KR101618627B1 - Method for cooperating operation of distance relay in power system, recording medium and system for performing the method - Google Patents

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KR101618627B1 KR1020140077300A KR20140077300A KR101618627B1 KR 101618627 B1 KR101618627 B1 KR 101618627B1 KR 1020140077300 A KR1020140077300 A KR 1020140077300A KR 20140077300 A KR20140077300 A KR 20140077300A KR 101618627 B1 KR101618627 B1 KR 101618627B1
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기 및 초전도 한류기를 사용하는 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법은, 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송하는 단계; 거리 계전기에서 감지된 신호 및 상대단에서 수신한 신호를 서로 비교하여 보호구간 내부의 고장인지 판단하는 단계; 및 보호구간 내부의 고장인지 여부에 따라 상대단에 반송신호를 송출할지 결정하여 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 초전도 한류기의 충분한 고장전류 제한효과를 확보하는 동시에 안정적인 보호 장치의 동작을 확보하여 전력계통을 보호할 수 있다. A method of coordinating the operation of a distance relay in a power system using a directional distance relay and a superconducting fault current limiter installed at both ends of a transmission line, comprising the steps of: transmitting a signal detected by a distance relay to a counterpart; Comparing the signal detected at the distance relay and the signal received at the counterpart with each other to determine whether the fault is within the protection interval; And determining whether to send a carrier signal to the other end depending on whether the failure is within the protection zone or not, and sending or unloading the carrier signal. As a result, it is possible to secure a sufficient fault current limiting effect of the superconducting fault current limiter and secure the operation of a stable protective device, thereby protecting the power system.

Description

전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 시스템{METHOD FOR COOPERATING OPERATION OF DISTANCE RELAY IN POWER SYSTEM, RECORDING MEDIUM AND SYSTEM FOR PERFORMING THE METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system, a recording medium and a system for performing the same,

본 발명은 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초전도 한류기를 적용하는 전력계통에서 비교계전 방식을 도입하여 보호 협조가 가능한 거리 계전기의 동작 협조 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system, a recording medium and a system for performing the same, and more particularly, to a distance relay capable of introducing a comparative relay system in a power system using a superconducting fault current limiter An operation cooperation method, and a recording medium and a system for performing the same.

최근 우리나라의 산업이 발전함에 따라 전력수요가 지속적으로 증가하고, 이로 인해 계통 내 발전 설비 용량의 증가 및 송배전 선로의 증설이 필수적으로 늘어나고 있다. 그러나, 이와 같은 전력계통의 확장은 계통 내의 임피던스를 감소시켜 고장 발생 시, 고장전류의 크기를 증가시키는 영향을 주고, 이는 현재 기존의 계통 내 차단기의 차단용량을 초과하여 차단기의 오부동작과 같은 문제를 발생시킨다.With the recent development of Korea's industry, demand for electric power has been continuously increasing, which has led to an increase in the capacity of power generation facilities in the grid and the expansion of transmission and distribution lines. However, such an extension of the power system has an effect of reducing the impedance in the system to increase the size of the fault current in the event of a fault, which is exceeding the breaking capacity of the existing systematic circuit-breakers, .

따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 고장전류 저감 방안으로는 고임피던스 기기의 채용, 한류 리액터의 사용, 계통분할 방식 적용과 대용량 차단기로의 교체 등이 제안되고 있다. 하지만 이러한 방안들은 평상시 손실발생, 계통의 안정도 저하, 차단기 교체에 따른 고비용 발생이라는 단점을 가지고 있다. 이에 현재 고장전류 저감 방안 중 가장 이상적인 방안으로 평가 받고 있는 초전도 한류기의 적용 방안이 각광받고 있다.Therefore, in order to solve such a problem, it is proposed to adopt a high impedance device, use a Hull Reactor, apply a system division method and replace with a large capacity circuit breaker as a method of reducing the fault current. However, these measures have disadvantages such as loss in normal times, decrease in stability of the system, and high cost due to replacement of the breaker. Therefore, the application of the superconducting fault current limiter, which is considered as the most ideal method for reducing the fault current, is attracting attention.

초전도 한류기는 초전도체의 특성을 이용하여 평상시에 0 저항의 특성을 가지고, 고장 발생 시에 ?치 현상으로 인해 저항이 발생되어 고장전류를 저감시키는 동작특성을 가진다. 이로 인해 다른 고장전류 저감 방안에 비해 평상시에 계통에 영향을 주지 않으며, 부가 장치가 불필요하다는 장점을 가진다. 현재까지의 초전도 한류기는 이러한 장점으로 인해 배전계통 내에 적용하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 최근에는 송전계통 내 적용에 관한 연구도 진행이 되고 있다.The superconducting fault current limiter has a characteristic of zero resistance at normal times by using the characteristics of a superconductor and has an operating characteristic of reducing a fault current by generating resistance due to a fault phenomenon at the time of fault occurrence. This has the advantage that it does not affect the system in a normal time as compared with other fault current reduction schemes, and an additional device is unnecessary. To this end, superconducting fault current limiter has been actively studied in the distribution system due to these advantages, and researches on the application in the transmission system have been progressed recently.

그러나, 전력계통의 다양한 보호장치 중 하나로 거리 계전기가 많이 사용되고 있는 상황에서 고장전류 대응을 위하여 동작하는 초전도 한류기는 임피던스를 변화시켜 보호 계전기의 동작에 영향을 미친다.However, in a situation where the distance relay is widely used as one of various protection devices of the power system, the superconducting fault current limiter which operates to cope with the fault current affects the operation of the protection relay by changing the impedance.

거리 계전기의 영향을 감소하기 위하여 초전도 한류기의 임피던스를 제한하면 원하는 고장전류 제한 효과를 얻을 수 없으며, 초전도 한류기가 동작함을 가정하여 보호 계전기를 정정하였을 경우, 초전도 한류기의 부동작은 전력계통에 위험한 상황을 초래하는 문제가 발생한다.If the impedance of the superconducting fault current limiter is limited to reduce the influence of the distance relay, the desired fault current limiting effect can not be obtained. If the protection relay is corrected assuming that the superconducting fault current limiter operates, A problem arises that creates a dangerous situation.

KRKR 10-2013-005318410-2013-0053184 AA KRKR 10-2013-003529510-2013-0035295 AA

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 전력계통의 안정적인 보호 동작을 위한 거리 계전기의 동작 협조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of coordinating the operation of a distance relay for a stable protection operation of a power system.

