수력 터빈-조속기 동특성 모델링 및 발전시스템 안정도 향상 방안|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

국제 유가가 2018년 10월 이래 가장 높은 수준으로 유지되고 있으며, 에너지를 전적으로 수입에 의존하고 있는 국내 전력산업에 큰 영향을 주고 있다. 또한 정부의 에너지 전환 가속화가 추진되면서, 신·재생에너지와 같은 변동성 전원이 전력계통에 확대되어 전력공급의 불확실성이 증가하고 있다.
국내 전력공급의 변동성을 보완할 수 있는 대안으로 안정적인 발전이 가능한 수력에너지의 역할이 앞으로 확대될 것이며, 화석연료 수입 대체, 양질의 전력공급, 부하변동에 대한 속응성이 우수하다는 장점이 있다.
또한, 계통 규모가 커지고 발전 전원의 구성이 변화하여, 정확한 계통 신뢰도 평가를 위한 발전설비의 동특성 모델 정립과 검증이 중요해졌다. 동특성 모델은 사용자가 쉽게 이해할 수 있고, 설비의 운전상황을 정확히 구현할 수 있으며, 향후 지속적인 개선 및 확대가 가능해야 한다.
본 논문에서는 국내 수력발전 설비의 운전/제어 특성을 반영한 동특성 모델링 및 검증, 분석 방법을 제시하였다. 수력 터빈-조속기 제어시스템을 모델링하고 분석하여 합리적 동특성 모델을 제시하고, 동기발전기, 여자제어시스템, 터빈-조속기 제어시스템으로 구성된 수력발전 시스템을 모델링하여 검증하였으며, 터빈-조속기 제어시스템의 제어 성능을 개선하여 수력발전 시스템의 과도 안정도를 향상시켰다.
이를 통해, 안정도 해석기술 향상에 기여하고 신뢰도를 확립할 수 있는 동특성 모델을 제안하였으며, 전력계통에 고장 및 사고와 같은 비정상 상황이 발생할 경우를 모의하여 발전시스템의 과도 동작특성을 개선시킬 수 있는 방안을 제시하였다.

번역하기

국제 유가가 2018년 10월 이래 가장 높은 수준으로 유지되고 있으며, 에너지를 전적으로 수입에 의존하고 있는 국내 전력산업에 큰 영향을 주고 있다. 또한 정부의 에너지 전환 가속화가 추진...

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

International oil prices have remained historically high since October 2018. This has had a significant influence on domestic power industries in Korea, as they are heavily dependent on energy imports (approximately 97%). In addition, the government's policy, aimed at reducing greenhouse gas emissions and transforming the power generation and supply system, has increased the volatility of power grids. This increase is caused by the decreasing fossil-fuel power generation and increasing renewable energy solutions.
Hydroelectric power is an effective alternative to fossil fuel and provides considerable benefits, such as a stable power supply and fast response time at peak loads, to electrical systems.
At present, increasing renewable energy resources in an interconnected power grid could further increase the complexity of the grid, change its dynamic characteristics, and be crucial in verifying the dynamic model of the system. The dynamic model should be easy to understand, completely describe the characteristics of the system, and improve the existing models to facilitate the development of new models.
In this paper, a method for the dynamic modeling, verification, and analysis of the domestic hydropower system was presented, reflecting on its performance characteristics. First, mathematical modeling and analysis of the turbine-governor was proposed, followed by the modeling and verification of a hydropower system composed of a synchronous machine and excitation system. The transient stability of the system was further improved by enhancing the control performance of the turbine-governor.
This paper presented a method for developing the stability analysis technology of power generation systems and improving the transient stability in cases of electrical accidents.

번역하기

목차 (Table of Contents)

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 2
제 2 장 터빈-조속기 동특성 모델링 4
2.1 터빈 동특성 모델링 4

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 2
제 2 장 터빈-조속기 동특성 모델링 4
2.1 터빈 동특성 모델링 4
2.1.1 터빈 모델 개요 4
2.1.2 터빈 모델링 및 성능비교 6
2.2 조속기 동특성 모델링 13
2.2.1 조속기 모델 개요 13
2.2.2 조속기 모델링 및 성능비교 14
2.3 터빈-조속기 동특성 모델링 22
2.3.1 터빈-조속기 모델 개요 22
2.3.2 터빈-조속기 동특성 제어변수 25
2.3.3 터빈-조속기 모델링 및 성능비교 29
2.3.4 터빈-조속기 동특성 개선 방안 33
(1) 영구 속도조정률 조정 34
(2) 과도 속도조정률 조정 35
(3) 재생 시간 조정 36
제 3 장 수력발전 시스템 안정도 모의 37
3.1 수력발전 시스템 모델링 37
3.1.1 터빈-조속기 제어시스템 모델 38
3.1.2 여자 제어시스템 모델 40
3.1.3 동기 발전기 모델 41
3.1.4 수력발전 시스템 모델 42
3.2 수력발전 시스템 모델검증 43
3.2.1 부하차단 사고 모의 43
(1) 출력 20MW 부하차단 시험 모의 44
(2) 출력 0MW 부하차단 시험 모의 47
3.3 수력발전 시스템 안정도 향상 모의 51
3.3.1 수력발전 시스템 안정도 향상 방안 51
(1) 영구 속도조정률 조정 51
(2) 과도 속도조정률 조정 52
(3) 재생 시간 조정 54
(4) 동특성 제어변수 조정결과 55
3.3.2 수력발전 시스템 안정도 모의 56
(1) 계통 부하 증가 모의 56
(2) 계통 부하 감소 모의 59
(3) 3상 단락사고 모의 61
3.3.3 수력발전 시스템 안정도 모의 결과분석 64
제 4 장 결 론 65
참 고 문 헌 68
ABSTRACT 73
부 록 75

상세검색

RISS 보유자료

상세검색

해외전자자료

수력 터빈-조속기 동특성 모델링 및 발전시스템 안정도 향상 방안

부가정보

분석정보

이 자료와 함께 이용한 RISS 자료

나만을 위한 추천자료