Abstract
This paper suggests the optimal generation dispatch algorithm for ensuring voltage stability margin considering high wind energy injection. Generally, with wind generation being installed into the power system, we would have to consider several factors such as the voltage stability margin because wind turbine generators are mostly induction machines. If the proportion of wind generation increases in the power system increases this would affect the overall stability of the system including the voltage stability. This paper considers a specific system that is composed of two areas: area 1 and area 2. It is assumed that generation cost in area 1 is relatively higher than that in area 2. From an economic point of view generation in area 1 should be decreased, however, in the stability point of view the generation in area 2 should be decreased. Since the power system is a nonlinear system, it is very difficult to find the optimal solution and the genetic algorithm is adopted to solve the objective function that is composed of a cost function and a function concerned with voltage stability constraints. For the simulations, the New England system was selected. The algorithm is implemented and Python 2.5.
본 논문은 풍력에너지가 전력계통에 투입되었을 때 전압안정도 마진을 보장할 수 있도록 최적화 기법을 적용한 발전력 재분배 알고리즘에 대하여 제안하고자 한다. 풍력발전기는 대부분 유도기로 구성되기 때문에 일반적으로 풍력발전기가 기존 전력계통에 투입되는 경우 우리는 전압안정도와 같은 문제를 고려해야 한다. 풍력발전기가 계통에 투입되는 비중이 증가하는 경우 전압안정도와 같은 계통의 전반적인 안정도 문제에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 'Area 1'과 'Area 2'로 구성되어 있는 2-area 계통을 고려하고자 한다. 'Area 1'내의 발전기의 발전비용이 'Area 2'지역보다 상대적으로 비싸고 'Area 1'내의 부하량이 'Area 2'내의 부하량보다 더 많다고 가정하면, 계통운영자는 경제성 관점에서 보면 값비싼 'Area 1' 내의 발전기의 출력은 감소시키고, 'Area 2 지역내의 발전기 출력을 증가시키려고 할 것이다. 반면에 안정도 관점에서 보면 오히려 'Area 1' 지역내의 발전기 출력을 증가시켜야 하기 때문에 trade-off 점이 존재한다. 전력계통 해석은 비선형성이 매우 강하기 때문에 안정도 문제를 포함한 최적화 문제를 수치적으로 해결하기에 어려움이 많다. 따라서 본 논문에서는 시뮬레이션 기반의 최적화 알고리즘인 유전알고리즘을 적용하여 본 문제를 해결하고자 한다. 시뮬레이션을 위해서 New England 계통을 이용하였고, 알고리즘은 Python 2.5로 구현하였다.
