KR101065067B1 - 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법 - Google Patents

보호 계전 장치 및 보호 계전 방법 Download PDF

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Abstract

보호 계전 장치 및 보호 계전 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 송전 보호 계전 장치와 송전선로를 통해 접속하는 보호 계전 장치에 있어서, 상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전압을 측정 전압으로 변환하는 계전용 변압기; 상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전류를 측정 전류로 변환하는 계전용 변류기; 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 판단하여 고장 방향 정보를 생성하고, 설정한 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정하며, 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 보호 계전 장치로부터 수신한 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호(Trip Signal)를 생성하는 제어 장치; 및 상기 트립 신호를 이용하여 상기 송전선로를 차단하는 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치가 제공된다.
Figure R1020090104612
송전선로, 보호 계전 장치, 고장, 차단

Description

보호 계전 장치 및 보호 계전 방법{PROTECTIVE RELAY APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 보호 계전 장치에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전력을 생산하는 발전소는 발전 과정에서 공해와 오염으로 인하여 전력의 주된 수용가인 가정, 공장, 사무실 등과는 공간적으로 멀리 떨어져 있게 된다. 따라서, 발전소 또는 변전소로부터 가정, 공장, 사무실 등으로 전력을 공급하는 송전선로가 필요하다.
최근 산업 경제의 급격한 성장으로 전력 수요는 해가 거듭할수록 증가하고 있다. 하계 피크시의 전력 소모는 전력 공급 설비의 총 공급량에 거의 육박하여 매년 국가 차원에서 범국민적인 협조가 요구되고 있다. 또한, 도시의 급격한 인구 과밀 추세뿐만 아니라 각종 소규모의 산업체, 대형 빌딩, 아파트 단지, 공장의 대형화 등으로 인한 전기 에너지 소비의 급격한 증가는 이제 도심지에 대용량 송전을 요구하고 있다. 이로 인해 지중 송전선로, 가공 송전선로 및 지중과 가공이 혼합된 송전선로의 건설이 점차 증가하고 있다.
송전선로에 지락 고장 등의 사고가 발생한 경우에는 고장 구간을 차단하기 위하여 보호 계전 장치를 사용하고 있다. 이러한, 보호 계전 장치는 구간 내 고장을 차단하기 위해 파일럿(Pilot) 계전 방식을 사용하였다. 파일럿은 보호 방향의 각 단자에서 고장상황, 즉 계전기의 동작 상태를 상호 연락하여 차단 여부를 순시로 연락하는 통신수단을 말한다.
파일럿 방식에 사용중인 통신 수단으로 전력선에 반송파를 실어서 송수신하는 전력선 반송(Power Line Carrier) 방식, 광통신회선을 이용하는 방식, 마이크로 웨이브(Micro Wave)를 이용하는 방식 및 파일럿 와이어 케이블(Pilot Wire Cable)을 이용하는 방식 등이 있다.
파일럿 계전 방식 중 우리나라 전력 계통에서 주로 사용하는 반송 계전 방식은 파일럿의 수단으로 반송파(Carrier Wave)를 사용한 것이며, 이를 원리에 따라 방향 비교(Directional Comparison) 방식, 위상 비교(Phase Comparison) 방식 및 전송 차단(Transfer Tripping) 방식으로 구분할 수 있다. 이중, 가장 널리 사용하고 있는 방식은 방향 비교 방식 및 전송 차단 방식이다.
그러나 이러한 종래의 보호 계전 장치는 파일럿 통신 신호의 전송 오류가 빈번하게 발생하였으며, 제어 회로의 기계적 보조 접점 등에 의해 시간이 지연되는 문제가 발생하였다.
본 발명은 고장 구간을 신속하게 판단할 수 있는 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명은 고장 구간을 정확하게 판단하여 신뢰도를 향상시킬 수 있는 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 비보호 방향에서 고장이 발생하면 차단기의 동작을 중지할 수 있는 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 송전 보호 계전 장치와 송전선로를 통해 접속하는 보호 계전 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 송전 보호 계전 장치와 송전선로를 통해 접속하는 보호 계전 장치에 있어서, 상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전압을 측정 전압으로 변환하는 계전용 변압기; 상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전류를 측정 전류로 변환하는 계전용 변류기; 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 판단하여 고장 방향 정보를 생성하고, 설정한 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정하며, 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 보호 계전 장치로부터 수신한 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호(Trip Signal)를 생성하는 제어 장치; 및 상기 트립 신호를 이용하여 상기 송전선로를 차단하는 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치가 제공된 다.
상기 제어 장치는,
상기 복수의 거리 계전 영역 각각으로부터 수신한 복수의 임피던스 요소 각각과 상기 송전 보호 계전 장치에서 설정한 복수의 송전 거리 계전 영역 각각으로 수신한 복수의 송전 임피던스 요소 각각을 이용하여 복수의 연산 정보를 생성하고, 상기 복수의 연산 정보를 이용하여 상기 고장 처리 메시지를 설정하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치.
