분산전원 전압변동

분산전원 전압변동이란

분산전원 전압변동은 분산전원이 배전선로에 연계되어 전압이 변하는 현상이다.

그 크기는 연계 위치, 용량, 역률에 따라 달라진다.

계통 연계 검토의 핵심 항목이며 4교시 문제에서 반복 출제되었다.

조류 방향과 역조류

기존 배전선로는 변전소에서 수용가 쪽으로 전력이 한 방향으로 흐른다고 가정하고 설계되었다.

분산전원의 출력이 부하보다 크면 전력이 선로를 거슬러 흐른다.

이를 역조류라고 하며, 역조류가 생기면 그 구간의 전압은 연계점에서 상승한다.

연계 위치와 용량

같은 발전량이라도 연계 위치에 따라 전압을 올리기도 하고 낮추기도 한다.

변전소 가까운 쪽은 전압 상승 폭이 작고, 말단 연계는 과전압이 우려된다.

말단 연계에서는 부하가 적은 시간대에 역조류가 생겨 전압이 높아진다.

용량이 커질수록 역조류가 커져 전압 상승도 커진다.

역률에 따른 전압 방향

분산전원의 역률은 무효전력을 공급할지 흡수할지를 정한다.

지상 역률 운전은 무효전력을 흡수해 전압을 낮추는 방향으로 작용한다.

진상 역률 운전은 무효전력을 공급해 전압을 올리는 방향으로 작용한다.

전압강하 계산 방법

선로 구간의 전압강하는 유효전력과 무효전력을 나눠 근사식으로 구한다.

분산전원이 연계되면 구간 전력은 부하값에서 분산전원 출력을 뺀 값이 된다.

역조류 예제에서 P가 -300kW이므로 계산된 ΔV가 음(-)이 되어 전압이 상승한다.

이 계산은 교육용 근사식이며, 실제 설계는 조류계산으로 검증한다.

시험 포인트와 정리

마지막으로 답안에 들어갈 채점 포인트를 정리한다.

연계 위치에 따라 전압 변화의 방향이 반대로 나타난다는 설명이 있어야 한다.

용량이 커질수록 역조류가 커져 전압 상승이 커진다는 설명도 필요하다.

역률 방향에 따라 전압강하 또는 상승의 부호가 달라진다고 쓴다.

유효전력과 무효전력을 분리한 식을 쓰면 가점이 된다.