KSTAR 전력계통 안정화를 위한 무효전력보상 및 고조파 필터 시스템 설계

Reactive power compensator and harmonic filter systems design for KSTAR electric power systems stabilization

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Reseach)장치는 차세대핵융합연구장치로써 30개의 초전도자석으로 구성된다. 이 초전도자석에 전원을 공급하게 되는 PF (Poloidal Field) MPS(Magnet Power Supply)는 12상 Pulse 운전을 하게 되는데 이때 $h=kp{\pm}1$의 특성고조파와 90%에 가까운 무효전력이 발생되어 KSTAR 전력계통과 인근 부하장치에 치명적인 영향을 줄 수 있어 고조파와 무효전력을 동시에 보상할 수 있는 최적의 무효전력보상장치의 도입은 필연적이다. 본 논문에서는 KSTAR 1st Plasma 실험시의 무효전력과 고조파를 저감하기 위해 설치했던 즉, 1단계 기계식 스위칭에 의한 RPC(Reactive power compensator)의 보상특성의 평가결과를 기반으로 KSTAR 2009년 Plasma 실험에 대비하여 이의 운전특성과 설치 공간에 따르는 제약 등을 고려하여 최적의 RPC 설계를 도출하기 위해 실시한 TSC(Thyristor Switch Capacitor)기반의 RPC[1] 모의해석 결과와 기술적 사항을 소개하고자 한다.