마이크로그리드 전압 안정도 향상을 위한 풍력발전기 무효전력 제어

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 재생에너지 증가에 따른 부하 변동 시 전압 불안정 문제를 해결하기 위해 풍력발전기의 무효전력 제어를 이용한 전압 안정도 향상 방법을 제안한다. 현재 3020 에너지 정책으로 인해 재생에너지의 계통 연계가 증가하고 있다. 이에 따라 계통 관성이 감소하게 되어 작은 외란에도 계통이 쉽게 불안정해진다. 이때 부하 변동과 같은 외란 발생 시 전압 변동이 심해져 과전압 또는 저전압과 같은 전압 불안정 문제가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해 무효전력 제어 방법 중 Q(V) 제어를 이용하였다. Q(V) 제어는 Droop 계수에 따라 무효전력 출력을 내주어 전압을 조절하는 방법이다. 본 논문에서는 전압 변동의 영향이 크게 미치는 모선의 부하를 선택하여 탈락시켰고 이때 풍력발전기와 연계되어 있는 근처 모선의 전압 변동을 살펴보았다. 전압 변동을 완화시키기 위해 풍력 발전기의 Droop 계수에 따른 무효전력 출력을 통해 전압 변동을 순시 전압 변동률 이내로 유지시키는 방법을 제안한다. 풍력발전기의 Q-V Droop 제어로 전압 변동 시 효율적인 무효전력 출력으로 전압을 안정적으로 유지할 수 있고 풍력발전기의 자체적인 제어로 추가 제어기의 설치 비용 절감의 효과가 있다.