그리고, 상기 제어 장치는, 상기 임피던스 요소와 상기 송전 임피던스 요소를 논리곱 연산하여 상기 연산 정보를 생성하고, 상기 연산 정보를 논리합 연산하여 상기 고장 처리 메시지를 설정한다.
여기서, 상기 제어 장치는, 상기 고장 처리 메시지와 상기 송전 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 상기 트립 신호를 생성한다.
한편, 상기 제어 장치는 송전선로 IED(Intelligent Electronic Device) 및 제어 IED 중 적어도 하나를 포함한다.
그리고, 상기 송전선로 IED는, 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 이용하여 상기 송전선로의 고장 유무를 판단하여 상기 송전선로에서 고장이 발생하면 상기 고장이 발생한 구간이 보호 방향인지 비보호 방향인지를 확인하여 상기 고장 방향 정보를 생성하고, 상기 고장 방향 정보가 보호 방향이면 상기 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정하되, 상기 보호 방향은 상기 보호 계전 장치부터 상기 복수의 거리 계전 영역 중 가장 외측에 위치한 거리 계전 영역까지 상기 송전 전압 및 상기 송전 전류가 흐르는 방향이고, 상기 비보호 방향은 상기 보호 방향 제외한 방향일 수 있다.
또한, 상기 송전선로 IED는, 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 상기 트립 신호를 생성하고, 상기 트립 신호를 상기 차단기로 전송한다.
그리고, 상기 제어 IED는, 상기 송전선로 IED로부터 수신한 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성하고, 상기 트립 신호를 상기 차단기로 전송한다.
한편, 상기 제어 장치는 상기 송전선로를 지름으로 형성하도록 상기 복수의 거리 계전 영역을 설정하되, 상기 복수의 거리 계전 영역은 반경이 서로 상이하며 중첩된다.
여기서, 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 고장 처리 메시지는 IEC 61850 기반 구스(GOOSE) 메시지의 형태일 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 측면에 따르면, 송전 보호 계전 장치와 송전선로를 통해 접속하는 보호 계전 장치가 송전선로를 보호하는 보호 계전 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 송전 보호 계전 장치와 송전선로를 통해 접속하는 보호 계전 장치가 송전선로를 보호하는 보호 계전 방법에 있어서, (a) 상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전압 및 송전 전류 각각을 측정 전압 및 측정 전류로 변환하는 단계; (b) 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 판단하여 고장 방향 정보 를 생성하는 단계; (c) 상기 송전선로를 이용하여 설정한 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정하는 단계; (d) 상기 고장 처리 메시지 및 상기 송전 보호 계전 장치로부터 수신한 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호(Trip Signal)를 생성하는 단계; 및 (e) 상기 트립 신호를 이용하여 고장이 발생한 상기 송전선로를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법이 제공된다.
여기서, 상기 (c) 단계는, 상기 복수의 거리 계전 영역 각각으로부터 복수의 임피던스 요소를 수신하는 단계; 상기 송전 보호 계전 장치에서 설정한 복수의 송전 거리 계전 영역 각각으로부터 복수의 송전 임피던스 요소를 수신하는 단계; 상기 복수의 임피던스 요소 각각과 상기 복수의 송전 임피던스 요소 각각을 이용하여 복수의 연산 정보를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 연산 정보를 이용하여 상기 고장 처리 메시지를 설정하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 복수의 임피던스 요소 각각과 상기 복수의 송전 임피던스 요소 각각을 이용하여 복수의 연산 정보를 생성하는 단계는, 상기 복수의 임피던스 요소 각각과 상기 송전 임피던스 요소 각각을 논리곱 연산하여 상기 복수의 연산 정보를 생성하는 단계이다.
또한, 상기 복수의 연산 정보를 이용하여 상기 고장 처리 메시지를 설정하는 단계는, 상기 복수의 연산 정보 각각을 이용하여 논리합 연산해서 상기 고장 처리 메시지를 설정하는 단계이다.
그리고, 상기 (d) 단계는, 상기 고장 처리 메시지와 상기 송전 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 상기 트립 신호를 생성한다.
여기서, 상기 (b) 단계는, 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 이용하여 상기 송전선로의 고장 유무를 판단하는 단계; 상기 판단한 결과에 의해 상기 송전선로에서 고장이 발생하면 상기 고장이 발생한 구간이 보호 방향인지 비보호 방향인지를 확인하는 단계; 및 상기 확인한 결과를 이용하여 상기 고장 방향 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 보호 계전 방법은 상기 (b) 단계 이후에, 상기 고장 방향 정보가 비보호 방향이면 상기 트립 신호를 생성하지 않은 단계; 및 상기 송전 보호 계전 장치가 상기 트립 신호의 생성을 중단하도록 트립 중단 신호를 생성하여 상기 송전 보호 계전 장치로 전송하는 단계를 더 포함한다.
그리고, 상기 보호 계전 방법은 상기 (c) 단계 이후에, 상기 송전 보호 계전 장치로부터 송전 트립 중단 신호를 수신하는 단계; 및 상기 송전 트립 중단 신호 및 상기 고장 처리 메시지를 이용하여 상기 트립 신호를 생성하지 않는 단계를 더 포함한다.
