본 연구는 상전류가 상전압과 동위상에 가까운 정현파가 되도록 제어함으로써 배전선로의 고조파성분과 무효전력을 감소시킬 수 있는 3상 PWM AC/DC승압형 콘버터를 해석하고 안정된 제어방법을 제안하였다. 제어기의 실현에 있어서는 전류센서가 없는 순시전압 제어방식의 비교적 간단한 제어알고리즘을 도출하였고 순시전압 제어는 PWM방식을 아용하였다. 또한 스위칭손실을 줄이기 위하여 스위칭 주파수는 비교적 낮은 범위인 3[kHz]정도로 하였다. 부하가 능동부하일 경우 전원쪽으로 잉여전력의 회수가 가능한 4상한 동작 콘버터를 구성하였으며, 본 제어방식의 타당성을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인 하였다.
In recent years, much attention has been paid to the voltage collapse phenomena. There has been reported many cases about the voltage collapse in many countries. These voltage collapse phenomena are known as the event that can occur due to reactive power deficits. This paper proposes an efficient method that can pursue the reactive power loss changes and gives the simple voltage collapse proximity indicator(VCPI) based on the reactive power loss sensitivities using optimal techniques. By comparing reactive power loss sensitivity with active power loss sensitivity, it is also proved that VCPI based on reactive power loss sensitivities is more effective. The developed VCPI is derived from the Jacobian matrix of Load Flow and the computational burden is very low and on-line implementation is possible. The proposed method is applied to a IEEE-14 bus test system and reliable and promising results are obtained.
This paper presents an algorithm for Optimal Reactive Power Dispatch(ORPD) problem based on genetic algorithm. Optimal reactive power dispatch is particularized to the minimization of transmission line losses by suitable selection of generator reactive power outputs and transformer tap settings. To reduce system loss and improve voltage profile, two methods, Loss Re-Distribution Algorithm (LRDA) and Voltage Dependent Load Model (VDLM), are applied to ORPD. The proposed methods have been evaluated on the IEEE 30 bus system. Each of results have been compared with result of load flow.
This paper presents an algorithm for optimal reactive power dispatch problem based on genetic algorithm. Optimal reactive power dispatch is particularized to the minimization of transmission line losses by suitable selection of generator reactive power outputs and transformer tap settings. To attain for the objective, in this paper, loss re-distribution algorithm(LRDA) is applied to ORPD. The proposed method has been evaluated on the IEEE 30 bus system. Results of the application of the method are compared with a simple genetic algorithm.
This paper presents a new approach for evaluating the transmission marginal loss factors (MLFs) considering the reactive power. Generally, MLFs are represented as the sensitivity of transmission losses, which is computed from the change of the generation at reference bus by the change of the load at the arbitrary bus-i. The conventional evaluation method for MLFs uses the only H matrix, which is a part of jacobian matrix. Therefore, the MLFs computed by the existing method, don't consider the effect of the reactive power, although the transmission losses are a function of the reactive power as well as the active power. To compensate the limits of the existing method for evaluating MLFs, the power factor at the bus-i is introduced for reflecting the effect of the reactive power in the evaluation method of the MLFs. Also, MLFs calculated by the developed method are applied to energy spot markets to reflect the impacts of reactive power. This method is tested with the sample system with 5-bus, and analyzed how much MLFs have an effect on the bidding/offer price, market clearing price(MCP), and settlement in the competitive energy spot market. This paper compared the results of MLFs calculated by the existing and proposed method for the IEEE 14-bus system, and the KEPCO system.
