35
전기는 인간생활에 필수불가결한 재화이므로 누구에게나 공급해야 한다. 그러나 일정한 곳에 전력을 공급할 때는 투자비는 비싸도 연료비저렴한 발전기인 원자 또는 석탄 등이 선택이 되지만, 반면 부하의 변화가 심하고 미래의 부하 특성이 불분명한 곳에서는 연료비와는 무관하게 기동정지가 쉽고 건설비용저렴한 전원 을 선택하게 된다. 경제급전이란 발전기의 운전이 정해져 있는 경우, 즉 투입될 발전기들이 정해져 있을 경우, 임의의 순간부하에 가장 저렴한 비용으로 전력공급할 수 있도록 화력발전기의 발전력 결정 하는 말한다. 이때 담당해야 부하는 화력발전기가 담당하는 것으로 화력이 아닌 수력, 양수 발전소 등과 화력기 일지라도 출력이 정해져 있는 발전력들이 담당할 부하를 제외한 부하로써 경제적으로 발전해야 할 화력발전소들이 담당할 부하를 의미한다. 따라서 다양한 화력 발전기가 발전할 소요되는 비용인 운전 비용 또는 (연료비용)을 최소화시키도록 발전을 하는 것경제부하배분 또는 경제급전이라 한다. 두 번째, 부하를 만족시키면서 가장 적은 발전비용, 즉 전체 운전비용이 최소가 되도록 하는 발전기 출력들을 결정하게 된다.

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전기는 인간생활에 필수불가결한 재화이므로 누구에게나 공급해야 한다. 그러나일정한 곳에 전력을 공급할 때는 투자비는 비싸도 연료비는 저렴한 발전기인 원자력 또는 석탄 등이 선택이 되지만, 반면 부하의 변화가 심하고 미래의 부하 특성이불분명한 곳에서는 연료비와는 무관하게 기동정지가 쉽고 건설비용이 저렴한 전원을 선택하게 된다.

경제급전이란 발전기의 운전이 정해져 있는 경우, 즉 투입될 발전기들이 정해져있을 경우, 임의의 순간부하에 가장 저렴한 비용으로 전력을 공급할 수 있도록화력발전기의 발전력을 결정하는 것을 말한다. 이때 담당해야 할 부하는화력발전기가 담당하는 것으로 화력이 아닌 수력, 양수 발전소 등과 화력기일지라도 출력이 정해져 있는 발전력들이 담당할 부하를 제외한 부하로써경제적으로 발전해야 할 화력발전소들이 담당할 부하를 의미한다. 따라서 다양한화력 발전기가 발전할 때 소요되는 비용인 운전 비용 또는 (연료비용)을최소화시키도록 발전을 하는 것을 경제부하배분 또는 경제급전이라 한다. 두 번째,부하를 만족시키면서 가장 적은 발전비용, 즉 전체 운전비용이 최소가 되도록 하는발전기 출력들을 결정하게 된다.

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¨ 12.3절에서는 해당 지역의 주파수와 순 연계선 조류를 제어하기 위해 LFC가 터빈 조속기의 출력 설정치를 어떻게 제어하는지 알아봄

¨ 경제 급전(economic dispatch) 문제: 지역에서

(1) 주어진 부하에 대응하며,(2) 전체 운전비용을 최소화 시키기 위해

각 제어되는 발전설비의 유효 출력(real power output)을 선택

Ø 1단계(1) 송전손실 무(2) 발전기의 최소 및 최대출력상에 제약조건 무(3) 단지 화석연료 발전설비(fossil-fuel generating unit)만 갖는 지역 고려

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Ø 2단계(1) 발전기 출력상의 부등식 제약 조건(inequality constraints)포함

Ø 3단계(1) 송전 손실 포함

Ø 4단계(1) LFC를 갖는 경제급전을 결합

¨ 최종적으로

(1) 다양한 설비의 경제급전 논의: (1) 원자력(nuclear)

