Characteristics Test and Model Parameter Determination of Generator/Excitation System of Yeongdong Unit 1 due to Conversion of Renewable Generation Fuel

신재생 발전 연료전환에 따른 영동1호기 발전기/제어계 특성시험 및 모델정수 도출

Abstract

In this paper, we introduce the wood pellet electric power generation system, which is an eco - friendly solid fuel processed pure wood, which is one of the largest capacity renewable power fuels in Korea, The Ministry of Commerce, Industry and Energy notified the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs. Derived and validated. It is confirmed that the performance of the generator and the voltage control characteristics of excitation system are good even for the change of generator fuel. It can contribute to future reference at the plant that wants to replace fossil fuels with renewable fuels.

본 논문은 초미세먼지 증가를 억제하고자 1972년 건설된 국내무연탄과 유류를 혼소하는 발전설비를 2017년 국내최초, 최대 용량의 신재생 발전 연료 중 하나인 순수 목재를 가공한 친환경 고형연료인 바이오매스[우드팰릿] 발전방식으로 변경하였다. 발전기 제어계 중요 설비 교체에 따른 산업부 고시 "전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준" 제 32조 발전설비 신/증설 시 발전설비 특성자료를 제출에 의거 발전기 기술특성시험을 실시하였으며, 시험을 통하여 발전기/제어계 모델정수 도출 및 검증을 수행하였다. 발전기 연료변경에도 해당 발전기 설비의 성능 및 여자시스템의 전압제어특성이 양호함을 재확인하였다. 차후 화석연료를 신재생 연료로 교체하고자 하는 발전소에서 참고하는데 기여할 수 있다.

Fig. 1. Power System Diagram of YeongDong CC #1. 그림 1. 영동1호기 전력계통도

Fig. 2. No-Load Saturation Curve. 그림 2. 영동1호기 무부하 포화곡선, 기준전압=15.0kV‘

Fig. 3. V-CURVE and OEL Setting Value. 그림 3. 영동1호기 V-CURVE 및 OEL 설정치

Fig. 4. Rated Reactive Power Output 그림 4. 영동1호기 107,4MW에서 정격 무효전력 출력

Fig. 5. The transfer function diagram of excitation system (ESST4B). 그림 5. 여자시스템 전달함수도(ESST4B)

Fig. 6. No-Load 3% AVR Step Measured Terminal Voltage(Blue) Simulated Terminal Voltage(Red). 그림 6. 영동 1호기 무부하 3% AVR Step 측정된 단자전압(Blue)과 모의된 단자전압(Red) 비교

Fig. 7. No-Load 3% AVR Step Measured Field Voltage (Blue) Simulated Field Voltage(Red). 그림 7. 영동 1호기 무부하 3% AVR Step 측정된 계자전압 (Blue)과 모의된 계자전압(Red) 비교

Fig. 8. The transfer function diagram of Turbine(EEEG1). 그림 8. 조속기•터빈 모델(EEEG1)

Fig. 9. PSS/E Simulation of the governer step test. 그림 9. PSS/E를 이용한 147MW, 10% 조속기 스텝시험 모의: 기계적 출력(Blue), 터빈속도(Red)

Fig. 10. PSS/E Simulation of the three-phase test. 그림 10. 상 단락사고 시 출력/속도 응답특성

Table 1. Generation Diagram of YeongDong CC #1. 표 1. 영동1호기 발전 설비 사양

Table 2. No-Load Saturation Data. 표 2. 영동1호기 측정된 무부하 포화곡선 데이타

Table 3. Determined No-Load Saturation Values 표 3. 결정된 무부하 포화정수, 15.0kV

Table 4. Measured V-Curve Data 표 4. 영동1호기 측정된 V-곡선시험 데이터 (base=160MAV, 15.0kV)

Table 5. Model Parameters Determined. 표 5. 결정된 영동1호기 모델정수값과 제작사 값비교

Table 6. Max/Min Limiting power test data 표 6. 영동1호기 최대/최소 무효전력 한계치 시험측정 결과