한편, 상기 보호 계전 방법은 상기 (a) 단계 이후에, 상기 송전 보호 계전 장치로부터 송전 트립 중단 신호를 수신하는 단계; 및 상기 트립 신호의 생성을 중단하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 보호 계전 방법은 상기 (c) 단계 이전에, 상기 송전선로를 지름으로 형성하도록 상기 복수의 거리 계전 영역을 설정하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 거리 계전 영역은 서로 반경이 상이하며 중첩된다.
본 발명에 따른 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법은 송전선로의 고장 구간을 신속하게 판단할 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 따른 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법은 보호 구간을 정확하게 판단하여 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.
그리고, 본 발명에 따른 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법은 보호 방향의 비보호 방향에서 고장이 발생하면 차단기의 동작을 중지할 수 있는 효과가 발생한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나 의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 보호 계전 장치 및 보호 계전 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전 장치를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 5에서는 제어 장치가 송전선로 IED인 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전 자동화 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 변전 자동화 시스템은 보호 계전 장치(200), 송전 보호 계전 장치(300) 및 송전선로(150)를 포함한다.
보호 계전 장치(200)는 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호(Trip Signal)를 생성한다. 이를 위해, 보호 계전 장치(200)는 제 1계전용 변류기(Current Transformer : CT, 210), 제 1계전용 변압기(Potential Transformer : PT, 220), 제 1송전선로 IED(Transmission Line Intelligent Electronic Device : T/L IED, 230) 및 제 1차단기(Circuit Breaker : CB, 270)를 포함한다.
제 1계전용 변류기(210)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전류를 고장을 판단하기 위해 측정 전류로 변환한다. 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전류는 고전류이므로 송전선로(150)의 고장을 판단할 수 없다. 이에 따라, 제 1계전용 변류기(210)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 고전류인 송전 전류를 비례하는 저전류인 측정 전류를 변환한다.
제 1계전용 변압기(220)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전압을 고장을 판단할 수 있는 측정 전압으로 변환한다. 즉, 제 1계전용 변압기(220)는 고전압인 송전 전압을 저전압인 측정 전압으로 변환한다.
제 1송전선로 IED(230)는 복수의 거리 계전 영역을 설정한다. 즉, 제 1송전선로 IED(230)는 송전선로(150)를 지름으로 형성하도록 하며 서로 반경이 상이하고 중첩되도록 복수의 거리 계전 영역을 설정한다.
예를 들어, 제 1송전선로 IED(230)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 내지 제 3거리 계전 영역(243, 245, 247)을 포함하는 거리 계전 영역(240)을 설정한다. 이때, 제 1송전선로 IED(230)는 제 1 내지 제 3거리 계전 영역(243, 245, 247) 중 가장 내측에 위치하고 반경이 가장 작은 제 1거리 계전 영역을 설정한다. 그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 제 1 내지 제 3거리 계전 영역(243, 245, 247) 중 가장 외측에 위치하고 반경이 가장 큰 제 3거리 계전 영역을 설정한다.
그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 측정 전류 및 측정 전압을 이용하여 고장 방향 정보를 생성한다. 다시 말하면, 제 1송전선로 IED(230)는 제 1계전용 변류기(210)로부터 수신한 측정 전류 및 제 1계전용 변압기(220)로부터 측정 전압을 이용하여 고장 유무를 판단한다.
제 1송전선로 IED(230)는 판단한 결과가 송전선로(150)에서 고장이 발생하면 고장이 발생한 구간이 보호 방향(110)인지 비보호 방향(120)인지를 확인한다. 여기서, 보호 방향(110)은 복수의 거리 계전 영역 중 가장 외측에 위치한 거리 계전 영역까지 송전 전압 및 송전 전류가 송전선로(150)를 통해 흐르는 방향이고, 비보호 방향(120)은 보호 방향(110)을 제외한 방향을 나타낸다.
제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 구간이 보호 방향(110)이면 복수의 거리 계전 영역 각각으로부터 복수의 임피던스 요소를 수신한다. 예를 들어, 제 1송전선로 IED(230)는 제 3거리 계전 영역으로부터 제 3임피던스 요소를 수신하고 제 2거리 계전 영역으로부터 제 2임피던스 요소를 수신하며 제 1거리 계전 영역으로부터 제 1임피던스 요소를 수신한다. 이렇게 제 3거리 계전 영역부터 제 3임피던스 요소를 제 1송전선로(150)로 수신하는 이유는 임피던스 궤적이 제 3거리 계전 영역부터 제 1거리 계전 영역으로 이동하기 때문에 고장이 발생하면 제 3거리 계전 영역에서 가장 빠르게 판단할 수 있다.
여기서, 제 1거리 계전 영역은 보호 계전 장치(200)로부터 보호 계전 장 치(200) 및 송전 보호 계전 장치(300)와 접속하는 송전선로(150)의 85% 떨어진 구간까지 설정할 수 있으며 제 2거리 계전 영역은 보호 계전 장치(200)로부터 송전선로(150)의 150% 떨어진 구간까지 설정할 수 있고, 제 3거리 계전 역은 송전선로(150)의 225% 떨어진 구간까지 설정할 수 있다.
