Primary frequency control(PFC) has the ability to regulate short period random variations of frequency during normal operation conditions and also to respond rapidly to emergencies. However, during the past decade, numerous significant sized blackouts occurred worldwide that resulted in serious economic losses. Therefore, the conclusion has been reached that the ability of the current PFC to meet an emergency is poor, and security of power systems should be improved. An alternative to enhance the PFC and thus security is to store excessive amounts of energy during off-peak load periods in efficient energy storage systems for substituting the primary control reserve. In this sense, superconducting magnetic energy storage(SMES) in combination with a static synchronous compensator(STATCOM) is capable of supplying power systems with both active and reactive powers simultaneously and very rapidly, and thus is able to enhance the security dramatically. In this paper, a new concept of PFC based on incorporating a STATCOM-SMES is presented. A complete detailed model is proposed and a new control scheme is designed, comprising an enhanced frequency control scheme, and a fully decoupled current control strategy in d-q coordinates with a novel controller to prevent dc bus capacitors voltage drift/imbalance. The performance of the proposed control schemes is validated through digital simulation carried out using MATLAB/Simulink.
A multi-pulse GTO based voltage source converter (VSC) topology together with a fundamental frequency switching mode of gate control is a mature technology being widely used in static synchronous compensators (STATCOMs). The present practice in utility/industry is to employ a high number of pulses in the STATCOM, preferably a 48-pulse along with matching components of magnetics for dynamic reactive power compensation, voltage regulation, etc. in electrical networks. With an increase in the pulse order, need of power electronic devices and inter-facing magnetic apparatus increases multi-fold to achieve a desired operating performance. In this paper, a competitive topology with a fewer number of devices and reduced magnetics is evolved to develop an 18-pulse, 2-level $\pm$ 100MVAR STATCOM in which a GTO-VSC device is operated at fundamental frequency switching gate control. The inter-facing magnetics topology is conceptualized in two stages and with this harmonics distortion in the network is minimized to permissible IEEE-519 standard limits. This compensator is modeled, designed and simulated by a SimPowerSystems tool box in MATLAB platform and is tested for voltage regulation and power factor correction in power systems. The operating characteristics corresponding to steady state and dynamic operating conditions show an acceptable performance.
MMC(Modular Multilevel Converter)는 여러 개의 Power Module을 직렬로 연결하여 정현파에 가까운 고전압의 파형을 얻을 수 있는 토폴로지로 대용량 전력변환 분야의 요구를 만족하면서 전력 품질을 향상시킬 수 있어 근래에 상당히 주목받고 있다. 당사에서는 5Mvar급 STATCOM(STATic synchronous COMpensator)을 MMC 형태로 제작하였다. 제작된 5Mvar급 STATCOM은 한 상당 12대의 Power Module로 구성하여 25-Level로 제작되었다. 제어시스템은 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하였으며, 하나의 Main Controller와 다수의 Cell Controller, FPGA 보드 등으로 구성되어 있다. Controller 간의 상호 정보를 교환하기 위해 CAN 통신을 이용하였고, Power Module의 스위칭을 위한 보드는 각각에 연결되어 있으며, Cell Controller보드와는 절연을 위해 광신호로 연결하였다. 본 논문에서는 MMC 시스템의 제어기간 CAN 통신인터페이스와 Power Module의 PWM 동기화에 대해 설명을 하였다.
Kim, Jae-Myeong;Kim, Ye-Rin;Kim, Heung-Geun;Jung, Jae-Jung
Proceedings of the KIPE Conference
/
2020.08a
/
pp.336-337
/
2020
Static synchronous compensator(STATCOM)은 무효전력을 공급하여 외란을 완화하는 등 전력 품질을 향상시켜 전력 계통을 안정화하는 시스템이다. Cascaded H-bridge(CHB) 컨버터는 멀티레벨 구조를 가지므로 STATCOM 시스템 적용에 많은 이점이 있다. 하지만, 이러한 멀티레벨 CHB 컨버터의 안정적인 동작을 위해서는 균형 제어가 필수적이다. 본 논문에서는 Y 결선 CHB 컨버터의 레그 에너지 균형 제어에 사용되는 주입 영상분 전압에 대하여 분석하고 균형 제어의 동특성 향상을 위한 전향 보상 계산 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용하여 부하 불평형뿐만 아니라 계통 사고로 인한 계통 및 부하 동시 불균형에서도 안정적으로 시스템을 동작할 수 있다. 마지막으로 제안한 방법에 대한 수학적 타당성을 제시하고, 50MVA의 실제 스케일의 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법을 검증하였다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.18
no.12
/
pp.26-31
/
2017
The conventional method of improving the transient stability in a power system is the use of reactive power compensation devices, such as the STATCOM and SVC. However, this traditional method cannot prevent the rapid voltage collapse brought about by the stalling of the motor due to a system fault. On the other hand, the ESS (Energy Storage System) provides fast-acting, flexible reactive and active power control. The fast-acting power compensation provided by an energy storage system plays a significant role in enhancing the transient stability after a major fault in the power system. In this paper, a method of enhancing the transient stability using an energy storage system is proposed for power systems including a dynamic load, such as a large motor. The effectiveness of the energy storage system compared to conventional devices in enhancing the transient stability of the power system is presented. The results of the simulations show that the simultaneous injection of active and reactive power can enhance the transient stability more effectively.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.20
no.6
/
pp.592-597
/
2019
