1기 무한대 모선 계통의 안정도 종류와 특징

1기 무한대 모선 계통의 안정도 종류와 특징에 대하여 설명하시오

등면적법

• 1. 안정도
  • 안정도는 전력계통의 외란 (부하의 변동, 계통의 사고 등)이 발생된 경우에 일정한 동요 후에 다시 안정적인 운전점으로 복귀하는 능력을 말한다. 불안정의 결과는 광역정전의 주요한 원인으로 작용하기 떄문에 안정된 운전을 위해서 안정도 한계를 파악하여 운전하는 것이 중요하다.
• 2. 1기 무한대 계통과 발전기 출력
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• 3. 1기 무한대 계통의 동요방정식과 안정도
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    • 외란이 발생되면 {{전기적 출력과 기계적인 출력}}의 균형이 무너지면서 발전기는 {{가속}}하게 된다. 이 때 상차각과 발전기 출력은 {{과도 진동}}하게 될 것이며, 가속에너지를 {{충분히 흡수하여 감속 시킬 수 있는 능력}}이 계통에 있다면 상차각이 {{새로운 점에서 안정}}하게 될 것이고, 그렇지 못하면 불안정하게 되어 그 결과로 {{상차각}}은 계속 벌어져서 더 이상 동기를 찾을 수 없는 {{동기탈조}}가 될 것이다.
• 4. 안정도의 종류
  • 1) 정태안정도 (Steady-state stability)
    • 정상적인 운전 상태에서 {{부하를 서서히 증가}}시켜 갈 때 안정운전을 계속할 수 있는 정도를 뜻함. 점진적인 부하증가시에 {{기계적 입력과 전기적 출력}}간 불균형으로 상차각 및 발전기 출력은 {{과도 동요}}를 하게 된다. 이 때 안정도를 유지하며 보낼 수 있는 최대전력을 {{정태안정도 극한전력}}이라 하며, 상차각이 {{90}}도에서 나타난다.
    • 동기화력 : 동기발전기의 기계적인 입력이 일정한 상태에서 계통의 외란에 의해서 상차각이 증가 또는 감소할 때 다시 제자리로 되돌릴 수 있는 능력을 말한다.
  • 2) 과도 안정도 (Transient stability) - 2가지 해석법
    • 계통에 접속되어 있는 모든 발전기가 동기속도로 운전하고 있는 상태에서 {{급격한 외란(부하나 발전력의 급변이나, 계통의 사고 등)}}이 발생된 경우, 계통내의 발전기가 {{동기탈조}}를 일으키지 않고 동기운전을 계속 할 수 있는가를 나타내는 척도이다. 과도 안정도는 외란 이후 {{2~3}}초 이내에 안정도가 결정된다.
    • (1) 등면적법
      • - 비교적 단순한 1, 2기 무한대 계통에 적용 - 전력-상차각 곡선에서 가속면적과 감속면적을 비교하여 안정도 판별 - 해석이 간편하지만 {{시간에 따 상차각의 변화}}를 알 수가 없다는 단점을 가짐
    • (2) 단단법
      • - 비교적 복잡한 다기 계통에 적용 - 지배방정식인 {{계통동요 방정식}}인 {{상차각에 대한 2계 미분방정식}}을 Euler, Runge-kutta 법 등과 같은 {{수치해석}} 방법으로 외란 후 상차각이 {{수렴}}하면 안정하고, {{발산}}하면 불안정한 것이다. - {{시간에 대한 상차각의 변화}}를 알 수 있어서 {{정량적}}인 대책을 세우는 데 매우 유용한 해석방법이다.
  • 3) 동태안정도 (Dynamic stability)
    • 동태안정도는 정태 안정도와 과도 안정도에 {{능동적인 제어 (AVR제어, 조속기제어 등)}}의 효과를 고려한 안정도를 말한다.
    • [AVR의 PSS 제어의 예]
      • PSS는 발전기의 {{AVR}}에 부가 설치된 장치로, {{발전기 회전자 진동}}을 감소시키기 위한 보조신호를 {{여자시스템}}에 공급하여 계통을 안정화시키기 위한 장치
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