KR100964079B1 - 급전자동화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급전자동화 시스템에 관한 것으로, 네트워크를 통해 고전압 직류 시스템의 계통정보를 입력받는 단계와, 순서가 정해진 노드들과 노드들 간에 접속되는 구성요소에 대한 기호 정보 및 네트워크를 통해 입력된 계통정보를 통해 노드들을 순차적으로 따라가며 노드들 간에 접속되는 구성요소를 기호로 형상화하고, 형상화된 구성요소 간을 전기적인 선으로 연결하여 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 단계 및 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보로 고전압 직류 시스템의 운전모드를 판단하는 단계를 포함한다.
EMS, HVDC, 노드, 회로

Description

급전자동화 시스템{Energy Management System}
본 발명은 급전자동화 시스템(Energy Management System : EMS)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EMS에서 네트워크를 통해 입력되는 계통정보로 고전압 직류 시스템의 운전 모드를 판단할 수 있도록 하는 급전자동화 시스템에 관한 것이다.
전력 계통을 연계하는 방법에는 기존의 교류 전력 계통을 그대로 연계하는 방법과 AC-DC 변환장치를 통해 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 계통을 연계하는 방법이 있다.
근래에는 교류 전력 계통을 그대로 연계하는 방법보다 AC-DC 변환장치를 통해 전력 계통을 연계하는 방법에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 AC-DC 변환장치를 통한 계통 연계 방법이 장거리 전송에 있어서 비용면에서 저렴하고, 교류 전력 계통에 영향을 주지 않으면서 대용량의 전력 전송이 가능하며, 주파수가 다른 계통과도 연계 가능하기 때문이다.
국내에서도 AC-DC 변환장치를 이용한 고전압직류(HVDC:High Voltage Direct Current)시스템을 제주와 해남 사이에 설치하여 제주와 해남의 전력 계통을 연계하고 있다.
도 1은 지역간 전력 계통을 연계하는 고전압 직류 시스템의 일 실시예로 제주와 해남에 설치된 고전압 직류 시스템을 간략하게 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 고전압 직류 시스템은 제 1 지역에 해당하는 해남의 교류 버스 선로(100)에 연결되는 제 1 및 제 2 변압기(110, 112)와, 상기 제 1 및 제 2 변압기(110, 112)를 통해 입력되는 교류를 직류로 변환하는 제 1 및 제 2 컨버터부(120, 122)와, 직류를 교류로 변환하는 제 1 및 제 2 인버터부(124, 126)와, 상기 제 1 및 제 2 인버터부(124, 126)에서 변환된 교류의 전압을 변환하고, 제 2 지역에 해당하는 제주의 교류 버스 선로(101)와 연결되는 제 3 및 제 4 변압기(114, 116)와, 상기 제 1 컨버터부(120)와 제 1 인버터부(124) 사이를 연결하는 제 1 직류 선로(102)와, 상기 제 2 컨버터부(122)와 제 2 인버터부(126) 사이를 연결하는 제 2 직류 선로(103)와, 계통과 고전압 직류 시스템을 구성하는 각 구성요소를 보호하기 위한 총 18개의 차단기(131~148)와, 사고 시에 사고 구간을 우회하여 전력을 송전하기 위한 제 1 및 제 2 바이패스 선로(104, 105)를 포함한다. 또한, 제 1 및 제 2 컨버터부(120, 122)는 4개의 컨버터로 구성되고, 제 1 및 제 2 인버터부(124, 126)는 4개의 인버터로 구성된다.
한편, 상기와 같은 고전압 직류 시스템은 계통의 상황에 따라 안정적이고, 효율적인 전기공급을 위하여 관리 및 제어되어야 하는데, 이와 같은 역할을 급전자동화시스템(EMS:Energy Management System)이 한다.
즉, 급전자동화시스템은 전력계통망을 총괄하고, 효율적인 부하분담을 위하여 전국의 발전소와 주요변전소의 데이터를 수집하여 경제적인 전기생산과 전력 공급이 이루어지도록 자동제어를 하는 시스템이다.
