[발송배전기술사] Q - V Control!

다음은 발송배전기술사 전력계통공학 문제 중 Q - V Control에 대한 설명입니다.

개요, 전압제어의 필요성, 조상설비의 종류와 기능, 전압 제어방법 및 주파수 제어방법, 무효전력 제어방법 순으로 서술하겠습니다.

[문제] Q - V Control에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

  1) Q - V Control의 정의

    · 전압조정과 계통내 무효전력의 효율적인 협조운용

  2) Q - △V 관계

    · $\bigtriangleup V= E_{s} -E_{r}=I(R\, cos \theta +Xsin \theta )= \frac{PR+QX}{E_{r}}$

    · $\bigtriangleup V=  \frac{QX}{E_{r}} (R \ll X 일\,\, 때)$

  3) 정전압 송전방식이므로 $E_{r}$, X가 일정하다고 보면, $\bigtriangleup V \propto Q$, △V는 Q에만 관계된다.

 

2. 전압제어의 필요성(무효전력 과·부족시 문제점과 대책)

  1) 문제점

  2) 대책

무효전력 부족시(L) 발생 $ < $ 소비	무효전력 과잉시(C) 발생 $>$ 소비
1. 발전기 지상운전(과여자)  2. 동기조상기 진상운전(과여자)  3. 무효전력 소비량 감소  4. 전력용 콘덴서 투입(SC)  5. 수용가 고효율 기기 사용,      역률보상용 콘덴서 투입  6. FACTS, SVC 사용 등  7. LRC, SVR 조정	1. 발전기 진상운전(부족여자)  2. 동기조상기 지상운전(부족여자)  3. 송전선 충전용량 감소  4. 분로리액터 투입(Sh.R)  5. 수용가 역률 보상용 콘덴서 개방  6. SVC, FACTS, STATCON 사용, 자동조정

 

3. 조상설비의 종류와 기능

설 치 장 소	종  류	역  할	기  능
발 전 소	· 동기조상기	· 계통내 전압조정 및   역률개선	· 전압 상승시(Q과잉)  $ \mapsto $ 지상운전(부족여자)
	· AVR, AQR		· 전압 저하시(Q부족)    $ \mapsto $  진상운전(과여자)
변 전 소	· Sh.R(분로리액터)	· 경부하시 전압,   역률개선	· 전압 상승시(Q과잉)   $ \mapsto $  Sh.R 투입
	· SC(전력용콘덴서)	· 중부하시 전압,   역률개선	· 전압 저하시(Q부족)    $ \mapsto $ SC 투입
	· SVC, STATCON	· 전압, 역률개선	· 전압저하
배 전 선 로	· 배전용 콘덴서	· 중부하시 전압,   역률개선	· 전압 저하시(Q부족)    $ \mapsto $  SC 투입
	· 승압기	· 전압개선	· 전압 저하시  $ \mapsto $     Tap 조정, 전압상승

 

4. 전압제어(Q - V)  방법및 주파수제어(P - f)  방법

	전 압 제 어	주 파 수 제 어
제 어 대 상	V	f
검 출 량	$\bigtriangleup V$ : 전압편차 P, Q : 유효, 무효전력조류	$ \bigtriangleup f$ : 주파수 편차 $\mapsto$ FFC
조 작 량	발전기 내부 유기전압, 변전소 Tap 조정(ULTC), 조상설비 사용량	발전기 입력
조 작 효 과	조작지점 범위에 한정, 국지적 특성	전 계통적 특성

 

5. 무효전력 제어방법

  1) 무효전력 제어방식의 종류

    · 개별제어방식, 협조제어방식, 종합제어방식

  2) 개별제어방식

     (1) 각 전기소 단위별 전압유지가 목적

     (2) 장점 : 사전검토가 적절하다면 만족할 만한 운전가능

     (3) 단점 :

         · 사전검토와 다른 조류조건시 적절한 대처가 어렵다.

         · 전기소 조상설비가 한계점에 달했을 때 규정 운전조건을 만족할 수 없다.

  3) 협조제어방식

     (1) 인접한 전기소간의 개별제어방식을 서로 협조시키는 방식

     (2) 개별제어 + 화력발전소의 무효전력을 협조시키는 방식

     (3) 부분계통의 적응제어 가능

        · 주요 변전소(345[kV] 변전소)마다 각각 실시하면 발전소 인근 부분계통마다 적응제어 가능

  4) 종합제어방식

     (1) 다수의 발·변전소를 포함한 광범위한 전력계통을 일괄하는 협조제어

     (2) 송전손실이 최소가 되도록 경제부하분담 적용제어를 한다.

     (3) ELD 계산으로 신속하고 효율적인 협조제어 가능

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 전력계통공학 문제로 나올 법한 Q - V Control에 대하여 알아보았습니다.