• 제목/요약/키워드: FACTS(Flexible-AC Transmission System)

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풍력발전 한계운전용량에 대한 계통영향 분석 (Analysis of effect on power system considering the maximum penetration limit of wind power)

  • 명호산;김봉언;김형택;김세호
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.19-25
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    • 2012
  • About supply and demand to see that you need to match, the limitations of wind power capacity is low demand and the commitment of the general generator will exist between the minimum generation. if the turbine's output can be controlled, The limitation of wind power capacity will be adopted based on instant power generation. Namely, The minimum limits of wind power generation based load operation by calculating the amount that is higher than if the output should be restricted to highest operation. in this paper, we committed to the demand for low enough that the combination of the general generator of wind power capacity to accommodate the operation of determining whether the limit is intended to. For this, power system analysis program PSS/E was used, Jeju system by implementing the model simulations were performed.

정상상태 전압제어를 위한 UPFC와 조상설비의 협조 (Coordination of UPFC and Reactive Power Sources for Steady-state Voltage Control)

  • 박지호;이상덕;정태영;정기석;백영식;서규석
    • 전기학회논문지
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    • 제60권5호
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    • pp.921-928
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    • 2011
  • This paper presents a new method of local voltage control to achieve coordinative control among UPFC(Unified Power Flow Controller) and conventional reactive compensation equipments, such as switched-shunt and ULTC(Under-Load Tap Changing) transformer. Reactive power control has various difficult aspects to control because of difficulty of system analysis. Recently, the progress of power electronics technologies has lead to commercial availability of several FACTS(Flexible AC Transmission System) devices. The UPFC(Unified Power Flow Controller) simultaneously allows the independent control of active and reactive power flows as well as control of the voltage profile. When conventional reactive power sources and UPFC are used to control system voltage, the UPFC reacts to the voltage deviation faster than the conventional reactive power sources. Keeping reactive power reserve in an UPFC during steady-state operation is always needed to provide reactive power requirements during emergencies. Therefore, coordination control among UPFC and conventional reactive power sources is needed. This paper describe the method to keep or control the voltage of power system of local area and to manege reactive power reserve using PSS/E with Python. The result of simulation shows that the proposed method can control the local bus voltage within the given voltage limit and manege reactive power reserve.

신경회로망을 이용한 UPFC가 연계된 송전선로의 거리계전기에 관한 연구 (A Study on Distance Relay of Transmission UPFC Using Artificial Neural Network)

  • 이준경;박정호;이승혁;김진오
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.37-44
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    • 2004
  • 전력계통분야의 복합 대형화에 유연한 대처와 전력조류의 최적화 도모를 위해 사용되는 FACTS(Flexible AC Transmission System)기기 중 가장 유용한 UPFC(Unified Power Flow Controller)는 선로의 전압을 임의의 크기와 위상을 갖도록 제어하여 선로로 전송되는 유ㆍ무효전력을 총체적으로 보상하는 기능을 갖는다. 이런 UPEC가 계통에 연계되어 운영된다면 송전선로 매개변수가 변하기 때문에 계통의 영향을 많이 받는 거리계전기는 불필요한 오동작이 발생하게 된다. 즉 거리계전기에서 바라본 임피던스 영역(Impedance Zone)이 송전선로에 UPFC 연계시 각각의 보상 값에 의해 상당한 변화를 보임으로, 기존의 방식으로 정정된 Relay Setting Zone과 Adaptive Setting Zone은 현저한 오차가 발생하게 된다. 그러므로 계통에 연계된 UPFC의 운전 조건을 고려한 거리계전기 보호구간의 재설정이 필요하게 된다. 따라서 본 논문의 목적은 학습이 가능한 신경회로망(ANN)을 이용하여 거리계전기 동작의 신속성(Speed)을 기본으로 전력계통의 다양한 환경에 대해 거리계전기 응동 특성을 향상시키는데 있다. 학습 방법으로는 정적 및 동적인 비선형 시스템의 인식과 다변수 시스템에 적용 가능한 역전파 알고리즘(Back-propagation Algorithm)을 사용했다.

