STATCOM과 조상설비를 이용한 풍력단지가 연계된 전력계통의 전압제어

국문 초록 (Abstract)

풍력발전은 풍력단지가 전력계통과 접속되는 모선의 전압을 유지 또는 제어하기 위한 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 풍력단지와 계통 접속점(POI - Point of Interconnection) 모선을 연결하는 선로의 무효전력 손실 때문 에 풍력터빈의 무효전력공급은 접속점의 전압을 제어하기에는 불충분하다. 이 문제는 접속점에 STATCOM(Static Synchronous Compensator)과 같은 부수적인 무효전력 보상장치를 설치하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 제시하는 STATCOM과 Switched-Shunt, 탭변환 변압기와 같은 기존의 무효전력 보상장치의 협조제어를 사용하면 더욱 효과적으로 접 속점 모선의 전압을 제어할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 이용하여 초기부하에 대하여 임의의 부하 변동률을 가지는 모의 시스템에 적용한 결과 접속점 모선의 전압강하는 60%이상 개선되었고 부하 모선의 전압은 정격전압의 95%이상을 유지 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The wind power plant must be able to produce reactive power at the POI bus of a wind farm connected to power system to keep or control the voltage of POI bus. But, the reactive power capability of wind turbines may not be sufficient to control the voltage of POI bus due to the reactive power losses in connection lines between wind farm and POI bus. The solution of this problem is to install an external STATCOM. The proposed cooperative control method of STATCOM and conventional reactive power compensators such as Switched-shunt and tap changing transformer can control the voltage of POI bus more efficiently. The simulation results are shown that the voltage drop of POI Bus of Test System with the arbitrary load change rate to initial loads is improved more than 60% and the voltage of load bus is maintained more than 95% of rated voltage.

참고문헌 (Reference)

1 Rolf Grünbaum, "Voltage and Power Quality Control in Wind Power Application Means of Dynamic Compensation" ABB Power 1999

2 N.K. Roy, "Reactive power management of distribution networks with wind generation for improving voltage stability" Elsevier BV 58 : 85-94, 2013

3 Saeed Amini, "Reactive Power Compensation In Wind Power Plant Using SVC and STATCOM" 2 (2): 18-21, 2014

4 "Power Systems Test Case Archive - IEEE 14 Bus Power Flow Test Cases"

5 "PSSE-32 Program Application Guide Vol. 1"

6 Fuerte-Esquivel C.R., "Newton- Raphson Algorithm for the Reliable Solution of Large Power Networks with Embedded FACTS Devices" 143 (143): 447-454, 1996

7 A.K. Srivastava, "Impact of Distributed Generation with Energy Storage Devices on the Elextric Grid" 6 (6): 110-117, 2012

8 Global Wind Energy Council, "Global Wind Energy Outlook 2014"

9 E. Muljadi, "Energy Storage and Reactive Power Compensator in a Large Wind Farm" 1-10, 2004