지 확보가 어려운 환경에서 해저케이블의 건설 기법 도입 되고 있다. 현재 도서지역 및 대규모 하천을 횡단시 물밑전선로 시공법을 개발 및 적용하여 건설이 되고 있으나 물밑전선로의 공정 특성상 굴착/포설, 되메우기등일련의 공정이 연속적으로 진행됨에 따라 검사시기 불일치 시 검사입회가 불가하여 사용전 검사시 선로의 안정성과 위험요소들을 파악할 수가 없어 중간검사를 통하여 케이블 및 시공의 신뢰성과 안정성을 확보해야 하며 향후 지속적인 연구와 관심이 뒷받침되어져야 할 것이다. High-voltage electric power system, becoming large scale operation, high reliability of power facilities and more factory, processing aerial transmission line route of securing the construction of submarine cable in a difficult environment, techniques are being introduced. The present book, and a large river crossing the region during the development and application of underwater transmission line construction method is the construction process, but the nature of underwater transmission line excavation/laying, and a series of refilling process progresses continuously scan the possible presence of time inconsistency inspection before using the test track at the risk factors of stability and I do not understand them through the cable and construction of the middle test of reliability and to ensure the stability and continued research and interest in the future will be backed
리튬이온전지를 이용한 가정용 태양광모듈의 출력 증폭장치의 구현
태동현(Dong-Hyun Tae),이후동(Hu-Dong Lee),신건(Jian Shen),강갑석(Kab-Seok Kang),노대석(Dae-Seok Rho) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.4
본 논문에서는 태양광 스트링이 음영에 의하여 인버터에서 탈락되는 것을 방지하기 위하여, 태양광 스트링에 리튬이온전지를 직렬로 연결한 태양광모듈 출력 증폭장치를 제안한다. 즉, 태양광 스트링부, 출력 증폭장치부, 계통연계형 인버터부로 구성된 태양광모듈의 출력 증폭장치를 구현한다. 이를 바탕으로 제안한 태양광모듈 출력 증폭장치의 특성을 분석한 결과, 출력 증폭장치는 부분 음영에 의하여 전압저하가 발생된 스트링의 전압을 적절히 보상함으로서, 스트링이 인버터에서 탈락되지 않고 지속적으로 출력을 유지하여, 태양광전원의 운용효율을 상당히 향상시킬 수 있음을 확인하였다.