KR100194553B1 - 정전계통의 복구안내 전문가 시스템 및 그 복구안내 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전력계통의 정전계통 복구분야의 전문가보다 빠른 수준으로 정전계통의 복구절차를 결정하는 시스템에 관한 것으로서, 정전계통의 복구방안 수립을 자동적으로 결정하고 이를 계통 운전원에게 신속하고 정확하게 제시하여 정전시간을 단축하고 인적 판단에 따른 오류를 미연에 방지하여 고장의 파급에 따른 영향을 최소화하는 데에 그 목적이 있다. 그 구성은 다수의 상태감시 수단과, 제1출력수단과, 고장해석 수단과, 제2출력수단 및 신호변환 수단으로 구성된다. 상태감시 수단은 해당 지역 급전분소 시스템의 현재의 상태를 전송하고, 고장해석 수단은 고장난 곳의 위치를 알아내어 제2출력수단을 통하여 복구방법을 안내하고, 신호변환 수단은 전송된 현재의 상태를 제1출력수단을 통하여 출력하며 또한 신호변환하여 고장해석 수단에 공급한다.

Description

정전계통의 복구안내 전문가 시스템 및 그 복구안내 방법

제1도는 본 발명에 따른 전문가 시스템을 도시한 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 정전계통 복구순서 결정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2,3 : 지역급전분소 시스템 11,12,13 : 상태감시 장치

21 : 신호변환 장치 22 : 제 1 출력장치

30 : 고장해석 장치 31 : 중앙제어 프로세스

32 : 고장판정 프로세스 33 : 복구안내 프로세스

34 : 데이터 베이스 35 : 제 2 출력장치

본 발명의 정전계통의 복구안내 전문가 시스템 및 그 복구안내 방법에 관한 것으로서, 특히 전력계통의 정전계통 복구분야의 전문가보다 빠른 수준으로 정전계통의 복구절차를 결정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 최근 들어, 국가경제의 발전에 따라 전력수요는 급격히 증가하고 있는 추세이다.

크게 전력의 생산, 수송 및 분배를 위한 설비들로 구성되는 전력계통은 규모면에서도 점차 증가하고 있을 뿐만 아니라 구성면에서도 매우 복잡해지고 있다.

그런데, 일단 전력계통을 구성하는 임의의 설비에서 낙뢰나 물체접촉 등으로 인하여 고장이 발생하여 일부 전력계통이 정전되면 계통 운전원은 이를 신속히 파악하여 정전된 계통을 짧은 시간 내에 복구하여야 한다.

이것은 최근의 고품질의 전기공급에 부응한 전력계통 운용의 필수적 기술이다.

그런데, 정전계통의 복구는 계통 운전원이 평소에 가지고 있는 지식이나 경험에 주로 의존하고 있는 실정이다.

물론, 전력계통이 비교적 소규모이고 구성도 간단한 경우에는 계통운전원에 의하여 정전계통을 주어진 시간내에 복구하는 것이 가능하였다.

그러나, 전력계통이 점차 커지면서 정전계통 복구시에 설비들의 과부하 및 개폐기간의 인터록과 복구해야 할 정전부하들의 우선순위 등 고려해야 할 요소가 많아졌다.

더군다나 각종 전력설비들의 신뢰성이 향상되어 계통 운전원이 고장을 경험하는 기회가 줄어들고 있어 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.

그래서, 최근의 전력수요 증대로 인한 전력계통의 복잡화와 대규모화 추세에 따라 계통 운전원의 숙련된 경험에 의한 지식만으로는 계통고장 복구조치에 한계가 있고 계통 운전원의 판단에도 오판 가능성이 상존하고 있다는 문제점이 있었다.

또한, 전력계통의 고장발생에 따른 정전계통 복구를 신속하고 정확하게 결정하기 위하여 컴퓨터에 적합하도록 수식적으로 정형화하는 것도 현실적으로 매우 난해하다는 문제점도 있었다.

