전류형 HVDC 인근 무효전력 보상설비의 제어기 파라미터에 따른 계통 강건도 평가 = Evaluation of system strength based on cntroller parameters of reactive power compensator around LCC HVDC

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 single-infeed line-commutated converter high voltage direct current(LCC HVDC)가 설치된 계통 내에서 무효전력 보상설비가 주는 계통 강건도의 영향을 조사·분석하였다. 현재 강건도를 평가하는 대표적인 지표인 short circuit ratio (SCR)과 effective short circuit ratio (ESCR)은 컨버터가 연계된 계통에서 계통의 강건도를 판별할 수 있는 지표로 널리 사용되고 있다. 하지만, 해당 지표는 무효전력 보상설비 투입에 따라 변동하는 강건도를 평가하는 것에 한계를 가지고 있으며 이를 극복하기 위해 동적 무효전력 보상설비가 계통 강건도에 주는 영향에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 따라서 본 논문은 전류형 HVDC 인근에 무효전력을 보상할 수 있는 대표적인 동적 무효전력 보상설비인 static var compensator (SVC)와 static synchronous compensator (STATCOM)을 설치하여 계통의 강건도에 어떤 변화가 나타나는지 알아보고 이들의 용량과 제어기 속도에 따라 강건도의 지표에 어떤 변화가 나타나는지 확인한다. 이를 위해 본 논문에서는 무효전력 보상설비와 전류형 HVDC가 연계된 계통을 설계하고 강건도를 평가할 수 있는 지표인 apparent increasing short circuit ratio (AISCR)을 통해 계통에 나타나는 변화를 확인하였다. 해당 시뮬레이션은 PSCAD/EMTDC 환경을 기반으로 설계하여 동작을 확인하였으며, 강건도에 대한 평가는 MATLAB을 사용하여 계산하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Abstract i
• 목 차 ii
• 그림 목차 iv
• 표 목차 v
• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 개요 1
• 1.2 논문 구성 3
• 제 2 장 전류형 HVDC 및 무효전력 보상설비의 이론적 배경 4
• 2.1 HVDC 변환 시스템 개요 5
• 2.2 전류형 HVDC 특성 및 운전 원리 8
• 2.3 무효전력 보상설비의 종류, 특성 및 운전 원리 19
• 제 3 장 HVDC의 평가 지표 및 AISCR 소개 24
• 3.1 SCR과 ESCR을 통한 계통의 강건도 평가 24
• 3.2 MIIF 및 MIESCR을 통한 계통의 강건도 평가 26
• 3.3 MPC, TOV, CFII 분석 28
• 3.4 전류형 HVDC가 투입된 계통의 AISCR 분석 35
• 제 4 장 무효전력 보상설비의 용량과 제어기 파라미터에 따른 강건도 평가 방안 41
• 4.1 계통 시뮬레이션 모의 42
• 4.2 무효전력 보상설비의 용량에 따른 AISCR 45
• 4.3 STATCOM과 SVC의 제어기 파라미터에 따른 TOV 분석 47
• 4.4 STATCOM과 SVC의 제어기 파라미터에 따른 CFII 분석 49
• 제 5 장 보상설비의 용량과 제어기 파라미터에 따른 AISCR 52
• 5.1 STATCOM과 SVC의 제어기 파라미터에 따른 TOV 분석 결과 52
• 5.2 STATCOM과 SVC의 제어기 파라미터에 따른 CFII 분석 결과 56
• 제 6 장 결론 60
• 참고 문헌 61