발전용 동기기 기동시스템 알고리즘에 관한 연구

Abstract

최근 전력의 안정적 공급을 위하여 원자력 발전소가 증가함에 따라 전기의 효율적 운영을 위해 양수 발전소가 증설되고 있다. 양수 발전소에서는 1대의 동기기로 전동기 및 발전기의 역할 즉, 양수 운전 시에는 펌프구동을 위한 전동기로 사용되며 발전 시에는 발전기로서의 역할을 수행한다. 전동기 역할 수행 시 동기기는 최초 회전력이 없어 별도의 기동장치가 필요하므로 부하 전류형 인버터를 이용한 정지형 주파수 변환장치를 양수 운전을 위한 동기기 기동장치로 많이 적용하고 있다. 이는 1대의 시스템으로 여러 대의 동기기에 적용이 가능하다는 장점이 있어 최근 국내에 설치되는 양수 발전소에서는 부하 전류형 인버터를 이용한 정지형 주파수 변환장치 시스템으로 설치되고 있다. 동기기의 회전수는 주파수 제어에 의존하게 되는데, SFC는 회전부 없이 주파수의 효율적인 제어가 가능하다. 또한 SFC의 구성요소 중 정류기와 인버터의 점호각을 적당하게 제어함에 따라 양방향 전력변환이 가능하게 되어 회전체의 관성을 전력 에너지로 회생이 가능하게 한다. 본 논문에서는 무주와 산청양수에 설치된 Alstom사의 제어 알고리즘과 청송 및 예천양수에 도입된 ABB사의 전류제어, 속도제어 및 전압제어 등에 관련된 알고리즘 분석과 기동 및 회생제동 시 출력파형을 측정하여 설비 운영에 필요한 예방정비기술의 확보와 고장정비에 신속히 대응하고 향후 대용량 부하 전류형 인버터 국산화 개발의 기본 기술 확보에 도움이 되고자 하였다.