일단 수식적으로 정형화한다 하더라도 여러 개폐기의 온/오프(On/Off)에 관한 조합문제로 귀착되기 때문에 정확한 해를 구하기에는 너무 많은 시간이 소요되어 자동화가 거의 불가능하다는 문제점도 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 정전계통의 복구방안 수립을 지식베이스에 기술된 규칙에 근거하여 자동적으로 결정하고 이를 계통운전원에게 신속하고 정확하게 제시하여 정전시간을 단축하고 인적 판단에 따른 오류를 미연에 방지하며 고장의 파급에 따른 영향을 최소화하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 다수의 유사한 변전기들을 감시하고 제어하는 지역 급전분소 시스템으로부터 현재의 상태를 입력받아 고장발생 장소와 복구방법을 안내하는 정전계통 복구 전문가 시스템에 있어서, 상기 해당 지역 급전분소 시스템을 감시하여 현재의 상태를 전송하는 다수의 상태감시 수단과, 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 운용자가 쉽게 볼 수 있도록 출력하는 제 1 출력수단과, 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 분석하여 고장의 위치를 알아내고 어떻게 복구할 것인지를 안내하는 고장해석 수단과, 상기 고장해석 수단이 분석한 복구안내의 내용을 상기 고장해석 수단으로부터 입력받아 상기 운용자가 쉽게 볼 수 있도록 출력하는 제 2 출력수단 및 상기 다수의 상태감시 수단으로부터 전송된 정보를 받아 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 상기 제 1 출력수단에 입력하며 또한 상기 고장해석 수단에 맞는 신호로 변환하여 변환된 신호를 이더넷 통신을 통하여 상기 고장해석 수단에 공급하는 신호변환 수단으로 구성되는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 다수의 유사한 변전기들을 감시하고 제어하는 지역 급전분소 시스템으로부터 현재의 상태를 입력받아 고장발생 장소와 복구방법을 안내하는 정전계통 복구안내 방법에 있어서, 고장설비가 건전계통으로부터 분리되었는지를 판단하는 단계와, 전력계통의 구성설비에 주는 충격을 최소화하기 위하여 정전계통의 보호 계전기/차단기가 개방되었는지 판단하는 단계와, 전원이 공급되고 있는 상기 건전계통과 건전계통 사이에 전원공급 경로를 형성시키기 위해 전력설비들의 연결방식을 결정하는 단계 및 상기 결과들을 출력하는 단계로 이루어지는 데에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들 중의 하나를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 전문가 시스템을 도시한 블록도이다.

제1도를 참조하여 본 발명에 따른 전문가 시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.

154KV급 변전소(이하, 변전소라고 약칭함)와 같은 지역 급전분소 시스템(1∼3)에는 각각 상태감시 장치(11∼13)가 설치되어 있는데, 전압, 유효전력, 무효전력, 스위치 등의 현재의 상태들을 상시로 감시하여 전송한다.

그러는 중에 지역 급전분소 시스템(1∼3)에서 고장이 발생하면, 상태감시 장치(11∼13)는 그 고장에 따른 현재의 상태를 그대로 전송한다.

신호변환 장치(21)는 상태감시 장치(11∼13)로 부터 전송된 정보들을 모두 입력받아 현재의 상태를 각 지역 급전분소 시스템(1∼3)에 관한 현재의 상태를 운용자가 쉽게 볼 수 있도록 제 1 출력장치(22)를 통하여 출력한다.

또한, 신호변환 장치(21)는 입력받은 현재의 상태를 고장해석 장치(30)에 맞는 신호로 변환하여 변환된 신호를 이더넷(Ethernet)통신을 통하여 고장해석 장치(30)에 공급한다.

고장해석 장치(30)는 일반 컴퓨터로서, 각 지역 급전분소 시스템(1∼3)에 관한 현재의 상태를 신호변환 장치(21)로 부터 입력받아 이를 테이터 베이스에 저장하고 분석함으로써 고장의 위치를 알아내어 제 2 출력장치(35)를 통하여 어떻게 복구할 것인지를 운용자가 쉽게 복구할 수 있도록 안내한다.

제 2 출력장치(35)는 어떻게 복구할 것인지에 관한 내용 즉, 정전계통 복구에 필요한 개폐기의 투입 및 개방에 관한 조작순서를 출력한다.

고장해석 장치(30)에서는 중앙제어 프로세스(31)와 고장판정 프로세스(32)의 복구안내 프로세스(33)가 수행된다.

각 지역 급전분소 시스템(1∼3)에 관한 현재의 상태 즉, 보호 계전기 및 차단기 등의 동작신호와 아날로그 데이터 등이 데이터 베이스(34)에 저장되면, 중앙제어 프로세스(31)는 고장판정 프로세스(32)에 고장판정 수행을 명령한다.

고장판정 프로세스(32)는 중앙제어 프로세스(31)로부터 수행명령을 받으면 데이터 베이스(34)에 저장된 내용을 토대로 고장발생 변전소 및 고장발생설비 등의 어디에서 고장이 발생하였는지를 분석하여 중앙제어 프로세스(31)에 보고한다.

중앙제어 프로세스(31)는 그 결과를 보고받으면 복구안내 프로세스(33)에 복구안내 수행을 명령한다.

복구안내 프로세스(33)는 고장판정 프로세스(32)에 의해 분석된 계통고장위치판정 결과를 중앙제어 프로세스(31)로 부터 공급받아 자체에 내장된 지식 베이스를 이용하여 정전계통을 복구하기 위한 전력설비들간의 연결경로 및 개폐기를 탐색하여 정전계통 복구방안을 결정하여 중앙제어 프로세스(31)에 보고한다.