본 발명의 다른 목적은 상기 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법을 수행하기 위한 기록 매체를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a recording medium for performing a method of coordinating the operation of a distance relay in the power system.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a system for performing a method of coordinating the operation of a distance relay in the power system.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기 및 초전도 한류기를 사용하는 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법은, 상기 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송하는 단계; 상기 거리 계전기에서 감지된 신호 및 상기 상대단에서 수신한 신호를 서로 비교하여 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단하는 단계; 및 상기 보호구간 내부의 고장인지 여부에 따라 상기 상대단에 반송신호를 송출할지 결정하여 상기 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, a method of operating a distance relay in a power system using directional distance relays and a superconducting fault current limiter installed at both ends of a protection zone of a transmission line according to an embodiment, Transmitting the detected signal to the counterpart; Comparing the signal detected by the distance relay and the signal received from the counterpart with each other to determine whether the fault is within the protection interval; And determining whether to transmit a carrier signal to the counterpart depending on whether the failure is within the protection interval or not, and sending or unshipment the carrier signal.

본 발명의 실시예에서, 상기 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계는, 상기 보호구간 내부 고장시 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the step of sending out or not delivering the carrier signal may enable the inside direction of the distance relay to be tripped at the counterpart by omitting the carrier signal at the time of an internal failure in the guard interval.

본 발명의 실시예에서, 상기 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계는, 상기 보호구간 외부 고장시 상기 반송신호를 송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립을 저지하게 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the step of sending out or not delivering the carrier signal may cause the carrier signal to be transmitted at the time of an external failure in the guard interval to stop the internal direction trip of the distance relay at the counterpart.

본 발명의 실시예에서, 상기 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계는, 상기 반송신호를 상시송출 트립 저지 방식으로 전송할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the step of sending out or not delivering the carrier signal may transmit the carrier signal in the normal transmission trip prevention mode.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에는, 전술한 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing a computer program for performing a method of coordinating the operation of a distance relay in the power system described above.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법을 수행하기 위한 시스템은, 전력계통에서 송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기; 상기 송전선로의 인출점에 연결되어 상기 전력계통에서 발생하는 고장전류를 감지하여 제한하는 초전도 한류기; 및 상기 각 거리 계전기에 연결되어 상기 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송하고, 수신된 신호를 서로 비교하여 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단하여 상기 상대단에 반송신호를 송출할지 결정하는 트립 저지 회로를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for performing an operation cooperation method of a distance relay in a power system, the system comprising: relay; A superconducting fault current limiter connected to the outgoing point of the transmission line to sense and limit a fault current generated in the power system; And a controller connected to each of the distance relays to transmit a signal sensed by the distance relay to a counterpart, compare the received signals with each other, determine whether the fault is within the protection interval, And a blocking circuit.

본 발명의 실시예에서, 상기 트립 저지 회로는, 상기 보호구간 내부 고장시 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the trip inhibiting circuit may enable the internal direction trip of the distance relay at the counterpart by not sending the carry signal at the time of an internal failure in the guard interval.

본 발명의 실시예에서, 상기 트립 저지 회로는, 상기 보호구간 외부 고장시 상기 반송신호를 송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립을 저지하게 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the trip inhibiting circuit may send the carry signal in the event of an external failure in the guard interval, so as to prevent an internal trip of the distance relay at the counterpart.

본 발명의 실시예에서, 상기 초전도 한류기는, 상기 전력계통의 정상상태에서는 전기저항이 제로(zero)이고, 고장 발생 시에는 상기 고장전류에 의한 저항이 발생하는 초전도 소자; 상기 초전도 소자와 직렬로 연결되고, 상기 고장전류가 임계값 이상인 경우 상기 초전도 소자로 흐르는 전류를 차단하는 차단기; 및 상기 초전도 소자 및 상기 차단기에 병렬로 연결되고, 상기 차단기가 차단 동작을 하는 경우 상기 고장전류를 통전하는 한류 소자를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the superconducting fault current limiter includes a superconducting element in which an electric resistance is zero in a steady state of the power system, and a resistance due to the fault current occurs when a fault occurs; A circuit breaker connected in series with the superconducting device to cut off current flowing to the superconducting device when the fault current is equal to or greater than a threshold value; And a current-limiting element connected in parallel to the superconducting element and the breaker, for energizing the fault current when the circuit breaker performs a shut-off operation.

본 발명의 실시예에서, 상기 트립 저지 회로는, 상기 반송신호를 상시송출 트립 저지 방식으로 전송할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the trip inhibiting circuit can transmit the carrier signal in a normal transmission trip prevention mode.

이와 같은 본 발명에 따르면, 초전도 한류기를 전력계통에 적용시 초전도 한류기의 동작으로 변화되는 임피던스에 의하여 동작 협조가 달라지는 거리 계전기의 문제를 비교계전 방식을 적용시켜 초전도 한류기의 임피던스 변화에 따른 문제를 해결할 수 있다. 이에 따라, 초전도 한류기가 고장전류를 제한하는데 필요한 임피던스를 유지하는 한편, 보호 계전기의 동작특성을 확보하여 전력계통의 안정화를 도모할 수 있다. According to the present invention, when a superconducting fault current limiter is applied to a power system, the problem of a distance relay whose operating co-ordination varies depending on the impedance changed by the operation of the superconducting fault current limiter is applied to a comparative relay method, Can be solved. Accordingly, the superconducting fault current limiter can maintain the impedance necessary for restricting the fault current, while securing the operation characteristics of the protection relay, thereby stabilizing the power system.

도 1은 송전계통에서 사용하는 초전도 한류기의 구성도이다.
도 2는 도 1의 초전도 한류기의 동작특성을 나타내는 파형도이다.
도 3은 mho형 거리 계전기의 보호영역을 보여주는 도면이다.
도 4는 1선 지락 고장시 거리 계전기의 동작도이다.
도 5는 초전도 한류기 적용시 임피던스 궤적을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 오동작 현상에 따른 거리 계전기의 고장전류를 나타내는 파형도이다.
도 7은 내부 고장시 거리 계전기의 고장전류를 나타내는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 계전기의 동작 협조 시스템의 구성도이다.
도 9는 도 8의 내부 고장시 거리 계전기의 고장전류를 나타내는 파형도이다.
도 10은 도 8의 외부 고장시 거리 계전기의 고장전류를 나타내는 파형도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법의 순서도이다.
1 is a configuration diagram of a superconducting fault current limiter used in a transmission system.
2 is a waveform diagram showing the operating characteristics of the superconducting fault current limiter of FIG.
3 is a view showing a protection region of the mho-type distance relay.
4 is an operation diagram of the distance relay in case of a 1-line ground fault.
5 is a view showing an impedance trajectory when a superconducting fault current limiter is applied.
FIG. 6 is a waveform diagram showing a failure current of the distance relay according to the malfunction phenomenon of FIG. 5;
7 is a waveform diagram showing a fault current of the distance relay in case of an internal fault;
FIG. 8 is a block diagram of a motion coordination system of a distance relay according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 9 is a waveform diagram showing a failure current of the distance relay in the case of the internal failure of FIG. 8; FIG.
10 is a waveform diagram showing a failure current of the distance relay in the case of the external failure in FIG.
11 is a flowchart of a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

