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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김철환
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수16
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전력변환기술 발달과 신기후체제 출범으로 인하여 직류 배전계통에 대한 연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 직류 계통은 기존의 교류 계통과는 다르게 변압기 대신 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터를 사용하여 교류를 직류로 변환하여 전력을 공급하기 때문에 이에 맞는 구조 및 보호 체계가 요구된다. 현재 직류 기반으로 구성된 HVDC(High Voltage Direct Current), 전기 철도 직류 급전계통 등은 연구 개발을 통해 이미 상용화되어 운영되고 있지만 저압직류 배전계통은 표준 규정뿐만 아니라 실증을 위한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 신뢰성 높고 안정적인 저압직류 배전계통을 구축하기 위해서는 고장에 따른 특성 분석 및 보호 시스템 등 보호 측면에서의 과제들이 수행될 필요가 있다.
본 논문에서는 저압직류 배전계통에서 발생하는 고장을 신속하고 정확하게 검출하기 위해서 전류 변화율 특징을 이용한 고장 검출 알고리즘을 개발하였다. 기존의 교류 및 직류 계통에서는 전류 크기 및 변화율, 전압 크기 등과 같은 다양한 요소를 통해 고장 검출을 수행하고 있다. 하지만 본 논문에서는 저압직류 배전계통의 구조 및 고장특성 분석을 통해 전류 변화율을 고장 검출 요소로 설정하였다. 저압직류 배전계통의 고장 및 정상상태 Event에 따른 전류 변화율에 대하여 등가회로와 수식으로 비교 분석을 수행하였고 이를 바탕으로 고장과 정상상태 Event를 구별하여 보호 동작을 수행할 수 있는 전류 변화율 극점 비율을 이용한 고장 검출 알고리즘을 개발하였다. 제안된 전류 변화율 특성을 이용한 고장 검출 알고리즘을 EMTP(ElectroMagnetic Transients Program)로 구현하였으며, 다양한 모의조건을 통해 검증하고 결과를 분석하였다.
본 논문에서는 저압직류 배전계통에서 발생하는 고장을 신속하고 정확하게 검출하기 위해서 전류 변화율 특징을 이용한 고장 검출 알고리즘을 개발하였다. 기존의 교류 및 직류 계통에서는 전류 크기 및 변화율, 전압 크기 등과 같은 다양한 요소를 통해 고장 검출을 수행하고 있다. 하지만 본 논문에서는 저압직류 배전계통의 구조 및 고장특성 분석을 통해 전류 변화율을 고장 검출 요소로 설정하였다. 저압직류 배전계통의 고장 및 정상상태 Event에 따른 전류 변화율에 대하여 등가회로와 수식으로 비교 분석을 수행하였고 이를 바탕으로 고장과 정상상태 Event를 구별하여 보호 동작을 수행할 수 있는 전류 변화율 극점 비율을 이용한 고장 검출 알고리즘을 개발하였다. 제안된 전류 변화율 특성을 이용한 고장 검출 알고리즘을 EMTP(ElectroMagnetic Transients Program)로 구현하였으며, 다양한 모의조건을 통해 검증하고 결과를 분석하였다.
목차
목차표 목차그림 목차제 1장 서 론1-1. 저압직류 배전계통에 대한 연구 현황 및 개선점1-2. 기존 연구1-3. 연구의 필요성1-4. 연구내용1-5. 논문의 구성제 2장 교류 및 직류 계통의 보호 알고리즘2-1. 보호 알고리즘2-2. 교류 계통의 보호 알고리즘가. 과전류 계전기나. 지락과전류 계전기다. 지락과전압 계전기다. 선택지락 계전기2-3. 직류 계통의 보호 알고리즘가. 직류 과전류 계전기나. 직류 저전압 계전기다. 고장선택 계전기제 3장 저압직류 배전계통의 고장특성 분석3-1. 저압직류 배전계통3-2. 저압직류 배전계통의 고장응답 특성가. 저압직류 배전계통의 고장나. 저압직류 배전계통의 고장응답 특성 분석3-3. 저압직류 배전계통의 고장검출 요소 분석가. 전류 크기나. 전류 변화율다. 전압 크기제 4장 저압직류 배전계통의 고장 및 정상상태 Event에 따른 전류 변화율 비교 분석4-1. 저압직류 배전계통의 고장전류 변화율 분석가. 고장전류 변화율 계산식나. 다양한 고장 조건에 따른 고장전류 변화율 분석4-2. 저압직류 배전계통의 정상상태 Event 전류 변화율 분석가. 정상상태 Event 정의나. DC/DC 컨버터 과도현상에 따른 전류 변화율 계산식다. 다양한 정상상태 Event에 따른 전류 변화율 분석제 5장 전류 변화율 특성을 이용한 고장 검출 알고리즘 개발5-1. 고장 및 정상상태 Event에 따른 전류 변화율 비교 분석가. 고장 발생에 따른 전류 변화율 특성 분석나. 정상상태 Event에 따른 전류 변화율 특성 분석5-2. 전류 변화율 극점 비율을 이용한 고장 검출 알고리즘가. 계통 문제 확인나. 고장 판단5-3. 시뮬레이션 및 결과분석가. 시뮬레이션 계통 및 모의 조건나. 시뮬레이션 결과 분석제 6장 결론제 7장 참고문헌Abstract
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