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저자정보
이나경 (한국기술교육대학교) 한병길 (한국기술교육대학교) 김지명 (한국기술교육대학교) 김경화 (한국기술교육대학교) 노대석 (한국기술교육대학교)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제24권 제4호
발행연도
2023.4
수록면
19 - 30 (12page)
DOI
10.5762/KAIS.2023.24.4.19

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소규모 DC 배전계통에서 사고가 발생할 경우, 기존 AC 배전계통에 비해 사고전류가 매우 가파르게 상승하게 되어, 메인컨버터가 내장된 소자를 보호하기 위하여 탈락하여 수용가에 정전을 유발시킬 가능성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 LVDC 배전계통에서 사고에 의한 메인컨버터의 탈락을 방지하기 위하여, 사고전류를 제한시킬 수 있는 LVDC선로용 4kW급 사고구간 분리용 보호장치를 구현한다. 이 장치는 반도체 스위치와 게이트 드라이브, 전류제한 저항, 전압 및 전류센서로 구성된 H/W부와 TM320F28335를 기반으로 한 S/W부 등으로 구성되며, 동작 메커니즘은 초기 동작모드, 보조 동작모드, 주 동작모드, 회복 동작모드의 4가지 모드로 운용된다. 여기서, H/W부는 IGBT(insulated gate bipolar transistor)와 전류제한 저항, 센서 등을 이용하여 주 통전부와 전류 제한부를 구성하고, S/W부는 CCS(code compose studio) 프로그램과 DSP(digital signal processor), A/D(analog/digital) 변환기 등을 이용하여 스위치의 제어를 수행한다. 상기에서 제시한 사고구간 분리용 보호장치의 동작 특성을 분석한 결과, 350V DC 계통에서 사고가 발생한 경우 사고구간 분리용 보호장치가 55.2~72.5[μs] 이내로 사고전류를 신속하게 제한하여 사고구간을 분리할 수 있는 시간을 확보할 수 있고, 이를 통하여 메인컨버터의 탈락을 방지하여 LVDC 배전계통의 정전을 최소화시킬 수 있음을 알 수 있다.
#Fault Current #LVDC System #Protection Coordination #Protection Device for Isolating Fault Section

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 소규모 DC 배전계통의 운용특성 및 사고구간 분리용 보호장치의 동작 메커니즘
3. LVDC 선로용 4kW급 사고구간 분리용 보호장치의 설계
4. LVDC 선로용 4kW급 사고구간 분리용 보호장치의 구현
5. 시험 결과 및 분석
6. 결론
References

참고문헌 (15)

참고문헌 신청
A. P. Shah and K. J. Chudasama, "Selection of LVDC Microgrid Component for Efficient Microgrid Performance," 2021 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET) , Cape Town, South Africa, pp.1-6, 2021. DOI: https://doi.o google schola N. K. Sharma, A. Saxena and S. R. Samantaray, "An Intelligent Differential Protection Scheme for DC Microgrid," 2021 9th IEEE International Conference on Power Systems (ICPS) , Kharagpur, India, pp.1-6, 2021. DOI: https://doi.org/10.1109/ICPS52420.2021.96 google schola B. Morris, G. Faheem, R. Enrico and Z. Dario, "Modeling of LVDC Distribution System: An Assessment of Control, Power Quality, and DC Faults," 2020 19th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP), Dubai, United Arab Emirates, pp.1-5 google schola J. H. Lee, H. D. Jung, J. M. Lee, J. Y. Kim, J. T. Cho, “DC distribution development status and plan of KEPCO for introduction of high-efficiency distribution networks in the future”, The Korean Institute of Electrical Engineers , pp.313-314, 2016. google schola S. I. Lee, D. W. Kim, J. H. Kim, Y. B. Lim, D. C. Kang, “Design of Low-voltage DC Breaker for DC Circuit Protection”, The Korean Institute of Electrical Engineers , pp.192-193, 2013. google schola

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