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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송화창
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수24
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대한민국의 전력 사용은 수도권과 많은 공업단지가 위치한 동해안 지역에 집중되어 있다. 서해안 지역의 발전단지에서 765kV 송전선로를 통하여 수도권으로 송전하며, 동해안 지역의 발전단지에서 765kV 송전선로를 통하여 동해안 지역의 공업단지에 전력을 전달한다. 현재 전력 수요와 의존도가 증가함에 따라 발전기의 신규 설치가 필요하다. 이에, 대용량 발전기 위주의 건설이 진행되고 있지만 사회적?환경적?경제적인 문제로 송전선로의 건설이 지연되고 있으며, 큰 규모의 복잡한 전력계통은 심각한 고장이 발생할 가능성이 크다.
송전선로의 건설 지연은 대용량 발전단지 인근 송전선로 고장 시, 발전전력과 송전용량 사이의 불균형을 발생시켜 과도 불안정을 야기할 수 있다. 과도 안정도 확보를 위하여 상정사고 발생 시 일부 발전기를 차단하는 Special Protection Scheme(SPS)를 설치하여 운용하고 있지만, 과도한 SPS 적용 및 운용은 탈락 발전기의 대수가 증가하기 때문에 전력계통의 주파수 감소를 발생시킨다. 전력계통의 주파수 감소는 Under Frequency Relay(UFR)을 동작시켜 안정적인 전력공급에 지장을 준다. 따라서, 본 논문에서는 계통의 과도 안정도 확보와 안정적인 전력공급을 위하여, SPS적용과 함께 발전제약 방안을 제시한다.
발전제약 적용을 위하여 Single Machine Equivalent(SIME)의 Angle Variation Index(AVI)를 이용하여 과도 불안정을 야기하는 발전기를 선정하고, 선정된 발전기의 운동에너지 변화량(ΔKE)을 검토를 통해 불안정한 발전기 순위를 결정하여 제시한 발전제약 방안을 적용한다. 본 논문에서는 경제성과 효율성을 기반으로 한 발전제약 방안을 제시하였다. 대한민국의 실제 계통 데이터에서 서해안 지역은 신서산 ~ 신중부 765kV 송전선로 2회선 고장과 동해안 지역의 신태백 ~ 신가평 765kV 송전선로 2회선 고장을 고려하였고, 상정사고 발생 시 PSS/E를 이용해 AVI 검토 및 ΔKE 검토를 통해 제시한 발전제약 방안의 타당성을 검증하였다.
송전선로의 건설 지연은 대용량 발전단지 인근 송전선로 고장 시, 발전전력과 송전용량 사이의 불균형을 발생시켜 과도 불안정을 야기할 수 있다. 과도 안정도 확보를 위하여 상정사고 발생 시 일부 발전기를 차단하는 Special Protection Scheme(SPS)를 설치하여 운용하고 있지만, 과도한 SPS 적용 및 운용은 탈락 발전기의 대수가 증가하기 때문에 전력계통의 주파수 감소를 발생시킨다. 전력계통의 주파수 감소는 Under Frequency Relay(UFR)을 동작시켜 안정적인 전력공급에 지장을 준다. 따라서, 본 논문에서는 계통의 과도 안정도 확보와 안정적인 전력공급을 위하여, SPS적용과 함께 발전제약 방안을 제시한다.
발전제약 적용을 위하여 Single Machine Equivalent(SIME)의 Angle Variation Index(AVI)를 이용하여 과도 불안정을 야기하는 발전기를 선정하고, 선정된 발전기의 운동에너지 변화량(ΔKE)을 검토를 통해 불안정한 발전기 순위를 결정하여 제시한 발전제약 방안을 적용한다. 본 논문에서는 경제성과 효율성을 기반으로 한 발전제약 방안을 제시하였다. 대한민국의 실제 계통 데이터에서 서해안 지역은 신서산 ~ 신중부 765kV 송전선로 2회선 고장과 동해안 지역의 신태백 ~ 신가평 765kV 송전선로 2회선 고장을 고려하였고, 상정사고 발생 시 PSS/E를 이용해 AVI 검토 및 ΔKE 검토를 통해 제시한 발전제약 방안의 타당성을 검증하였다.
목차
I. 서 론 11. 연구배경 12. 연구목표 및 내용 1II. 국내외 발전기의 발전제약 기준 및 현황 31. 해외 발전제약 기준 및 현황 32. 국내 발전제약 기준 및 현황 5III. 발전제약 기준 수립 71. 위험 발전기 선정 71) SIME 72. 위험발전기 순위 선정 71) OMIB 72) 발전기 로터의 운동에너지 변화율(ΔKE) 검토 93. 발전제약 방안 10IV. 시뮬레이션 결과 131. 서해안 지역의 발전제약 적용 시뮬레이션 결과 131) 위험 발전기 선정 및 순위 선정 152) 발전제약 적용 결과 173) 발전제약 적용 결과 비교 242. 동해안 지역의 발전제약 적용 시뮬레이션 결과 261) 위험 발전기 선정 262) 위험 발전기 순위 선정 및 발전제약 적용 결과 29(1) Case1. 한울1G SPS 적용 및 발전제약 적용 - 원자력 포함 29(2) Case1. 한울1G SPS 적용 및 발전제약 적용 - 원자력 제외 35(3) Case2. 삼척1G SPS 적용 및 발전제약 적용 - 원자력 포함 41(4) Case2. 삼척1G SPS 적용 및 발전제약 적용 - 원자력 제약 47(5) Case3. 한울1G, 삼척1G SPS 적용 및 발전제약 적용 533) 발전제약 적용 결과 비교 53V. 결 론 59
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