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- 주제어 : 배전계통 전기품질 (검색결과 5 건)
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에너지 저장장치 및 분산전원 연계를 위한 UPQC의 운전과 제어에 관한 연구
전력품질보상기(Power Quality Conditioner)란 전력품질(Power Quality) 향상을 위해 배전계통에 설치되는 전력전자기기를 의미한다. 이 중 대표적인 기기가 UPQC(Unified Power Quality Conditioner)이다. UPQC는 순간전압강하, 순간전압상승, 고조파전류 등의 외란에 대해 총체적으로 보상 가능한 시스템으로 개발되었다. 그러나 에너지 저장장치가 없어 순간정전 발생 시 막대한 손실을 초래하게 된다. 또한 최근 전력시장의 추세인 환경친화적 전력생산, 고신뢰성 전력공급, 그리고 전력사업자유경쟁화에 기인한 소규모 발전시스템인 분산전원(Distributed Generation)의 배전계통연계가 크게 대두될 전망이다. 본 논문에서는 배전계통의 연계점(PCC: Point of Common Coupling)에 설치하여 전력품질 향상은 물론 분산전원이 생산하는 전력을 부하와 배전계통에 공급하는 새로운 개념의 UPQC 시스템을 제안하고 운전과 제어방법을 고찰하였다. 제안된 시스템은 평상시 에너지 저장장치인 Super-capacitor에 에너지를 저장하게 되며, 순간정전 발생시에는 에너지를 방전시켜 부하에 일정전력을 공급하게 된다. 또한 DC-Link에 분산전원을 결합하여 전력품질 향상 뿐 아니라 UPQC의 병렬인버터를 통한 순조류와 역조류 형태의 전력조류제어가 가능함을 확인하였다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 동작특성과 제어방법을 고찰하기 위해 PSCAD/EMTDC(Power System Computer Aided Design/Electro Magnetic Transients DC Analysis Program)을 이용한 상세 시뮬레이션 모델을 개발하였으며, 이를 근거로 20kW급 하드웨어 시스템을 설계·제작하여 제안하는 시스템의 타당성을 실험을 통해 검증하였다. 개발된 하드웨어는 배전계통에 실제 적용 가능한 수백 kW 용량으로 확장 가능할 것으로 사료된다. Power quality conditioner means a power electronic equipment installed in the power distribution system for the purpose of improving the power quality One typical equipment is UPQC(universal power quality conditioner), which was developed to compensate the power distribution system against the disturbances such as voltage sag, voltage swell, harmonic current, etc. However, since UPQC has no energy storage, it can not compensate the power distribution system against the power interruption, which brings about severe damage to the load. Another big issue is that the distributed generation will come into wide use for the future power distribution system. This trend is due to the recent change in electricity market, which expresses as highly reliable supply, free competition, environmentally preserved generation. In this dissertation a new UPQC system, installed at the point of common connection in the distribution system, was investigated. The UPQC system can supply the power to the load and the distribution system from the distributed generation as well as improve the power quality. The new system stores the electrical energy into the super capacitors in normal operation mode and release the stored energy to maintain the load power equal when the sudden voltage interruption occurs. The new system can supply the power produced from the distributed generation to the load and the distribution system in the form of forward flow or backward flow through the shunt converter. In this dissertation PSCAD/EMTDC(Power System Computer Aided Design/Electro-Magnetic Transient DC Analysis Program) was utilized to develop a detail simulation model and to verify the system operation and the control scheme. Based on the simulation results, A hardware system of 20kVA power rating was designed and constructed to verify the system feasibility through experimental work. The developed hardware could be expanded to the actually applicable rating of several hundred kVA for the distribution system.
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주성철 성균관대학교 일반대학원 2014 국내석사
최근 지구온난화 문제 및 저탄소 배출 정책으로 자동찬 산업은 새로운 전환기를 맞이하고 있다. 전 세계적으로 전기자동차 개발이 활발히 진행되고 관련 산업이 급성장하고 있다. 언제 어디서든 쉽게 전력을 공급할 수 있는 충전인프라 기술 개발이 이루어지고 있으며 전기 자동차를 10분이내의 빠른 충전으로 100km 이상을 여행 할 수 있는 전기자동차 급속충전기가 연구 및 개발되고 있다. 일반적으로 급속충전기는 AC전력을 DC전력으로 변환하는 전력변환장치와 다양한 전압을 공급하기 위한 DC-DC 전력변환기로 구성되어 있으며 효율성, 신뢰성, 비용, 크기, 무게를 고려한 설계가 이루어진다. 급속충전기의 경우 3상 380V전압을 사용하기 때문에 배전계통과의 전기적 차단이 중요하며 일반적으로 전력전자 설비들이 가진 고조파 등의 문제를 야기 할 수 있다. 본 논문에서는 기존 배전 계통에서 전기자동차 급속 충전으로 인한 영향을 분석 하였으며 급속충전기 분석 및 배전계통의 영향 분석을 위해 EMTP (Electric Magnetic Transient Program)로 시스템을 모델링하였고, 모델링 한 급속충전기를 계통에 연계하여 배전계통에서의 전기자동차 급속충전기의 영향을 연구하기 위해 고조파를 분석하였다.
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