MOBA based design of FOPID-SSSC for load frequency control of interconnected multi-area power systems

  • Falehi, Ali Darvish
    • Smart Structures and Systems
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    • 제22권1호
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    • pp.81-94
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    • 2018
  • Automatic Generation Control (AGC) has functionally controlled the interchange power flow in order to suppress the dynamic oscillations of frequency and tie-line power deviations as a perturbation occurs in the interconnected multi-area power system. Furthermore, Flexible AC Transmission Systems (FACTS) can effectively assist AGC to more enhance the dynamic stability of power system. So, Static Synchronous Series Compensator (SSSC), one of the well-known FACTS devices, is here applied to accurately control and regulate the load frequency of multi-area multi-source interconnected power system. The research and efforts made in this regard have caused to introduce the Fractional Order Proportional Integral Derivative (FOPID) based SSSC, to alleviate both the most significant issues in multi-area interconnected power systems i.e., frequency and tie-line power deviations. Due to multi-objective nature of aforementioned problem, suppression of the frequency and tie-line power deviations is formularized in the form of a multi-object problem. Considering the high performance of Multi Objective Bees Algorithm (MOBA) in solution of the non-linear objectives, it has been utilized to appropriately unravel the optimization problem. To verify and validate the dynamic performance of self-defined FOPID-SSSC, it has been thoroughly evaluated in three different multi-area interconnected power systems. Meanwhile, the dynamic performance of FOPID-SSSC has been accurately compared with a conventional controller based SSSC while the power systems are affected by different Step Load Perturbations (SLPs). Eventually, the simulation results of all three power systems have transparently demonstrated the dynamic performance of FOPID-SSSC to significantly suppress the frequency and tie-line power deviations as compared to conventional controller based SSSC.

이산 전력시스템에서 TCSC의 주기적 스위칭 동작에 의한 진동모드의 감도해석 (Sensitivity Analysis of Oscillation Modes Occurred by Periodic Switching Operations of TCSC in Discrete Power Systems)

  • 김덕영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.162-168
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    • 2008
  • 본 논문에서는 RCF 해석법을 싸이리스터 제어 FACTS 설비인 TCSC를 포함하는 전력계통의 미소신호안정도 해석에 적용하였다. 이산시스템에서 RCF 해석법에 기초한 고유치 감도해석 알고리즘을 제시하고 TCSC를 포함하는 전력계통에 적용하였다. 사례연구를 통해서 RCF 해석법이 TCSC의 주기적 스위칭 동작에 의해 발생하는 진동모드의 변화와 새로이 발생되는 불안정 진동모드의 정확한 해석에 매우 유용한 해석방법임을 보였다. 또한 RCF 해석법에 기초한 고유치 감도해석 방법을 사용하여 이산시스템에서 주기적 스위칭 동작에 의해 발생되는 중요 진동모드에 대한 제어기 감도계수를 정확히 구할 수 있음을 보였다. 이러한 사례연구 결과는 기존의 연속시스템에서의 상태방정식에 의한 해석결과와 크게 다른 것이며, RCF 해석법이 TCSC와 같이 주기적 스위칭 동작을 하는 설비를 포함하는 이산전력계통의 해석에 매우 유용한 방법임을 보여준다.

Impact of Fixed Series Capacitors and SSSC on the LOE Protection of Synchronous Generator

  • Ghorbani, Amir;Lima, Hossein Mehryari;Azadru, Allahverdi;Mozafari, Babak
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1453-1459
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    • 2015
  • Loss of excitation (LOE) relay is prevalently used to protect synchronous generator. The widely used method for synchronous generator LOE protection is a negative offset mho relay with two zones. The basis of this relay is identical to mho impedance relay. In other words, this relay calculates impedance by measuring voltage and current at the generator terminal. On the other hand, the presence of series compensation, changes measured voltage and current signals during loss of excitation. This paper reveals that the presence of series compensators such as fixed series capacitors (FSCs) and static synchronous series compensator (SSSC) causes a significant delay on the performance of generator LOE relay. It is also shown that the presence of SSSC causes the LOE relay to be under-reached. Different operating modes of the power system, the SSSC and also different percentages of series capacitive compensations have been considered in the modeling. All the detailed simulations are carried out in the MATLAB/Simulink environment using the SimPowerSystems toolbox.

UPFC GTO Thyristor VTE(Valve Test Equipment) 개발 (Development of UPFC GTO Thyristor Valve Test Equipment)

  • 김수열;장병훈;윤종수;김용학;백두현
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.391-395
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    • 2008
  • 한국전력공사는 강진변전소에 FACTS 설비인 80MVA UPFC를 (주)효성과 공동으로 개발하여 2003. 5월 준공하였다. 강진 UPFC는 40MVA 병렬인버터와 40MVA 직렬인버터로 구성되어 있으며, 대용량 인버터 핵심기술은 지멘스와의 기술제휴로 개발되었다. 한국전력공사는 UPFC 운영을 통하여 확보된 기술을 기반으로 제어기술을 국산화하고 있으며, 현재 유지보수용으로 GTO Thyristor 밸브 시험 장비를 개발하였다. 본 설비는 기존 수작업에 의한 GTO Thyristor 밸브의 건전성 시험을 자동화하고, 자료를 체계적으로 이력 관리함으로써, UPFC 설비의 신뢰성 향상에 도움을 줄 것으로 기대된다.