(2) 양수 발전(pumped-storage hydro) (3) 수력 설비(hydro units)

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Ø 1단계: (1) 화석연료 설비, (2) 부등식 제약조건 무, 송전손실 무

- 그림 12.13 - 유효 출력 Pi 에 따른 화석연료 발전설비의 운전 비용 Ci

그림 12.13 : 화석연료발전기의운전비-유효전력출력

발전기 출력 P(MW)

발전기 운전비용 Ci

$/h kJ/h

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- 운전비용(1) 가변 비용

- 연료 비용 : 대부분의 운전비용을 차지 함- 유지보수 비용

(2) 고정 비용- 설비 설치의 투자비용은 불 포함

□ 오직 발전기 출력의 함수인 비용만을 경제급전 수식에 포함시킴□ 즉, 운전 전략에 따라 제어할 수 있는 비용만을 고려

□ 실제로 Ci 는 실증 자료에 기초해, 사용 가능한 출력 Pi 의 범위 내에서 구간연속함수로 결정됨

□ 그림 12.13의 불연속성(discontinuities) :출력이 중가함에 따라 (1) 보일러또는 (2) 응축기와 같은 기기를 추가적으로 구동할 때 발생

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□ 일반적으로 Ci는 kJ/h로 표현하는 것이 편리함è$/hr은 월 또는 일별로 변할 수 있음

□ Ci는 연료입력 kJ/h에 연료비 $/kJ을 곱함으로써 $/kJ로 변환할 수 있음○ 그림 12.14 - 설비 증분 운전비용(unit incremental operating cost) dCi / dPi 대 설비 출력 Pi

è 그림 12.13의 Pi - Ci 곡선을 미분하여 얻어짐

그림 12.13 : 화석연료발전기의 운전비-유효전력출력그림 12.14 : 화석연료발전기의 증분운전비-유효전력 출력

발전기 운전비용 Ci

$/h kJ/h$/kWh kJ/kWh

발전기 출력 P(MW) 발전기 출력 P(MW)

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□ Ci가 연료비로만 구성되어 있을 때, dCi / dPi 는 증분에너지 출력 kWh에 대한 증분연료 에너지 입력 kJ의 비율è증분 열비율

□ 열비율의 역수(입력에너지에 대한 출력에너지의 비)로 발전기의 연료 효율을 측정할수 있음○ 그림 12.13의 설비 : Pi = 600 MW 에서 최대 효율 발생

è열율(heat rate) : C/P = 5.4 x 109 / 600 x 103 = 9000 kJ/kWhr

그림 12.13 : 화석연료발전기의 운전비-유효전력출력그림 12.14 : 화석연료발전기의 증분운전비-유효전력 출력

발전기 운전비용 Ci

$/h kJ/h$/kWh kJ/kWh

발전기 출력 P(MW) 발전기 출력 P(MW)

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□ 이 출력에서의 효율(efficiency) :

□ 그림 12.14 의 dCi / dPi 곡선은 출력 Pi의 범위 내에서 사용가능 한 구간연속 함수에 의해 표현됨○ 곡선을 직선으로 근사화

□ - 또한, dCi / dPi는 $/kWh로 변환되는데, 이는 증분 열비율 kJ/kWh에 연료비 $/kJ을 곱함으로써 얻어짐

37.92%100kWhKJ3413

KJkWh

90001efficiencypercentage =´÷÷

ø

öççè

æ÷÷ø

öççè

æ=

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□ 경제급전 측면에서 운전중인 N 개의 설비로 구성된 상호 연계된 지역에대하여, 이러한 설비들을 운전하기 위한 전체 가변비용 CT

Ci : 설비 i 의 임의의 가변비용 뿐만 아니라 연료비용을 포함($/hr)

PT : 그 지역에서의 전체 부하수요(total load demand)와 동일.