현재 우리나라의 전력시스템에서는 154kV, 345kV, 765kV 송전선로 보호를 위해 거리 계전기를 많이 사용하고 있다. 거리 계전기는 계전기가 설치된 지점에서 고장점까지의 거리를 전압과 전류의 측정비를 통해서 설정된 거리 내의 고장을 선택 차단하는 기능을 가지고 있다. 만일 이러한 거리 계전기가 어떤 문제로 인해 오동작을 일으킬 경우, 고장구간을 차단하지 못할 뿐 아니라 건전구간을 차단하는 상황이 발생할 수 있기 때문에 전력시스템의 안정성에 큰 문제가 생긴다. At present, in Korea power system, distance relays are widely used to protect 154kV, 345kV, and 765kV transmission lines. The distance relay has a function to select and stop the fault within the set distance through the measurement ratio of the voltage and the current, from the point where the relay is installed to the high point. If such a distance relay causes a malfunction due to a certain problem, it may not be possible to shut down the fault section but may also block the healthy section, which causes a serious problem in the stability of the power system.

따라서, 본 발명은 송전계통에서 초전도 한류기를 적용하기 위해서 초전도 한류기 적용 시 거리 계전기의 동작특성을 확인하고, 이에 따른 오동작 현상을 분석하고 그 해결방안을 제시한다. Accordingly, the present invention confirms the operating characteristics of a distance relay when a superconducting fault current limiter is applied to a superconducting fault current limiter in a transmission system, analyzes the malfunction phenomenon thereof, and proposes a solution thereof.

도 1은 송전계통에서 사용하는 초전도 한류기의 구성도이다. 도 2는 도 1의 초전도 한류기의 동작특성을 나타내는 파형도이다.1 is a configuration diagram of a superconducting fault current limiter used in a transmission system. 2 is a waveform diagram showing the operating characteristics of the superconducting fault current limiter of FIG.

도 1을 참조하면, 송전계통에서 고장 발생시 나타나는 고장전류를 저감시키는 초전도 한류기(50, SFCL; Superconducting Fault Current Limiter)로서, 초전도소자(HTSC), 차단기(CB) 및 한류소자(CLR)로 구성된다. 상기 초전도소자(HTSC) 및 상기 차단기(CB)는 선로에 직렬로 연결되고, 상기 한류소자(CLR)는 상기 초전도소자(HTSC) 및 상기 차단기(CB)에 병렬로 연결된다. Referring to FIG. 1, a superconducting fault current limiter (SFCL) 50 for reducing a fault current generated when a fault occurs in a transmission system is composed of a superconducting device (HTSC), a breaker CB and a current limiting device do. The HTSC and the breaker CB are connected in series to the line and the current limiting device CLR is connected in parallel to the superconducting device HTSC and the breaker CB.

송전계통에서 평상시에는 상기 초전도 한류기(50)에 흐르는 전류(iSFCL)가 상기 초전도소자(HTSC)로만 흐른다. 그러나, 고장 발생 시에는 ?치 현상으로 인해 상기 초전도소자(HTSC)의 저항이 발생하게 되고, 이 때 생기는 저항의 크기에 따라 초전도 한류기(50)에 흐르는 전류의 일부가 상기 한류소자(CLR)의 전류(iCLR)로 흐르게 된다. 일정 시간 후에 상기 초전도소자(HTSC)에 직렬 연결된 상기 차단기(CB)를 이용하여 상기 초전도소자(HTSC)로 흐르는 전류를 차단함으로써, 상기 한류소자(CLR)로 고장전류를 제한하는 특성을 가지고 있다.The current (i SFCL ) flowing through the superconducting fault current limiter 50 flows only through the superconducting element (HTSC) in the transmission system. However, when a fault occurs, the resistance of the superconducting element (HTSC) is generated due to the inductance phenomenon, and a part of the current flowing in the superconducting fault current limiter 50 according to the magnitude of the resistance is generated by the current- RTI ID = 0.0 > (i CLR ). ≪ / RTI > And has a characteristic of restricting the fault current by the current-limiting device (CLR) by interrupting the current flowing to the superconducting element (HTSC) by using the breaker CB connected in series to the superconducting element (HTSC) after a predetermined time.

이를 통해 상기 초전도소자(HTSC)는 고장 발생 초기에 고장전류를 감지하는 역할을 하며, 송전계통에서 큰 고장전류에 대한 부담을 최소화시키는 역할을 한다.Accordingly, the superconducting device (HTSC) detects a fault current at an early stage of a fault and plays a role in minimizing a burden on a large fault current in the transmission system.

도 2를 참조하면, 상기 초전도 한류기(50)의 동작특성을 보여주는 파형도로서, 상기 초전도 한류기(50)의 동작사양은 연구 중인 송전급 초전도 한류기의 사례를 이용한 것으로, 상기 초전도소자(HTSC)의 동작전류는 8.7 [kA], 상기 초전도소자(HTSC)의 저항은 8 [Ω], 상기 한류소자(CLR)의 임피던스는 6 [Ω]의 값을 설정하였다. Referring to FIG. 2, operational waveforms of the superconducting fault current limiter 50 are shown. The operation specifications of the superconducting fault current limiter 50 are based on the case of a transmission-class superconducting fault current limiter under study. The resistance of the superconducting element HTSC is 8 [Omega], and the impedance of the current-limiting element CLR is 6 [Omega].

