[전력계통공학]전력 조류 계산

소개

전력조류계산에 관한 레포트입니다.

목차

1. 전력 조류 계산
2. 전력 조류 계산의 목적과 응용
3. 전력 조류 계산 관련 용어
< Gauss-Seidel법 >
< Newton-Raphson 법 >

본문내용

1. 전력 조류 계산
발전기에서 생산된 전력 에너지가 송, 배전 선로를 통해서 수용가까지 전송되어 소비되고 있다. 이러한 전력 에너지가 전달되는 과정 즉, 전력 에너지의 흐름을 전력 조류 또는 조류(power flow)라고 한다.
전력 계통은 흔히 말하는 다수의 발전기, 변압기 ,부하 와 여러 가지 설비들로 구성되어있다. 이들은 송전선로에 의해 수많은 모선들과 서로 연결 되어있다.
정상 상태의 정격전압과 정격 주파수에서 각 모선의 전압과 위상각을 구함으로서 선로나 변압기 등에 얼마만큼 전력이 흐르는가를 계산하는 것이 전력 조류 계산이다. 조류 계산은 비선형 연립방정식의 형태로 표현되며 대표적인 수치 해법으로 Gauss-Seidel법과 Newton-Raphson법이 있다.

2. 전력 조류 계산의 목적과 응용
전력 시스템의 목적은 전력 계통에 연결 되어 있는 수용가에 유효전력과 무효전력을 공급하는 것으로 전력의 공급은 정해진 전압의 크기와 주파수 범위 내에서 중단 없이 이루어짐으로써 신뢰성 있고 경제적이어야 한다. 한편으로는 발전기 중 어느 하나라도 지속적인 과부하 상태에 있어서는 안되며 선로 손실이 지나치게 커지거나 정태 안정도의 여유가 심각하게 줄어듦으로써 송전선로에 부담을 주어서도 안된다.
전력 조류 해석의 주 목적은 이런 목표를 이루기 위한 것 이며 이외에 부하증가에 대응하기 위해 새로운 송전선로를 건설하려할 때, 새로 구성된 계통이 경제적이고 효율적이며 안전한 상태에서 운전할 수 있도록 하는 데 있다.

3. 전력 조류 계산 관련 용어

1) % 임피던스와 단위법(PU법)
어떤 양을 나타내는 데 그 절대량이 아니고 기준량에 대한 비로서 나타내는 방법을 단위법(PU)이라고 한다. 또 이것을 100배 한 값으로 나타내는 방법이 백분율법, 즉 퍼센트(%)법이다. %법 그 자체는 본래 기준량으로서 무엇을 취할 것인가는 자유이지만 송전선이나 동기기 등에서는 전압, 전류, 주파수의 기준량으로서 각각이 지니고 있는 정격전압, 정격전류, 정격 주파수를 사용하고 있다.
－ %법이나 단위법을 사용할 때의 이점
① 값이 단위를 가지지 않는 무명수로 표시되므로 계산하는 도중에서 단위를 환산할 필요가 없다.
② 식 중의 정수 등이 생략되어서 식이 간단해진다.
③ 기기 용량의 대소에 관계없어 그 값이 일정한 범위에 들어가기 때문에 기억하기 쉽다.

2) 유효전력 : 전원에서 부하로 실제 소비되는 전력
교류회로에서 부하에 유용하게 사용되는 전력. 교류회로에서는 선로의 전기저항과 부하의 C, L 성분으로 각각 교류의 위상각이 차이가 발생하게 된다. 이것을 역율이라 하며 라고 한다. 즉 실제로 일하는 것은 피상전력값에 역율을 곱한 것이 유효전력이 된다.


3) 무효전력 : 실제로는 아무런 일을 하지 않아 부하에서는 전력으로 이용할 수 없는 전력
교류회로에서 실제로는 아무일도 하지 않아 부하에서는 전력으로 이용할 수 없는 전력을 말한다. 즉 유효전력에서 말한 역율의 차이만큼 공급은 되나 부하에서는 사용되지 않은 전력이 있다. 그것을 무효전력이라고 한다.

참고자료

· 없음