중앙제어 프로세스(31) 그 결과를 보고받아 제 2 출력장치(35)를 통하여 정전계통 복구에 필요한 개폐기의 투입 및 개방에 관한 조작순서를 출력한다.

데이터 베이스(34)에는 변전소간의 연결상태와, 변전소내의 설비구성과, 개폐기의 투입/개방상태와, 상시 감시에 의하여 취득되는 아날로그 값과, 보호계전기 및 차단기의 동작정보가 저장된다.

변전소간의 연결상태에 관한 정보는 network.dba라는 파일에 저장되고, 변전소 내의 설비구성에 관한 정보는 system.dba라는 파일에 계층적 구조로 저장된다.

개폐기의 투입상태와 개방상태에 관한 정보는 scada.dba라는 파일에 저장되며, 상시감시에 의하여 취득되는 아날로그 값은 analog.dba라는 파일에 저장된다.

또한, 보호 계전기 및 차단기의 동작정보에 관한 정보는 alarm.dba라는 파일에 저장된다.

변전소를 구성하는 설비들로는 보호기기, 송전선로, 154KV 모선, 154KV/22.9KV 변압기, 22.9KV 모선 및 22.9KV배전선로가 있다.

보호기기로는 보호 계전기 및 차단기와 단로기 등이 있다.

송전선로는 타변전소와의 전력의 수수통로 역할을 하고, 154KV 모선은 송전선로와 변압기를 연결하는 역할을 한다.

154KV/22.9KV 변압기는 전압변화를 위한 것이며, 22.9KV 모선은 변압기와 배전선로를 연결하기 위한 것이다.

변전소는 송전선로---154KV모선---154KV/22.9KV 변압기---22.9KV 모선---22.9KV 배전선로로 이어지는 방사상 계층구조로 운전되고 있다.

그래서. 정전계통은 기본적으로는 이러한 운전구조를 유지하면서 복구되어야 한다.

본 고장해석 장치(30)의 입력데이터는 고장이 발생한 설비(이하, 고장설비라고 약칭함) 및 고장전후의 아날로그 데이터이며, 출력데이터는 정전계통의 복구를 위한 개폐기의 조작순서가 된다.

제2도는 본 발명에 따른 정전계통 복구순서 결정도이다.

제2도를 참조하여 본 발명에 따른 정전계통 복구순서의 결정과정을 설명하면 다음과 같다.

고장발생 변전소와 고장설비가 계통 운전원 혹은 고장해석 장치에 의하여 이미 발견된 후에 복구순서를 결정하는 과정이다.

S1에서는 고장설비가 분리되었는지를 판단한다.

전력계통에서 고장이 발생하고 이에 의해 전류이상이나 전압이상 등이 발생하면 이를 감지한 보호 계전기가 동작하여 고장발생 변전소의 고장설비를 건전계통으로부터 분리하여야 한다.

고장발생시에 모든 보호기기가 정동작하면 고장설비만 건전계통에서 자동적으로 분리되므로 본 단계는 물론 불필요하게 된다.

그러나, 보호기기가 오동작하거나 혹은 오부동작하면 고장설비 및 이에 연결된 일부 건전설비를 포함하는 부분계통(정전계통)이 건전계통으로부터 분리된다.

원활한 정전복구를 위하여는 고장설비를 건전계통으로부터 분리하여야 한다.

우선, 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기 혹은 단로기 들이 어떤 것인지를 알아내야 한다.

그렇게 하기 위하여 고장해석 장치에서 해석해낸 고장발생 변전소에 관한 정보를 이용하여 fss_sys.dba를 찾는다.

fss_sys.dba는 전력설비들간의 기계적 연결상태에 관한 정보를 기억하고 있는 데이터 베이스인 system.dba의 하위 데이터 베이스 중의 하나이다.

그리고, fss_sys.dba에는 hbus_data와 tl_hbus_data 와 hbus_tie_data와 hbus_tr_data 와 lbus_data와 dl_data 및 lbus_tie_data들이 존재한다.

hbus_data는 154 KV모선에 연결된 단로기들을 표현하는데, hbus_no와 ls_no_list로 표현한다.

tl_hbus_data는 송전선로와 154KV 모선간에 연결된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 표현하는데, cb_no_list와 ls_no_list로 표현한다.

hbus_tie_data는 이중모선인 경우 154KV 모선간에 연결된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 표현하는데, cb_no와 ls_no_list로 표현한다.

hbus_tr_data는 154KV모선과 154KV/22.9 KV 변압기간에 연결된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 표현하는데, tr_no 와 cb_no와 ls_no_list로 표현한다.

lbus_data는 22.9KV 모선에 연결된 보호 계전기/차단기들을 표현하는데, lbus_no와 cb_no_list로 표현한다.

dl_data는 22.9KV배전선로에 연결된 보호 계전기/차단기 및 복구시 우선순위를 표현하는데, dl-no와 pri와 cb_no_list로 표현한다.

lbus_tie_data는 보호 계전기/차단기를 통하여 연결된 두 22.9 KV 모선간의 연결관계를 표현하는데, fss와 lbus1_no와 lbus2_no와 cb_no로 표현한다.

