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  1. (Department of Electrical Engineering, Soongsil University, Korea.)



Fault current, Impedance compensation method, Over-current relay (OCR), Superconducting fault current limiter (SFCL).

1. 서 론

전력 산업 발달로 인하여 전력 계통의 규모가 크게 성장하였으며, 최근 국내에서는 탄소 배출량을 줄이기 위한 친환경 정책들이 추진되어 신재생 발전원을 배전계통에 설치하는 개소가 증가하였다. 이에 따라 전력 계통의 규모가 커지고 복잡해져, 고장이 발생하였을 때 고장전류가 증가하는 문제점이 있다. 고장전류의 증가로 인하여 보호기기의 용량을 초과할 경우 대규모 정전으로 이어질 수 있다 (1). 고장전류를 기존 차단기의 용량 이하로 억제해야 하는데, 가장 효과적인 방법은 초전도한류기를 설치하는 방법이다 (2).

초전도한류기가 계통에서 동작할 경우 고장전류는 낮춰지지만, 기존에 설치되어있던 과전류계전기의 트립 시간이 지연되어 보호기기 간 협조에 문제될 수 있다 (3,4).

따라서, 초전도한류기를 계통에 적용하기 위해서는 과전류계전기의 트립 지연을 정정해야 한다. 이와 관련하여 연구된 내용 중 초전도한류기의 전압 요소를 과전류계전기의 특성식에 반영하여 초전도한류기의 영향을 배제하는 방법이 제안되었다(5-7). 그러나 초전도한류기의 전압과 보정계수로 보정을 할 경우에는 초전도한류기의 용량이나 고장 위치 등 여러 조건들이 변화할 경우에 대해 보정계수를 일일이 수정해야 한다는 단점이 있고, 이를 고려하기에는 알고리즘이 복잡해지게 된다.

이에 대한 다른 대안으로, 초전도한류기가 과전류계전기에 미치는 영향을 효과적으로 배제하기 위하여 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 동작 특성을 분석하였다. 기존 연구되었던 전압 요소를 이용한 보정 방법과는 달리 모선 전압을 반영하였고, 이를 이용하여 계전요소들을 임피던스로 연산을 하여 과전류계전기의 특성식을 재구성하였다. 또한, 정밀한 보정을 위해 임피던스의 크기만으로 보정을 하였을 경우와 저항과 리액턴스 성분으로 나누어 보정하였을 경우를 PSCAD/ EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 통하여 비교분석하였다.

2. 한류기가 적용된 모의 배전계통 구성

본 논문에서는 한류기가 적용된 배전계통에서 고장이 발생하였을 경우 과전류계전기의 동작을 확인하는 시뮬레이션을 진행하였다. 기존 방법의 과전류계전기 특성식과 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 동작 특성을 확인하고 비교분석하기 위해 모의 배전계통을 구성하였다.

2.1 모의 배전계통 모델링

모의 단락 시뮬레이션을 통해 과전류계전기의 특성식 설정에 따른 동작 특성을 비교분석하기 위해 모의 배전계통을 그림 1과 같이 구성하였다. 메인 전원과 주변압기, 하나의 피더라인으로 구성되어 있으며 피더는 총 10 [km]이다. 피더의 5 [km]지점마다 5 [MW]의 부하가 연계되어 있고, 피더 인입단과 피더 중간지점에 과전류계전기가 포함된 차단기를 구성하였다. 초전도한류기는 피더 인입단에 설치하였으며, 고장 모의 위치는 피더 인입단으로부터 2.5 [km] 떨어진 지점이다. 고장 종류로는 고장이 발생했을 때 고장전류가 가장 크게 발생하는 3선 지락 고장을 모의하였고, 해당 지점에서 3선 지락 고장 발생시 주차단기인 CB11이 동작하는 시뮬레이션을 수행하였다. 모의 배전계통의 파라미터는 표 1과 같다.