이에 따라, 급전자동화시스템은 지역 간에 설치된 고전압 직류 시스템을 관리제어해야하는데, 이를 위해 계통 해석 프로그램을 포함하여 고전압 직류 시스템의 실제 운전 정보를 토대로 계통을 해석한다. 상기 고전압 직류 시스템의 실제 운전 정보는 HVDC 변전소의 직원에 의해 획득한다. 좀더 상세히 설명하면, 급전자동화시스템의 관리자(이하, 'EMS 관리자'라 함)는 HVDC 변전소 직원과 통신(예를 들어, 전화)을 통해 고전압 직류 시스템의 운전 정보를 획득한다. 이에 따라, 급전자동화시스템은 EMS 관리자로부터 운전 정보를 입력받아 입력된 운전 정보에 입각한 고전압 직류 시스템의 전기회로를 생성하고, 생성된 전기회로 정보(고전압 직류 시스템의 구성하는 전기소자 간의 연결정보)를 기초로 계통을 해석하여 전력 제어를 위한 급전 지령을 내린다. 또한, 상기 고전압 직류 시스템의 전기회로를 EMS 관리자가 볼 수 있도록 화면상에 표시하기도 한다.
예를 들어, EMS 관리자가 HVDC 변전소 직원과의 통신으로 정상운전모드 정보를 획득하여 급전자동화시스템에 정상운전모드 정보를 입력하면, 급전자동화시스템은 입력받은 정상운전모드 정보를 토대로, 도 2에 도시된 바와 같이, 고전압 직류 시스템의 전기회로를 생성하며, 생성된 전기회로 정보를 기초로 계통을 해석하여 전력제어를 수행한다.
그러나, 상기와 같이 EMS에서 계통 해석을 통한 전력제어를 위해 고전압 직류 시스템의 운전 정보를 오프라인을 통해 직원으로부터 획득하다 보니 직원의 실수로 인해 잘못된 계통 해석을 하게 될 수 있으며, 돌발적인 사태에 대응이 어려운 문제점이 있다.
예를 들어, HVDC 변전소 직원이 운전 모드를 잘못 판단하여 실제 운전 정보와 다른 운전 정보를 EMS 관리자에게 전달할 경우, 잘못된 운전 정보가 EMS 응용프로그램에 입력되어 계통 해석이 잘못되게 되고, 이로 인해 잘못된 급전 지령이 내려질 수 있게 된다.
또한, 사고에 의해 HVDC 변전소 직원과의 통신이 두절될 경우에 EMS 관리자가 고전압 직류 시스템의 운전 정보를 획득할 수 없게 되므로 급전자동화시스템은 고전압 직류 시스템의 실제 운전 모드에 입각한 전력제어를 수행하지 못할 수도 있게 된다.
