• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.87_88
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• 2009

계통의 전압 불안정 현상은 다양한 무효전력 공급 설비를 통해 회복될 수 있다. 발전기를 통한 무효전력 공급은 유효전력 출력의 저감으로 이어질 수 있으며, 여기서 기회비용의 발생 가능성이 존재한다. 또한 상정사고가 발생하면 계통의 전압을 안정한 상태로 유지하기 위해 발전기의 적정 무효전력 예비력을 확보하는 것이 필요하다. 하지만 현재 국내에서는 발전사업자가 적정한 무효전력 예비력을 확보하고, 계통의 전압이 떨어지는 경우에 무효전력을 공급하여 안정된 전압을 유지하는 무효전력 보조서비스 제도가 없는 실정이다. 본 연구는 무효전력 보조서비스 제도 도입 준비의 일환으로 발전기의 무효전력 공급에 대한 부하 모선의 민감도를 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.451-455
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• 2004

본 논문은 사이리스터를 이용한 HVDC 시스템에서 발생하는 무효전력보상에 대한 특성을 무효전력 발생원인과 보상방법에 대하여 고찰하고자 하였다. HVDC 시스템은 무효전력을 컨버터의 제어를 통하여 한정적으로 보상할 수 있으며, 고조파 제거를 위하여 설계하는 교류필터의 커패시터를 이용하여 무효전력보상기능을 추가하고 있다. 하지만 이러한 방법으로는 완전하게 무효전력을 보상할 수 없으므로 추가적인 무효전력 보상장치를 설계하여야 한다. 그러므로 본 논문에서는 현재 제주-해남에 설치 되어있는 HVDC 시스템을 대상으로 무효전력 보상에 대한 시뮬레이션을 하였다. 제주 인버터단의 특성을 고려하여 무효전력보상을 위한 커패시터와 동기 조상기의 Hybrid형 방법에 대하여 동적 특성을 분석하였으며 논문에서 사용된 방법은 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.72-73
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• 2014

본 논문에서는 ITER 펄스전원계통의 무효전력보상기(Reactive Power Compensator)의 해석 및 검증에 대하여 기술하였다. ITER 펄스전원계통은 66kV에 흐르는 무효전력량을 250MVar이하로 제한하기 위하여 정지형 무효전력보상기(Static Var Compensator)의 대표적인 장치인 싸이리스터 제어 리액터(TCR)와 고조파 필터(HF)로 구성된 무효전력보상기(RPC)를 사용한다. RPC에 적용되어 여러 ITER 초전도 코일 전원장치에서 발생하는 무효전력의 크기를 예측하여 보상하는 무효전력 보상기법을 해석한다. 본 논문에서는 RPC의 무효전력 보상동작을 실제 제어기와 RTDS를 연동하여 실험하여 검증하였고, RPC의 유무에 따라서 66kV 계통의 무효전력 최대값이 120MVar에서 40MVar로 감소하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.199_200
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• 2009

전통적인 발전기 무효전력 예비력은 발전기가 출력할 수 있는 최대 무효전력 출력에서 현재 운전 중인 발전기의 무효전력 출력의 차이로 계산된다. 그러나 모든 발전기가 계통에 동일한 영향을 미치는 것은 아니기 때문에 이를 개선하기 위한 방안이 필요하다. 계통 제어에 민감한 발전기들을 선정하고 보다 효용성 있는 무효전력 예비력을 산출한다. 따라서 본 논문에서는 전력 조류 방정식을 Q와 V의 관계식으로 선형화하여 발전기의 감도를 도출한다. 도출된 감도는 부하의 무효전력 변화에 대한 발전기의 무효전력 출력의 변화를 나타내는 값으로 감도를 각 발전기별 가중치로 적용해서 효용 무효전력 예비력을 계산한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11b
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• pp.201-203
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• 2004

본 논문에서는 먼저 유효전력 시장과 무효전력 시장을 분리하여 운영한다는 가정하에서 발전기의 무효전력 생산을 위한 최적의 전압값을 산정하고자 한다. 유효전력 시장에서 경제 급전(Economic Dispatch)을 통해 발전기의 유효전력 생산 비용을 최소화시키는 최적의 유효전력량 결정원리를 응용하여, 무효전력 시장에서의 발전기의 무효전력 생산 비용을 최소화시키는 최적의 발전기 전압 profile을 결정하는 무효전력시장 구축 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘에는 기본적으로 주효전력-전압의 조류방정식과 목적함수로서 무효진력 비용의 최소화 문제, 그리고 부하측 전압과 관련된 부등식제약조건의 선형화 문제 등이 포함된다. 이렇게 산출된 발전전압에 의한 무효전력의 가격은 실제 전압제어에 의한 가격산정이라는 측면에서 그 의미를 찾아볼 수가 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.35-37
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• 2019