그림. 1. 모의 단락 시뮬레이션을 위한 배전계통 구성도

Fig. 1. Configuration of Power distribution system for short circuit simulation

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig1.png

표 1. 모의 배전계통의 파라미터

Table 1. Parameters of constructed power distribution system

항목

단위

메인 전원

154, j1.0

[kV], [%]

주변압기

60

154/22.9

j15

[MVA]

[kV]

[%]

선로 임피던스

Z1=3.86+j7.42

Z0=9.87+j22.68

[%Ω/km]

[%Ω/km]

선로 길이

Z11=Z12=5

[km]

부하

Load11=Load12=5

[MW]

부하 역률

0.95

고장 위치

2.5

[km]

고장 종류

3선 지락

2.2 트리거형 한류기 모델링

모의 배전계통에 연계된 초전도한류기는 트리거형 초전도 한류기다. 트리거형 초전도한류기는 초전도체(HTSC, High Temperature Superconductivity), 3상 전류제한 리액터 (Current limiting reactor, CLR), 3상 스위치 그리고 제어회로(Control circuit)로 구성된다. 초전도소자는 스위치를 동작시키는 트리거 역할을 하여 상전도 저항/리액터로 전류를 제한하는 모델로 초전도소자의 부담을 최소화한 모델이다. 고장 전에는 초전도소자의 저항이 0 이므로 모든 전류가 초전도소자로 흐르게 된다. 고장이 발생하면 설정된 임계전류(Ic)를 초과하여 초전도소자는 수렴저항(Rn)으로 증가한다. 초전도소자 전압이 설정해놓은 Vset값을 초과하게 되면 SW가 열리도록 제어 회로를 모델링 하였고, 전류는 점점 CLR로 흐르고 마침내 초전도소자에 전류가 흐르지 않게 된다. 이후 CLR 전류가 Ireset값보다 낮아지게 되면 고장이 제거되었다고 판단하여 SW가 다시 투입되어 초기상태로 복구되도록 모델링하였다. 트리거형 초전도한류기의 구성 회로도는 그림 2와 같으며 세부 모델링 파라미터는 표 2와 같다.

그림. 2. 트리거형 초전도한류기의 구성 회로도

Fig. 2. Configuration circuit of trigger-type SFCL

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig2.png

표 2. 트리거형 초전도한류기의 설정 파라미터

Table 2. Setting parameters of trigger-type SFCL

항목

단위

수렴저항(Rn)

2

[Ω]

임계전류(IC)

1.5

[kA]

CLR(리액터/저항)

j1.6, 1.6

[Ω]

Vset

1

[kV]

Ireset

0.5

[kA]

2.3 과전류계전기 모델링

모의 배전계통에 적용된 과전류 계전기의 모델링을 수행하였다. 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기와 비교하기 위해 기존 과전류계전기 모델링을 하였는데, 현재 국내에서 사용되는 기존 과전류 계전기의 특성식과 분모에 포함된 M값의 식은 식(1)과 같다. 특성식에 포함된 과전류계전기 파라미터들은 표 3과 같다 (8).

(1)
$T_{trip}=TD\left(\dfrac{A}{M^{p}-1}+B\right),\: M=\dfrac{I_{f}}{I_{"\pi "ckup}}$

여기서, TD는 타임레버, Ipickup은 전류탭, A, B, p는 계전기 상수, If 는 계측되는 고장전류를 의미한다.

표 3. 과전류계전기의 파라미터

Table 3. Parameters of OCR

항목

단위

메인 전원

0.3

-

주변압기

39.85

-

선로 임피던스

1.084

-

선로 길이

1.95

-

부하

0.3

[kA]