그러므로, 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로 EMS에서 전력제어를 위해 계통 해석에 필요한 고전압 직류 시스템의 운전 정보를 네트워크를 통해 입력되는 계통정보를 통해 판단할 수 있도록 하는 급전자동화 시스템(Energy Management System : EMS)을 제공한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 급전자동화 시스템의 바람직한 실시예는, 네트워크를 통해 고전압 직류 시스템의 계통정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신 모듈이 수신한 고전압 직류 시스템의 계통정보를 이용하여, 상기 고전압 직류 시스템의 미리 설정된 노드들을 순차적으로 따라가며 각 노드 사이의 구성요소를 전기적 기호로 형상화하고, 형상화된 구성요소 간을 전기적인 선으로 연결하여 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 회로 구현부와, 상기 회로 구현부가 획득한 고전압 직류 시스템의 구성요소 간의 연결정보를 통해 상기 고전압 직류 시스템의 운전 모드를 해석하는 계통 해석부와, 상기 계통 해석부가 해석한 운전 모드에 따라 급전 명령을 내려 상기 고전압 직류 시스템을 관리 및 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 노드들은 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소에 의해 전기적인 임피던스가 달라지는 지점이 노드로 지정되어 순서가 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구성요소는 변압기, 인버터, 컨버터 및 차단기이고, 상기 계통정보는 차단기 상태 정보, 직류 전압 정보 또는 전력 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회로 구현부는, 상기 구성요소가 차단기일 경우에 상기 계통정보에 포함된 차단기 상태 정보를 통해 상기 차단기를 연결 또는 연결해제하며 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 급전자동화 시스템을 이용한 고전압 직류 시스템 감시 방법의 바람직한 실시예는, 네트워크를 통해 고전압 직류 시스템의 계통정보를 입력받는 단계와, 상기 입력받은 고전압 직류 시스템의 계통정보를 이용하여, 상기 고전압 직류 시스템의 미리 설정된 노드들을 순차적으로 따라가며 각 노드 사이의 구성요소를 전기적 기호로 형상화하고, 형상화된 구성요소 간을 전기적인 선으로 연결하여 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 단계와, 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보로 상기 고전압 직류 시스템의 운전모드를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 사람의 개입이 필요없이 네트워크를 통해 입력되는 계통정보로 고전압 직류 시스템의 전기회로를 생성하고, 생성된 전기회로 정보(고전압 직류 시스템의 구성요소 간의 연결정보)로 고전압 직류 시스템의 운전모드를 판단할 수 있게 된다. 이를 통해, 불의의 사고에 대비할 수 있으며, 정확한 계통 해석이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 고전압 직류 시스템의 전기회로에 포함되는 전기소자, 즉, 구성요소를 그에 대응하는 전기적인 기호로 표현하고, 네트워크를 통해 입력되는 계통정보에 포함된 전압 또는 직류 정보를 포함함으로써 계통해석에 필요한 정보를 상세히 얻을 수 있게 된다.
결국, EMS를 통한 전력제어가 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 하겠다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 적용되는 전력제어시스템을 보여주는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 전력제어시스템은 원격소장치(RTU)(320)와, 원방감시제어장치(SCADA)(310) 및 급전자동화시스템(EMS)(300)을 포함한다.
원격소장치(RTU:Remote Terminal Unit)(320)는 현장제어장치로, 원격지에 설치된 현장계기 및 센서로부터 발전소 및 변전소의 전력량(W), 무효전력량(VAR), 변압기 온도 데이터, 방법/방화 및 차단기 상태 정보를 수집하여 유무선 통신장치와 통신선로를 통해 원방감시제어장치(310)로 전송한다. 상기 원격소장치(320)는 HVDC 변전소로부터 차단기 상태 정보와 직류전압 및 전력 정보를 취득한다.
또한, 원격소장치(320)는 원방감시제어장치(310)로부터 제어명령을 전송받고 상기 전송받은 제어명령에 따라 실시간 온라인으로 제어를 수행하는 장치이다.
원방감시제어장치(SCADA:Supervisory Control And Data Acquisition)(310)는 적어도 하나 이상의 원격소장치(320)를 중앙 집중식으로 감시제어하는 장치로, 상기 원격소장치(320)가 수집한 데이터를 유무선 통신선로를 통해 급전자동화시스템(300)으로 전송한다.
급전자동화시스템(EMS:Energy Management System)(300)은 전체 전력공급 계통에 대한 정보를 원방감시제어장치(310)를 통해 수집하고, 부하주파수를 감시하여 계통에 연계된 발전설비의 운전을 최적으로 제어하며, 전력계통의 효율적인 관리로 경제급전을 수행하는 대규모 전력계통제어 시스템이다. 상기 급전자동화시스템(300)은 전체 계통에 1개의 시스템이 구축되며, 국내에는 국내전력 계통을 총괄하는 중앙 EMS, 제주지역 계통을 관할하는 제주 EMS가 있는데, 본 발명에서는 중앙 EMS가 해당된다.