본 논문은 경제성 및 안정성을 유지하는 최적의 전압유지범위 설정을 위해 다양한 목적함수를 최적조류계산에 이용하였다. 경제성을 위해 융통전력 최대화와 유효전력 손실최소화를 목적함수로 하였고 안정성을 위해 무효전력예비력 최대화를 목적함수로 하였다. 또한 경제성과 안정성을 모두 반영하기 위해 다목적 함수를 구성하였다. 최적화기법을 실계통에 적용하였을 때 목적함수를 얼마나 잘 만족시킬 수 있는지 각종 지표를 통해 살펴보았다. 그리고 모니터링 모선의 전압 변동 추이를 살펴보고 이를 통해 경제성 및 안정성을 유지하는 최적의 전압유지 범위설정을 하는데 활용할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 부하의 상태에 따라 능동적으로 추종 및 보상기능을 갖으며, 에너지절약기능 및 고품질을 유지할 수 있는 소형이면서 가격도 저렴한 전력 품질보상장치의 Prototype을 구성하고져 한다. 최근 일반 주택이나 사무실내에 반도체소자 및 전력전자기기의 사용이 급증하면서 이들 기기에서 발생하는 고조파 및 무효전력량이 증가하여 주위의 환경과 전기적 손실이 심각한 문제를 발생한다. 이런 상황 하에서 전력품질에 민감한 부하들이 급증하고 부하의 민감도에 따라 다양한 전력품질을 요구하는 장치가 점점 필요로 하게 되었다. 지금까지 국내 외적으로 이런 문제를 보상하는 소형보상장치는 가전기기 즉 세탁기 냉장고등 각기 개개로 부착하고 있는 것들은 어느 정도 개발되어 사용되고 있으나, 가정용도로 사용하기 위하여 주택전체를 보상하는 기기는 개발이 되어있지 않은 상태에 있다. 따라서 현재까지 국내 외적으로 개발되어온 기기들은 가정용 소형 전력품질의 모니터링 수준이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기기의 최 말단 즉, 기기자체에 부착하여 사용하는 단순형 보상형태를 확장시켜 소형이면서 에너지 절약이 가능한 가정용으로 적합한 능동 추종형 전력품질 보상장치의 기술에 대한 연구를 하는 것이 목적이다.
The paper develops a method of minimizing power transmission losses by optimum control of reactive power flow. In the past, because the optimizing method considers as the first step the minimization of node voltage deviations and as the second step the minimization of transmission losses within the system, the calculating procedure was more complex and difficult to handle. In this paper, a new computing method for real time control on a digital computer is described which aims at a coordinated use of reactive power sources and voltage regulating devices. The power transmission losses are minimized by a gradient method while satisfying the constrained system voltage conditions and sensitivity parameters are the basis of the method.
본 논문에서는 고조파로 전압과 전류가 왜곡된 상황에서 정확하게 기본파의 역률을 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 역률 계측 방법에서는 전압과 전류를 DQ회전좌표계로 변환한 후 유효전력과 무효전력을 계산하여 역률값을 구하게 된다. 기존의 역률 계측방법과 제안한 방법을 수식적으로 비교하여 제시하고, 제안한 방법은 전압과 전류 모두 고조파 왜곡된 상황에서도 기본파의 역률을 정확하게 계측할 수 있는 것을 MATLAB을 이용한 모의실험에서 확인한다. 제안한 역률 계측방법을 자동역률제어장치에 적용할 경우 고조파 왜곡 환경에서 역률 보상 성능을 최대화 할 수 있다. 그 결과 수용가에서는 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.
고도의 산업화에 따른 물류량의 증가와 인구 도시집중 현상은 교통난을 더욱 더 심화시키고 있으며 수송효율성 향상 대책으로서 전기철도가 새롭게 부각되고 있다. 특히 전기철도는 수송력이 월등히 높고 안전성 및 신속성과 친환경적인 요소로 인해 세계 각국에서 미래 교통문제 해결의 최선의 대안으로 제시되고 있다. 우리나라 역시 경부고속전철사업이 추진중이며, 300[km/h]급의 서비스가 개시될 예정이다. 일반적으로 송.배전 계통은 3상 평형부하인 반면에 전기철도 부하는 단상 대용량 집중부하로서 이동과 정지가 빈번하고 부하변동이 극심한 전기적 특성을 가지고 있기 때문에, 우리나라 154[㎸]계통은 단락용량이 큼에도 불구하고 시스템의 안정도 평가는 필요하다 하겠다. 본 논문에서는 수식적으로 유도된 안정도 지수를 통한 시스템 안정도를 평가하고 시스템 안정도와 전력손실의 관계를 제시하였다. 또한 사례연구에서는 PSS/E를 활용하여 병렬 무효전력보상기기를 우리나라 154[㎸]계통에 적용하여 손실 감소를 통한 시스템 안정도 향상을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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