A Study on the Service Reliability and Power Quality Improvement Using Hybrid Type Capacitor Bank

The objectives of power system operations are to preserve system stability and reliability as well as to supply proper electric power. For an activation of these objectives, voltage and reactive power should be considered. There are a number of types about reactive power sources, and an insertion of shunt capacitor banks are one of the method to support bus voltage adjacent. This paper includes the design procedure to determine the hybrid type capacitor bank configurations on power system to improve stability and reliability. This procedure includes the capacitor bank capacity calculation, reactor type selection, and reactor capacity calculation. The total capacity calculation of capacitor bank is based on the reactive power margin which is calculated through system studies such as, contingency analysis and Q-V analysis. In the second step, the reactor type and its capacity can be determined through the harmonic analysis. This paper shows that the harmonics are decreased by the proposed hybrid type capacitor bank, especially 5th and 7th harmonics.

하이브리드 타입 커패시터 뱅크를 이용한 공급신뢰도 및 전력품질 개선 방안 연구

전력계통운영의 목표는 전력시스템의 안정성과 신뢰성을 유지하여 원활한 전력을 공급하는 것이다. 안정적인 전력 공급을 위하여 무효전력과 모선 전압에 대한 고려를 해야 하는데, 모선의 전압을 일정 범위 이내로 유지하기 위하여 커패시터 뱅크를 비롯한 다양한 방안이 사용되고 있다. 본 논문에서는 계통 안정도와 전력공급 신뢰도를 상시키기 위한 하이브리드 타입의 커패시터 뱅크 설계 과정에 대하여 기술하였다. 설계 과정에는 커패시터 뱅크의 용량 산정, 리액터 타입 결정 및 리액터 용량 산정과정이 포함된다. 기존의 커패시터 뱅크의 설계과정과 같이 정상상태 Q-V 해석이나 상정사고 분석과 같은 방법을 통하여 무효전력 마진을 계산하여 저전압이 발생하는 모선에 무효전력 보상량을 산정한다. 그리고 고조파 실측을 통해 산출된 개별 고조파의 성분 크기를 기반으로 직렬 리액터의 크기를 산정하는 방식으로 설계과정을 제안하였다. 논문에서는 제안된 방법을 통하여 고조파의 크기가 감소함을 증명하였으며, 특히 5차와 7차 고조파의 저감에 효율적임을 보여주었다.