이들로부터 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기 혹은 단로기가 탐색되면 보호 계전기/차단기와 단로기의 개폐상태를 나타내는 데이터베이스 scada.dba 중의 cb와 ls를 이용하여 조작해야 할 기기를 결정한다.

cb는 fss와 cb_no와 status로 표현되고, ls는 fss와 ls_no와 status로 표현된다.

예를 들어 고장설비가 임의의 A번 154 KV 모선인 경우에는 hbus_a와 ls_no_list로 표현되는 hbus_data에서의 ls_no_list로부터 고장설비에 연결된 단로기들을 탐색한다.

탐색한 단로기들 각각의 개폐상태는 ls에서의 status로부터 탐색한다.

개폐상태가 on인 단로기에 대하여는 off라는 정보를 출력한다.

그리고, 고장설비가 임의의 A번 154 KV / 22.9 KV 변압기인 경우에는 tr_no와 cb_no와 ls_no_list로 표현되는 hbus_tr_data에서의 tr_no가 tr_a인 표현을 찾아 이로부터 고장설비와 154 KV 모선간에 연결된 보호 계전기/차단기 및 단로기 들을 탐색한다.

고장설비와 22.9 KV 모선간에 연결된 보호 계전기/차단기인 경우에는 fss와 tr_no와 cb_no_list로 표현되는 tr_lbus_data에서의 tr_no가 tr_a인 표현으로부터 탐색한다.

이와 같이 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 탐색한 후의 조작해야 할 개폐기의 추론절차는 앞의 고장설비가 154 KV 모선인 경우와 동일하다.

고장설비가 22.9 KV 모선 중에서 임의의 A번 22.9 KV 모선의 경우에도 혹은 임의의 22.9 KV 배전선로 중에서 임의의 A번 22.9 KV 배전선로의 경우에도 앞의 154 KV 모선인 경우와 마찬가지이다.

이는 각각 lbus_no와 cb_no_list로 표현되는 lbus_data로부터 lbus_no가 lbus_a인 표현을 찾고 dl_no와 pri와 cb_no_list로 표현되는 dl_data로부터 dl_no가 dl_a인 표현을 찾아 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기를 찾고 그들의 개폐상태를 찾아 개방여부를 결정하여 출력한다.

S2에서는 정전계통의 보호 계전기/차단기가 개방되었는지 판단한다.

이는 정전계통을 복구하기 위한 준비단계로서, 정전계통 내의 보호 계전기/차단기 들을 탐색하여 이를 모두 개방하는 단계이다.

이렇게 하는 것은 정전계통을 복구할 때에 일시에 과도한 부하가 복구되지 않도록 함으로써 전력계통의 구성설비에 주는 충격을 최소화하기 위한 것이다.

이것은 스위치 조작의 최소화라는 관점보다는 계통복구 조작시의 안전을 위한 과정이다.

고장설비를 건전계통으로부터 분리한 후의 정전계통 복구시에는 보호 계전기/차단기 혹은 단로기의 투입으로 인하여 일시에 과도한 정전부하가 건전계통에 투입되지 않도록 하여야 한다.

이를 위하여는 고장설비에 연결되었던 설비들을 대상으로 그들 사이의 보호 계전기/차단기 상태를 탐색하여 고장후의 연결상태를 추론한다.

S1에서와 같이 고장발생 변전소 및 고장설비가 주어지면 system.dba에 있는 fss_sys.dba 및 scada.dba를 이용한다.

예를 들어 고장설비가 A번 154 KV 모선이면 hbus_a와 ls_no_list로 표현되는 hbus_data로부터 A번 154 KV 모선에 연결된 단로기를 탐색한다.

이 단로기들이 scada.dba에서 fss와 ls_no와 status로 표현되는 ls로부터 투입상태인지를 추론한다.

이어서 투입상태의 단로기가 A번 154 KV 모선과 154 KV / 22.9 KV 변압기 사이의 연결을 표현하고 tr_a와 cb_no와 ls_no_list로 구성된 임의의 hbus_tr_data에서 ls_no_list에 존재하는지를 탐색한다.

