저주파 진동

저주파 진동       일반적으로 특정의 전력계통 운전조건에서 지속적으로 발생하는 0.1～2HZ 동요를 의미한다. 전력수요 급증에 의한 발전기 단위용량의 증가 등 전력설비의 확장으로 인해 계통규모가 대형화되어 계통 리액턴스가 증가하게 되고, 이로 인하여 전력계통의 안정도 여유가 감소하게 된다. 이를 보상하기 위하여, 발전기 전압의 신속한 변동이 가능한 고성능 여자기를 대형 발전기에 채용하여 전력계통의 안정도 여유를 증가시키고 있다. 그러나, 이런 속응 여자기의 채용은 동기화 토르크(Synchronizing Torque)를 증가시키는 효과가 있어 과도안정도(Transient Stability)의 개선에는 유리하나 제동토크(Damping Torque)를 감소(Negative Damping)시킴으로써 작은 외란에도 발전기의 동요가 지속되는 이른바 저주파 진동현상(Low Frequency Oscillations)을 유발하게 된다. 국외는 물론, 국내에서도 1986년, 1999년 서대구-신옥천 간 345KV 1회선 정지 시, 심야 양수발전기 기동/정지시(삼랑진 양수)와 영동 출력동요 등 소규모 외란이 지속적인 계통동요로 진전되는 현상을 경험하였다. 이런 저주파 동요는 크게 광역 진동모드 (Inter-area oscillation mode)와 지역모드(Local oscillation mode)로 구분되며, 광역 진동모드는 전력계통내의 다수의 발전기군들이 지역적으로 서로 동요하는 것으로, 동요주파수는 약 0.1-0.8 Hz 정도이다. 지역 진동모드는 하나의 발전기가 나머지 전력계통에 대하여 동요하는 것으로, 동요주파수는 약 0.5-2 Hz 정도가 된다. 이러한 저주파 동요를 억제하는 가장 경제적인 방법중의 하나로 발전기에 전력계통 안정화장치(Power System Stabilizer)를 설치, 최적 튜닝하여 운용하는 것이 요구된다.