도 2에서 상기 초전도소자(HTSC)에 흐르는 전류(iSC)가 8.7 [kA]를 넘는 시점에서 상기 초전도소자(HTSC)에 저항(RSC)이 발생하며, 이 값은 8[Ω]에 수렴한다. 이를 통해 상기 초전도 한류기(50)에 흐르는 전류(iSFCL)의 크기가 저감된다. 상기 차단기(CB)가 동작된 이후에는 상기 초전도소자(HTSC)에 흐르는 고장전류가 0 [A]이 되므로, 상기 초전도소자(HTSC)의 저항은 0 저항을 갖게 된다.2, a resistance R SC is generated in the superconducting element (HTSC) when the current i SC flowing through the superconducting element (HTSC) exceeds 8.7 [kA]. This value is converged to 8 [ do. Thus, the magnitude of the current (i SFCL ) flowing through the superconducting fault current limiter 50 is reduced. After the breaker CB is operated, the fault current flowing through the superconducting element (HTSC) becomes 0 [A], so that the resistance of the superconducting element (HTSC) has zero resistance.

또한, 상기 초전도 한류기(50)에 흐르는 전류가 상기 한류소자(CLR)로만 흐르게 되어, 이후로는 상기 한류소자(CLR)의 값에 의해 고장전류가 저감되는 것을 확인 할 수 있다.Also, it can be confirmed that the current flowing in the superconducting fault current limiter 50 flows only to the current limiting device CLR, and the fault current is reduced by the value of the current limiting device CLR.

한편, 송전계통은 배전계통에 비해 고장 파급의 영향이 크기 때문에 보호 계전기의 동작이 배전계통에 사용되는 보호 계전 시스템에 비해 고장에 대한 빠른 동작과 높은 신뢰도가 요구된다. 우리나라의 경우, 주로 송전계통의 후비보호기기로 거리 계전기를 많이 사용하고 있다. 거리 계전기는 송전선로에서 계전기 설치 지점으로부터 계측된 전압, 전류에 의하여 계산된 임피던스(Impedance)를 통해 고장여부를 판별하고 보호하는 보호 계전 시스템으로, 임피던스 계전기라고도 한다.On the other hand, the power transmission system is more affected by the failure propagation than the power distribution system, so that the operation of the protection relay is required to be faster in operation and higher in reliability than the protection relay system used in the power distribution system. In Korea, the distance relay is widely used as a protection device for the transmission system. The distance relay is a protection relay system that detects and protects the fault through the impedance calculated by the voltage and current measured from the relay installation point in the transmission line. It is also called an impedance relay.

본 발명에서 적용한 거리 계전기는 mho형 거리 계전기로, 원점을 지나는 원으로 표시되는 거리 계전기이며, mho라는 명칭은 동작원리로 볼 때 임피던스(단위: OHM)의 역수, 즉 어드미턴스(Admittance 단위: MHO)의 일정각도에 대한 성분의 크기가 일정치 이상일 경우에 동작하는 계전기이므로 붙이는 이름이다.The distance relay used in the present invention is a mno-type distance relay, which is a distance relay indicated by a circle passing through the origin. The name mho is a reciprocal number of the impedance (OHM), that is, admittance unit (MHO) Is a name to be attached because it is a relay operating when the magnitude of the component with respect to a certain angle of the reference angle is greater than or equal to a predetermined value.

도 3은 mho형 거리 계전기의 보호영역을 R-X 좌표를 통해 나타낸 도면으로, 모의 송전계통 회로의 송전선로를 적용하여 Zone 1 보호영역은 보호구간 선로의 75%, Zone 2는 150%, Zone 3는 225% 영역까지 설정하였다. 다만, 보호 계전기의 보호범위 및 동작시간은 고장 상황에 따라 정정지침을 따를 수 있다.FIG. 3 is a view showing the protection area of the mho-type distance relay through RX coordinates. In the simulation transmission line circuit, the Zone 1 protection area is 75% of the protection zone line, the Zone 2 is 150% 225% area. However, the protection range and operating time of the protective relay may be subject to the correction instructions in accordance with the fault situation.

도 4는 1선 지락 고장시 거리 계전기의 동작도를 나타낸 것으로, 모의 송전계통 모델 회로에 적용된 지락 고장시 거리 계전기의 동작영역과 동작시간을 개념적으로 나타낸다. FIG. 4 is a diagram showing the operation of the distance relay in case of a 1-line ground fault. FIG. 4 conceptually illustrates the operating range and operating time of the distance relay in the case of a ground fault applied to the model transmission circuit.

전력계통의 특성상 저항보다 리액턴스 성분이 큰 상황으로, 초전도 한류기의 임피던스가 리액턴스 성분일 경우에 거리 계전기에 대한 영향이 크게 발생한다. 따라서, 초전도 한류기의 임피던스가 리액턴스 성분일 때 거리 계전기에 대한 오동작을 확인하였다.When the impedance of the superconducting fault current limiter is a reactance component, the effect on the distance relay is greatly affected because the reactance component is larger than the resistance due to the characteristics of the power system. Therefore, a malfunction of the distance relay was confirmed when the impedance of the superconducting fault current limiter was a reactance component.

도 5를 참조하면, 초전도 한류기의 한류소자 임피던스가 리액턴스 성분일 때, 내부 고장 구간의 거리 계전기의 임피던스 궤적을 R-X 좌표에 확대시켜 나타낸 도면이다. 거리 계전기의 임피던스 궤적은 Zone 1의 한계영역에서 한류소자의 리액턴스 성분의 크기가 커짐에 따라 리액턴스 방향인 위쪽으로 이동함을 확인할 수 있다. 이로 인해 임피던스 궤적이 Zone 1의 동작영역을 벗어나 Zone 2 동작영역으로 이동함으로써, 오동작 현상이 일어남을 확인할 수 있다.5, the impedance trace of the distance relay of the internal fault section is enlarged to the R-X coordinate when the IR element impedance of the superconducting fault current limiter is a reactance component. It can be seen that the impedance trajectory of the distance relay moves upward in the direction of the reactance as the reactance component of the current limiting element increases in the limit region of Zone 1. As a result, it can be confirmed that the impedance trajectory moves out of the operation region of Zone 1 and moves to the operation region of Zone 2, thereby causing a malfunction phenomenon.

도 6(a)는 초전도 한류기의 미적용시 거리 계전기의 고장전류이고, 도 6(b)는 도 5에서 확인한 오동작 현상으로 Zone 1의 한계영역에서 초전도 한류기의 한류소자가 리액턴스 성분 일 때 나타낸 고장전류이다.6 (b) is a malfunction phenomenon as shown in FIG. 5, and is a reactance component of a current limiting element of the superconducting fault current limiter in the zone limit of Zone 1, and FIG. 6 It is the fault current.