3. 임피던스보정 알고리즘

기존 과전류계전기 특성식을 사용할 경우 초전도한류기가 적용되어 동작할 때 트립 시간이 지연된다. 따라서 배전계통에 초전도한류기를 적용하기 위해서는 보호계전기들이 초전도한류기의 영향으로 트립 시간이나 보호협조가 영향을 받지 않도록 특성식을 정정해야 한다. 초전도한류기의 전압요소를 반영하여 초전도한류기의 영향에 따른 트립 지연 문제를 정정하는 방법이 제안된 바 있고 식(2)와 같다(5-7). 기존 식과의 구분을 위하여 모선전압요소를 의미하는 V를 아래첨자로 기재하였다. 식(3)은 기존 과전류계전기의 특성식인 식(1)의 M에 모선전압과 모선전압 픽업값, 보정 상수를 반영하여 임피던스의 형태로 표현되었다. 고장이 발생하기 전에는 전체 피더의 임피던스 값을 가지고, 고장임피던스가 0인 고장이 발생하게 되면 모선부터 고장점까지 자기보호구간의 임피던스 값을 가지게 된다. 기존 식과의 구분을 위하여 모선전압요소를 의미하는 B를 아래첨자로 기재하였다. 식(4)는 임피던스보정 알고리즘의 기본 식으로 식(3)의 분모 D에 해당하는 피더 임피던스에서 초전도한류기의 임피던스를 빼주는 형태가 된다. 임피던스의 크기만으로 연산을 하는 방법은 식(5)와 같고, 보다 정밀한 보정을 위해 저항 성분과 리액턴스 성분을 나누어 보정하는 개선된 임피던스보정 방법은 식(6)과 같다. 식(5)와 (6)은 식(4)의 분모에 해당한다. 기존 식과의 구분을 위하여 모선전압요소를 의미하는 Z를 아래첨자로 기재하였으며 특히 임피던스의 크기만을 이용한 식(5)의 경우 Z, 저항 성분과 리액턴스 성분을 나누어 각각 보정하는 개선된 방법의 경우 newZ로 아래첨자로 구분하였다. 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 파라미터는 대부분 기존 과전류계전기의 파라미터와 같고, 추가 모선전압 픽업 값과 보정 상수의 세팅 값은 표 4와 같다. Vpickup값은 모선의 상전압을 기준으로 세팅되었으며, K1은 기존 방법과 동일한 시간에 동작하기 위한 보정 상수이다.

(2)
$M_{V}=\dfrac{I_{f}+\alpha V_{SFCL}}{I_{"\pi "ckup}}$

여기서, α는 선행문헌에서 사용된 보정상수, VSFCL은 한류기 전압을 의미한다.

(3)
$M_{B}=K_{1}\dfrac{I_{f}}{I_{"\pi "ckup}}\left(\dfrac{V_{"\pi "ckup}}{V_{bus}}\right)=K_{1}\left(\dfrac{Z_{"\pi "ckup}}{Z_{feeder}}\right)$

(4)
$M_{Z}=K_{2}\dfrac{Z_{"\pi "ckup}}{D}$

여기서, K2는 알고리즘 적용을 위한 보정 상수, Vpickup은 모선전압 픽업 값, Vbus는 계측되는 모선전압을 의미한다.

(5)
\begin{align*} D_{Z}=\left | Z_{feeder}\right | -K_{2}\left | Z_{SFCL}\right |\\ \\ =\left | R_{feeder}+j X_{feeder}\right | -K_{2}\left | R_{SFCL}+j X_{SFCL}\right | \end{align*}

(6)
$D_{"ne"w Z}=\left |\begin{aligned}\left(R_{feeder}-K_{2}R_{SFCL}\right)+\\ j\left(X_{feeder}-K_{2}X_{SFCL}\right)\end{aligned}\right |$

표 4. 임피던스보정 알고리즘 파라미터

Table 4. Parameters of impedance compensation algorithm

항목

단위

Vpickup

13.2

[kV]

K1

0.75

-

K2

1

-

과전류계전기에서 사용되는 계전 요소들은 대칭성분 중 정상분의 크기를 이용하는데, 3선 지락의 경우 고장 발생 시 정상분만 존재하기 때문에 보정 상수가 1이 된다. 하지만 비대칭 고장이 발생할 경우 이 보정 상수는 1이 아닌 값이 되고, 추후 연구를 통하여 세부적으로 분석할 예정이다.

