Abstract
If a photovoltaic (PV) system is installed in a primary feeder interconnected with the PV system, bi-directional power flow can occur, and then, the magnitude and direction of the fault current can change, depending on the fault location and point of common coupling (PCC) of the PV system, and the time current curve (TCC) cannot be properly coordinated between protection devices. Also, it is difficult to obtain a proper time interval for protection devices because the conventional setting approach is applied, even though the PV system is installed and operating. Therefore, this paper presents three operation modes considering the operational conditions of the PV system to obtain setting values for protection devices. Based on the mode, this paper proposes an algorithm to calculate the optimal protection coordination time interval according to the introduction capacity of the PV system. In addition, this paper performs modelling of a distribution system with the PV system and protection devices by using Off-DAS S/W, and analyzes the characteristics of the time interval between the protection devices, such as substation relays, reclosers, customer relays, and PV customer relays. The simulation results confirmed that the proposed operational modes and setting-value algorithms are useful and effective for protection coordination in a distribution system for a PV system.
최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 이를 바탕으로 보호협조 전용소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소 계전기, 리클로저(Recloser), 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 실 계통을 대상으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치 산정 방식이 태양광 전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었다.
