This paper presents a control approach for designing a self tuning fuzzy controller for a synchronous generator excitation and SVC system. A combination of thyristor-controlled reactors and fixed capacitors (TCR-FC) type SVC is recognized as having the most flexible control and high speed response, which has been widely utilized in power systems, is considered and designed to improve the response of a synchronous generator, as well as controlling the system voltage. The proposed parameter self tuning algorithm of fuzzy controller is based on the steepest decent method using two direction vectors which make error between inference values of fuzzy controller and output values of the specially selected PSS reduce steepestly. Using input-output data pair obtained from PSS, the parameters in antecedent part and in consequent part of fuzzy inference rules are learned and tuned automatically using the proposed steepest decent method. The related simulation results show that the proposed fuzzy controller is more powerful than the conventional ones.
In this paper, it is suggested that the selection method of parameter of Power System Stabilizer(PSS) with robustness in low frequency oscillation for Static VAR Compensator(SVC) using a Real Variable Elitism Genetic Algorithm(RVEGA). A SVC, one of the Flexible AC Transmission System(FACTS), constructed by a fixed capacitor(FC) and a thyristor controlled reactor(TCR), is designed and implemented to improve the damping of a synchronous generator, as well as controlling the system voltage. The proposed PSS parameters are optimized using RVEGA in order to maintain optimal operation of generator under the various operating conditions. To decrease the computational time, real variable string is adopted. To verify the robustness of the proposed method, we considered the dynamic response of generator speed deviation and generator terminal voltage by applying a power fluctuation and three-phase fault at heavy load, normal load and light load. Thus, we prove the usefulness of proposed method to improve the stability of single machine-infinite bus with SVC system.
This paper presents the application of H$\infty$ control synthesis using LMI optimization method to power system stabilizer(PSS) design. Since power system is usually operated under circumstance of unmeasurable uncertainties and external disturbances, the improvement of small signal stability becomes one of the most important issue for securing system stability and preventing low frequency oscillation phenomena. The LMI optimized H$\infty$ PSS provides robust performance and guarantees the internal stability under these operating conditions. The global optimal H$\infty$ norm is found using LMI convex optimization method which is more systematic than standard two Riccati solution method. The design results are simulated for a case study. We verified that the LMI method shows the best performance characteristic smong standard Riccati method and conventional lead/lag method.
In this paper a design method of robust power system stabilizers is proposed by means of robust linear quadratic regulator design technique under power system's operating condition change, which is caused by inner structure uncertainties and disturbances into a power system. It is assumed that the uncertainties present in the system are modeled as one equivalent signal. In this connections an optimal LQR control input for disturbance rejection, the output feedback gain for eliminating the disturbance are calculated. In this case. PSS input signal is obtained on the basis of weighted ${\Delta}P_e$ and $\Delta\omega$. In order to stabilize the overall control of system. Pole placement algorithm is applied in addition. making the poles of the closed loop system to move into a stable region in the complex plane. Some simulations have been conducted to verify the feasibility of the proposed control method on a machine to infinite bus power system. From the simulation results validation of the proposed method could be achieved by comparisons with the conventional PSS with phase lag-lead compensation.
In this paper, we design the GA-fuzzy precompensator of a Power System Stabilizer for Thyristor Controlled Series Capacitor(TCSC-PSS) for enhancement of power system stability. Here a fuzzy precompensator is designed as a fuzzy logic-based precompensation approach for TCSC-PSS. This scheme is easily implemented simply by adding a fuzzy precompensator to an existing TCSC-PSS. And we optimize the fuzzy precompensator with a genetic algorithm for complements the demerit such as the difficulty of the component selection of fuzzy controller, namely, scaling factor, membership Auction and control rules. Simulation results show that the proposed control technique is superior to a conventional PSS in dynamic responses over the wide range of operating conditions and is convinced robustness and reliableness in view of structure.