그림. 3. 과전류계전기의 계통 적용 구성도 a) 식(1) 이용 b) 식(2) 이용 c) 식(3) 이용 d) 식(4) 이용

Fig. 3. System application diagram of OCR a) Using eq. (1) 이용 b) Using eq. (2) c) Using eq. (3) 이용 d) Using eq. (4)

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig3.png

그림 3의 a)는 현재 통용되는 선전류를 이용한 기존 과전류계전기 식(1)의 계통 적용시 구성도, b)는 선행문헌의 한류기 전압요소를 이용한 보정한 식(2)에 대한 계통 적용 시 구성도(5-7), c)는 기존 과전류계전기 특성식에 모선전압을 반영한 식(3)의 계통 적용 시 구성도, d)는 임피던스보정 알고리즘을 적용한 식(4)의 계통 적용 시 구성도를 의미한다.

4. 결과 및 분석

임피던스보정 알고리즘의 효용성을 확인하기 위하여 기존과전류계전기 식(1), 임피던스보정 알고리즘에서 임피던스의 크기 값을 이용한 식(5), 임피던스보정 알고리즘에서 저항 성분과 리액턴스 성분을 각각 보정한 식(6)에 대하여 비교분석하였다. 각 방법들의 특성을 확인하기 위하여 트리거형 초전도한류기의 CLR을 리액터로 세팅한 경우와 저항으로 세팅한 경우로 케이스를 나누어 분석하였다. 모든 시뮬레이션에 대하여 고장은 0.3[s]에 발생하였다.

4.1 기존방법을 이용한 과전류계전기의 동작 특성 분석

기존 방법을 이용한 과전류계전기의 고장 시뮬레이션 결과는 그림 4, 5과 같다. 그림 4는 초전도한류기의 CLR을 리액턴스 j1.6[ohm]으로 설정한 시뮬레이션 결과이고, 그림 5은 CLR을 저항 1.6[ohm]으로 설정한 시뮬레이션 결과이다. 먼저 그림 4를 보면 초전도한류기가 적용되지 않았을 경우 과전류계전기의 트립 시간이 0.552[s]였는데, 초전도한류기가 적용될 경우 0.597[s]에 트립이 되어 45[ms]의 트립 지연이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한 그림 5을 보면 초전도한류기가 적용될 경우 0.573[s]에 트립이 되어 21[ms]의 트립 지연이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 한류기 내부 스위치 및 제어회로는 0.369[s]부터 트립 시간까지 동작하며 CLR 임피던스 종류에 따라 동작 시간은 달라진다. 트리거형 초전도한류기의 CLR 임피던스의 크기가 같더라도 리액턴스 또는 저항 성분에 따라 고장전류 제한 효과가 다르고 스위치 동작 및 트립 지연 시간 또한 상이한 것을 확인할 수 있다. 대부분의 선로 성분은 리액턴스 성분이기 때문에 CLR이 리액터로 설정된 경우에 고장 전류 제한 효과가 크고 이로 인한 스위치 동작 및 트립 지연도 크게 발생하게 된다.

그림. 4. 기존방법을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=j1.6[ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 4. OCR’s simulation result using conventional method (CLR=j1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig4.png

그림. 5. 기존방법을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=1.6[ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 5. OCR’s simulation result using conventional method (CLR=1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig5.png

4.2 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 동작특성 분석

임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 동작특성을 확인하기 위하여 고장 시뮬레이션을 수행하였다. 임피던스의 크기를 이용하였고, 식(5)에 해당하는 특성식을 적용하였다.

그림. 6. 임피던스보정을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=j1.6[ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 6. OCR’s simulation result using impedance compensation method with magnitude of impedance (CLR=j1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig6.png

그림 6은 초전도한류기의 CLR을 j1.6[ohm]으로 설정한 시뮬레이션 결과로 초전도한류기가 적용되지 않았을 경우 0.552[s]에 트립이 되었고, 임피던스보정을 적용했을 경우 0.551[s]에 트립이 되었다. 오차는 1[ms]로 초전도한류기의 영향을 충분히 배제한 결과를 얻을 수 있었다. 하지만 그림 7은 초전도한류기의 CLR을 1.6[ohm]으로 설정한 시뮬레이션 결과인데, 임피던스보정 알고리즘을 적용했을 경우 0.542[s]에 트립이 되는 것을 확인할 수 있다.