본 발명에 따른 급전자동화시스템(300)은 고전압직류 시스템의 전기회로를 생성할 수 있는 회로 생성 알고리즘을 포함한다. 이에 따라, 급전자동화시스템(300)은 통신을 위한 통신모듈(302)과, 회로 구현부(304)와, 계통 해석부(306) 및 제어부(308)를 포함한다.
통신모듈(302)은 네트워크를 통해 고전압 직류 시스템의 계통정보를 원방감시제어장치(310)로부터 수신한다.
회로 구현부(304)는 통신모듈(302)을 통해 원방감시제어장치(310)로부터 고전압직류 시스템의 차단기 상태 정보를 포함하는 계통정보를 입력받아 고전압직류 시스템의 전기회로를 생성한다. 상기 계통정보에는 직류 전압, 전력 정보가 더 포함된다.
이를 위해, 회로 구현부(304)에는 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 전기 소자(이하, '구성요소'라 함), 예를 들어, 변압기, 인버터, 컨버터 및 차단기에 의해 전기적인 임피던스가 달라지는 지점이 노드로 지정되어 지정된 노드 정보가 저장되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 지정된 각 노드 간에 연결될 구성요소에 대한 정보와 각 구성요소에 대한 전기적인 기호 형상을 저장하고 있다.
도 4를 참조하여 상세히 살펴보면, 변압기, 인버터, 컨버터 및 차단기의 구성요소가 전기적인 기호로 형상화되어 도시되어 있고, 각 구성요소가 접속되는 지점, 즉 전기적인 임피던스가 달라지는 지점이 노드로 지정되어 도시되어 있다. 다만, 제 1 컨버터부(120)와 제 1 직류선로(102)가 연결되기 위한 지점을 직류노드 DCN1R로, 제 2 컨버터부(122)와 제 2 직류선로(103)가 연결되기 위한 지점을 직류 노드 DCN2R로, 제 1 인버터부(124)와 제 1 직류선로가 연결되기 위한 지점을 직류노드 DCN1I로, 제 2 인버터부(126)와 제 2 직류선로(103)가 연결되기 위한 지점을 직류노드 DCN2I로 설정한다. 그리고, 제 1 변압기(110)의 각 탭을 CT1P(교류노드), CT1S(2차측 노드), CT1T(3차측 노드)로, 제 2 변압기(112)의 각 탭을 CT2P, CT2S, CT2T로, 제 3 변압기(114)의 각 탭을 CT3P, CT3S, CT3T로, 제 4 변압기(116)의 각 탭을 CT4P, CT4S, CT4T로 설정한다. 그리고, 제 1 및 제 2 컨버터부(120, 122)는 4개로 구성되는 컨버터를 두 개씩 묶어 2개의 컨버터(120-1, 120-2, 122-1, 122-2)로 기호화하고, 기호화된 컨버터(120-1, 120-2, 122-1, 122-2) 간에 연결 지점을 노드(6, 11)로 지정한다. 또한, 제 1 및 제 2 인버터부(124, 126)는 4개로 구성되는 인버터를 두 개씩 묶어 2개의 인버터(124-1, 124-2, 126-1, 126-2)로 기호화하고, 기호화된 인버터(124-1, 124-2, 126-1, 126-2) 간에 연결 지점을 노드(17, 22) 로 지정한다.
이를 통해, 제 1 및 2 직류선로(102, 103)의 중간 지점을 기준으로 컨버터부쪽(155)과 인버터부쪽(156)으로 나누는데, 먼저 컨버터부쪽(155)의 제 1 직류선로(102)의 중간 지점, 차단기 CB1에 의한 노드를 순번 1로 설정하고, 제 1 바이패스 선로(104)를 따라 제 2 직류선로(103)의 중간 지점까지 노드 번호를 순차적으로 설정한다. 그리고, 제 1 직류선로(102)와 연결되는 제 1 컨버터부(120)부터 제 2 컨버터부(122)까지 노드 번호를 설정한다. 그리고, 인버터부쪽도 동일하게 노드 번호를 설정하는데, 제 1 직류선로(102)의 중간 지점, 차단기 CB10에 의한 노드를 12로 설정하고, 제 2 바이패스 선로(105)를 따라 제 2 직류선로(103)의 중간 지점까지 노드 번호를 설정하며, 제 1 직류선로(102)와 연결되는 제 1 인버터부(124)부터 제 2 인버터부(126)까지 노드 번호를 설정한다. 여기서, 상기와 같이 노드 번호를 설정하지 않고 다른 방법으로 설정할 수도 있음은 자명한 사실이다.