그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 송전 보호 계전 장치(300)에서 설정한 복수의 송전 거리 계전 영역 각각으로부터 복수의 송전 임피던스 요소를 수신한다.
제 1송전선로 IED(230)는 복수의 임피던스 요소 각각과 복수의 송전 임피던스 요소 각각을 이용하여 복수의 연산 정보를 생성한다. 제 1송전선로 IED(230)는 복수의 연산 정보를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정한다. 예를 들어, 제 1송전선로 IED(230)는 도 3에 도시된 바와 같이 고장 처리 메시지를 설정할 수 있다. 이때, 제 1송전선로 IED(230)는 제 1임피던스 요소를 수신하면 제 1임피던스 요소(253)에 해당하는 X에 ‘True’를 기입하고, 제 2임피던스 요소를 수신하면 제 2임피던스 요소(255)에 해당하는 X에 ‘True’를 기입하며, 제 3임피던스 요소를 수신하면 제 3임피던스 요소(257)에 해당하는 X에 ‘True’를 기입한다. 한편, 제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 구간이 비보호 방향(120)이면 제 4임피던스에 해당하는 참조 번호 259에 나타낸 X에 ‘True’를 기입한다.
제 1송전선로 IED(230)는 이더넷(Ethernet, 163, 165 : 이하 163으로 통칭함)을 통해 고장 처리 메시지를 전송하며 송전 보호 계전 장치(300)로부터 송전 고장 처리 메시지를 이더넷(163)을 통해 수신한다. 이때, 이더넷(163)은 스테이션 버스(Station Bus)일 수 있다. 제 1송전선로 IED(230)는 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성한다.
한편, 제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 구간이 비보호 방향(120)이면 송전 보호 계전 장치(300)가 트립 신호의 생성을 중단하도록 트립 중단 신호를 생성할 수 있다. 제 1송전선로 IED(230)는 트립 중단 신호를 송전 보호 계전 장치(300)로 전송한다. 이때, 송전 보호 계전 장치(300)는 트립 중단 신호를 이용하여 트립 신호의 생성을 중단한다.
제 1차단기(270)는 트립 신호를 이용하여 송전선로(150)를 차단한다. 즉, 제 1차단기(270)는 제 1제어 IED(260)로부터 트립 신호를 수신하면 송전선로(150)에서 고장이 발생한 구간을 계통으로부터 분리한다.
송전 보호 계전 장치(300)는 보호 계전 장치(200)와 송전선로(150)를 통해 접속한다. 송전 보호 계전 장치(300)는 측정 전압 및 측정 전류를 이용하여 고장이 발생 여무를 판단하여 고장이 발생하면 고장이 발생한 구간이 보호 방향(130)인지 비보호 방향(140)인지를 확인한다.
송전 보호 계전 장치(300)는 고장이 발생한 구간을 이용하여 송전 고장 방향 정보를 생성하고, 복수의 송전 거리 계전 영역 각각으로부터 송전 임피던스 요소를 수신한다. 그리고, 송전 보호 계전 장치(300)는 송전 임피던스 요소를 이용하여 송전 고장 처리 메시지를 생성한다.
송전 보호 계전 장치(300)는 송전 고장 처리 메시지를 보호 계전 장치(200)의 제 1송전선로 IED(230)로 이더넷(163)을 통해 전송한다. 여기서, 송전 고장 처리 메시지는 IEC 61850 기반 구스(GOOSE) 메시지의 형태일 수 있다.
송전 보호 계전 장치(300)는 송전 고장 처리 메시지 및 보호 계전 장치(200)로부터 수신한 고장 처리 메시지를 이용하여 송전 트립 신호를 생성한다. 송전 보호 계전 장치(300)의 제 2차단기(370)는 송전 트립 신호를 이용하여 고장이 발생한 송전선로(150)를 차단한다.
송전 보호 계전 장치(300)는 제 2계전용 변류기(310), 제 2계전용 변압기(320), 제 2송전선로 IED(330) 및 제 2차단기(370)를 포함한다. 송전 보호 계전 장치(300)의 구성 요소 각각은 보호 계전 장치(200)의 구성 요소 각각과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서는 2개의 보호 계전 장치(200)를 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며 송전선로(150)를 보호하기 위해 트립 신호를 생성하고 서로 송전선로(150)를 통해 접속되면 보호 계전 장치(200)의 개수는 무관하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 제 1계전용 변류기(210)는 제 1송전선로 IED(230)로 측정 전류를 전송한다(S411). 즉, 제 1계전용 변류기(210)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전류를 고전류에서 저전류로 변환하여 측정 전류를 생성한다. 그리고, 제 1계전용 변류기(210)는 제 1송전선로 IED(230)로 전송한다.
제 1계전용 변압기(220)는 고전압인 송전 전압을 저전압인 측정 전류로 변환하고 측정 전류를 제 1송전선로 IED(230)로 전송한다(S413).
제 1송전선로 IED(230)는 측정 전류 및 측정 전압을 이용하여 송전선로(150)의 고장 발생 유무를 판단한다(S415).
