The wind power system interacts with the interconnected power system severely compared with other distributed generations. Particularly, a large-scale wind power system is located at the mountain areas or sea shores, where the wind power can be easily obtained. Since these areas are the end points of power distribution system, the voltage regulation and power quality are the key issue. The power system in which a large wind power system is interconnected brings about many problems in operation because the load and the source are mixed together in this system.Therefore, a wind power simulator is required to analyze the interaction between the large wind power system and the distribution system so that various expected problems for installation and operation of large wind power system can be solved effectively.This paper describes comparative analysis results about the dynamic interaction of interconnected wind power system using the actual-size hardware simulator and the simulation model with PSCAD/EMTDC. The hardware simulator, which is composed of 2.0MVA induction motor with drive system and 1.5MW doubly-fed induction generator, was built and tested in Go-Chang Test Site of KEPCO for analyzing the dynamic interaction with the interconnected distribution system. The operation of hardware simulator was verified through comparative analysis between experimental results and simulation results obtained by simulation model with PSCAD/EMTDC. The developed hardware simulator and simulation model could be effectively used for analyzing the dynamic interaction, which has various phenomena depending on the wind variation and the network state of interconnected power system.
최근 들어 화석연료를 대체할 에너지원으로 신재생 에너지를 포함한 분산전원에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재 사용되는 1차 에너지원의 거의 대부분을 차지하는 화석연료는 다량의 환경오염물질을 배출하는 데다 언젠가는 고갈될 수밖에 없는 유한한 자원이기 때문에 대체에너지의 개발 필요성이 끊임없이 제기되어 왔다. 더구나 우리나라는 최근 10년간 에너지 소비가 매년 10%라는 세계 최고의 증가율을 기록하고 있으며, 온실가스배출량 역시 세계 1위를 기록하고 있어 무공해 대체에너지 개발에 대한 연구의 필요성은 더욱 절실하다. 따라서 크게는 지구의 미래, 작게는 환경협약에 적극적으로 대처하기 위해 신재생 에너지를 이용한 신배전 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이것의 실용화를 이루기 위해서는 학계에서는 분산전원에 대한 모델링 기술과 연계제어 측면의 계통 안정화향상 기술 등에 대한 연구가 필요하고 전체적으로는 분산전원의 계통연계 제어기술 및 평가 기술에 관한 연구가 필요하다.본 논문에서는 신재생 에너지 연구 중 가장 활발히 연구되고 있는 풍력 발전 시스템을 이중여자 유도형 발전기를 이용해 모델링하고 시스템을 구성하는 방법에 대해 연구하였고 좀 더 실제화 된 풍력발전 시스템의 특성을 분석하기 위해 풍속계를 이용하여 실시간 풍속에 의한 가상 블레이드 특성을 나타낼 수 있는 풍력발전 터빈 시뮬레이터를 구현하였다. 또한 이를 기반으로 PSCAD/EMTDC를 이용해 1.5MW 용량의 풍력발전 시스템이 추가된 전력품질 실증단지의 모의 모델을 구축하여 풍력발전 시스템이 계통에 연계 시 나타날 수 있는 영향에 대하 분석하였다. 이 시뮬레이션 모델을 통한 풍력 발전 시스템에 의한 계통영향 특성은 비용적인 측면과 그 편의성에 있어서 많은 이점을 가질 수 있다.