이에 따라, 회로 구현부(304)는 계통정보와 미리 저장된 정보를 토대로 노드 1번부터 시작하여 각 구성요소를 형상화하면서 전기적인 선으로 구성요소 간을 연결 처리하되, 구성요소가 차단기일 경우에 상기 계통정보에 포함된 차단기 상태 정보를 통해 차단기를 연결 또는 연결해제하며 고전압 직류 시스템의 전기회로를 생성한다.
이에 대해 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하도록 하겠다.
예를 들어, 계통정보에 포함된 차단기 상태 정보가, 차단기 CB3(133), CB4(134), CB9(139) 및 CB10(140)는 개방상태이고, 나머지 차단기는 폐로상태일 경우에, 회로 구현부(304)는 미리 설정된 노드 1부터 시작하여 노드 1에 연결되는 차단기 CB1(131)를 폐로상태로 형상화하고, 차단기 CB1(131)의 노드 2에 연결되는 차단기 CB2(132)와 CB3(133)를, 차단기 CB2(132)는 폐로상태, 차단기 CB3(133)는 개방상태로 형상화하며 전기회로 선을 연결한다. 차단기 CB2(132)의 DCNIR 노드에서는 연결된 구성요소 찾기를 잠시 중단한다. 그리고, 차단기 CB3(133)의 노드 3에 연결되는 차단기 CB4(134)를 개방상태로 형상화하고, 노드 4에 연결되는 CB5(135)와 CB6(136)을 폐로상태로 형상화한다. 차단기 CB5(135)의 노드 5에 연결된 구성요소는 더 이상 찾을 수 없으므로 찾기를 중단한다. 또한, 차단기 CB6(136)의 DCN2R 노드에서도 찾기를 중단한다. 이렇게 컨버터쪽의 직류선로와 바이패스 선로 상에 구성요소인 차단기를 형상화하되, 차단기 상태 정보를 포함한 계통정보에 근거하여 차단기를 연결 또는 연결해제하며 회로 선으로 연결한다. 여기서, 제 1 및 제 2 바이패스 선로(104, 105)에 연결되는 차단기 CB3, CB4, CB9, CB10가 모두 개방상태일 경우에는 제 1 및 제 2 바이패스 선로를 생략할 수도 있다.
그리고, DCNIR 노드에서부터 시작하여, 연결되는 컨버터 1(120-1)을 형상화하고, 컨버터 1(120-1)의 노드 CT1S에 연결되는 제 1 변압기(110) 2차측 탭을 형상화하고, 컨버터 1(120-1)의 노드 6에 연결되는 컨버터 2(120-2)를 형상화하며 컨버터 2(120-2)의 노드 CT1T에 연결되는 제 1 변압기(110) 3차측 탭을 형상화하며 노드 CT1P에 연결되는 교류측 탭을 형상화한다. 그리고, 컨버터 2(120-2)의 노드 7에 연결되는 차단기 CB13(143)을 폐로상태로 형상화하고, 차단기 CB13(143)의 노드 8 에 연결되는 차단기 CB14(144), CB15(145)를 폐로상태로 형상화한다. 그리고, 차단기 CB14(144)의 노드 9에 연결되는 전기적인 기호인 접지 기호를 형상화하고, 차단기 CB15(155)의 노드 10에 연결되는 컨버터 3(122-1)을 형상화하고, 컨버터 3(122-1)의 노드 CT2S에 연결되는 제 2 변압기(112) 2차측 탭을 형상화하고, 컨버터 3(122-1)의 노드 11에 연결되는 컨버터 4(122-2)를 형상화하며, 컨버터 4(122-2)의 노드 CT2T에 연결되는 제 2 변압기(112) 3차측 탭을 형상화하며 노드 CT2P에 연결되는 교류측 탭을 형상화하여 컨버터 4(122-2)의 노드 DCN2R에서 종료되어 컨버터쪽이 완성된다.
