초록
본 논문은 전기자동차의 충전부하 이동성에 의한 전력시스템 선로에서의 전송전력에 대한 해석과 개선에 대한 내용을 제시하였다. 전기자동차는 화석연료의 고갈과 환경보호의 중요성이라는 측면에서 사용범위가 크게 늘어나고 있으며, 가까운 미래에 가솔린 연료를 사용하는 운송수단을 대체할 것으로 예상되고 있다. 기존의 예측된 고정 부하량에 기초한 전력시스템에서 전기자동차의 이동성 충전부하는 특정 지역에서 이동성 충전부하의 증가로 인한 전송선로에서의 전송전력 집중과 과부하의 문제를 발생시킨다. 이러한 현상의 해석을 위해 New England 시험계통을 부하특성을 기반으로 4개의 지역으로 분할하여 전기자동차 충전부하의 이동을 고려한 예상 시나리오를 가정하였다. 예상 시나리오에서는 표준이 되는 전기자동차의 충전용량을 고려하여 지역단위의 부하량을 최대 31%까지 증가하면서 선로에서의 전송전력 집중과 과부하 현상을 해석하였다. 이러한 선로에서의 과부하 문제에 대한 해결책으로 TCSC를 과부하가 발생한 선로에 직렬 연결하여 선로의 전송전력을 선로제한값 보다 작은 부하율 100% 이내의 값으로 직접 제어할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과로부터 전력시스템에 몇 개의 TCSC를 적용함으로써 전기자동차의 이동성 부하 충전에 의한 선로에서의 전송전력 문제를 효과적으로 그리고 경제적으로 해결할 수 있음을 보였다.
This paper presents an analysis for improving the power transfer capability in transmission lines caused by the movable load charging of electric vehicles (EVs). EVs are expected to be used more widely and replace gas fuel vehicles in the near future due to the shortage of fossil fuels and for environmental preservation. Movable load charging of EVs could lead to the convergence of transferred power flow and overloading conditions in transmission lines in a specific area of a power system, which is conventionally based on estimated fixed load capability. To analyze these conditions, the New England Test System was divided into four regions based on the load characteristics, and different charging scenarios were considered. In these scenarios, the regional power load was highly increased to 31% based on the standard charging capacity of an EV. As a solution to the overloading problem of transmission lines, a TCSC was installed serially on the overloaded line to directly control the transferred power under limited line capability (100% load capability). The simulation showed that the application of a few TCSCs could efficiently and economically control the line capability problem caused by movable load charging of EVs.