탐색하여 ls_no_list가 존재하면 A번 154 KV 모선과 A번 154 KV/ 22.9 KV 변압기는 연결상태에 있는 것으로 추론한다.

다시 A번 154 KV / 22.9 KV 변압기와 임의의 22.9 KV 모선 사이의 연결상태를 나타내고 tr_a와 cb_no_list로 표현된 tr_lbus_data로부터 그 사이의 보호 계전기/차단기를 탐색한다.

이 보호 계전기/차단기가 scada.dba에서 fss와 cb_no와 status로 표현된 cb로부터 개폐상태가 투입상태인지를 추론한다.

투입상태이면 임의의 A번 22.9 KV 모선에 대한 표현, 즉 lbus_a와 cb_no_list로 표현된 lbus_data에 이 보호 계전기/차단기가 존재하는지를 탐색하여 존재하면 A번 154 KV / 22.9 KV 변압기와 A번 22.9 KV 모선은 연결상태에 있는 것으로 추론한다.

22.9 KV 모선과 22.9 KV 배전선로 사이의 연결상태 판단도 상술한 바와 유사한 방법으로 이루어진다.

lbus_a와 cb_no_list로 표현된 lbus_data로부터 A번 22.9 KV 모선에 연결된 보호 계전기/차단기 들을 탐색하여 이를 그룹 A라 하고, dl_a와 pri와 cb_no_list로 표현된 dl_data로부터 A번 22.9 KV 배전선로에 연결된 보호 계전기/차단기 들을 탐색하여 이를 그룹 B라 하자.

그러면, 그룹 A와 그룹 B에 공통되는 보호 계전기/차단기 중 투입상태의 보호 계전기/차단기가 존재하면 A번 22.9 KV 모선과 A번 22.9 KV 배전선로는 연결상태에 있는 것으로 추론한다.

만약 고장설비가 154 KV / 22.9 KV 변압기이면 22.9 KV 모선 및 22.9 KV 배전선로만을 대상으로 연결상태를 추론하며, 고장설비가 22.9 KV 모선이면 22.9 KV 배전선로만을 추론한다.

이는 본 발명에서 대상으로 하는 변전소의 전력설비들이 방사상으로 운전되어야 한다는 원칙에 근거를 두고 있다.

이와 같이 고장설비의 하위설비들을 대상으로 고장 발생후의 연결상태 및 그들 사이에 존재하는 투입상태의 보호 계전기/차단기 들을 탐색하여 이들을 모두 개방하도록 출력함으로써 본 단계가 종료된다.

S3에서는 정전계통 복구를 위한 개폐기의 조작순서를 결정한다.

고장발생으로 인하여 정전된 계통을 복구하기 위한 스위치 조작순서를 결정하는 단계로서 154 KV 모선, 154 KV / 22.9 KV 변압기, 22.9 KV 모선 및 22.9 KV 배전선로의 순서로 복구방안을 수립한다.

전원이 공급되고 있는 건전계통과 정전계통 사이에 전원공급 경로를 형성시키기 위해 전력설비들의 연결방식을 결정한다.

이 때에 각 154 KV / 22.9 KV 변압기의 용량, 22.9 KV 배전선로의 복구 우선순위, 보호 계전기/차단기 및 단로기의 조작특성(인터록)등이 고려된다.

전원공급 경로의 형성은 보호 계전기/차단기와 단로기의 조작으로써 이루어지므로 본 단계에서의 결과는 조작하여야 할 보호 계전기/차단기와 단로기의 번호로 주어지는데 각 설비별 세부방법은 다음과 같다.

먼저, 154 KV 모선의 복구순서 결정에 관하여 설명한다.

복구대상인 154 KV 모선과 연결 가능한 다른 154 KV 모선의 고장여부에 따라 두 가지 경우가 있다.

첫째로, 복구대상이 아닌 다른 154 KV 모선이 고장설비이면, tl_no와 ls_no와 cb_no와 ls_no_list로 표현된 tl_hus_data와, hbus_no와 ls_no_list로 표현된 hbus_data의 ls_no_list들로부터 공통되는 단로기가 존재하는지 검사한다.

검사하여 존재하면, 이 송전선로와 복구대상의 154 KV 모선이 연결가능하고 cb_no에 해당하는 보호 계전기/차단기 및 ls_no에 해당하는 단로기를 탐색한다.

ls_no의 단로기, cb_no의 보호 계전기/차단기, ls_no_list의 단로기 순서로 투입하도록 출력한다.

둘째로, 복구대상이 아닌 다른 154 KV 모선이 건전하면, cb_no와 ls_no_list로 표현된 hbus_tie_data로부터 cb_no에 해당하는 보호 계전기/차단기 및 ls_no_list에 해당하는 단로기를 탐색하여 출력한다.

