200MW 석탄화력 순환 유동층 보일러 이차공기송풍기용 H-브릿지 멀티레벨 인버터 현장적용

Field Application of H-Bridge Multi-level Inverter for Fluidized Bed Combustion Boiler Secondary Air Fan

  • 발행 : 2007.10.20

초록

본 논문은 발전소의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 200MW 석탄화력 발전소 순환 유동층 보일러 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저전압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고전압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발, 발전소에 설치, 보일러 점화 전/후 시험 및 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하였다. 현재 200MW 석탄화력 발전소 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 H-브릿지 멀티레벨 인버터, 기존 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS(Distributed Control System : 분산 제어 시스템) 로직, 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.

This thesis proposed H-Bridge Multi-Level Inverter for Fluidized Bed Combustion Boiler Secondary Air Fan in 200MW thermal power plant. The adjustable speed drive systems improve the efficiency in lightly load condition and extend the life span of motor by limiting the over current at starting. H-Bridge Multi-level Inverter is composed of the several series low voltage power cell inverters, which have the independent isolated do link, in each phase. KEPRI(Korea Electric Power Research Institute) has successfully completed to develop, install, and commission H-Bridge Multi-level Inverter(6.6kV, 1MVA). This thesis gives a full detail about H-Bridge Multi-level Inverter, proposed boiler DCS(Distributed Control System) logic, and commissioning test result.

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참고문헌

  1. 김수열, 류홍우, '단위 인버터 병렬 운전에 의한 발전소 해수펌프 적용', 전력전자학회 논문지, pp. 285-289, 1997. 7
  2. 한국화학공학회, '에너지공학', pp. 155-157, 1996. 8
  3. 류호선 외 1인, '동해화력 순환 유동층 보일러 이차공기 송풍기용 H-브릿지 멀티레벨 인버터 현장적용', 전력전자학술대회 논문지, pp. 259-264, 2007
  4. 박영민 외 4인, '3,300V, 1MVA H-브릿지 멀티레벨 인 버터 개발', 전력전자학회 논문지, pp. 478-487, 2003. 12