□ 송전손실을 무시하면,

1)4.(12.$/h)(PC)(PC)(PC

CC

NN2211

N

iiiT

+++=

=å=

L

)2.4.12(21 TN PPPP =+++ L

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□ 부하 수요는 천천히 변하기 때문에, PT는 2~10분 동안 일정하다고 가정☞ 경제 급전 문제는 다음과 같이 기술할 수 있음

▶ 식 (12.4.2) 로 주어진 등식 제약조건(equality constraint)을 만족시키며, 식 (12.4.1) 로주어진 CT 를 최소화 하는 설비 출력 값 P1, P2, ,…, PN를 구하라

□ 이 문제의 해답이 되는 조건(criterion for the solution): è’경제급전중인 모든 설비는 동일한 중분 운전비용(equal incremental operating cost) 으로 운전해야 한다’ 즉,

)3.4.12(2

2

1

1

N

N

dPdC

dPdC

dPdC

=== L

)2.4.12(21 TN PPPP =+++ L

)1.4.12(/$)()()( 2211 hrPCPCPC

CC

NN

N

iiiT

+++=

=å=

L

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□ 하나의 설비가 다른 설비들보다 높은 증분 운전비용에서 운전하고 있다고가정

□ 만일 그 설비의 출력이 감소되고, 보다 낮은 증분 운전비용을 갖는 설비로전환한다면, 전체 운전비용 CT 는 감소

□ 높은 증분비가 소모되는 발전기를 줄이는 것이 비용감소에 유리함

□ 그러므로. 모든 설비는 동일한 증분 비용에서 운전해야만 한다. (the economic dispatch criterion)

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□ 또한 경제급전 문제에 대한 mathematical solution이 주어짐○ CT 의 최소값은, 전체 미분값(total differential) dCT 가 0일때, 발생

○ (12.4.1)을 이용하면, (12.4.4) 는

○ PT를 상수로 가정하면, 식(12. 4.2)의 미분은

)4.4.12(022

11

=¶¶

++¶¶

+¶¶

= NN

TTTT dP

PCdP

PCdP

PCdC L

)5.4.12(022

21

1

1 =+++= NN

NT dP

dPdCdP

dPdCdP

dPdCdC L

)6.4.12(021 =+++ NdPdPdP L

)1.4.12()()()( 2211 NNT PCPCPCC +++= L

)2.4.12(21 TN PPPP =+++ L

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¡ 식 (12.4.6)에 λ를 곱하고, 이를 식 (12.4.5)에서 빼면,

¡ 식 (12.4.7) 은 각 괄호 안의 항목이 0이 될 때 성립

¡ 그러므로, 전체 운전비용 CT 를 최소화시키기 위하여모든 설비는 동일한 증분 운전비용 λ를 가져야 함

)7.4.12(022

21

1

1 =÷÷ø

öççè

æ-++÷÷

ø

öççè

æ-+÷÷

ø

öççè

æ- N

N

N dPdPdCdP

dPdCdP

dPdC lll L

)8.4.12(2

2

1

1 l====N

N

dPdC

dPdC

dPdC

L

)5.4.12(022

21

1

1 =+++= NN

NT dP

dPdCdP

dPdCdP

dPdCdC L

)6.4.12(021 =+++ NdPdPdP L

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Q) 연계계통에서 어떤 지역이 경제급전을 하고 있는 2기의 화석 연료 발전기로 이루어져 있다. 이발전기들의 변동비는 다음과 같이 주어진다.

P1과 P2는 MW 단위이다. 총 부하 PT가 500 MW에서 1500MW로 변화할 때 총 운전비 CT를최소화 하는 각 발전기의 출력, 증분운전비, 총 운전비를 구하시오. 발전기의 비등호 부등제약과 손실은 무시한다.

Sol) 각 발전기의 증분운전비는

식 (12.4.8)을 이용하면, 최소 총 운전비는 다음 조건에서 구한다.

