DFIG 풍력 시스템 안정성 평가

전력 시스템은 심각한 과도 교란으로 인해 안정성이 위협받을 수 있으며, 풍력 터빈 보급이 증가함에 따라 풍력 발전 시스템의 실시간 과도 안정성 평가 방법 개발이 필수적입니다. 특히 풍력 발전 단지에서 널리 사용되는 이중 여자 유도 발전기(DFIG)의 안정성 평가는 중요합니다. 본 논문은 다중 기계 전력 시스템에서 대규모 교란 발생 시 단일 DFIG의 과도 안정성을 평가하는 새로운 방법을 제안합니다. 이 방법은 계통 연계 DFIG의 전력-속도(Pe–ωr) 특성으로부터 임계 회전자 속도 한계를 추정하고, 이를 활용하여 가용 안정성 여유를 정량화함으로써 시스템 안정성을 지속적으로 모니터링합니다. 측정된 회전자 속도가 계산된 임계 속도를 초과하면 불안정 상태로 감지됩니다. 이 방법은 사전 정의된 계전기 설정, 상세한 네트워크 매개변수 또는 고장 제거 시간 정보가 필요 없어 보호 애플리케이션에 쉽게 적용할 수 있습니다. 단일 기계 무한 모선(SMIB) 시스템과 WSCC 9-버스 다중 기계 네트워크를 활용한 광범위한 시뮬레이션을 통해 제안된 방법의 유효성을 검증했습니다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 계통 토폴로지 변경 시에도 임계 회전자 속도를 정확하게 추정하고 불안정한 조건을 신뢰성 있게 감지함을 보여줍니다. 이는 풍력 발전 시스템의 안정성 확보에 기여할 수 있는 실용적인 솔루션을 제공합니다.