본 논문에서는 전압원 컨버터를 이용한 HVDC 시스템의 제어기를 설계하고 그 동특성을 분석한 내용에 대해 기술하고 있다. 현재 전압형 HVDC의 기술은 전압원 컨버터를 이용하여 최대 330MW까지의 전력을 전송할 수가 있다. 따라서 전압형 HVDC의 시뮬레이션 모델을 통하여 송전계통에 적용시 계통의 전력조류제어 특성을 시뮬레이션 한다. 전압형 HVDC는 기존의 전류형 HVDC와는 달리 유효전력과 무효전력을 독립적으로 제어하는 것이 가능하고 스위칭 주파수가 높기 때문에 수동필터 규모가 작아져서 설치면적이 감소한다. 또한 다중터미널 방식을 적용함으로써 전송전력의 유연성을 높일 수 있다.
In this paper, a methodology for optimal design of PID controller using the modified genetic algorithm has been proposed to improve the transient stability at system fault in HVDC transmission system, mathematical model preparation for stability analysis, and supplementary signal control by an optimal PID controller using the modified genetic algorithm(MGA). The propriety was verified through computer simulations regarding transient stability. It means that the application of MGA-PID controller in HVDC transmission system can contribute the propriety to the improvement of the transient stability in HVDC transmission system and the design of MGA-PID controller has been proved indispensible when applied to HVDC transmission system.
This paper describes a switching-level operation analysis of BTB(Back-To-Back) converter for HVDC(high voltage DC) application based on MMC(modular multi-level converter). A switching-level operation analysis for BTB converter is very important to understand the converter operation in detail and check the voltage and current transients in each components. However, the development of switching-level simulation model for the actual size BTB Converter is very difficult because the MMC normally has more than 150 sub-modules for each arm. So, a switching level simulation model for the 11-level MMC-based BTB converter was developed with PSCAD/EMTDC software, which has 12 sub-modules for the positive arm and another 12 sub-modules for the negative arm. The DC-voltage balance algorithm, the circulating-current reduction algorithm, the harmonic reduction algorithm, and the redundancy operation algorithm were included in this simulation model. The developed simulation model can be utilized to analyze the MMC-based BTB converter for HVDC application in switching level and to develop the protection scheme for the MMC-based BTB converter for HVDC application.
Recently, as a solution to the problem of maintaining system reliability, stability, and quality occurring worldwide, such as activation of smart grid and recognition of super grid and rapid grid interconnection of renewable energy sources HVDC(High Voltage Direct Current) will appear on the front of the electric power system. These concepts are also very important concepts in HVDC systems. When the HVDC system is linked to the existing power system, it is composed of AC/DC/AC conversion device, and these conversion devices are composed of many thyristors. These parts(Devices) are connected in a complicated manner, and they belong to the one with a higher failure rate. However, the problem of establishing the concept of failure rate of HVDC parts directly linked to economic efficiency and the understanding accompanying it are still insufficient. Therefore, in this paper, we establish the meaning of reliability in power system and try to develop a model to analyze and verify the failure rate data of HVDC based on this.
본 논문은 PSCAD/EMTDC프로그램을 이용한 제주-해남 HVDC시스템의 해석모델 개발과 해석모델을 이용한 제주-해남 HVDC시스템의 운전특성에 대한 분석 내용을 기술하였다. 제주-해남 HVDC의 안정적인 운용을 위해서는 HVDC시스템의 이해와 함께 제주교류계통의 계통특성도 같이 고려되어야 한다. 이를 위해서는 제주-해남 HVDC와 제주교류계통을 포함하는 시뮬레이션 모델을 개발하여 다양한 상황에서의 시뮬레이션을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 AC계통과 DC 계통의 상호작용에 의한 영향 분석과 교직연계계통의 계통운용 특성에 대해서 EMTDC 제주-해남 HVDC모델과 제주 AC계통 등가축약 모델을 이용하여 분석한 결과를 설명하였다. PSCAD/EMTDC는 EMTP와 더불어 전력시스템의 과도현상 해석을 위한 신뢰성 있는 프로그램이다.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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제3권2호
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pp.215-221
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2014
To satisfy the high voltage direct current (HVDC) grid connection demand for wind power generation system, a novel topology and control strategy of HVDC grid connection for open-winding permanent magnet synchronous generator (PMSG) based wind power generation system is proposed, in which two generator-side converter and two isolated DC/DC converters are used to transmit the wind energy captured by open winding PMSG to HVDC grid. By deducing the mathematic model of open winding PMSG, the vector control technique, position sensorless operation, and space vector modulation strategy is applied to implement the stable generation operation of PMSG. Finally, the simulation model based on MATLAB is built to validate the availability of the proposed control strategy.
수도권 부하의 집중과 원거리 발전단지 위치는 우리나라 전력전송의 문제점이며, 전압형 HVDC 적용이 전력전송 문제의 대안이 되고 있다. 초기투자비가 높은 전압형 HVDC 사업의 경제적 타당성 확보의 방법은 기존 시장접근법의 부가가치 편익반영 외에 다른 각도의 다양한 편익산정법의 제안이 필요하다. 본 논문에서는 전압형 HVDC 사업 타당성 확보를 위한 피해비용저감방식의 다양한 편익을 도출하고 경제적 타당성을 제시하였다.
Using EMTP model which describes bipolar HVDC system, switching level simulation results are presented in this paper. Voltage synchronization at point of common coupling, gate pulse generation and current control loops are represented in TACS module. The system consists of 100 km submarine cable rated 300 MW and 12 pulse rectifier and inverter stations which are connected to equivalent three-phase sources and loads through the 154 kV AC lines, respectively. In convertor stations, harmonic filters and capacitor banks are equipped to cancel out the harmonics generated by converters and to supply the required reactive power.
This paper presents a new user defined modeling about HVDC system based on the PSS/E. The principles, methods and procedures of user defined modeling for dynamic simulation are expounded. Comparing beween the dynamic simulations results of a power system by CDC4T in the PSS/E library and a user defined model CDCKU1 respectively, we illustrate the general usage of custom features and verify the model accuracy. Future work about CDCKU series and practical models will be considered to enhance the power system stability in Korea.
Kim, S.K.;Go, B.S.;Dinh, M.C.;Kim, J.H.;Park, M.;Yu, I.K.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제17권1호
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pp.32-35
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2015
Many kinds of high temperature superconducting (HTS) devices are being developed due to its several advantages. In particular, the advantages of HTS devices are maximized under the DC condition. A line commutated converter (LCC) type high voltage direct current (HVDC) transmission system requires large capacity of DC reactors to protect the converters from faults. However, conventional DC reactor made of copper causes a lot of electrical losses. Thus, it is being attempted to apply the HTS DC reactor to an HVDC transmission system. The authors have developed a 8 mH class HTS DC reactor and a model-sized LCC type HVDC system. The HTS DC reactor was operated to analyze its operational characteristics in connection with the HVDC system. The voltage at both ends of the HTS DC reactor was measured to investigate the stability of the reactor. The voltages and currents at the AC and DC side of the system were measured to confirm the influence of the HTS DC reactor on the system. Two 5 mH copper DC reactors were connected to the HVDC system and investigated to compare the operational characteristics. In this paper, the operational characteristics of the HVDC system with the HTS DC reactor according to firing angle are described. The voltage and current characteristics of the system according to the types of DC reactors and harmonic characteristics are analyzed. Through the results, the applicability of an HTS DC reactor in an HVDC system is confirmed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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