오차가 10[ms] 발생하였고 해당 결과를 통하여 임피던스보정에서 임피던스의 크기만으로 보정을 할 경우 CLR 성분이 리액턴스성분일 경우에는 효과적으로 정정을 할 수 있지만 CLR 성분이 저항성분일 경우 오차가 발생한다는 것을 확인할 수 있다. 그림 6의 (b)를 확인해 보면, CLR이 j1.6[ohm]일 경우 그림에 표시된 eq (5)와 한류기가 적용되지 않았을 경우의 피더 임피던스가 거의 같은 것을 확인할 수 있다. 하지만 그림 8의 (b)를 보면 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있고 이로 인하여 임피던스보정 알고리즘의 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 한류기 내부 스위치 및 제어회로는 0.369[s]부터 동일하게 시작하며 트립 시간이 줄어듦에 따라 동작 시간은 식(1)보다 줄어든다.

그림. 7. 임피던스보정을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=1.6[ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 7. OCR’s simulation result using impedance compensation method with magnitude of impedance (CLR=1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig7.png

4.3 개선된 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기 동작 특성 분석

그림 8와 9은 저항성분과 리액턴스성분의 보정을 각각 하는 개선된 임피던스보정 알고리즘을 적용한 경우의 시뮬레이션 결과 파형으로 그림 8는 초전도한류기의 CLR을 j1.6[ohm]으로, 그림 9은 1.6[ohm]으로 설정한 경우의 결과를 보여준다. 그림 8를 보면 초전도한류기가 적용되지 않은 경우와 적용된 경우 모두 0.552[s]에 트립된 것을 확인할 수 있다. 또한 그림 8의 (b)에 표시된 eq (6)을 보면 초전도한류기가 적용되지 않았을 경우의 피더 임피던스와 거의 동일한 것을 확인할 수 있고 이를 통하여 성공적인 정정이 된 것을 확인할 수 있다. 그림 9도 마찬가지로 초전도한류기가 적용되지 않은 경우와 적용된 경우 모두 0.552[s]에 트립되었고, eq (6)과 초전도한류기가 적용되지 않았을 경우의 피더 임피던스가 거의 동일하였다. 한류기 내부 스위치 및 제어회로는 동작은 동일한 0.369[s]부터 트립 시간까지이며 식(6)의 동작 시간이 가장 짧다. 임피던스의 크기만을 이용한 임피던스보정과 비교하여 초전도한류기의 CLR 성분에 관계 없이 효과적으로 보정되는 것을 확인할 수 있다. 전체 시뮬레이션 결과에 대한 요약표는 표 5와 같다.

그림. 8. 개선된 임피던스보정을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=j1.6 [ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 8. OCR’s simulation result using advanced impedance compensation method (CLR=j1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig8.png

초전도한류기의 CLR값에 따른 과전류계전기의 동작시간 그래프는 그림 10과 같다. TI는 식(1)과 같이 기존 과전류계전기 특성식을 이용한 경우이며 (X)의 경우 초전도한류기의 CLR이 리액터로 설정된 경우이고, (R)의 경우 저항으로 설정된 경우이다. 기존 과전류계전기 특성식을 이용할 경우 초전도한류기 적용에 따라 트립 시간이 지연되고, CLR 값이 커질수록 지연이 더 커지는 것을 확인할 수 있으며 특히 CLR이 리액터로 설정된 경우에 트립 지연이 더 큰 것을 확인할 수 있다. TZ의 경우 임피던스보정 알고리즘을 적용한 경우로 식(5)와 같이 임피던스의 크기만을 보정한 경우이다. 기존 과전류계전기 특성식을 이용할 경우에 비하여 초전도한류기로 인한 트립 지연에 대해 보정이 된 것을 확인할 수 있다. 하지만 CLR의 값이 커짐에 따라 보정에 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있고, 이 오차는 CLR이 리액터로 설정된 경우보다 저항으로 설정된 경우에 더 크게 발생하는 것을 확인할 수 있다. TZnew는 임피던스보정 알고리즘을 적용한 경우로 식(6)과 같이 저항 성분과 리액턴스 성분을 각각 보정한 경우이다. 해당 경우에는 CLR의 성분과 크기에 관계없이 완전하게 보정이 되는 것을 확인할 수 있다.