이 때에 건전한 154 KV 모선 측의 단로기를 우선 투입하고 난 후에 복구 대상인 154 KV 모선 측의 단로기를 투입하며 최후로 보호 계전기/차단기를 투입하도록 출력한다.

다음으로, 154 KV / 22.9 KV 변압기의 복구순서 결정에 대하여 설명한다.

154 KV / 22.9 KV 변압기의 복구는 고장설비가 아닌 154 KV 모선을 이용하며, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선의 고장여부에 따라 두 가지 경우로 구분한다.

첫째로, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선이 고장설비이면, 건전한 다른 154 KV 모선에 관한 표현이고 hbus_no와 ls_no_list로 표현된 hbus_data와, fss와 tr_no와 cb_no와 ls_no_list로 표현된 hbus_tr_data로부터 연결가능한 cb_no 및 ls_no_list를 탐색한다.

ls_no_list에 포함되는 단로기를 우선 투입하고 cb_no에 해당하는 보호 계전기/차단기를 투입하도록 출력한다.

둘째로, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선이 고장설비가 아니면, ffs와 tr_no와 cb_no와 ls_no_list로 표현된 hbus_tr_data로부터 cb_no의 보호 계전기/차단기를 탐색하고 이를 투입대상의 보호 계전기/차단기라고 출력한다.

그 다음으로, 22.9 KV 모선 및 22.9 KV 배전선로의 복구순서 결정에 관하여 설명하면 다음과 같다.

이 경우도 154 KV 모선 및 154 KV / 22.9 KV 변압기의 복구의 경우와 같이 복구대상인 22.9 KV 모선과 고장발생 전에 연결되었던 154 KV / 22.9 KV 변압기의 고장여부에 따라 두 가지 경우로 구분된다.

첫째로, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV / 22.9 KV 변압기가 고장설비가 아닌 건전한 경우는 lbus_a와 cb_no_list로 표현된 lbus_data에서의 cb_no_list와, tr_a와 cb_no_list로 표현된 tr_lbus_data에서의 cb_no_list사이에 공통되는 보호 계전기/차단기가 존재하면 이를 투입하도록 출력한다.

이어서, lbus_a와 cb_no_list로 표현된 lbus_data에서의 cb_no_list들과, 복구 대상인 모든 22.9 KV 배전선로들에 관한 정보이고 dl_no와 pri와 cb_no_list로 표현된 dl_data에서의 복구 우선순위를 나타내는 pri가 높은 순서로 cb_no_list들을 비교하여 공통되는 보호 계전기/차단기가 존재하면 이를 투입하도록 출력한다.

둘째로, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV / 22.9 KV 변압기가 고장설비이면 22.9 KV 모선들 사이의 연결에 관한 표현이고 lbus_no1과 lbus_no2와 cb_no로 표현된 lbus_tie_data를 이용하여 연결가능한 인근의 22.9 KV 모선을 탐색한다.

그런 후, 22.9 KV 모선과 154 KV / 22.9 KV 변압기간의 표현을 이용하여 연결가능한 154 KV / 22.9 KV 변압기를 탐색한다.

이와 같이 하여 연결가능한 154 KV / 22.9 KV 변압기를 모두 탐색하고 난 후 잔여용량이 가장 큰 변압기와 복구 우선순위가 가장 높은 22.9 KV 배전선로가 연결될 수 있도록 보호 계전기/차단기를 탐색하여 투입대상 보호 계전기/차단기로 저장한다.

이 때에 고려한 22.9 KV 배전선로는 복구대상 22.9 KV 배전선로에서 제외한다.

변압기의 잔여용량에서 고려한 복구대상 22.9 KV 배전선로의 고장 전의 부하량을 빼고 이를 변압기의 잔여용량으로 수정한다.

이와 같은 과정을 모든 미복구 22.9 KV 배전선로들에 반복함으로써 22.9 KV 모선 및 22.9 KV 배전선로의 복구에 필요한 투입대상 보호 계전기/차단기 들을 결정한다.

S4에서는 계통복구 절차를 순서적으로 출력한다.

지식 베이스를 이용한 본 발명은 자체에 정전계통의 복구에 관한 지식 베이스를 내장하고 있기 때문에 계통 운전원이 정전계통 복구에 관한 해결절차를 찾아내는 것과 동일한 방식과 수준으로 추론한다.

추론시간의 면에서는 컴퓨터를 이용하므로 계통 운전원에 의하는 경우보다 빠르다.

그러므로, 상술한 바와 같은 본 발명은 정전시간을 단축하고 고장의 파급에 따른 영향을 최소화한다는 데에 그 효과가 있다.