그리고나서, 노드 12부터 시작하여 노드 12에 연결되는 차단기 CB7(137)을 폐로상태로 형상화하고, 차단기 CB7(137)의 노드 13에 연결되는 차단기 CB8(138)과 CB9(139)를, 차단기 CB8(138)은 폐로상태, 차단기 CB9(139)는 개방상태로 형상화하며 회로 선을 연결한다. 차단기 CB8(138)의 DCN1I 노드에서는 회로 연결을 잠시 중단한다. 그리고, 차단기 CB9(139)의 노드 14에 연결되는 차단기 CB10(140)을 개방상태로 형상화하고, 노드 15에 연결되는 CB11(141)과 CB12(142)를 폐로상태로 형상화한다. 차단기 CB11(141)의 노드 16에 연결된 구성요소는 더 이상 찾을 수 없으므로 회로 연결을 중단한다. 또한, 차단기 CB12(142)의 DCN2I 노드에서도 회로 연결을 중단한다. 이렇게 인버터쪽의 직류선로와 바이패스 선로의 구성요소를 형상화하고, 형상화하면서 회로 선을 연결한다.
그리고, DCN1I 노드에서부터 시작하여, 연결되는 인버터 1(124-1)을 형상화하고, 인버터 1(124-1)의 노드 CT3S에 연결되는 제 3 변압기(124) 2차측 탭을 형상 화하고, 인버터 1(124-1)의 노드 17에 연결되는 인버터 2(124-2)를 형상화하며 인버터 2(124-2)의 노드 CT3T에 연결되는 제 3 변압기(124) 3차측 탭을 형상화하며 노드 CT3P에 연결되는 교류측 탭을 형상화한다. 그리고, 인버터 2(124-2)의 노드 18에 연결되는 차단기 CB16(146)을 폐로상태로 형상화하고, 차단기 CB16(146)의 노드 19에 연결되는 차단기 CB17(147), CB18(148)를 폐로상태로 형상화한다. 그리고, 차단기 CB17(147)의 노드 20에 연결되는 전기적인 기호인 접지 기호를 형상화하고, 차단기 CB18(148)의 노드 21에 연결되는 인버터 3(126-1)을 형상화하고, 인버터 3(126-1)의 노드 CT4S에 연결되는 제 4 변압기(116) 2차측 탭을 형상화하고, 인버터 3(126-1)의 노드 22에 연결되는 인버터 4(126-2)를 형상화하며, 인버터 4(126-2)의 노드 CT4T에 연결되는 제 4 변압기(116) 3차측 탭을 형상화하며 노드 CT4P에 연결되는 교류측 탭을 형상화하여 인버터 4(126-2)의 노드 DCN2I에서 종료된다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 고전압 직류 시스템의 전기회로를 생성하게 된다.
또한, 예를 들어, 차단기 CB6(136), CB12(142), CB15(145), CB18(148)는 개방상태이고, 나머지 차단기는 폐로상태인 계통정보를 입력받을 경우에 회로 구현부(304)는, 도 6에 도시된 바와 같이 전기회로를 생성하며, 차단기 CB3(133), CB4(134), CB5(135), CB9(139), CB10(140), CB12(142)는 개방상태이고, 나머지 차단기는 폐로상태인 계통정보를 입력받을 경우에, 도 7에 도시된 바와 같이 전기회로를 생성한다.
회로 구현부(304)는 상기와 같이 생성된 전기회로 정보(고전압 직류 시스템의 구성요소 간의 연결정보)를 계통 해석부(306)에 전달한다.