제 1송전선로 IED(230)는 판단한 결과가 송전선로(150)에서 고장이 발생하지 않았으면 트립 신호를 생성하는 과정을 중단한다(S417). 그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 다시 단계 S411로 돌아가서 송전선로(150)를 보호하는 과정을 수행한다.
제 1송전선로 IED(230)는 판단한 결과가 송전선로(150)에서 고장이 발생하면 고장이 발생한 구간이 보호 방향(110)인지 비보호 방향(120)인지 확인하여 고장 방향 정보를 설정한다(S419). 한편, 제 1송전선로 IED(230)는 고장 방향 정보가 비보호 방향(120)이면 송전 보호 계전 장치(300)가 트립 신호 생성을 중단시키기 위해 트립 중단 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 고장 방향 정보가 비보호 방향(120)이면 트립 신호의 생성을 중단할 수 있다.
제 1송전선로 IED(230)는 생성한 트립 중단 신호를 이더넷(163)을 통해 송전 보호 계전 장치(300)의 제 2송전선로 IED(330)로 전송한다. 만약, 제 2송전선로 IED(330)는 송전 고장 처리 메시지 및 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성하는 과정에서 제 1송전선로 IED(230)로부터 트립 중단 신호를 수신하면 트립 신호를 생성하는 과정을 중단한다.
제 1송전선로 IED(230)는 고장 방향 정보가 보호 방향(110)이면 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 복수의 임피던스 요소 및 송전 임피던스 요소를 이용하여 연산 정보를 생성한다(S421). 즉, 제 1송전선로 IED(230)는 임피던스 요소 및 송전 임피던스 요소를 논리곱 연산하여 연산 정보를 생성한다.
예를 들어, 제 1송전선로 IED(230)는 제 3임피던스 요소와 제 3송전 임피던스 요소를 논리곱 연산하여 제 3연산 정보를 생성하고, 제 2임피던스 요소와 제 2송전 임피던스 요소를 논리곱 연산하여 제 2연산 정보를 생성하며 제 1임피던스 요소와 제 1송전 임피던스 요소를 논리곱 연산하여 제 1연산 정보를 생성할 수 있다.
제 1송전선로 IED(230)는 연산 정보를 이용하여 고장 처리 메시지를 생성한다(S423). 다시 말하면, 제 1송전선로 IED(230)는 복수의 연산 정보를 논리합 연산하여 고장 처리 메시지를 생성한다. 예를 들어, 제 1송전선로(150)는 연산 정보와 연산 정보를 논리합 연산하여 연산 중간 정보를 생성하고, 연산 중간 정보 및 상기의 연산 정보를 제외한 다른 연산 정보를 논리합 연산하여 고장 처리 메시지를 생성한다.
송전 보호 계전 장치(300)는 보호 계전 장치(200)로 송전 고장 처리 메시지를 전송한다(S425). 즉, 송전 보호 계전 장치(300)의 제 2송전선로 IED(330)는 이더넷(163)을 통해 보호 계전 장치(200)의 제 1송전선로 IED(230)로 송전 고장 처리 메시지를 전송한다. 이때, 제 1송전선로 IED(230)는 송전 보호 계전 장치(300)로부터 송전 고장 처리 메시지를 수신한다.
제 1송전선로 IED(230)는 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성한다(S427). 다시 말하면, 제 1송전선로 IED(230)는 고장 처리 메시지와 송전 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 트립 신호를 생성한다. 이렇게 고장 처리 메시지 및 송전 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성하는 이유는 보호 계전 장치(200)에서는 고장이 발생한 영역이 보호 방향(110)이라고 판 단하였으나 송전 보호 계전 장치(300)에서 비보호 방향(120)이라고 판단하면 보호 구간에서 송전선로(150)의 고장이 발생하지 않기 때문에 트립 신호를 생성하지 말아야 한다.
만약, 송전선로(150)에 고장이 발생하지 않았는데 송전선로(150)를 차단하면 고장이 발생하지 않은 송전선로(150)를 새로 교체해야 하므로 비용이 소비된다. 또한, 송전선로(150)를 차단하였기 때문에 이러한 송전선로(150)에 접속한 수용가는 전력을 공급받지 못하게 된다.
제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 송전선로(150)를 차단하기 위해 트립 신호를 제 1차단기(270)로 전송한다(S429).
제 1차단기(270)는 트립 신호를 이용하여 고장이 발생한 송전선로(150)를 차단하여 계통으로부터 분리한다(S431). 이에 따라, 보호 계전 장치(200)는 송전선로(150)에서 고장이 발생하면 이를 판단하여 송전선로(150)를 차단하여 계통을 보호할 수 있고, 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성하므로 보호의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
한편, 보호 계전 장치(200)는 트립 신호를 생성하는 중에 송전 보호 계전 장치(300)로부터 트립 중단 신호를 수신하면 트립 신호의 생성을 중단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계정 방법 중 트립 신호를 생성하기 위한 알고리즘을 나타낸 예시도이다.