도 6(a)를 참조하면, 고장전류는 초전도 한류기 미적용 시에 거리 계전기의 임피던스 궤적이 Zone 1의 한계영역에 머물러 있기 때문에 Zone 1 동작시간인 5 [Hz]이내 순시차단 시간을 갖는다. Referring to FIG. 6 (a), the fault current has an instantaneous shutdown time within the zone 1 operation time of 5 [Hz] because the impedance trajectory of the distance relay stays in the limit region of Zone 1 when the superconducting fault current limiter is not used.

그러나, 도 6(b)를 참조하면, 한류소자가 리액턴스 성분인 초전도 한류기 적용 시에 임피던스 궤적이 Zone 1의 동작영역을 벗어나 Zone 2의 동작영역에 머물기 때문에 Zone 2 동작시간인 20 [Hz]이내 지연차단 시간을 갖는다. 이는 거리 계전기의 오동작 현상 중 하나인 언더리치 현상을 나타내며, 거리 계전기의 동작범위가 정정범위에 미치지 못하는 현상이다. 이러한 언더리치 현상은 초전도 한류기의 리액턴스의 영향으로 인해 거리 계전기의 전기적인 계산거리 증가가 일어나 오동작 현상이 일어난 것이다.However, referring to FIG. 6 (b), since the impedance trajectory deviates from the operation region of Zone 1 and remains in the operation region of Zone 2 when applying the SFCL having the reactance component, Of the delay time. This indicates an underrelease phenomenon, which is one of the malfunctions of the distance relay, and the operating range of the distance relay does not reach the correction range. This underrun phenomenon is caused by the fact that the electric distance of the distance relay is increased due to the reactance of the superconducting fault current limiter, which causes malfunction.

도 7(a) 및 도 7(b)는 보호구간의 내부 고장 시에 각각 양단의 거리 계전기의 고장전류를 나타낸 것으로, 비교계전 방식 미적용 시 보호구간 내의 거리 계전기의 고장전류를 나타낸 파형도이다.7 (a) and 7 (b) are waveform diagrams showing the fault currents of the distance relays at both ends of the guard interval in the guard interval, respectively, and showing the fault currents of the distance relay in the guard interval when the comparison relay method is not yet used.

도 7(a)를 참조하면, 고장전류가 초전도 한류기의 영향으로 인해 고장전류가 저감되고, 오동작 현상인 초전도 한류기의 적용 시에 Zone 1의 동작시간인 5 [Hz]이내 순시차단에서 Zone 2의 동작시간인 20 [Hz]이내 지연차단으로 변화함을 확인할 수 있다.7 (a), when the fault current is reduced due to the influence of the superconducting fault current limiter and when the superconducting fault current limiter, which is a malfunction phenomenon, is applied, the instantaneous shutdown within 5 [Hz] 2 delay time of 20 [Hz].

본 발명에서는, 이와 같은 초전도 한류기의 적용에 따른 오동작 현상을 해결하기 위한 방안으로, 방향 비교 계전방식 중 상시송출 트립 저지 방식을 이용하여 거리 계전기의 동작 협조를 모의한다. In the present invention, as a method for solving the malfunction phenomenon caused by the application of the superconducting fault current limiter, the operation cooperation of the distance relay is simulated by using the normal transmission trip prevention method among the direction comparison relay methods.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 계전기의 동작 협조 시스템의 구성도이다.FIG. 8 is a block diagram of a motion coordination system of a distance relay according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 계전기의 동작 협조 시스템(1)은 전력계통에서 송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치된 거리 계전기(10, 30), 상기 송전선로의 인출점에 연결되어 상기 전력계통에서 발생하는 고장전류를 감지하여 제한하는 초전도 한류기(50) 및 방향 비교계전 방식으로 상기 거리 계전기(10, 30)의 동작을 보완하는 트립 저지 회로(15, 35)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the operation coordination system 1 of the distance relay according to an embodiment of the present invention includes distance relays 10 and 30 installed at both ends of a guard interval of a power system to a transmission line, A superconducting fault current limiter 50 for detecting and restricting a fault current generated in the power system and tripping circuits 15 and 35 for supplementing the operation of the distance relays 10 and 30 in a direction comparative relaying method .

상기 거리 계전기(10, 30)는 방향성을 갖는 거리 계전기로서, 송전선로에서 계전기 설치 지점으로부터 계측된 전압, 전류에 의하여 계산된 임피던스를 통해 고장여부를 판별하고 보호한다. 상기 거리 계전기(10, 30)는 mho형 거리 계전기로, 도 3 및 도 4를 참조하여 동작특성을 앞서 설명하였다.The distance relays 10 and 30 are directional distance relays that detect and protect the fault through the impedance calculated by the voltage and current measured from the relay installation point in the transmission line. The distance relays 10 and 30 are mho-type distance relays and have been described above with reference to Figs. 3 and 4.

상기 초전도 한류기(50)는 상기 송전선로의 인출점에 연결되어 상기 전력계통에서 발생하는 고장전류를 감지하여 제한한다. 상기 초전도 한류기(50)는 도 1에서 설명한 바와 같이 초전도소자(HTSC), 차단기(CB) 및 한류소자(CLR)를 포함하며, 동작특성은 도 2를 참조하여 설명하였다.The superconducting fault current limiter 50 is connected to a drawing point of the transmission line to detect and limit a fault current generated in the power system. The superconducting fault current limiter 50 includes a superconducting device (HTSC), a circuit breaker CB and a current limiting device (CLR) as described with reference to FIG. 1, and the operation characteristics have been described with reference to FIG.

상기 트립 저지 회로(15, 35)는 상기 각 거리 계전기(10, 30)에 연결되어 상기 거리 계전기(15, 35)에서 감지된 신호를 상대단에 전송하고, 수신된 신호를 서로 비교하여 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단하여 상기 상대단에 반송신호를 송출할지 결정한다.The trip inhibiting circuits 15 and 35 are connected to the respective distance relays 10 and 30 to transmit signals sensed by the distance relays 15 and 35 to a counterpart, It is determined whether or not there is a failure in the section and it is determined whether or not the carrier signal is transmitted to the opposite end.