Claims (11)

1. 다수의 유사한 변전기들을 감시하고 제어하는 지역 급전분소 시스템으로부터 현재의 상태를 입력받아 고장발생 장소와 복구방법을 안내하는 정전계통 복구 전문가 시스템에 있어서, 상기 해당 지역 급전분소 시스템을 감시하여 현재의 상태를 전송하는다수의 상태감시 수단; 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 운용자가 쉽게 볼 수 있도록 출력하는 제1출력수단; 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 분석하여 고장의 위치를 알아내고 어떻게 복구할 것인지를 안내하는 고장해석 수단; 상기 고장해석 수단이 분석한 복구안내의 내용을 상기 고장해석 수단으로부터 입력받아 상기 운용자가 쉽게 복구할 수 있도록 출력하는 제2출력수단; 및 상기 다수의 상태감시 수단으로부터 전송된 정보들을 모두 입력받아 상기 각 지역 급전분소 시스템에 관한 현재의 상태를 상기 제1출력수단에 입력하며, 또한 상기 고장해석 수단에 맞는 신호로 변환하여 변환된 신호를 이더넷 통신을 통하여 상기 고장해석 수단에 공급하는 신호변환 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 전문가 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 고장해석 수단이, 상기 지역 급전분소 시스템의 동작에 관한 신호와 아날로그 데이터를 저장하는 데니터 베이스 저장수단을 구비하며; 상기 고정해석 수단에서, 수행명령을 받으면 어디에서 고장이 발생하였는지를 알아내는 고장판정 프로세스; 상기 고장판정 프로세스에 의해 분석된 계통고장 위치판정 결과에 따른 정전계통 복구방안을 결정하는 복구안내 프로세스; 및 상기 동작신호와 상기 아날로그 데이터가 상기 데이터 베이스 저장수단에 저장되면 상기 고장판정 프로세스에 고장판정 수행을 명령하고 그 결과를 보고받아 상기 복구안내 프로세스에 복구안내 수행을 명령하고 그 결과를 보고받아 출력하는 중앙제어 프로세스가 수행되는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 전문가 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 베이스 저장수단이, 변전소와 변전소 사이의 연결상태를 나타내는 연결상태 데이터; 변전소 내의 설비구성을 계층적 구조로 표현하는 설비구성 데이터; 개폐기의 투입상태와 개방상태를 나타내는 개폐기 상태 데이터; 상기 감시에 의하여 취득되는 아날로그 값을 표현하는 상시 감시 데이터; 및 보호 계전기와 차단기의 동작정보를 저장하는 동작정보 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 전문가 시스템.
4. 다수의 유사한 변전기들을 감시하고 제어하는 지역 급전분소 시스템으로부터 현재의 상태를 입력받아 고장발생 장소와 복구방법을 안내하는 정전계통 복구안내 방법에 있어서, 고장설비가 건전계통으로부터 분리되었는지를 판단하는 단계; 전력계통의 구성설비에 주는 충격을 최소화하기 위하여 정전계통의 보호 계전기/차단기가 개방되었는지 판단하는 단계; 전원이 공급되고 있는 상기 건전계통과 상기 정전계통 사이에 전원 공급 경로를 형성시키기 위해 전력설비들의 연결방식을 결정하는 단계; 및 상기 결과들을 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 고장설비 분리 판단단계가, 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기 혹은 단로기 들이 어떤 것인지를 검사하는 단계; 및 상기 고장설비에 연결된 보호 계전기/차단기 혹은 단로기가 탐색되면, 탐색된 상기 보호 계전기/차단기와 탐색된 상기 단로기의 개폐상태를 나타내는 데이터베이스를 이용하여 조작해야 할 기기를 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 결정단계에서 각 154 KV / 22.9 KV 변압기의 용량, 22.9 KV 배전선로의 복구우선순위, 보호 계전기/차단기 및 단로기의 조작특성 등을 고려하는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 결정단계가, 복구순서를 결정해야 될 고장설비가 무엇인지 판단하는 단계; 상기 판단단계에서 복구순서를 결정해야 될 고장설비가 154 KV 모선이라고 판단되면, 복구대상인 154 KV 모선과 연결 가능한 다른 154 KV 모선의 고장여부에 따라 복구대상인 154 KV 모선 측의 단로기, 보호 계전기/차단기, 고장난 다른 154 KV 모선의 단로기의 순서로 투입하도록 결정하거나 건전한 154 KV 모선측의 단로기, 복구대상인 154 KV 모선측의 단로기, 보호 계전기/차단기의 순서로 투입하도록 결정하는 단계; 상기 판단단계에서 복구순서를 결정해야 될 고장설비가 154 KV / 22.9 KV 변압기라고 판단되면, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선의 고장여부에 따라 단로기, 보호 계전기/차단기의 순서로 투입하도록 결정하거나 보호 계전기/차단기를 투입하도록 결정하는 단계; 및 상기 판단단계에서 복구순서를 결정해야 될 고장설비가 22.9 KV 또는 22.9 KV 배전선로라고 판단되면, 고장발생 전에 22.9 KV 모선과 연결되었던 154 KV / 22.9 KV 변압기의 고장여부에 따라 보호 계전기/차단기를 투입대상 보호 계전기/차단기로 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 154 KV 모선을 위한 상기 투입순서 결정단계가, 복구대상인 154 KV 모선과 연결 가능한 다른 154 KV 모선의 고장여부를 판단하는 단계; 상기 고장여부 판단단계에서 복구대상이 아닌 다른 154 KV 모선도 고장설비라고 판단되면, 데이터베이스들로부터 공통되는 단로기가 존재하는지 검사하는 단계; 공통되는 단로기가 존재하면, 이 송전선로와 복구대상의 154 KV 모선이 연결가능하고 특정 데이터베이스에 기록된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 탐색하는 단계; 복구대상인 154 KV 모선 측의 단로기, 보호 계전기/차단기, 고장난 다른 154 KV 모선의 단로기의 순서로 투입하도록 순서를 결정하는 단계; 상기 고장여부 판단단계에서 복구대상이 아닌 다른 154 KV 모선이 건전하면, 특정 데이터베이스에 기록된 보호 계전기/차단기 및 단로기를 탐색하는 단계; 및 건전한 154 KV 모선 측의 단로기, 복구대상인 154 KV 모선측의 단로기, 보호 계전기/차단기의 순서로 투입하도록 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 154 KV / 22.9 KV 변압기를 위한 상기 투입순서 결정단계가, 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선의 고장여부를 판단하는 단계; 상기 고장여부 판단단계에서 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선이 고장설비라고 판단되면, 건전한 다른 154 KV 모선에 관한 데이터베이스로부터 연결가능한 단로기와 보호 계전기/차단기를 탐색하는 단계; 단로기, 보호 계전기/차단기의 순서로 투입하도록 순서를 결정하는 단계; 상기 고장여부 판단단계에서 고장발생 전에 연결되었던 154 KV 모선이 고장설비가 아니라고 판단되면, 데이터베이스로부터 보호 계전기/차단기를 탐색하는 단계; 및 보호 계전기/차단기를 구입하도록 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
10. 제7항에 있어서, 22.9 KV 모선 또는 22.9 KV 배전선로를 위한 상기 투입순서 결정단계가, 고장발생 전에 상기 22.9 KV 모선과 연결되었던 상기 154 KV / 22.9 KV 변압기의 고장여부를 판단하는 단계; 고장발생 전에 상기 22.9 KV 모선과 연결되었던 상기 154 KV / 22.9 KV 변압기가 고장설비가 아닌 건전설비라고 판단되면, 우선순위가 높은 순서로 데이터베이스에 있는 정보들을 비교하여 데이터 베이스에 공통되는 보호 계전기/차단기가 존재하는지 탐색하는 단계; 상기 공통되는 보호 계전기/차단기가 하나 이상 존재하면, 상기 공통되는 보호 계전기/차단기를 투입하도록 결정하는 단계; 고장발생 전에 상기 22.9 KV 모선과 연결되었던 상기 154 KV / 22.9 KV 변압기가 고장설비라고 판단되면, 22.9 KV 모선들 사이의 연결에 관한 데이터베이스를 이용하여 연결가능한 인근의 22.9 KV 모선을 탐색하는 단계; 상기 22.9 KV 모선과 상기 154 KV / 22.9 KV 변압기 사이에 관한 데이터베이스를 이용하여 연결가능한 154 KV / 22.9 KV 변압기를 모두 탐색하는 단계; 잔여용량이 가장 큰 변압기와 복구 우선순위가 가장 높은 22.9 KV 배전선로가 연결될 수 있도록 보호 계전기/차단기를 탐색하는 단계; 탐색된 보호 계전기/차단기를 투입대상 보호 계전기/차단기로 저장하는 단계; 변압기의 잔여용량에서 고려한 복구대상 22.9 KV 배전선로의 고장전의 부하량을 빼고 이를 변압기의 잔여용량으로 수정하는 단계; 모든 22.9 KV 모선 및 모든 22.9 KV 배전선로의 복구에 필요한 투입대상 보호 계전기/차단기 들을 결정할 수 있도록, 미복구 22.9 KV 배전선로가 더 존재하면 모든 미복구 22.9 KV 배전선로들에 반복할 수 있도록 상기 모든 단계를 처음부터 다시 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 저장단계에서 22.9 KV 배전선로는 복구대상 22.9 KV 배전선로에서 제외되는 것을 특징으로 하는 정전계통 복구안내 방법.