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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2020
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최근, 정부는 기후변화와 미세먼지 등에 의한 지구규모적인 환경문제를 해결하기 위하여, 석탄 발전원의 비중을 줄이고, 2030년까지 청정에너지의발전량 20%를 목표로 하는 재생에너지 3020 정책을 시행함에 따라, 대용량의 태양광전원이 배전계통에 연계되어 운용되고 있다. 하지만, 대용량의태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가발생하고, 태양광전원의 연계 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하게 된다. 그러나, 태양광전원의 운용특성을 고려하지 않은 상황 에서 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어, 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있으며, 지락사고가 발생하 여도 분류효과에 의하여 보호협조기기가 동작하지 않는 부동작 현상이 발생할 가능성이 있다.
따라서, 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 배전선로에서 고려할 수있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 다수의 태양광전원이 배전계통에 연계되어 운용되는 경우, 리클로저(recloser, R/C)의 설치개소와 사고지점 등 다양한 조건에 따라 보호협조기기의 부동작 현상이 발생할 가능성이 있는 부동작 메커니즘을 제시한다. 또한, R/C의 설치개소와 사고구간, 태양광전원의 연계 구간, 연계용량, 연계방식에 따른 다양한 시나리오에 기반하여, 1선 지락사고 발생 시 보호협조기기가 부동작하는 패턴을 추정하는 부동작패턴 탐색알고리즘을 제안한다.
한편, 이를 바탕으로 보호협조 해석소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소(substation, S/S)계전기, 리클로저, 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 또한, 다수의 태양광전원이 연계된 배전 계통 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 다양한 시나리오에 기반한 보호협조기기 부동작 패턴을 분석한다. 또한, 실계통을 대상으로 시뮬레이션을수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치산정 방식이 태양광전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었고, 분산연계방식이 집중연계방식에 비하여 보호기기 부동작에 민감하고, 태양광전원 연계 전후 %Z의 변화분 특성에 따라 부동작 현상이 발생함을 알 수 있었다.
따라서, 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 배전선로에서 고려할 수있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 다수의 태양광전원이 배전계통에 연계되어 운용되는 경우, 리클로저(recloser, R/C)의 설치개소와 사고지점 등 다양한 조건에 따라 보호협조기기의 부동작 현상이 발생할 가능성이 있는 부동작 메커니즘을 제시한다. 또한, R/C의 설치개소와 사고구간, 태양광전원의 연계 구간, 연계용량, 연계방식에 따른 다양한 시나리오에 기반하여, 1선 지락사고 발생 시 보호협조기기가 부동작하는 패턴을 추정하는 부동작패턴 탐색알고리즘을 제안한다.
한편, 이를 바탕으로 보호협조 해석소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소(substation, S/S)계전기, 리클로저, 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 또한, 다수의 태양광전원이 연계된 배전 계통 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 다양한 시나리오에 기반한 보호협조기기 부동작 패턴을 분석한다. 또한, 실계통을 대상으로 시뮬레이션을수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치산정 방식이 태양광전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었고, 분산연계방식이 집중연계방식에 비하여 보호기기 부동작에 민감하고, 태양광전원 연계 전후 %Z의 변화분 특성에 따라 부동작 현상이 발생함을 알 수 있었다.
목차
제1장 서 론 1제1절 연구의 배경 및 필요성 1제2절 본 논문의 구성 3제2장 태양광전원이 연계된 배전계통의 보호협조 특성분석 5제3장 배전계통 보호기기의 최적 협조시간차 산정 알고리즘 16제1절 보호기기 정정치 운용모델 16제2절 보호기기의 협조시간차 산정 알고리즘 30제4장 보호협조기기의 부동작패턴 탐색알고리즘 33제1절 분류효과에 의한 보호협조기기의 부동작 메커니즘 33제2절 R/C 1개소 계통의 부동작 메커니즘 37제3절 R/C 2개소 계통의 부동작 메커니즘 39제4절 보호협조기기의 부동작패턴 탐색알고리즘 43제5장 Off-DAS를 이용한 배전계통 및 보호협조기기 모델링 46제1절 Off-DAS를 이용한 협조시간차 모델링 46제2절 Off-DAS를 이용한 부동작 모델링 48제6장 시뮬레이션 결과 및 분석 54제1절 시뮬레이션 조건 54제2절 기존의 보호협조기기 정정치 계산방법 56제3절 태양광전원이 연계된 배전선로 보호기기의 정정치 계산방법 59제4절 배전계통 보호협조기기의 정정치 산정 62제5절 보호협조기기간의 협조시간차 특성 67제6절 보호협조기기 부동작 패턴분석 74제7절 종합분석 81제7장 결 론 82참 고 문 헌 84ABSTRACT 93
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