$/hP10810PC 21

311

-´+=

$/hP1098PC 22

322

-´+=

$/MWhP101610PC

13

11 -´+=

dd $/MWhP10188

PC

23

22 -´+=

dd

)8.4.12(2

2

1

1 l====N

N

dPdC

dPdC

dPdC

L23

22

13

11 P10188

PCP101610

PC -- ´+==´+=

dd

dd

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P2=PT-P1이므로, 앞의 수식은

P1에 대해서 풀면,

CT를 최소화 했을 때, 증분운전비는

그리고, 총 운전비의 최소값은

)P(P10188P101610 1T3

13 -´+=´+ --

MW58.820.5294P1034

2P1018P T3T

31 -=

´

-´=

-

-

$/MWhP108.47049.0589

58.82)(0.5294P101610P101610PC

PC

T3

T3

13

11

22

-

--

´+=

-´+=´+==dd

dd

$/h)P109(8P)P108(10PCCC 22

32

21

3121T

-- ´++´+=+=

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PT가 500 MW에서 1500MW로 변화할 때, 경제급전 결과는 표 12.1로 주어진다.

표 12.1 : 예제 12.6의경제급전 결과

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¨ 2단계 – 부등식 제약조건의 영향을 포함(Effect of Inequality costraints)

¡ 각 발전설비는 설비 정격 이상 또는 어떤 최소값 이하로 운전해서는 안됨. 즉,

¡ 또한, 다른 부등식 제약조건도 경제급전 문제에 포함 가능

è 예를 들면, (1) 어떤 송전선로 또는 다른 기기가 과부하 되지 않도록 일부 설비의 출력을

제한할 수 있음

(2) 가혹한 기후조건하에서, 일부 설비의 발전을 제한할 수 있음

9)4.(12.N...,2,1,iPPP maxmin =<< iii

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¨ 부등식 제약조건이 포함될 때, 경제급전 해는 다음과 같이 수정됨

(1) 만일 하나 또는 그 이상의 설비가 그들의 한계값에 도달한다면, 이러한 설비는 그들의 한계값에서 결정됨

¡ 나머지 설비는 동일한 증분 운전비용 λ로 운전한다

(2) 지역의 증분 운전비용은 설비의 한계값에 도달하지 않은 일반 발전기의 공통 λ(common λ)와 같도록 함

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Q) 각 발전기의 출력 제한이 다음과 같이 주어졌을 때, 예제 12.6을 다시 푸시오.

Sol) 경부하 시에서는 발전기 2는 출력 하한값 400 MW에서 운전되며, 그때의 증분비용은 dC2 / dP2= 15.2 $/MW이다. 나머지 부하는 dC1 / dP1 = 15.2 $/MWh가 될 때까지 발전기 1이 담당하게된다. 혹은

PT가 725 MW보다 작으면, 즉 P1이 325 MW보다 작으면, 그 지역의 증분운전비는 발전기 1에의해서 결정된다.

MW600P100 1 ££

MW1000P400 2 ££

MW325P,15.2P101610PC

113

11 ==´+= -

dd

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중부하 시에서는 발전기 1이 출력 상한값 600 MW에서 운전되며, 그때의 증분비용은 dC1/ dP1 = 19.60 $/MWh이다. 나머지 부하는 dC2/dP2 = 19.60 $/MWh보다 큰 모든 dC2/dP2 값에대해서 발전기 2에서 담당한다. dC2/dP2 = 19.60 $/MWh에서

PT가 1244 MW보다 클 때, 즉 P2가 644 MW보다 클 때, 지역의 증분운전비는 발전기 2에 의해서 결정된다.

725 < PT < 1244 MW일 때, 두 발전기 모두 출력 한계값에 도달하지 않기 때문에, 경제급전결과는 표 12.2에서 주어진 것과 같다.