A conventional method to improve transient stability in power system is the use of reactive power compensation devices such as STATCOM and SVC. However, this traditional method cannot prevent a rapid voltage collapse brought on by motors stalling due to system fault. On the other hand, ESS(Energy Storage System) provides fast-acting, flexible reactive and active power control. The fast active power compensation with energy storage system plays a significant role in transient stability enhancement after a major fault of power system. In this paper, transient stability enhancement method by using energy storage system is proposed for the power system including a dynamic load such as large motor. The effectiveness of energy storage system compared to conventional devices in enhancing transient stability of power system is presented. The results of simulations show that the simultaneous injection of active and reactive power can enhance more effectively transient stability.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.24
no.4
/
pp.17-24
/
2010
The power transfer capability has been recently highlighted as a key issue in many utilities with the power system more stressed and heavy loaded. The total transfer capability in the KEPCO power system is determined mainly by the voltage stability limit and many approaches for enhancement of the total transfer capability has been consistently performed. In this paper, a new transfer capability index to locate the STATCOM(Static Synchronous Compensator) effectively for enhancing the total transfer capability from a static voltage stability viewpoint is presented and it is applied to a small scale power system of IEEE 39-bus test system in order to show the effects of this index. In addition, the effect of transient stability as well as voltage stability to the total transfer capability when loads are increased is analyzed using this small scale power system.
Kim, Jun-Sang;Kim, Jin-O;Lee, Jun-Kyung;Jung, Hun-Soo
Proceedings of the KIEE Conference
/
2006.07a
/
pp.192-193
/
2006
An AC electrical railroad system has rapidly changing dynamic single-phase load, and at a feeding substation, three-phase electric power is transformed to the paired directional single-phase electric power. There is a great difference in electrical phenomenon between the load of AC electrical railroad system and that of general power system. Electric characteristics of AC electrical railroad's trainload are changed continuously according to the traction, operating characteristic, operating schedule, track slope, etc. Because of the long feeding distance of the dynamic trainload, power quality problems such as voltage drop, voltage imbalance and harmonic distortion may also occur to AC electrical railroad system. These problems affect not only power system stability. but also power quality deterioration in AC electrical railroad system. The dynamic simulation model of AC electrical railroad system presented by PSCAD/EMTDC is modeled in this paper, and then, it is analyzed voltage drop and power quality for AC electrical railroad system both with single-Phase distributed STATCOM(Static Synchronous Compensator) installed at SP(Sectioning Post) and without.
Kim, Seok-Kyoon;Lee, Young Il;Song, Hwachang;Kim, Jung-Su
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
/
v.19
no.4
/
pp.299-305
/
2013
The complexity and severe nonlinearity of multi-machine power systems make it difficult to design a control input for voltage regulation using modern control theory. This paper presents a model-based PID control scheme for the regulation of the bus voltage to a desired value. To this end, a fourth-order linear system is constructed using input and output data obtained using the TSAT (Transient Security Assessment Tool); the input is assumed to be applied to the grid through the STATCOM (STATic synchronous COMpensator) and the output from the grid is a bus voltage. On the basis of the model, it is identified as to which open-loop poles of the system make the response to a step input oscillatory. To reduce this oscillatory response effectively, a model-based PID control is designed in such a way that the oscillatory poles are no longer problematic in the closed loop. Simulation results show that the proposed PID control dampens the response effectively.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
/
v.19
no.6
/
pp.494-502
/
2014
This paper presents a control method of the modular multilevel converter - high-voltage direct current (MMC-HVDC) system to regulate grid voltage on the basis of the Jeju Island power system. In this case, the MMC-HVDC system is controlled as a static synchronous compensator (Statcom) to exchange the reactive power with the power grid. The operation of the MMC-HVDC system is verified by using the PSCAD/EMTDC simulation program. The Jeju Island power system is first established on the basis of the parameters and measured data from the real Jeju Island power system. This power system consists of two line-commutated converter - high-voltage direct current (LCC-HVDC) systems, two Statcom systems, wind farms, thermal power plants, transformers, and transmission and distribution lines. The proposed control method is then applied by replacing one LCC-HVDC system with a MMC-HVDC system. Simulation results with and without using the MMC-HVDC system are compared to evaluate the effectiveness of the control method.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.