The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P (전기학회논문지P)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Fault Simulation and Analysis of Generator

발전기의 사고 시뮬레이션과 분석

  • 박철원 (강릉원주대학교 전기공학과) ;
  • 오용택 (한국기술교육대학교 전기전자통신공학부)
  • Received : 2013.08.05
  • Accepted : 2013.08.19
  • Published : 2013.09.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Large generator of power plant is very important. In order to protect large generator from faults, digital protective relay or IED is required. However, all protective relays for generators of the domestic power plant are operated by foreign products. And now, for technological independence from foreign and improvement of import substitution effect, IEDs using domestic technology are being developed. To evaluate performance of developing next-generation power devices, the study of the dynamic characteristics of the power plant, generator system modeling, fault simulation and analysis, should be considered. Specially, To obtain IEEE Standards COMTRADE format for relay operation test, generator system modeling and fault simulation using PSCAD/EMTDC tools must be preceded. Until now, a complete modeling of generator internal windings and fault simulation techniques dose not exist. In this paper, for evaluation performance of relay elements of developing IED, the generator system modeling and various faults simulation using PSCAD/EMTDC tools were performed. And then, the various transient phenomena through obtained relaying signal of developed modeling were analyzed.

Keywords

References

  1. 박철원, 반우현, "발전기 보호제어시스템 분석", 전기의 세계, pp. 37-43, 2013. 1.
  2. Siemens, "Siprotec Numerical Protection Relays", Part 2, Vol. 11, pp. 1-102, 2006.
  3. GE Multilin, "G60 Generator Protection System UR Series Instruction Manual", pp. 1-C4, 2011.
  4. ABB, "Generator protection REG670, Application manual", Vol 1.2, pp. 1-608, 2011.
  5. 박철원 외, "대형 발전기 내부사고 보호를 위한 다기능 IED 시제품 기술 개발", 지식경제 기술혁신사업 3차년도 연차보고서, pp. 1-217, 2013. 5.
  6. 박철원, 신명철, 안태풍, "디지털 보호계전기의 시험을 위한 시뮬레이터에 관한 연구", 대한전기학회 논문지, Vol. 55P, No. 4, pp. 183-189, 2006. 12.
  7. 이두현, 오영수, 정태호, "과도현상 분석용 프로그램인 EMTP 에 관한 연구", 대한전기학회지 제32권 제1호, pp. 1-13, 1983. 1.
  8. 김국헌, 이종무, 유일도, 문승일, "발전기 실시간 on-line 시뮬레이터 개발에 관한 연구", 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 727-730, 1996.
  9. 이덕수, 안복신, 임성일, 이승재, 정성철, "RTDS를 이용한 변전소 시뮬레이터 개발에 관한 연구", 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 178-180, 2003. 7.
  10. 권기백, 김철환, "PSCAD/RTDS에서 345kV 변압기 모델링을 통한 변압기용 보호계전기의 동특성 시험", 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 120-123, 2005. 7.
  11. 박철원, 안상지, 반우현, "시화조력발전소 수차발전기 제어시스템의 동적 특성 해석", 대한전기학회 논문지, Vol. 61P, No. 4, pp. 180-185, 2012. 12. https://doi.org/10.5370/KIEEP.2012.61.4.180
  12. C.W. Park et al., "The study of over-excitation protection algorithm and time overcurrent with voltage restraint algorithm using 345kV power system modeling data of South Korea", 2012 DPSP Conference, UK, Birmingham, 2012. 4.
  13. 박철원, 반우현, "대형 발전기의 단자사고 모델링", 2010년 대한전기학회 강원지회 추계학술대회 논문집, pp. 47-51, 2010. 11.
  14. 박철원, 반우현, "Digital Generator Protection System의 성능 시험을 위한 발전기 사고모델링", 2011년 대한전기학회 산업전기위원회 추계학술대회 논문집, pp. 54-60, 2011. 11.4-5.
  15. X. H. Wang, Y. G. Sun, B. Ouyang, W. J. Wang, Z. Q. Zhu, and D. Howe, "Transient behavior of salient-pole synchronous machines with internal stator winding faults", IEE Proc. Electr. Power Appl., Vol. 149, No. 2,pp. 143-151, Mar. 2002. https://doi.org/10.1049/ip-epa:20020068
  16. X. Tu, L. A. Dessaint, M. El Kahel, and A. Barry, "A new model of synchronous machine internal fault based on winding distribution", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 53, no. 6, pp. 1818-1828, Dec. 2006. https://doi.org/10.1109/TIE.2006.885125
  17. 조윤성, 김태균 외, "실시간 전력계통 시뮬레이터를 이용한 발전기 보호계전기 모델 개발", 대한전기학회 논문지, Vol. 56, No. 2, pp. 240-247, 2007. 2.
  18. Sang-Seung Lee, Jong-Keun Park et. al., "Generator Internal Fault Modeling and Analysis based on One-Machine Infinite-Bus Power System", IEEE PES Summer Meeting pp. 1-5, 2013. 7.
  19. Manitoba HVDC Research Centre Inc., "EMTDC Transient Analysis For PSCAD Power System Simulation", pp. 97-113, 2004.

Cited by

  1. Digital Negative Sequence Relay Algorithm for Detection of Unbalanced State in a Generator vol.62, pp.4, 2013, https://doi.org/10.5370/KIEEP.2013.62.4.198
  2. A Study on Loss of Excitation Algorithm for Generator Field Protection vol.63, pp.4, 2014, https://doi.org/10.5370/KIEEP.2014.63.4.368
  3. Modeling and Simulation of Loss of Excitation of Hydro Generator Control System vol.63, pp.2, 2014, https://doi.org/10.5370/KIEEP.2014.63.2.074
  4. A Study on Digital Protection Algorithm of IED for Hydroelectric Generating Unit vol.63, pp.3, 2014, https://doi.org/10.5370/KIEEP.2014.63.3.149