2019년도 대한전기학회

전력기술부문회 추계학술대회

제12회 전력산업 소프트웨어 경진대회 문제

(조류계산, 고장계산, 안정도해석)

1. 조류계산 문제

그림 1과 같은 전력망의 조류계산을 수행할 수 있는 프로그램을 C언어로 작성하시오. 아래 계통의 모선데이터, 선로데이터 등 모든 데이터는 첨부됨 “IEEE 24 bus.raw” (PTI PSS/E Data Format) 참고하고 개발 프로그램에서 “IEEE 24 bus.raw” 입력 데이터로 사용하시오.

그림 .  IEEE 24 모선 RTS의 단선도

2. 고장계산 문제

그림 2의 단선도 및 표 1의 파라미터로 구성된 계통에서, 모선 3에서 다음과 같은 사고가 발생하였을 때 고장전류 If와 모선 3에서의 고장 전류 및 전압 Vag, Vbg, Vcg를 구하고자 한다. Z-bus 행렬(Bus impedance matrix)을 먼저 구하고, 이를 이용한 고장 해석  프로그램을 C언어를 이용하여 작성하시오.

(a) 고장 임피던스 [eqn: Z _{f} =j0.1] [p.u]를 갖는 평형 3상 고장

(b) 고장 임피던스 [eqn: Z _{f} =j0.1] [p.u]를 갖는 1선 지락 사고

(c) 고장 임피던스 [eqn: Z _{f} =j0.1] [p.u]를 갖는 선간 단락 사고

그림 .  단선도

표  파라미터

Item	MVA Rating	Voltage Rating	[eqn: X_1]	[eqn: X_2]	[eqn: X_0]
G1	100	25 kV	0.1	0.1	0.05
G2	100	13.8 kV	0.2	0.2	0.05
T1	100	25/230 kV	0.05	0.05	0.05
T2	100	13.8/230 kV	0.05	0.05	0.05
TL12	100	230 kV	0.1	0.1	0.3
TL13	100	230 kV	0.1	0.1	0.3
TL23	100	230 kV	0.2	0.2	0.4

※ 각 발전기의 중성점은 100 MVA 기준 0.05(=0.15/3) p.u의 한류 리액터를 통해 접지되어 있음

※※ 발전기는 동일한 위상, 정격 전압 및 정격 주파수에서 무부하 운전 중임
([eqn: V _{F} =1.0 ANGLE 0 DEG]p.u)

3. 안정도해석 문제

그림 3의 1기 무한모선 시스템의 3번 모선에 3상 지락사고가 발생하였다.

이 때, 다음 물음에 답하시오.

(a) 3상 고장이 0.25 sec 이후 스스로 제거 된 경우, 전력 위상각을 구하고 안정 여부를 판단하시오 (3번 모선의 차단기가 정상 동작하지 않음).

(b) 3상 고장이 지속되어 5 주기 이후 차단기에 의해 고장이 제거된 경우, 전력 위상각을 구하고 안정 여부를 판단하시오.

그림 3. 1기 무한모선

표  발전기 데이터

H=5 MJ/MVA	X’d=0.3 p.u	Pg=0.8 p.u	Qg=0.075 p.u	Vinf=1.0 p.u