본 연구는 스마트분전반 MG(;Micro-Grid) 구성의 중심축으로 모듈형 하이브리드 발전원과 DC버스를 통하여 링크를 갖으며 표준소켓을 사용하여 불법연결을 감지 차단하는 기능을 부여하고, 전력계통의 안정화를 달성함을 목적으로 한다. 전력변환장치, 스마트분전반, 통합제어시스템의 개발과 효율적인 수요관리가 필요하며, MG 전체시스템과의 호환성이 절실하다. 이는 공통 전력 연결 규약으로 안전하고 누구나 연결을 쉽게 할 수 있는 하이브리드발전시스템으로 데이터 관리가 용이해지고 다양한 제조사의 시스템 확대설치에 대한 대비가 가능하다.
In order to maintain customer voltages within allowable limit($220{\pm}13V$) as much as possible, tap operation strategy of SVR(Step Voltage Regulator) installed in distribution system is very important, considering the scheduled delay time(30 sec) of SVR. However, the compensation of BESS(Battery Energy Storage System) during the delay time of SVR is being required because the customer voltages in distribution system interconnected with PV(Photovoltaic) system have a difficultly to be kept within allowable limit. Therefore, this paper presents the optimal voltage stabilization method in distribution system by using coordination operation algorithm between BESS and SVR. It is confirmed that customer voltage in distribution system can be maintained within allowable limit($220{\pm}13V$).
최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.
에너지저장장치(ESS)는 전력수급 불균형 해소, 신재생에너지의 출력안정, 주파수 조정용 등 전력공급 안정성 향상 및 효율적 전기에너지사용 등에 기여하는 중요자원으로, 전세계적으로 '23년까지 '14년 설치용량의 약 30배가 증가한 55.9GWh의 보급이 전망되고 있다. 이와 같이 급증하는 세계시장에서 국내 ESS 업계의 경쟁력 확보를 위해서는 자국내 설치실적(Track Record) 확보가 필요한데, 우리나라는 주파수 조정용(FR용(用))과 그간 지속되어 왔던 전력수급 불균형 상황에 대비하기 위한 부하이동용 중심으로 ESS를 보급하여 왔다. 하지만, 주파수 조정용의 경우 통상적으로 화력발전소 정격용량의 약 5% 범위에서 설치효용이 발생하는 것으로 평가되고 있어, 화력발전이 비약적으로 증가하지 않는 한 국내 시장의 확장성이 부족하다고 할 수 있으며, 여유로운 예비력 확보정책에 따라 부하이동용에 대해서도 보급필요성이 저하되고 있는 바, 새로운 방식의 보급확대 대상이 필요하다고 할 수 있다. 유망한 신규보급대상은 간헐적 출력의 약점은 있으나, 신기후체제 대응과 산업육성을 위해 지속적으로 추진예정인 신재생에너지와의 연계설치를 통해 신재생에너지의 출력을 안정화 하고, 신재생에너지 발전량의 계통투입시기 조절을 통한 이산화탄소 저감효과를 기대할 수 있는 분야라고 할 수 있다. 본 연구에서는 향후 에너지정책의 최대 화두인 신기후체제 대응을 위한 온실가스 감축수단을 활용할 수 있도록, 태양광 연계형 ESS 충방전모드를 온실가스 저감효과를 고려토록 설계한 후, 투자유도를 위한 REC 가중치 산정방법에 대한 정책대안을 제시하였다.
본 연구에서는 2011년 3월 발생한 동일본대지진 이후 스마트그리드에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 일본의 스마트그리드 정책 추진현황 및 문제점에 초점을 맞춰 살펴보았다. 분석 결과, 일본에서는 2011년 동일본대지진으로 인한 전력수급 문제를 계기로 신재생에너지의 고정가격매수제도가 도입되고, 나아가 신재생에너지로 생산된 전력을 거래하는 분산형 그린 전력매매 시장을 설립하는 등 에너지 위기와 환경문제를 동시 해결하는 하나의 솔루션으로서 스마트그리드 관련 프로젝트가 본격적으로 실행되었다. 그 결과 피크전력 억제 및 CO2 삭감효과, 신재생에너지원을 이용한 에너지 수급의 안정적 확보 등 가시적인 성과를 거두었다. 한편, 현행 일본의 스마트그리드 정책 운영상의 개선과제로는 전력계통 안정화 장치의 도입(송배전망의 광역적 운용이나 대형 축전지 도입 등), 스마트그리드 관련 자국기술의 국제표준, 추진 스마트 그리드의 보안성 강화 지원 등을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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