19.20P10188PC

23

22 =´+= -

dd MW644P2 =

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PT가 500 MW에서 1500 MW까지 변할 때 경제급전 결과는 표 12.2에 요약되어 있다.

표 12.2 : 예제 12.7의경제급전 결과

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¨ 3단계 – 송전손실의 영향 고려(Effect of Transmission losses)

¨ 하나의 설비가 낮은 증분 운전비용을 가진 매우 효율적인 설비라도, 부하 밀집 지역에서 멀리 위치할 수도 있음¡ 송전손실이 매우 높을 수 있음

¨ 상대적으로 더 높은 증분 운전비가 들지만 더 낮은 송전손실이 발생하는 발전기들의 출력을 높임

¨ 송전손실이 경제급전 문제에 포함될 때, 식 (12.4.2) 는,

PT : 전체 부하 수요

PL : 지역에서의 전체 송전 손실

¨ 일반적으로, PL 은 상수가 아니고, 설비출력 P1 , P2 , ... , PN에 따라 달라짐

10)4.(12.PPPPP TLN21 =-++ L

)2.4.12(21 TN PPPP =+++ L

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- (12.4.10)의 전체 미분은

- (12.4.11)에 λ를 곱하고, (12.4.5)의 결과식에서 빼면,

)11.4.12(0)( 22

11

21 =÷÷ø

öççè

涶

++¶¶

+¶¶

-++ NN

LLLN dP

PPdP

PPdP

PPdPdPdP LL

)12.4.12(0

222

21

11

1

=÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

+++

÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

++÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

+

NN

L

N

N

LL

dPPP

dPdC

dPPP

dPdCdP

PP

dPdC

ll

llll

L

)10.4.12(21 TLN PPPPP =-++ L

)5.4.12(022

21

1

1 =+++= NN

NT dP

dPdCdP

dPdCdP

dPdCdC L

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¨ 식 (12.4.12) 는 괄호내의 각 항이 0일 때 만족. 즉,

or

¨ 식 (12.4.13)은 송전손실을 포함한 경제급전 판정기준¡ 한계치에 있지 않은 각 발전기는 증분운전비 dCi/ dPi에 페널티계수 Li를 곱한 값이 같게 운전¡ 송전손실을 무시하면, ∂PL/ ∂Pi = 0, Li = 1이며 식 (12.4.13)은 식 (12.4.8)로 간략화 됨

0=-¶¶

+ llL

L

i

i

CP

dPdC

)13.4.12(...,,2,11

1)( Ni

PPdP

dCLdPdC

i

Li

ii

i

i =

÷÷÷÷

ø

ö

çççç

è

æ

¶¶

--==l

)12.4.12(0

222

21

11

1

=÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

+++

÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

++÷÷ø

öççè

æ-

¶¶

+

NN

L

N

N

LL

dPPP

dPdC

dPPP

dPdCdP

PP

dPdC

ll

llll

L

)8.4.12(2

2

1

1 l====N

N

dPdC

dPdC

dPdC

L

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Q) 예제 12.7 계통에서 총 송전손실이 다음과 같이 주어진다.

P1과 P2의 단위는 MW이다. 지역의 λ = 16.00 $/MWh일 때, 각 발전기의 출력, 총 송전손실, 총부하, 그리고 총 운전비용 CT 를 구하시오.