방향 비교계전 방식은 송전선로 각 단에 설치된 방향성 계전기에 의해 얻어진 정보를 통신장치에 의해 상대단에 전송하여 전송된 신호를 서로 비교하여 보호구간 내부의 고장인가를 판별하고, 그 정보를 통신장치에 의해 상대단으로 전송함으로써 보호구간 내외부 여부를 판별하는 방식이다. 방향 비교계전 방식은 반송신호 전송방법에 따라 상시송출 트립 저지 방식과 고장시 송출 트립 저지 방식이 있다.In the direction comparative relay method, information obtained by a directional relay installed at each end of a transmission line is transmitted to a counterpart by a communication device, and the transmitted signals are compared with each other to discriminate a fault within the protection interval. To determine whether the guard interval is within or outside the guard interval. The directional comparison relaying method includes a normal transmission transmission stopping method in accordance with a carrier signal transmission method and a transmission stopping method in case of a failure.

일 실시예에서, 상기 트립 저지 회로(15, 35)는 상시송출 트립 저지 방식을 이용하고, 이에 따른 동작특성은 각 계전기 간의 신호를 이용하여 외부고장 시, 반송신호를 송출하여 상대단의 트립(trip)을 저지하고, 내부 고장 시에는 반송신호를 송출하지 않으므로 상대단에서 내부 방향 계전기 동작으로 트립이 가능하게 한다.In one embodiment, the trip-inhibiting circuits 15 and 35 use a transmission-trip blocking method at all times, and the operating characteristics of the trip-blocking circuits 15 and 35 are such that a carrier signal is transmitted when an external fault occurs using signals between relays, trip, and does not send a carrier signal in case of an internal fault, so that it is possible to trip by an inward directional relay operation at the other end.

구체적으로, 상기 트립 저지 회로(15, 35)는 고장점을 측정하는 내부방향 요소가 동작하고 상대단으로부터 트립 저지 지령신호를 수신하지 않은 조건에서 트립된다. 상기 트립 저지 회로(15, 35)의 내부방향 요소(In)는 Zone 2 및 Zone 3 요소를 사용하며, 외부방향 요소(Out)는 거리 계전기 설치점에서 뒷방향의 고장을 측정하는 요소이다. Specifically, the trip inhibiting circuits 15 and 35 are tripped under the condition that the inward directional element for measuring a high advantage operates and the trip stop command signal is not received from the counterpart. The inward elements (In) of the trip inhibiting circuits (15, 35) use Zone 2 and Zone 3 elements, and the outward direction elements (Out) are elements for measuring a backward failure at a distance relay installation point.

상기 트립 저지 회로(15, 35)는 각각 내부방향 신호단(IS; Input Signal), 외부방향 신호단(OS; Output Signal), 전송 신호단(TS; transfer signal) 및 수신 신호단(RS; received signal)을 포함한다.Each of the trip inhibiting circuits 15 and 35 includes an internal signal IS, an external signal OS, a transfer signal TS and a received signal RS signal.

현재 송전선로가 고장 없이 정상적으로 운전되고 있으면 양단의 내부방향 신호단(IS) 및 외부방향 신호단(OS)은 동작하지 않고, 상대단으로 신호전송도 하지 않는다. 그러나, 상기 트립 저지 회로(15)의 후단(모선측)에서 고장이 발생하면, 상기 거리 계전기(35)는 고장점이 보호범위 내부 범위에 있으면 내부방향 신호단(IS)이 동작하게 되며, 상기 거리 계전기(15)의 외부방향 신호단(OS)도 동작하며, 전송 신호단(TS)에 신호를 주어 상대단으로 트립 저지(Blocking) 신호를 송출한다. 따라서, 상기 거리 계전기(35)의 수신 신호단(RS)의 출력신호가 나오게 되어 AND 회로의 출력을 저지한다.If the current transmission line is normally operated without failure, the internal directional signal terminal (IS) and the external directional signal terminal (OS) at both ends do not operate and signal transmission to the other terminal is not performed. However, when a failure occurs at the rear end (bus side) of the trip-inhibiting circuit 15, the distance relay 35 operates the internal directional signal IS if the fault point is within the protection range, The external signal terminal (OS) of the relay 15 also operates and sends a signal to the transmission signal terminal TS to send a trip blocking signal to the other terminal. Therefore, the output signal of the receiving signal terminal (RS) of the distance relay 35 is outputted, and the output of the AND circuit is blocked.

반대로, 상기 보호구간 내부 고장인 경우에는, 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 한다.On the contrary, in case of an internal failure in the guard interval, the carry signal is not outputted and the internal direction trip of the distance relay is enabled at the counterpart.

한편, 실계통 고장시 내부방향 신호단(IS)와 외부방향 신호단(OS)의 동작시간이 비슷하므로(15∼20㎳), 전송 신호단(TS) 및 수신 신호단(RS)의 시간지연을 고려하지 않을 경우, 상기 거리 계전기(15) 내부방향 신호단(IS) 동작즉시 트립되어 오동작 할 수 있다. 이러한 오동작을 방지하기 위해서는 내부방향 신호단(IS)이 동작하고 상대단으로부터 오는 신호의 지연시간(통신장치 지연시간) 이상 기다려도 신호가 수신되지 않을 때 트립되도록 할 수 있으며, 이 기능을 타이머(Timer)를 통해 조정할 수 있다.On the other hand, since the operating time of the inward directional signal IS and the outward directional signal OS are similar (15 to 20 ms), the time delay of the transmission signal terminal TS and the reception signal terminal RS The IS signal of the distance relay 15 may be tripped immediately and malfunctioned. In order to prevent such a malfunction, it is possible to make the internal signal stage IS operate and to trip when the signal is not received even if the delay time of the signal from the counterpart (communication device delay time) is exceeded. ).

방향 비교 트립 저지방식에 사용되는 통신장치는 전력선반송(power line carrier), 광통신장치 등을 사용하며 보호 계전기에서 나오는 접점신호를 상대단 통신장치의 수신기에서 접점신호로 출력할 수 있는 것이면 적용 가능하다. 전력선 반송의 경우 보호 계전기의 접점신호를 30㎑∼600㎑ 범위의 주파수신호로 변환하여 송수신하는 On-Off 접점방식을 사용할 수 있으며, 광통신을 사용하는 경우는 접점신호를 중간변환장치에서 광신호로 변환하여 송수신할 수 있다.The communication device used in the direction comparison trip prevention method is applicable to a device that uses a power line carrier, an optical communication device, or the like and is capable of outputting a contact signal from a protection relay to a contact signal in a receiver of a counterpart communication device . In the case of power line transfer, it is possible to use the On-Off contact method in which the contact signal of the protection relay is converted into a frequency signal in the range of 30 kHz to 600 kHz and transmitted and received. In the case of using optical communication, Can be converted and transmitted / received.

