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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이진식 (전북대학교, 전북대학교 일반대학원)

지도교수
강용철
발행연도
2013
저작권
전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

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이 논문의 연구 히스토리 (5)

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The frequency of a power system should be kept within limits to produce high-quality electricity. The power system frequency deviates from the nominal value if a large disturbance such as a generator tripping or a load increase happens. In this case, the synchronous generators (SGs) in the power system increase their output depending on the frequency deviation based on the droop characteristics to recover the frequency to the nominal value. For a power system with a high penetration of wind generators (WGs), difficulties might arise in maintaining the frequency, because modern variable speed WGs operate based on the maximum power point tracking control scheme. On the other hand, the wind speed that arrives at a downstream WG is decreased after having passed one WG due to the wake effect. The rotor speed of each WG may be different from others. This paper proposes an algorithm for assigning the droop of each WG in a wind power plant (WPP) based on the rotor speed for the virtual inertial control considering the wake effect. It assumes that each WG in the WPP has two auxiliary loops for the virtual inertial control, i.e. the frequency deviation loop and the rate of change of frequency (ROCOF) loop. To release more kinetic energy, the proposed algorithm assigns the droop of each WG, which is the gain of the frequency deviation loop, depending on the rotor speed of each WG, while the gains for the ROCOF loop of all WGs are set to be equal. The performance of the algorithm is investigated for a model system with five SGs and a WPP, which consists of 20 doubly-fed induction generators, by varying the wind direction as well as the wind speed. The results clearly indicate that the algorithm successfully reduces the frequency nadir as a WG with high wind speed releases more kinetic energy for the virtual inertial control. The algorithm might help maximize the contribution of the WPP to the frequency support.

목차

제 1 장 서론 1
제 2 장 풍력발전기의 관성 6
2.1 가변속도 풍력발전기의 관성응답 제한 6
2.2 풍력발전기의 기존 가상관성제어 알고리즘 10
제 3 장 회전자속도 기반 풍력발전기의 드룹 산정 13
3.1 후류효과 13
3.2 회전자속도 기반 풍력발전기 드룹 산정 14
제 4 장 모의 계통 17
4.1 동기발전기 17
4.2 풍력단지 20
제 5 장 사례 연구 26
5.1 풍력수용률이 16.7%인 계통의 사례 30
5.2 풍력수용률이 20%인 계통의 사례 43
제 6 장 결론 50
참고문헌 52

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