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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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최근, 환경오염과 기후변화 문제를 해결하기 위하여, 신재생에너지의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 ESS(energy storage system)가 설치되고 있다. 특히, 피크저감용 ESS를 운용하고 있는 300 KVA 이상 1,000 KVA이하 특 고압 고객수전설비에는수용가의 인입점에 ASS(auto section switch) 보호장치를 의무적으로 설치하고 있다. 여기서, ASS는 설정 값 미만의 사고전류를 자동적으로 차단하는 보호동작을 수행하며, 설정 값 이상의 사고전류가 흐르는 경우, 전력회사의 보호장치(recloser 혹은 변전소 CB)와 협조하여 무 전압 상태에서 차단기의 접점을 개방해 사고구간을 분리한다. 하지만, ESS의 절연파괴 및 작업자의 설치부주의로 인해 배터리 측의 DC 전로에서 단락사고가 발생하는 경우, 이 사고전류는 계통 임피던스에 의해 감소되어, 전력용 퓨즈가 동작하지 못하고 ASS가 먼저 동작하여 ESS가 설치된 수용가 전체에 정전이 발생할 가능성이 있다.
따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, DC 사고전류와 퓨즈의 T-C 동작곡선에 의한 도식적 수법을 이용하여, ASS의 동작시 간과 전력용 퓨즈의 차단시간을 고려하여 선정하고, 이를 바탕으로 ESS 의 보호협조 운용알고리즘을 제안한다. 또한, ESS의 DC 전로 측에서 단락사고가 발생하는 경우의 보호협조 특성을 분석하기 위하여, 배전계통상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 사용하여 수배전설비부, 메인 분전반부, PCS부, 배터리부, 전력용 퓨즈부, 직류 측 사고발생 장치부로 구성된 수요관리용 ESS 수용가의 모델링을 수행하고, 보호협조 시험장치를 구현한다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 기존 방식에서는 ASS가 전력용 퓨즈 보다 먼저 동작하여 수용가 전체에 정전이 발생하지만, 제안한 도식적 수법 및 보호협조 운용알고리즘에 의해 선정된퓨즈를 설치하면 ASS 보다 전력용 퓨즈가 먼저 동작하여 사고구간을 신속하게 분리하고 정전을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, DC 사고전류와 퓨즈의 T-C 동작곡선에 의한 도식적 수법을 이용하여, ASS의 동작시 간과 전력용 퓨즈의 차단시간을 고려하여 선정하고, 이를 바탕으로 ESS 의 보호협조 운용알고리즘을 제안한다. 또한, ESS의 DC 전로 측에서 단락사고가 발생하는 경우의 보호협조 특성을 분석하기 위하여, 배전계통상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 사용하여 수배전설비부, 메인 분전반부, PCS부, 배터리부, 전력용 퓨즈부, 직류 측 사고발생 장치부로 구성된 수요관리용 ESS 수용가의 모델링을 수행하고, 보호협조 시험장치를 구현한다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 기존 방식에서는 ASS가 전력용 퓨즈 보다 먼저 동작하여 수용가 전체에 정전이 발생하지만, 제안한 도식적 수법 및 보호협조 운용알고리즘에 의해 선정된퓨즈를 설치하면 ASS 보다 전력용 퓨즈가 먼저 동작하여 사고구간을 신속하게 분리하고 정전을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
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