직류 마이크로그리드 보호를 위한 저전압 직류차단기의 시뮬레이션 모델 설계와 평가

Abstract

직류 부하의 급증 및 분산 전원으로 인한 불필요한 변환 절차의 최소화를 위해, 기존 전력계통 내 직류 마이크로그리드의 적용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 직류 마이크로그리드의 적용에 앞서, 직류 특성을 반영한 과도 해석 기법이 정립되어야 한다. 이는 실제 차단 특성을 고려한 정밀한 직류 차단기의 설계를 통해 구현될 수 있다. 본 논문에서는 Schwarz Black box arc model을 기반으로 하여 직류 아크 특성이 반영된 정밀한 차단기 모델의 설계가 진행되었다. 또한 이를 활용하여 직류 차단기의 요구 조건 산출에 대한 평가방안을 제시하였다. 태양전지와 대용량 전력저장장치를 가지고 있는 직류 마이크로그리드 모의 계통의 설계가 이루어졌으며, 모의 계통 내 설계된 차단기 모델의 적용 연구가 진행되었다. 직류 차단기의 최적 요구 조건 탐색을 위해, 차단 특성을 결정하는 변수에 대한 parameter sweep 을 통한 시뮬레이션이 진행되었으며, 최종적으로 설계된 직류 차단기에 대한 모의 계통 내 평가 방안이 제시되었다.