도 9는 도 8의 내부 고장 구간의 거리 계전기의 고장전류를 나타낸 것으로, 상시송출 트립 저지 방식 적용 시의 보호구간 내의 거리 계전기의 고장전류의 파형도이다.FIG. 9 shows a fault current of the distance relay in the internal fault section in FIG. 8, and a waveform of the fault current in the distance relay in the protection section when the transmission trip protection mode is always applied.

도 9(a)는 도 8의 좌측 거리 계전기(10)의 고장 전류이고, 도 9(b)는 도 8의 우측 거리 계전기(30)의 고장 전류이다. 도 9(a)를 참조하면, 도 7(a)에서 나타났던 오동작 현상인 i13의 고장전류의 차단시간이 초전도 한류기 적용에 관계없이 같음을 확인할 수 있다.Fig. 9 (a) is the fault current of the left distance relay 10 of Fig. 8, and Fig. 9 (b) is the fault current of the right distance relay 30 of Fig. Referring to Figure 9 (a), can identify equal regardless of Figure 7 (a) the blocking time of the fault current of the i 13 malfunction developing superconducting fault current limiter application which appeared in.

도 10은 도 8의 외부고장 구간의 거리 계전기의 고장전류를 나타낸 것으로, 상시송출 트립 저지 방식 적용 시의 보호구간 내의 거리 계전기의 고장전류의 파형도이다. 도 10을 참조하면, 상시송출 트립 저지 방식 적용에 따른 영향은 없는 것을 확인 할 수 있다.FIG. 10 shows a fault current of the distance relay in the external fault section in FIG. 8, and a waveform of the fault current in the distance relay in the protection section when the transmission trip protection mode is always applied. Referring to FIG. 10, it can be confirmed that there is no influence by the application of the normal transmission trip blocking method.

이와 같은 본 발명에 따르면, 초전도 한류기를 전력계통에 적용시 초전도 한류기의 동작으로 변화되는 임피던스에 의하여 동작 협조가 달라지는 거리 계전기의 문제를 비교계전 방식을 적용시켜 초전도 한류기의 임피던스 변화에 따라 발생한 문제를 해결할 수 있다. 이에 따라, 초전도 한류기가 고장전류를 제한하는데 필요한 임피던스를 유지하는 한편, 보호 계전기의 동작특성을 확보하여 전력계통의 안정화를 도모할 수 있다.
According to the present invention, when a superconducting fault current limiter is applied to a power system, a problem of a distance relay whose operating co-ordination varies depending on an impedance changed by the operation of a superconducting fault current limiter is applied to a comparative relay method, I can solve the problem. Accordingly, the superconducting fault current limiter can maintain the impedance necessary for restricting the fault current, while securing the operation characteristics of the protection relay, thereby stabilizing the power system.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법의 순서도이다. 11 is a flowchart of a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법은, 도 8의 거리 계전기의 동작 협조 시스템(1)과 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 8의 거리 계전기의 동작 협조 시스템(1)과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. The operation cooperation method of the distance relay in the power system according to the present embodiment can be carried out in substantially the same configuration as the operation cooperation system 1 of the distance relay of Fig. Therefore, the same components as those of the operation cooperative system 1 of the distance relay of Fig. 8 are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기 및 초전도 한류기를 사용하는 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법은, 상기 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송한다(단계 S10). 11, a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system using directional distance relays and a superconducting fault current limiter installed at both ends of a protection zone of a transmission line according to the present embodiment, (Step S10).

상기 거리 계전기에서 감지된 신호 및 상기 상대단에서 수신한 신호를 서로 비교하여 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단한다(단계 S30).A signal detected in the distance relay and a signal received in the counterpart are compared with each other to determine whether the fault is within the protection interval (step S30).

단계 S30에서 판단된 상기 보호구간 내부의 고장인지 여부에 따라, 상기 상대단에 반송신호를 송출할지 결정한다(단계 S50). 만약, 상기 보호구간 내부 고장이라면, 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 한다(단계 S70). 반면, 상기 보호구간 외부 고장이라면, 상기 반송신호를 송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립을 저지한다(단계 S90).In step S50, it is determined whether or not a carrier signal is to be transmitted to the opposite end according to whether the failure is within the protection interval determined in step S30. If it is an internal failure in the guard interval, the carrier signal is not transmitted and the internal directional trip of the distance relay is enabled at the counterpart (step S70). On the other hand, if it is an external failure in the guard interval, the carrier signal is transmitted to stop the internal direction trip of the distance relay at the counterpart (step S90).

상기 반송신호는 상시송출 트립 저지 방식으로 전송할 수 있다.The carrier signal can be transmitted in a normal transmission trip blocking mode.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. In the power system according to the present invention, the method of coordinating the operation of the distance relay may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be ones that are specially designed and configured for the present invention and are known and available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. You will understand.

본 발명에 따른 거리 계전기의 동작 협조 방법 및 시스템은 전력계통에 적용되어, 고장전류를 차단할 뿐만 아니라, 보호 계전기의 동작특성을 안정적으로 유지하게 하므로 전력 시스템을 보호하여, 시설 관리 및 복구에 드는 비용 및 노동력 등을 감소시키는 경제적 효과에 이바지할 수 있다.The method and system for coordinating the operation of a distance relay according to the present invention is applied to a power system to not only interrupt the fault current but also stably maintain the operation characteristics of the protection relay, thereby protecting the power system, And the economic effect of reducing labor force and the like.

1: 거리 계전기의 동작 협조 시스템
10, 30: 거리 계전기
15, 35: 트립 저지 회로
50: 초전도 한류기
1: Operation Relay System of Distance Relay
10, 30: Distance relay
15, 35: Trip stop circuit
50: Superconducting fault current limiter

Claims (10)