도 5를 참조하면, 제 1송전선로 IED(230)는 제 3임피던스 요소(257) 및 제 3 송전 임피던스 요소(357)를 논리곱(510) 연산하여 제 1연산 정보를 생성한다. 제 1송전선로 IED(230)는 제 2임피던스 요소(255) 및 제 2 송전 임피던스 요소(355)를 논리곱(520) 연산하여 제 2연산 정보를 생성한다. 제 1송전선로 IED(230)는 제 1임피던스 요소(253) 및 제 1송전 임피던스 요소(353)를 논리곱(530) 연산하여 제 3연산 정보를 생성한다.
그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 제 1연산 정보 및 제 2연산 정보를 논리합(540) 연산하여 연산 중간 정보를 생성하고 연산 중간 정보 및 제 3연산 정보를 논리합(550) 연산하여 고장 처리 메시지를 설정한다.
이후, 제 1송전선로 IED(230)는 고장 처리 메시지와 송전 보호 계전 장치(300)로부터 수신한 트립 중단 신호(383)를 논리곱(560) 연산하여 트립 신호를 생성하지 않는다. 한편, 트립 중단 신호를 수신하지 않으면 미리 설정한 값으로 설정하고 미리 설정한 값 및 고장 처리 메시지를 논리곱(560) 연산하여 트립 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제 1송전선로 IED(230)는 고장 구간이 보호 방향(110)이면 고장 처리 메시지와 송전 고장 처리 메시지를 논리곱(560) 연산하여 트립 신호를 생성한다. 또한, 제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 구간이 비보호 방향(120)이면 트립 중단 신호를 생성하고, 트립 중단 신호를 논리곱(560) 연산하여 트립 신호를 생성하지 않는다.
한편, 제 1송전선로 IED(230)는 하나의 임피던스 요소 및 송전 임피던스 요소만을 이용하여 트립 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1송전선로 IED(230) 는 제 3임피던스 요소(257) 및 제 3송전 임피던스 요소(357)를 논리곱(510) 연산하여 제 1연산 정보를 생성하고, 제 1연산 정보를 논리합(540) 연산하여 연산 중간 정보를 생성할 수 있다.
제 1송전선로 IED(230)는 연산 중간 정보를 논리합(550) 연산하여 고장 처리 메시지를 설정하고, 고장 처리 메시지를 이용하여 논리곱(560) 연산하여 트립 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전 장치를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하기로 한다. 도 6 및 도 7에서는 제어 장치가 송전선로 IED 및 제어 IED를 포함하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변전 자동화 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 6을 참조하면, 변전 자동화 시스템은 보호 계전 장치(200), 송전 보호 계전 장치(300) 및 송전선로(150)를 포함한다.
보호 계전 장치(200)는 제 1계전용 변류기(210), 제 1계전용 변압기(220), 제 1송전선로 IED(230), 제 1제어 IED(260) 및 제 1차단기(270)를 포함한다.
제 1계전용 변류기(210)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전류를 고전류에서 저전류로 변환하여 측정 전류를 생성한다. 제 1계전용 변류기(210)는 생성한 측정 전류를 제 1송전선로 IED(230)로 전송한다.
제 1계전용 변압기(220)는 송전선로(150)를 통해 흐르는 송전 전압을 고전압 에서 저전류인 측정 전류로 변환한다. 제 1계전용 변압기(220)는 생성한 측정 전압을 제 1송전선로 IED(230)로 전송한다.
제 1송전선로 IED(230)는 측정 전압 및 측정 전류를 이용하여 송전선로(150)에서 고장이 발생하였는지를 판단하고, 송전선로(150)에 고장이 발생하면 고장이 발생한 구간을 확인하여 고장 방향 정보를 생성한다.
제 1송전선로 IED(230)는 서로 반경이 상이하며 중첩되는 복수의 거리 계전 영역을 설정한다. 제 1송전선로 IED(230)는 고장 방향 정보가 보호 방향(110)이면 복수의 거리 계전 영역으로부터 복수의 임피던스 요소를 수신하고 송전 보호 계측 장치에서 설정한 복수의 송전 거리 계전 영역으로부터 복수의 송전 임피던스 요소를 수신한다.
제 1송전선로 IED(230)는 복수의 임피던스 요소 각각과 복수의 송전 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정한다. 제 1송전선로 IED(230)는 고장 처리 메시지를 제 1제어 IED(260)로 제공하고, 송전 보호 계전 장치(300)의 제 2제어 IED(360)로 이더넷(163)을 통해 전송한다.
제 1제어 IED(260)는 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성한다. 다시 말하면, 제 1제어 IED(260)는 제 1송전선로(150)로부터 수신한 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 트립 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제 1제어 IED(260)는 제 1송전선로 IED(230)로부터 트립 중단 신호를 수신하거나 송전 보호 계전 장치(300)로부터 송전 트립 중단 신호를 수신하면 트립 신호를 생성하는 것을 중단한다.
제 1차단기(270)는 제 1제어 IED(260)로부터 수신한 트립 신호를 이용하여 고장이 발생한 송전선로(150)를 차단한다. 즉, 보호 계전 장치(200)는 고장이 발생한 송전선로(150)를 다른 계통으로부터 분리할 수 있다.