그림. 9. 개선된 임피던스보정을 이용한 과전류계전기의 시뮬레이션 결과 (CLR=1.6 [ohm]) (a) 한류기 전압, 선로전류, (b) 피더 및 한류기 임피던스, (c) 과전류계전기 지표값, 누적값, 트립 신호

Fig. 9. OCR’s simulation result using advanced impedance compensation method (CLR=1.6[ohm]) (a) SFCL’s voltage and line current, (b) Feeder and SFCL’s impedance, (c) OCR’s index, accumulated value and trip signal

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig9.png

그림. 10. SFCL의 CLR 값에 따른 과전류계전기 동작 시간

Fig. 10. OCR’s operation time according to CLR impedance value of SFCL

../../Resources/kiee/KIEE.2021.70.11.1670/fig10.png

표 5. 분석 결과 요약표

Table 5. Summary of analysis results

사용방법

CLR 성분

트립시간 오차 [ms]

기존 방법

리액턴스 (X)

45

저항 (R)

21

임피던스보정 (크기)

리액턴스 (X)

1

저항 (R)

10

개선된 임피던스보정

리액턴스 (X)

0

저항 (R)

0

5. 결 론

본 논문에서는 초전도한류기의 적용성 향상을 위하여 초전도한류기가 연계될 경우 발생하는 과전류계전기의 트립 지연 문제를 해결하기 위해 임피던스보정 알고리즘을 적용한 과전류계전기의 동작 특성을 분석하였다. 임피던스보정 알고리즘은 고장이 발생할 경우 모선에서 고장점까지의 임피던스에서 초전도한류기의 임피던스를 빼주는 형태로 보정을 하기 때문에 고장 위치에 따른 정정 계수 변경이 필요하지 않다는 장점을 가진다. 특히 임피던스보정 알고리즘에서 임피던스 크기성분만을 이용할 경우 초전도한류기의 CLR 성분이 리액턴스 성분일 경우에 효과적으로 정정이 되었지만 저항성분일 경우에는 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 저항과 리액턴스 성분 각각 보정을 하는 개선된 임피던스보정 알고리즘을 적용할 경우 초전도한류기의 CLR 성분에 관계없이 트립 시간 오차가 0으로 완벽하게 보정을 할 수 있었다.

본 논문에서는 3선 지락 고장에 대해서만 다뤘기 때문에 보정 상수를 1로 설정하였지만 다른 종류에 고장에 대해서는 보정 상수를 변경해야 한다. 추후 연구를 통하여 다양한 고장 상황에 대하여 임피던스보정의 효용성을 검증할 예정이다.

Acknowledgements

This research was supported by Korea Electric Power Corporation. (Grant number : R19XO01-19)

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S. T. Lim, 2020, Protective Coordination of the OCR with the Voltage Component in a Closed-Loop Power Distribution System with the FCL, J. Electr. Eng. Technol., Vol. 15, pp. 2451-2457DOI
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Korea Electric Power Corporation, 2006, Distribution Practical IIIGoogle Search

저자소개

조유정(Yoo-Jung Cho)
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She received B.S. degree in electrical engineering from Soongsil University, Korea in 2019.

Her research interests are protection coordination using fault current limiter and over-current relay.

박민기(Min-Ki Park)

He received B.S. and M.S. degrees in electrical engineering from Soongsil University, Korea in 2018 and 2020, respectively.

He is under a Ph.D degree in Soongsil university.

임성훈(Sung-Hun Lim)
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He received his B.S., M.S., and Ph.D. degrees from Chonbuk National Univ., Korea in 1996, 1998, and 2003, respectively.

Currently, he is a professor in the Dept. of Electrical Engi- neering at Soongsil Univ., Korea.

His research interests include protection coordination of protective relays and fault current limiter for protection of power distribution system linked with dispersed generation