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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김철환
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 논문은 직류·교류 하이브리드 송전계통에서 발생하는 고장에 대해 계통을 효과적으로 보호하기 위해 진행파 기반 보호 계전 방식과 이를 토대로 하는 보호 알고리즘을 개발하고 하이브리드 계통에 대한 보호협조 방법을 제시하였다.
최근 직류 기반 기술의 발전, 분산형 전원의 계통 연계 등으로 기존 교류 전력계통과 직류계통이 연계된 하이브리드 시스템 운영이 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 시스템은 기존 직류, 교류계통과 비교하여 계통의 복잡성이 높고 보호를 위해 요구되는 사양, 고려사항들이 다양하여 기존에 사용되던 보호시스템을 토대로 운영하기에는 보호기기의 오·부동작의 위험성이 매우 높다. 하지만 하이브리드 시스템 보호에 관한 연구는 아직 미미한 상황이며, 하이브리드 계통 운영의 증가 추세를 고려하면 더 심도 있고 다양한 보호 관련 연구가 수행될 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 직류·교류 하이브리드 계통 보호를 위한 보호 알고리즘을 제안하고 이를 EMTP/ATPDraw 소프트웨어를 이용하여 검증한 결과를 제시하였다.
특히, 보호 알고리즘의 가장 근간이 되는 고장 검출 및 고장점 표정을 하이브리드 시스템 내 다단자 직류계통에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 진행파를 활용한 계전 방식을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 보호 알고리즘을 통해 하이브리드 계통을 운영하는 다양한 활용 분야(MVDC 시스템 및 마이크로그리드 계통 연계, 선박 전력시스템 등)에서 보호협조 방법을 구축하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 직류 기반 기술의 발전, 분산형 전원의 계통 연계 등으로 기존 교류 전력계통과 직류계통이 연계된 하이브리드 시스템 운영이 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 시스템은 기존 직류, 교류계통과 비교하여 계통의 복잡성이 높고 보호를 위해 요구되는 사양, 고려사항들이 다양하여 기존에 사용되던 보호시스템을 토대로 운영하기에는 보호기기의 오·부동작의 위험성이 매우 높다. 하지만 하이브리드 시스템 보호에 관한 연구는 아직 미미한 상황이며, 하이브리드 계통 운영의 증가 추세를 고려하면 더 심도 있고 다양한 보호 관련 연구가 수행될 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 직류·교류 하이브리드 계통 보호를 위한 보호 알고리즘을 제안하고 이를 EMTP/ATPDraw 소프트웨어를 이용하여 검증한 결과를 제시하였다.
특히, 보호 알고리즘의 가장 근간이 되는 고장 검출 및 고장점 표정을 하이브리드 시스템 내 다단자 직류계통에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 진행파를 활용한 계전 방식을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 보호 알고리즘을 통해 하이브리드 계통을 운영하는 다양한 활용 분야(MVDC 시스템 및 마이크로그리드 계통 연계, 선박 전력시스템 등)에서 보호협조 방법을 구축하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
목차
제1장 서 론 11. 직류·교류 하이브리드 시스템 12. 기존 연구 33. 연구의 필요성 54. 연구의 내용 75. 논문의 구성 8제2장 진행파 이론 및 특징 91. 고장점 표정에 관한 연구 9가. 임피던스 기반 고장점 표정 관련 기존 연구 9나. 인공지능 기반 고장점 표정 관련 기존 연구 12다. 진행파 기반 고장점 표정 관련 기존 연구 13라. 진행파 기반 고장점 표정 방법의 분류 152. 진행파 이론 17가. 진행파 기반 양단 방식(double-ended)의 원리 17나. 비균일 선로에서 진행파 기반 고장점 표정 방법 19다. 진행파의 신호 처리 22라. 진행파의 굴절과 반사 23마. 선로 가압 시험을 통한 진행파 속도 측정 24제3장 직류·교류 하이브리드 계통의 고장 특성 281. 교류 배전계통의 고장 특성 282. 직류 배전계통의 고장 특성 32가. AC/DC 컨버터 고장 응답 특성 34나. DC/DC 컨버터 고장 응답 특성 37제4장 진행파를 이용한 하이브리드 송전계통의 보호 알고리즘 개발 401. 전력계통 보호 고려사항 402. 직류·교류 하이브리드 시스템의 보호계전 42가. 진행파 기반 고장 검출 방법 42나. 고장 구간 분류 43다. 고장점 계산 43라. 오차 계산 및 자기보호 영역 점검을 통한 고장 위치 cross-check 44마. 제안된 진행파 기반 계전 방식의 성능 463. 직류·교류 하이브리드 시스템의 보호협조 48가. 선로 고장 시 보호협조 50나. 전원 고장 시 보호협조 52제5장 시뮬레이션 및 결과 분석 541. 모의 조건 54가. 직류·교류 하이브리드 계통 모델링 54나. 모의 조건 582. 모의 결과 및 분석 67가. 제안된 진행파 기반 방식의 고장 검출 및 고장점 표정 결과 67나. 제안된 하이브리드 계통 보호협조 결과 111제6장 결 론 117[참 고 문 헌] 119[Abstract] 126
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