본 논문은 배전선로 안정화 구현을 위한 무효전력 보상기의 새로운 무효전력 제어기법을 제안하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 무효전력제어 알고리즘의 성능을 검증하였다. 무효전력 제어는 동기좌표계 d축 전류성분 제어를 통해 수행되고, DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어와 이에 필요한 유효전력은 q축 전류성분 제어를 통해 구현된다. 제안된 무효전력 제어기법에 포함된 DC 리플 보상방식은 추출된 DC 전압의 오프셋 성분을 제거하는 HPF(high pass filter)부와 HPF 위상 특성으로 인해 발생한 위상변화 특성을 보상하기 위한 지연함수부로 구성되며, 리플성분이 보상된 전압을 전압제어기 피드백 성분으로 적용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 DC 전압 리플 보상방식이 적용된 무효전력 제어 기법이 적용된 경우 전류 THD가 크게 향상된 결과로부터 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.282-283
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• 2011

전압이 정격전압을 유지하지 못하면 전기기기의 효율 저하, 수명단축, 손실증대를 야기 시킨다. 하지만 더 큰 문제는 예기치 못한 사고 및 급격한 부하 증가에 따라 전압이 떨어질 때 생길 수 있는 전압붕괴 현상이다. 전압 붕괴 현상은 대규모로 퍼져 대정전 사태를 초래 할 수 있다. 전압안정도를 유지하고 향상시키기 위해 적절한 무효전력의 공급 및 무효전력 예비력 확보는 매우 중요하다. 무효전력 공급을 위한 설비에는 병렬 커패시터, 발전기 등이 있다. 하지만 병렬 커패시터 등 조상설비는 이미 설치되어 있는 양만큼만 출력을 낼 수 있고 사고 등의 급격한 계통변화에 빠르게 대응 할 수 없다. 즉, 사고나 급격한 부하 증가에 효율적으로 대응하기 위한 수단으로 발전기 순동 무효 예비력의 확보가 필수적이다. 하지만 무효전력은 지역적 특성을 띄고 있다. 그렇기 때문에 예비력의 확보와 더불어 지역적 특성을 반영해야만 하다. 본 논문에서는 발전기 무효전력 예비력 관점에서 무효전력의 지역적 특성을 고려 국내지역별 발전기 무효전력 예비력 산정을 위한 발전기 선정을 목표로 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.424-425
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• 2011

한국전력공사 전력연구원에서는 2005년 전력IT 과제인 "전력계통 무효전력 관리시스템 개발"을 통하여 '전압관리시스템(VMS, Voltage Management System'을 개발하여 시범사업지역인 제주지역에 설치, 스마트그리드 실증사업에 참여하여 2013년 까지 운영할 예정이다. 전압관리시스템은 발전기 등의 순동무효전력원을 제어하여 계통 전압을 유지하는 중앙집중형 전압/무효전력 제어기이다. 이와 함께 한국전력공사에서는 제주지역의 전압/무효전력 특성 개선을 위하여 신제주변전소, 한라변전소에 각각 50MVA급 STATCOM을 설치하여 2011년 하반기부터 운영에 들어갈 예정이다. STATCOM 설비는 국부적인 전압/무효전력 개선을 위한 순동 무효전력원이다. 본 논문에서는 중앙집중형 전압/무효전력제어기인 전압관리시스템과 국부적인 전압/무효전력제어기인 STATCOM과 병렬 운전 에 따른 효과를 시뮬레이션을 통하여 검토하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.41-43
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• 2019

송전망에 장거리 지중선로로 재생 발전원이 연계되는 경우, 지중선로의 커패시턴스 성분으로 인한 계통으로 무효전력 주입이 발생하여 전압상승을 야기시킬 수 있다. 또한 재생 발전원의 발전량 조절의 어려움은 경부하시 전력 생산과 소비의 불균형을 발생시킬 수 있으며 계통의 전압상승을 심화시킬 수 있다. 계통의 전압상승은 계통의 신뢰도를 저하시키고 계통운영에 어려움을 수반한다. 이러한 전압상승은 무효전력보상을 통해 완화가 가능하다. 인버터 기반의 재생 발전원은 무효전력제어 제어 정밀도가 높고 빠르게 제어가 가능하여 계통의 전압상승 완화에 좋은 솔루션이 될 수 있다. 본 논문에서는 송전망 계통에서의 전압상승 완화를 위한 재생 발전원의 무효전력제어기술을 설명한다. 재생 발전원의 무효전력지원에 따른 전압상승 완화 효과를 평가하기 위해 Matlab을 활용하여 송전망 전압상승 및 재생 발전원의 무효전력지원을 모의하였다. 계통 모델에는 영광의 태양광 및 풍력 발전소와 주변 계통의 파라메터를 적용하여 구현하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.211-212
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• 2015

전압 안정도를 향상 시키고 무효전력을 보상하는 방법 중 하나로 정지형 무효전력보상설비(SVC, Static Var Compensator)를 사용한다. 특히, 전기로(EAF, Electric Arc Furnace) 등 비선형 부하가 주를 이루는 철강 민수 사업자의 부하는 단시간 내에 전류 변화가 급격히 일어나며 큰 전압 변동을 일으키므로 무효전력 보상설비를 적용하여 안정적인 전력을 공급하고 전력 품질을 확보해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 LS-Nikko 동제련 온산 공장에 역률 보상을 목적으로 무효전력을 제어하기 위한 ${\pm}100[MVar]$ SVC 시스템 모델을 소개하고, 그 특성에 대한 이해를 돕고자 한다.