송전 보호 계전 장치(300)는 제 2계전용 변류기(310), 제 2계전용 변압기(320), 제 2송전선로 IED(330), 제 2제어 IED(360) 및 제 2차단기(370)를 포함한다. 송전 보호 계전 장치(300)의 구성 요소 각각은 보호 계전 장치(200)의 구성 요소 각각과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서는 2개의 보호 계전 장치(200)를 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며 송전선로(150)를 보호하기 위해 트립 신호를 생성하고 서로 송전선로(150)를 통해 접속되면 보호 계전 장치(200)의 개수는 무관하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 보호 계전 장치(200)의 제 1계전용 변류기(210) 및 제 1계전용 변압기(220) 각각은 송전선로를 통해 흐르는 송전 전류 및 송전 전압을 측정 전류 및 측정 전압으로 변환한다(S710). 이렇게 송전 전류 및 송전 전압에서 측정 전류 및 측정 전압으로 변환하는 이유는 송전선로를 통해 흐르는 송전 전류 및 송전 전압은 고전류 및 고전압이므로 송전선로의 고장을 측정할 때에는 사용하지 못하기 때문에 저전류인 측정 전류로 변환하고 저전압인 측정 전압으로 변환한다.
보호 계전 장치(200)의 제 1송전선로 IED(230)는 측정 전류 및 측정 전압을 이용하여 고장 발생 유무를 판단한다. 그리고, 제 1송전선로 IED(230)는 송전선로(150)에 고장이 발생하면 고장이 발생한 구간이 보호 방향(110)인지 비보호 방향(120)인지를 확인하여 고장 방향 정보를 생성한다(S730).
보호 계전 장치(200)의 제 1송전선로 IED(230)는 복수의 거리 계전 장치로부터 수신한 복수의 임피던스 요소 및 복수의 송전 거리 계전 장치로부터 수신한 복수의 송전 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정한다(S750).
보호 계전 장치(200)의 제 1제어 IED(260)는 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성한다(S770). 즉, 제 1제어 IED(260)는 고장 처리 메시지 및 송전 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 트립 신호를 생성한다.
한편, 보호 계전 장치(200)의 제 1송전선로 IED(230)는 고장이 발생한 구간이 비보호 방향(120)이면 송전 보호 계전 장치(300)가 트립 신호를 생성하는 것을 중단시키기 위해 트립 중단 신호를 생성한다. 제 1송전선로 IED(230)는 생성한 트립 중단 신호를 제 1제어 IED(260) 및 송전 보호 계전 장치(300)로 전송한다.
제 1제어 IED(260)는 트립 중단 신호 또는 송전 트립 중단 신호를 수신하면 트립 중단 신호 또는 송전 트립 중단 신호와 고장 처리 메시지를 논리곱 연산하여 트립 신호를 생성하지 않는다.
보호 계전 장치(200)의 제 1차단기(270)는 제 1제어 IED(260)로부터 수신한 트립 신호를 이용하여 고장이 발생한 송전선로(150)를 차단한다(S790).
본 발명의 실시예에 따른 보호 계전 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플로피 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전 자동화 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 계전 영역을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 IED에서 설정한 고장 처리 메시지를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계정 방법 중 트립 신호를 생성하기 위한 알고리즘을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변전 자동화 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전 방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 변전 자동화 시스템
150 : 송전선로
163, 165 : 이더넷
200 : 보호 계전 장치
210, 310 : 계전용 변류기
220, 320 : 계전용 변압기
230, 330 : 송전선로 IED
260, 360 : 제어 IED
270, 370 : 차단기
300 : 송전 보호 계전 장치

Claims (21)

  1. 송전선로를 통해 타단의 송전 보호 계전 장치와 접속하는 보호 계전 장치에 있어서,
    상기 송전선로의 송전 전압을 측정 전압으로 변환하는 계전용 변압기;
    상기 송전선로를 통해 흐르는 송전 전류를 측정 전류로 변환하는 계전용 변류기;
    상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 판단하여 고장 방향 정보를 생성하고, 설정한 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 생성하는 송전선로 IED,
    상기 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호를 생성하는 제어 IED 및
    상기 트립 신호의 수신에 응답하여 상기 송전선로를 차단하는 차단기를 포함하고,
    상기 송전선로 IED는, 상기 고장 방향 정보가 보호 방향이면 상기 복수의 거리 계전 영역으로부터 단계적으로 수신된 임피던스 요소 및 상기 송전 보호 계전 장치로부터 단계적으로 수신된 송전 임피던스 요소를 단계적으로 논리 연산하여 상기 고장 처리 메시지를 생성하고, 상기 고장 방향 정보가 비보호 방향이면 상기 송전 보호 계전 장치의 제어 IED로 트립 중단 신호를 전송하며,
    상기 제어 IED는, 상기 송전선로 IED로부터 수신된 상기 고장 처리 메시지를 상기 송전 보호 계전 장치의 송전선로 IED로부터 수신한 송신 트립 중단 신호와 논리곱 연산하여 트립 신호의 생성을 결정하며,
    상기 고장 처리 메시지는 IEC 61850 구스(GOOSE) 메시지이며, 상기 복수의 임피던스 요소 및 상기 트립 중단 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 방향은 상기 보호 계전 장치부터 상기 복수의 거리 계전 영역 중 가장 외측에 위치한 거리 계전 영역까지 상기 송전 전압 및 상기 송전 전류가 흐르는 방향이고, 상기 비보호 방향은 상기 보호 방향 제외한 방향인 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 송전선로 IED는 상기 송전선로를 지름으로 형성하도록 상기 복수의 거리 계전 영역을 설정하되,
    상기 복수의 거리 계전 영역은 반경이 서로 상이하며 중첩되는 것을 특징으로 하는 보호 계전 장치.