송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기 및 초전도 한류기를 사용하는 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법에 있어서,
상기 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송하는 단계;
상기 거리 계전기에서 감지된 신호 및 상기 상대단에서 수신한 신호를 서로 비교하여 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단하는 단계;
상기 보호구간 내부의 고장인지 여부에 따라 상기 거리 계전기에 연결되는 내부방향 신호단 및 외부방향 신호단 중 하나의 신호단이 동작하는 단계;
상기 외부방향 신호단이 동작하는 경우, 상기 상대단에 반송신호를 송출하는 단계; 및
상기 내부방향 신호단이 동작하는 경우, 상기 상대단에 방송신호를 미송출하고, 미리 정해진 지연시간 이내에 상기 상대단으로부터 반송신호가 수신되지 않으면 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 하여 상기 보호구간 양단에 설치되는 거리 계전기가 모두 내부방향 트립이 가능하게 하는 단계를 포함하는, 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법.
A method of coordinating the operation of a distance relay in a power system using directional distance relays and superconducting fault current limiters installed at both ends of a transmission line,
Transmitting a signal sensed by the distance relay to a counterpart;
Comparing the signal detected by the distance relay and the signal received from the counterpart with each other to determine whether the fault is within the protection interval;
Operating one of an inward direction signal terminal and an outward direction signal terminal connected to the distance relay depending on whether the fault is within the protection interval;
Transmitting a carrier signal to the counterpart when the counterpart is operating; And
Wherein if the internal signal terminal is operated, the broadcast signal is not transmitted to the counterpart, and if the carrier signal is not received from the counterpart within a predetermined delay time, the internal directional trip of the distance relay is enabled, And allowing both of the distance relays provided at both ends to make an internal direction trip.
제1항에 있어서, 상기 보호구간 양단에 설치되는 거리 계전기가 모두 내부방향 트립이 가능하게 하는 단계는,
상기 보호구간 내부 고장시 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 하는, 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법.
The method as claimed in claim 1, wherein the step of enabling all of the distance relays provided at both ends of the guard interval to trip inward,
Wherein the control unit is configured to enable the tripping of the distance relay in the counterpart by not sending out the carrier signal when the protection zone has an internal failure.
제1항에 있어서, 상기 외부방향 신호단이 동작하는 경우, 상기 상대단에 반송신호를 송출하는 단계는,
상기 보호구간 외부 고장시 상기 반송신호를 송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립을 저지하게 하는, 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법.
The method as claimed in claim 1, wherein when the outward signal terminal is operated,
And transmits the carrier signal when an external failure occurs in the guard interval to stop the trip of the distance relay in the counterpart from the counterpart.
제1항에 있어서, 상기 반송신호를 송출 또는 미송출하는 단계는,
상기 반송신호를 상시송출 트립 저지 방식으로 전송하는, 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법.
The method as claimed in claim 1, wherein the step of delivering or not delivering the carrier signal comprises:
And the carrier signal is transmitted in a normal transmission trip prevention mode.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 전력계통에서 거리 계전기의 동작 협조 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
A computer-readable recording medium having recorded thereon a computer program for performing a method of coordinating the operation of a distance relay in a power system according to any one of claims 1 to 4.
전력계통에서 송전선로의 보호구간 양단에 각각 설치되고 방향성을 갖는 거리 계전기;
상기 송전선로의 인출점에 연결되어 상기 전력계통에서 발생하는 고장전류를 감지하여 제한하는 초전도 한류기; 및
상기 거리 계전기에서 감지된 신호를 상대단에 전송하고, 수신된 신호를 서로 비교하고 상기 보호구간 내부의 고장인지 판단하여 상기 각 거리 계전기에 연결되는 내부방향 신호단 및 외부방향 신호단 중 하나의 신호단이 동작하며, 상기 외부방향 신호단이 동작하는 경우, 상기 상대단에 반송신호를 송출하고, 상기 내부방향 신호단이 동작하는 경우, 상기 상대단에 반송신호를 미송출하고 미리 정해진 지연시간 이내에 상기 상대단으로부터 반송신호가 수신되지 않으면 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 하여 상기 보호구간 양단에 설치되는 거리 계전기가 모두 내부방향 트립이 가능하게 하는 트립 저지 회로를 포함하는, 거리 계전기의 동작 협조 시스템.
A distance relay installed at both ends of the protection section of the power system to the transmission line and having directionality;
A superconducting fault current limiter connected to the outgoing point of the transmission line to sense and limit a fault current generated in the power system; And
A signal detected by the distance relay is transmitted to a counterpart, and the received signals are compared with each other, and it is determined whether there is a failure within the protection interval, and one of an inner direction signal terminal and an outer direction signal terminal connected to the respective distance relays Wherein when the outside directional signal terminal is operated, a carrier signal is transmitted to the opposite terminal, and when the inside directional signal terminal is operated, the carrier signal is not transmitted to the opposite terminal and within a predetermined delay time And a trip inhibiting circuit that enables internal disturbance of the distance relay to be enabled so that all the distance relays provided at both ends of the guard interval can be tripped inward if no carrier signal is received from the counterpart, Cooperative system.
제6항에 있어서, 상기 트립 저지 회로는,
상기 보호구간 내부 고장시 상기 반송신호를 미송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립이 가능하게 하는, 거리 계전기의 동작 협조 시스템.
7. The apparatus according to claim 6, wherein the trip-
Wherein the control unit is configured to enable the tripping of the distance relay in the counterpart at the counterpart by not sending out the carrier signal when the guard interval fails.
제6항에 있어서, 상기 트립 저지 회로는,
상기 보호구간 외부 고장시 상기 반송신호를 송출하여 상기 상대단에서 상기 거리 계전기의 내부방향 트립을 저지하게 하는, 거리 계전기의 동작 협조 시스템.
7. The apparatus according to claim 6, wherein the trip-
And transmits the carrier signal when an external failure occurs in the guard interval to stop an internal direction trip of the distance relay at the counterpart.
제6항에 있어서, 상기 초전도 한류기는,
상기 전력계통의 정상상태에서는 전기저항이 제로(zero)이고, 고장 발생 시에는 상기 고장전류에 의한 저항이 발생하는 초전도 소자;
상기 초전도 소자와 직렬로 연결되고, 상기 고장전류가 임계값 이상인 경우 상기 초전도 소자로 흐르는 전류를 차단하는 차단기; 및
상기 초전도 소자 및 상기 차단기에 병렬로 연결되고, 상기 차단기가 차단 동작을 하는 경우 상기 고장전류를 통전하는 한류 소자를 포함하는, 거리 계전기의 동작 협조 시스템.
7. The superconducting fault current limiter according to claim 6,
A superconducting element in which electric resistance is zero in a steady state of the power system and resistance is generated by a fault current when a fault occurs;
A circuit breaker connected in series with the superconducting device to cut off current flowing to the superconducting device when the fault current is equal to or greater than a threshold value; And
And a current-limiting element connected in parallel to the superconducting element and the breaker, the current-limiting element conducting the fault current when the breaker performs a shut-down operation.
제6항에 있어서, 상기 트립 저지 회로는,
상기 반송신호를 상시송출 트립 저지 방식으로 전송하는, 거리 계전기의 동작 협조 시스템.
7. The apparatus according to claim 6, wherein the trip-
And transmits the carrier signal in a normal transmission trip prevention mode.
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