SVC TSC Valve의 과전류 합성시험에 관한 연구 (Study of a Overcurrent Synthetic Circuit Test for Thyristor Switched Capacitor of Static Var Compensator.)

  • 이진희;김영우;원진;정택선;백승택
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.163-164
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    • 2014
  • 전력계통은 전력수요의 지속적인 성장에 따라서 전력설비의 추가를 지속적으로 추진하고 있지만, 심해지는 환경문제 등으로 인해 용지 확보에 어려움이 있다. 이로 인해 송전선로 장거리화, 용량부족량 등 전력계통에 여러 가지 복잡한 문제가 야기되는데. 이것은 곧 전력계통의 안정도와 직결된다. 이러한 문제를 효과적이면서 경제적인 해결방법으로 FACT(Flexible AC Transmission System)기술이 주목 받고 있다. FACTS 기기 중 SVC(Static Var Compensator)는 상용운전 중이며, 기존 동기조상기에 비해 저렴하고, 신속 정확한 전압제어를 하는 장점이 있다. SVC는 TCR(Thyristor Controlled Reactor)과 TSC(Thyristor Switched Capacitor), FC(Fixed Capacitor)등 여러 종류의 구성을 가지고 있다. 합성시험회로설비(Synthetic Test Circuit)는 Thyristor로 구성된 TCR, TSC Valve를 실제 운전조건으로 동작시켜 SVC Valve의 신뢰성을 검증하는 설비이다. 특히, TSC Valve는 운전시 초기 과전류가 발생하는 운전특성상 이에 대한 평가기준에 따른 시험을 통해 신뢰성을 반드시 검증하여야 한다. 본 논문에서는 IEC 61954에서 제시하는 시험평가 기준에 의거하여 TSC의 Overcurrent Test를 위한 STC 평가 방법를 기술하고 설계된 TSC 시험을 위한 STC topology와 Simulation으로 검증 방법을 기술한다.

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Power Loss Modeling of Individual IGBT and Advanced Voltage Balancing Scheme for MMC in VSC-HVDC System

  • Son, Gum Tae;Lee, Soo Hyoung;Park, Jung-Wook
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권5호
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    • pp.1471-1481
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    • 2014
  • This paper presents the new power dissipation model of individual switching device in a high-level modular multilevel converter (MMC), which can be mostly used in voltage sourced converter (VSC) based high-voltage direct current (HVDC) system and flexible AC transmission system (FACTS). Also, the voltage balancing method based on sorting algorithm is newly proposed to advance the MMC functionalities by effectively adjusting switching variations of the sub-module (SM). The proposed power dissipation model does not fully calculate the average power dissipation for numerous switching devices in an arm module. Instead, it estimates the power dissipation of every switching element based on the inherent operational principle of SM in MMC. In other words, the power dissipation is computed in every single switching event by using the polynomial curve fitting model with minimum computational efforts and high accuracy, which are required to manage the large number of SMs. After estimating the value of power dissipation, the thermal condition of every switching element is considered in the case of external disturbance. Then, the arm modeling for high-level MMC and its control scheme is implemented with the electromagnetic transient simulation program. Finally, the case study for applying to the MMC based HVDC system is carried out to select the appropriate insulated-gate bipolar transistor (IGBT) module in a steady-state, as well as to estimate the proper thermal condition of every switching element in a transient state.

GA를 이용한 SVC용 LQ 제어기의 가중행렬 선정 기법 (GA based Selection Method of Weighting Matrices in LQ Controller for SVC)

  • 허동렬;이정필;주석민;정형환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.40-50
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    • 2002
  • 본 논문에서는 정지형 무효전력 보상기에 대한 최적 LQ 제어기의 가중행렬 선정과정을 유전알고리즘을 이용하여 최적의 가중행렬을 결정하는 기법을 제시하였다. FACTS로 분류되는 여러 기기중 고정된 용량의 커패시터와 싸이리스터 제어에 의하여 용량이 가변되는 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가지고 있는 SVC 시스템은 전압을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라 동기발전기의 댐핑을 향상시킬수 있다. LQ제어기의 설계는 최적 가중행렬 선정에 의존하므로 본 논문에서는 종래의 일반적인 방법과는 달리, 자연 생태계의 진화를 모의한 전역적 탐색 최적화 기법인 유전 알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이에 대해 고유치 해석과 시뮬레이션을 통해 제어성능을 검토하여 우수한 제어 성능을 가지는 제어기를 최적화 기법인 GA에 의해서 설계할 수 있음을 확인하였다