  10. 삭제
  11. 송전선로를 통해 타단의 송전 보호 계전 장치와 접속하는 보호 계전 장치가 송전선로를 보호하는 보호 계전 방법에 있어서,
    (a) 상기 송전선로의 송전 전압 및 송전 전류 각각을 측정 전압 및 측정 전류로 변환하는 단계;
    (b) 상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 판단하여 고장 방향 정보를 생성하는 단계;
    (c) 상기 송전선로를 이용하여 설정한 복수의 거리 계전 영역으로부터 수신한 임피던스 요소를 이용하여 고장 처리 메시지를 설정하는 단계;
    (d) 상기 고장 처리 메시지를 이용하여 트립 신호(Trip Signal)를 생성하는 단계; 및
    (e) 상기 트립 신호의 수신에 응답하여 고장이 발생한 상기 송전선로를 차단하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는, 상기 고장 방향 정보가 보호 방향이면 상기 복수의 거리 계전 영역으로부터 단계적으로 수신된 임피던스 요소 및 상기 송전 보호 계전 장치로부터 단계적으로 수신된 송전 임피던스 요소를 단계적으로 논리 연산하여 상기 고장 처리 메시지를 생성하고, 상기 고장 방향 정보가 비보호 방향이면 상기 송전 보호 계전 장치의 제어 IED로 트립 중단 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 고장 처리 메시지를 상기 송전 보호 계전 장치의 송전선로 IED로부터 수신한 송신 트립 중단 신호와 논리곱 연산하여 트립 신호의 생성을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 고장 처리 메시지는 IEC 61850 구스(GOOSE) 메시지이며, 상기 복수의 임피던스 요소 및 상기 트립 중단 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 측정 전압 및 상기 측정 전류를 이용하여 상기 송전선로의 고장 유무를 판단하는 단계;
    상기 판단한 결과에 의해 상기 송전선로에서 고장이 발생하면 상기 고장이 발생한 구간이 보호 방향인지 비보호 방향인지를 확인하는 단계; 및
    상기 확인한 결과를 이용하여 상기 고장 방향 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 송전 보호 계전 장치가 상기 트립 신호의 생성을 중단하도록 상기 트립 중단 신호를 생성하여 상기 송전 보호 계전 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에,
    상기 송전 보호 계전 장치로부터 상기 송전 트립 중단 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이후에,
    상기 송전 보호 계전 장치로부터 송전 트립 중단 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 트립 신호의 생성을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이전에,
    상기 송전선로를 지름으로 형성하도록 상기 복수의 거리 계전 영역을 설정하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 거리 계전 영역은 서로 반경이 상이하며 중첩되는 것을 특징으로 하는 보호 계전 방법.
  21. 제 11항, 제16항, 제17항, 제18항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 보호 계전 장치에서 실행 가능한 명령어들로 구현되어 보호 계전 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309400B1 (ko) * 2012-02-13 2013-09-17 주식회사 세니온 주파수보호 기능을 가진 머징유닛

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101252074B1 (ko) * 2011-11-28 2013-04-12 인텍전기전자 주식회사 Ｉｅｄ 간의 통신방법
KR101227733B1 (ko) * 2012-09-18 2013-01-29 한국전력공사 디지털변전소 적응형 보호 운전 시스템 및 그 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0143536B1 (ko) * 1994-11-07 1998-10-01 이종훈 전력선 반송 보호 계전 시스템에서의 고장 진단방법 및 장치
KR20000013450A (ko) * 1998-08-08 2000-03-06 이종수 송전선로 보호용 디지탈 거리계전의 동작 제어방법
KR20030067523A (ko) * 2002-02-06 2003-08-14 가부시끼가이샤 도시바 방향 비교 거리 릴레이 시스템
KR20040005603A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 가부시끼가이샤 도시바 거리 계전 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0143536B1 (ko) * 1994-11-07 1998-10-01 이종훈 전력선 반송 보호 계전 시스템에서의 고장 진단방법 및 장치
KR20000013450A (ko) * 1998-08-08 2000-03-06 이종수 송전선로 보호용 디지탈 거리계전의 동작 제어방법
KR20030067523A (ko) * 2002-02-06 2003-08-14 가부시끼가이샤 도시바 방향 비교 거리 릴레이 시스템
KR20040005603A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 가부시끼가이샤 도시바 거리 계전 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309400B1 (ko) * 2012-02-13 2013-09-17 주식회사 세니온 주파수보호 기능을 가진 머징유닛

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