계통사고 발생시 STS 차단시간 최소화 기법

Abstract

최근 마이크로그리드에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 마이크로그리드는 계통과 연계하여 계통에서 공급받는 전력 품질을 향상시켜야 하며 계통에 사고 발생 시 그리드내의 마이크로소스만을 이용하여 부하에 전력을 공급하는 능력이 요구된다. 특히 민감 부하가 존재하는 마이크로그리드의 계통연계 운전 중 계통에 사고가 발생하였을 시에는 그리드를 최단시간내에 계통으로부터 분리하고 마이크로 소스를 이용하여 부하에 안정적인 전력을 공급해야한다. 일반적으로 계통과 마이크로그리드의 연결점인 PCC(Point of Common Coupling)에는 계통이나 그리드의 사고 발생 시 사고를 차단하기 위한 STS가 구성되어 있다. 하지만 STS는 SCR로 구성되어 있기 때문에 계통의 사고 발생시 SCR의 턴 오프 조건인 영전류가 되기까지 최대 8.3ms 의 시간이 걸리며, 이 시간동안 마이크로그리드의 전원은 제어불가능한 상태가 되어 부하에 공급되는 전력에 심각한 외란이 발생하게 된다. 본 논문에서는 계통 사고발생시 STS에 흐르는 사고전류를 신속히 제거하여 STS의 턴 오프를 최단시간에 이루어지도록 하고이를 통하여 PCS의 전류모드에서 전압모드로의 전환이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 STS 차단시간 최소화 기법을 제안한다.시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법의 타당성을 입증하였으며 계통의 전력흐름을 종합적으로 고려하여 STS 에 흐르는 사고전류의 크기 및 차단시간 특성을 분석하였다.