Sol) 예제 12.6의 증분운전비와 식 (12.4.13)을 이용하여

MWP103PP102P101.5P 22

521

521

4L

--- ´+´+´=

13)4.(12.N...,2,1,i

PP1

1dPdC)(L

dPdCλ

iLi

ii

ii =

÷÷÷÷÷

ø

ö

ççççç

è

æ

¶¶

--==

16.00)P102P10(31

P101610

PP1

1PC

25

14

13

1L1

1 =´+´-

´+=

÷÷÷÷÷

ø

ö

ççççç

è

æ

¶¶

---

-

dd

16.00)P102P10(61

P10188

PP1

1PC

15

25

23

2L2

2 =´+´-

´+=

÷÷÷÷÷

ø

ö

ççççç

è

æ

¶¶

---

-

dd

$/MWhP101610PC

13

11 -´+=

dd

$/MWhP10188PC

23

22 -´+=

dd

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위 두 식을 다시 정리하면,

이를 풀면,

총 송전손실 식에 대입하면,

식 (12.4.10)으로부터 총 부하는

6.00P1032P1020.8 25

13 =´+´ --

8.00P1018.96P1032 23

15 =´+´ --

MW417PMW282P 21 ==

MW19.5(417)103(417)(282)102(282)101.5P 25524

L=

´+´+´= ---

MW679.519.5417282PPPP L21T =-+=-+=

10)4.(12.PPPPP TLN21 =-++ L

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예제 12.6에서 주어진 비용공식을 적용하면, 총 운전비용은

이때, 송전손실을 고려하면 (12.4.13)에 주어진 λ는 더 이상 지역의 증분운전비를 뜻하지 않고, 각 발전기의 증분운전비 dCi/ dPi 에 페널티 팩터 Li 를 곱한 값이 됨에 유의할 필요가 있다.

$/h8357(417)109(417)8(282)108(282)10CCC 2323

21T=

´++´+=+= --

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¨ 예제 12.9에서 총 송전손실은 발전기 출력의 2차 함수로 표현되어 있음èN 개의 발전기가 있는 경우 다음과 같이 일반화 됨

Bij : 손실계수(B 계수)

è실제로 B 계수는 상수가 아닌 발전기의 출력에 따라 변하는 값

¨ 계산을 간단히 하기 위해서 B 계수는 일정하다고 가정

¨ 식 (12.4.14)를 이용하여

¨ 식 (12.4.15)는 페널티 팩터 Li를 계산하기 위해 사용됨

åå= =

=N

1i

N

1jjijiL 14)4.(12.PBPP

15)4.(12.PB2PP N

1jjij

iL å

==

¶¶

iL P/P ¶¶

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¨ 4단계 – LFC와 경제급전의 결합

¨ 부하주파수제어와 경제급전의 2가지 목표를 모두 달성è 제어하고 있는 터빈 – 조속기의 기준 전력 설정을 조정함으로써 이루어짐

¨ 그림 12.17 : 위의 2가지 목표를 이루기 위한 자동발전제어 전략발전기 i 의경제 급전 결과

실제 발전기출력

발전기 i 의ACE분담량

오차신호

터빈-조속기 i의설정치 변화 신호

총 경제급전력

총 실제발전량

다른 제어용발전기로

주파수계획fs

지역주파수f

지역 밖으로 나가는연계선 조류

∑ PiD

∑ Pi

Ptie

Ptie. sched

PiDPi

K1i : 발전기 i의 ACE 분담비율K2i : 발전기 i의 총부하 편차 분담 비율K3i : 발전기 i의 제어이득

K1i

K2i

K3i

그림 12.17 : 자동 발전 제어(AGC)

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¨ 첫 번째로 지역제어오차(ACE)를 계산하고, 각 발전기의 분담량 K1i ACE를 각 발전기에 배분

¨ 두 번째로 원하는 총 발전량과 실제 총 발전의 편차를 계산하고, 각 발전기의 분담 K2i ∑ (PiD -Pi)를 발전기 i 에 할당

¨ 세 번째로, 발전기 i 의 원하는 발전과 실제 발전의 편차를 계산하고, (PiD - Pi)를 발전기 i에 배분

¨ 위의 세 요소에 의해 오차신호를 생성하고, 이 신호에 제어 이득 K3i를 곱함è각 발전기 i의 터빈 – 조속기로 보내지는 증발(raise) 또는 감발(lower) 신호를 결정

¨ 실제로, 증발 혹은 감발 신호는 2-10초의 시간 간격으로 발전기로 급전됨è제어하고 있는 발전기의 원하는 출력 PiD는 경제급전 프로그램에 의해 결정되며, 일반적으로2~10분마다 업데이트됨

