DC 마이크로그리드에서 전압 민감도 분석을 통한 전압 협조 제어 및 분산전원 최적 위치 선정 :

최종찬

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최종찬 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 원동준

발행연도: 2014

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이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

DC 마이크로그리드에서 전압 민감도 분석을 통한 전압 협조 제어 및 분산전원 최적 위치 선정

최종찬 일반 2014.01 학위논문

2012

마이크로그리드의 독립 모드 전환 시 분산전원 전압 드룹 제어의 전압 안정화 효과 분석

최종찬 , 최진영 , 원동준 외 3명 대한전기학회 학술대회 논문집 2012.07 학술대회자료

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본 논문에서는 중·장거리 DC 배전 시스템의 정상상태 전압 안정도 분석을 위해 소신호 기법을 이용한 전압 민감도 근사식을 유도하였고 실제 전압 민감도와 비교를 통해 검증하였다. 또한, 방사형 DC 배전 시스템에서 발생 할 수 있는 전압 문제를 해결하기 위해 AC/DC 컨버터와 에너지저장장치를 이용한 계통 전압 협조 제어 방안을 제안하였고 이를 전력계통 해석 툴인 PSCAD를 이용하여 검증하였다. 제안된 전압 협조 제어의 경제적인 운영을 위해 전압 민감도 근사식을 이용하여 전압제어를 위한 에너지저장장치의 최적 위치 선정 알고리즘을 제안하였고 이를 MATLAB을 통해 검증하였다.
계통의 전압 안정도 평가 지표 중의 하나인 전압 민감도를 표현하기 위해 AC 계통에서와 마찬가지로 자코비안 행렬을 이용하여 유효전력의 변화에 대한 전압 민감도를 계산할 수 있다. 역행렬로 표현되는 전압 민감도 식에서 유효전력의 변화와 전압 민감도 변화를 해석적으로 분석하기 위해 소신호 분석 기법을 활용하여 전압 민감도의 근사식을 제안하였다. 제안된 전압 민감도 근사식은 가상 DC 계통에서 실제 전압 민감도 식과 비교를 통해 검증하였다.
방사형 DC 배전 시스템에서 유효전력의 흐름에 따라 선로에 흐르는 전류로 인해 전압 강하가 발생하고 이로 인해 전압은 계통의 말단으로 갈수록 낮아진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 AC/DC 컨버터와 에너지저장장치를 이용한 전압 협조 제어를 제안하였다. AC/DC 컨버터는 직렬 보상 방법으로 2차측 여러 모선을 전체적으로 제어 가능하지만 특정 모선들의 전압 차이가 클 경우 전압 제어가 불가능하다는 단점이 있기 때문에 지역적인 전압 제어를 위한 병렬 보상 방법인 에너지저장장치를 이용하였다.
에너지저장장치를 이용한 DC 시스템의 전압 제어는 출력을 필요로 하기 때문에 전압 제어를 위한 출력이 증가할수록 발전 비용이 증가한다. 따라서 전압 제어의 경제적인 운영을 위해 에너지저장장치의 최적 위치 선정 알고리즘을 제안하였다.

제1장 서론 1
1.1 연구의 배경 및 필요성 1
1.2 연구 목적 및 내용 4
1.3 논문의 구성 및 개요 5
제2장 DC 시스템의 전압 안정도 6
2.1 개요 6
2.2 DC배전 시스템의 정상상태 해석 7
2.3 전압 안정도 해석을 위한 전압 민감도 분석 15
2.4 DC 시스템의 정태적 전압 민감도 근사식 18
제3장 DC 배전 시스템 전압 제어 26
3.1. 개요 26
3.2. DC 배전 시스템 전압 강하 문제 27
3.3. AC/DC 컨버터와 에너지저장장치를 이용한 전압 협조 제어 방안 28
제4장 전압 제어를 위한 에너지저장장치 최적 위치 선정 알고리즘 32
4.1 에너지저장장치 최적 위치 선정 알고리즘 32
4.2 다수의 전압 제어를 위한 에너지저장장치가 있는 경우 35
제5장 시뮬레이션 결과 및 분석 37
5.1 에너지저장장치 최적 위치 선정 알고리즘 검증 및 분석 37
5.2 DC 배전 시스템 전압 제어 방안 검증 및 분석 43
제6장 결론 48
참고 문헌 49

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