그러면, 계통 해석부(306)는 상기 회로 구현부(304)로부터 입력된 전기회로 정보를 통해 고전압 직류 시스템의 현재 운전 모드를 판단하여 계통을 해석한다. 예를 들어, 도 5와 같이 생성된 전기회로를 통해 정상 운전 모드(Normal Operation Mode)로 판단하고, 도 6과 같이 생성된 전기회로를 통해 바이패스 운전 모드(Bypass Operation Mode)로 판단하며, 도 7과 같이 생성된 전기회로를 통해 블럭킹 운전 모드(Blocking Operation Mode)로 판단한다. 도 6과 같이 바이패스 운전 모드일 경우에 도 6에 도시된 흐름방향으로 송전이 이루어짐을 알 수 있고, 도 7과 같이 블럭킹 운전 모드일 경우에 도 7에 도시된 흐름방향으로 송전이 이루어짐을 알 수 있게 된다.
제어부(308)는 상기 계통 해석부(306)에서 해석하는 계통 정보를 통해 급전 명령을 내려 전력계통을 관리 및 제어를 수행한다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 지역간 전력 계통을 연계하는 고전압 직류 시스템의 일 실시예로 제주와 해남에 설치된 고전압 직류 시스템을 간략하게 보여주는 도면,
도 2는 종래기술에 따라 EMS에서 고전압 직류 시스템의 회로를 구현한 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 적용되는 전력제어시스템의 전체 구성을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따라 EMS에서 고전압 직류 시스템의 회로를 구현하기 위해 각 구성요소의 전기적인 기호와 노드를 설정한 예를 보여주는 도면, 및
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따라 EMS에서 고전압 직류 시스템의 회로를 구현한 예들을 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명
1~22 : 노드
110, 114, 116, 118 : 변압기
120-1, 120-2, 122-1, 122-2 : 컨버터
124-1, 124-2, 126-1, 126-2 : 인버터

Claims (8)

  1. 원격지에 설치된 현장계기 및 센서로부터 발전소 및 변전소의 상태 정보를 수집하여 원방감시제어장치로 전송하는 원격소장치(RTU)와, 적어도 하나 이상의 원격소장치를 중앙 집중식으로 감시 제어하는 원방감시제어장치(SCADA), 및 상기 원방감시제어장치를 통해 전체 전력공급 계통에 대한 정보를 수집하여 계통에 연계된 발전설비의 운전을 최적으로 제어하는 급전자동화시스템(EMS)에 있어서,
    상기 급전자동화시스템은,
    네트워크를 통해 고전압 직류 시스템의 계통정보를 원방감시제어장치를 통해 수신하는 통신모듈;
    상기 통신 모듈이 수신한 고전압 직류 시스템의 계통정보를 이용하여, 상기 고전압 직류 시스템의 미리 설정된 노드들을 순차적으로 따라가며 각 노드 사이의 구성요소를 전기적 기호로 형상화하고, 형상화된 구성요소 간을 전기적인 선으로 연결하여 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 회로 구현부;
    상기 회로 구현부가 획득한 고전압 직류 시스템의 구성요소 간의 연결정보를 통해 상기 고전압 직류 시스템의 운전 모드를 해석하는 계통 해석부; 및
    상기 계통 해석부가 해석한 운전 모드에 따라 급전 명령을 내려 상기 고전압 직류 시스템을 관리 및 제어하는 제어부;를 포함하는 급전자동화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노드들은 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소에 의해 전기적인 임피던스가 달라지는 지점이 노드로 지정되어 순서가 설정되는 것을 특징으로 하는 급전자동화 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구성요소는 변압기, 인버터, 컨버터 및 차단기인 것을 특징으로 하는 급전자동화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계통정보는 차단기 상태 정보, 직류 전압 정보 및 전력 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 급전자동화 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 회로 구현부는,
    상기 구성요소가 차단기일 경우에 상기 계통정보에 포함된 차단기 상태 정보를 통해 상기 차단기를 연결 또는 연결해제하며 상기 고전압 직류 시스템을 구성하는 구성요소 간의 연결정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 급전자동화 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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