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¨ 5단계 – 다른 종류의 발전기

¨ 경제급전의 기준은 화석연료 발전기로 구성된 전력계통을 위한 것è 하지만 실제로 전력계통은 화석연료, 원자력, 양수, 수력, 풍력 등 여러 종류의 발전기가 섞여 있음

¨ 원자력 발전기의 경우, 고정비는 높지만 운전비는 낮음è 일반적으로 정격 출력에서 운전하며 기저부하를 담당è 즉, 원자력 발전기의 터빈-조속기의 출력 지령치 설정값은 정격 출력에서 일정하며 LFC나경제급전에 참여하지 않음

¨ 양수발전은 일종의 에너지 저장기능을 가짐è 경부하 기간동안 양수발전기는 하부 저수지에서 상부 저수지로 물을 끌어올리는 펌프로 동작(동기 전동기로 운전)è 첨두 부하 기간 동안에는 전력을 공급하기 위해 동기발전기로 운전

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¨ 수력 발전소가 강을 따라 위치해 있는 경우는, 총 운전비를 최소화하는 것보다는 연단위의 물순환 주기 동안 발전에너지를 최대화하는 것이 중요함

¨ 저수지에서 일정량 이상의 물은 배수로를 통해 공급되어야 하지만 물이 많거나 경부하 기간동안에는 물을 저장함

è 강을 따라 설치된 발전소를 통한 최적의 출력¡ 참고문헌 [8] : 강을 따라 건설된 발전기의 출력을 협조 제어하기 위한 최적의 전략¡ 참고문헌 [9,10,11] : 화석연료/수력이 섞여있는 시스템을 위한 경제 급전 전략

¨ 총 운전비를 최소화하기 위해 유효전력과 무효전력이 결정되도록 경제급전 문제를 수식화할때, 무효전력조류를 포함시킬 수 있음¡ 발전기로부터의 무효전력 공급, 병렬 커패시터 뱅크, SVC, 변압기 탭 설정을 이용하여 송전선로 손실을

최소화할 수 있음¡ 하지만 전력 공급 회사들은 주로 지역적으로 무효전력을 제어함è 각 발전기의 무효전력 출력은 발전기 단자전압을 제어하도록 결정è 각 전력계통 모선에 위치해 있는 SVC나 병렬 커패시터 뱅크의 무효전력 출력은 그 모선에서 전압의 크기를 제어하도록 결정됨¡ 즉, 송전선의 무효전력조류는 적기 때문에 무효전력의 중앙 급전 필요성이 거의 없음

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¨ 경제급전은 한 가지 큰 단점이 있음¡ 송전 시스템 설비의 한계를 무시

¨ 각각의 송전선과 변압기는 전송할 수 있는 전력량의 한계가 있음¡ 열, 전압, 안정도를 고려한 한계

¨ 송전선로의 제약을 만족하는 최적 발전 문제의 해결책은 경제급전과 전력조류를 결합하는 것¡ 최적조류계산(OPF)

¨ OPF를 푸는 데 가장 일반적인 방법은 선형계획법(LP) 등이 있음

¨ LP OPF 알고리즘은 선로의 조류를 계산하기 위해 전력조류를 풀고 è 송전선의 한계를제약조건으로 경제적인 급전 문제를 풀기 위해 LP를 이용¡ 위의 두 방법을 반복적으로 계산함

¨ 송전선로에 제약값만큼 부하가 걸리지 않았을 때, OPF 발전기 출력 결과는 경제급전 해법과 같으며, 각 모선에서 에너지 한계비용은 시스템 λ와 같음

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¨ 하지만 하나 이상의 요소에 그 제약치만큼 부하가 걸리면 경제급전이 제한됨○ 모선의 한계가격은 더 이상 같지 않음

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