KR101126015B1 - 부하불평형 해소 장치 및 그 방법 - Google Patents

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하용구
장병훈
문승필
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값의 정보가 측정되는 측정 정보를 계측용 변류기(CT)로부터 수신한 상기 측정 정보를 근거로 상기 배전선로 전류의 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)으로 부하불평형율을 산출하는 연산부와, 상기 연산부에서 산출한 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 판단하는 판단부와, 상기 판단부에서 수행한 결과값을 근거로 하여, 각각의 상마다 컨버터와 연계되는 상기 컨버터의 개별 제어를 통해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 제어부;를 포함하는 부하불평형 해소 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

부하불평형 해소 장치 및 그 방법{Unbalanced load reducing device and method using the same}
본 발명은 부하불평형 해소 장치 및 그 방법으로, 더욱 상세하게는 변전소 각 배전선로의 각 상마다 전력저장부를 설치하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소 시키는 기술에 관한 것이다.
전기는 수요에 응하여 발전소, 변전소 및 부하를 송전선으로 연결하여 전력의 발생에서 소비까지 이루어지는 하나의 시스템으로서 ‘전력계통’이라 한다.
전력계통은 전력의 발생과 소비의 동질성으로 수요와 공급이 평형을 이루어야하기 때문에 전력수요의 감시가 지속적으로 이루어져야 한다.
초기의 소규모 계통에서는 감시가 용이하였으나 점차 산업의 고도화, 정보화로 전력수요가 증가됨에 따라 전력설비도 대규모화, 복잡화되어 지금까지 수행하여 온 인위적인 방법으로 계통을 효과적으로 운용하기에 한계점에 도달하였다. 따라서 컴퓨터로 정보를 수집, 처리, 분석 및 제어하는 기능과 통신기능을 응용하여 전력계통 운용업무의 효율적인 수행을 위한 설비종합자동화가 급속히 추진되고 있다.
전력저장부는 HEV, EV 등의 수송용 에너지 분야를 중심으로 리튬 이온 전지의 대용량화, 장기 수명화의 연구가 진행되어 대형 리튬이온 전지의 상용화가 시작되고 있다. 대형 리튬 이온 전지의 보급이 상정되는 시장은, 자동차 분야, 농업, 건설기계 분야, 산업 기계 분야, 이륜, 전차 등의 이동체 기기 분야, 자연 에너지 분야 등 헤아릴 수 없는 시장 잠재력을 보유하고 있다. 대전력 저장 분야로서는, NAS 전지, Redox 플로우 전지 등의 대형 전지가 상용화 초기 단계에 있어, 자가 발전 설비와의 경합, 전원 고품질화 시스템으로서 새로운 시장이 기대되고 있다. 이 전지들은 리튬 전지에 비하여 성능은 열세이지만, 용량 대비 가격이 특히 우수하여, 대용량의 전력저장용으로 사용이 시작되고 있는 단계이다.
현재 부하불평형에 대한 문제해결은 부하불평형이 문제가 되어지고 있는 배전선로에 대해 추후에 휴전작업을 통해 부하재배분에 의해서 해결 되어지고 있다. 배전선로는 단상부하가 많고 전력에너지를 사용하는 냉.난방부 사용 증가 및 스마트그리드 도입과 분산전원의 증가로 부하불평형 예측이 어렵고 부하불평형율 또한 증가하는 실정이다.
그러므로 이러한 부하 불평형율을 측정하여 설정 값 이상으로 불평형 상태인 경우 시정을 위한 보수 작업을 실시함으로써, 시공자가 설치 시 별도로 검사를 실시하여 부하 불평형율을 판정하여야 하며, 설비의 설치 후에는 관리자가 수시로 부하 불평형율을 검사하지 않으면 부하 불평형 발생 여부를 감지하지 못하여 전력 공급 변압기의 손상이 발생하는 문제점이 있었다.
부하불평형이 커지면 계전기 오동작에 의해 정전고장이 발생하게 되어 경제적인 손실이 생기고, 배전선로와 연계된 변압기, 차단기에 무리를 주어 연계된 주변기기의 수명을 단축 시키는 결과를 초래하며, 전력공급에 대한 신뢰도 및 전력품질 저하가 발생하게 된다. 스마트 그리드 시스템 도입과 더불어 분산전원이 늘어나게 되면서 이러한 문제는 더욱 가속화될 것이다.
부하불평형 문제를 해소하기 위해서 기존의 방법은 부하불평형의 문제가 발
생하면 추후에 문제가 발생한 선로에 대해서 배전선로 담당자가 휴전작업을 통해 부하의 재배분에 의해 이 문제를 해결하였다.
하지만, 상기와 같은 문제해결은 휴전작업을 발생시키고 그에 따른 공사비용이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 배전계통의 부하불평형율을 기준범위내로 유지하기 위해 변전소에 연계된 배전선로의 각 상별로 전력저장부를 설치하고, 측정정보를 연산 처리하여 그 결과값에 의해 상기 전력저장부를 제어하여 부하불평형을 관리함과 아울러, 실시간으로 부하불평형율을 기준범위내로 오차 없이 운전할 수 있게 되어 부하불평형으로 인한 정전고장 사고를 줄이며, 전력 품질 및 전력공급 신뢰도를 높이는 것을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전력저장부를 이용하는 부하불평형 해소 장치는, 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값의 정보가 측정되는 측정 정보를 계측용 변류기(CT)로부터 수신한 상기 측정 정보를 근거로 상기 배전선로 전류의 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)으로 부하불평형율을 산출하는 연산부와; 상기 연산부에서 산출한 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 판단하는 판단부와; 상기 판단부에서 수행한 결과값을 근거로 하여, 각각의 상마다 컨버터와 연계되는 상기 컨버터의 개별 제어를 통해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 제어부;를 포함한다.
또한, 제어부는 상기 부하불평형율이 기준범위를 초과하면, 상기 변전소측의 전류를 상기 평균전류값(Io)에 가장 근접한 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 배전선로 각각의 상마다 컨버터를 연계하여 상기 컨버터 개별 제어로 인해 상기 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 상기 전력저장부의 용량에 의해 충전 및 공급모드가 불가능 해지는 경우, 평균전류값(Io)을 보정하여, 상기 부하불평형율이 보정된 기준범위로 관리하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 제 1 전류값(Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여 상기 전력저장부를 제어하여 보정된 기준범위로 관리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전류값(Io')는 상기 전력저장부가 충전이 완료되어 전력 소비 모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 전류값(Io")은 상기 전력저장부가 방전이 되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 상기 제 2 전류값(Io"), 상기 평균전류값(Io), 상기 제 1 전류값(Io') 순의 크기로 이루어져 기준범위와 부하불평형율을 비교하도록 제어하는 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 전력저장부는 충, 방전이 가능한 에너지 저장의 기능을 수행할 수 있는 축전지, 배터리, 콘덴서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전력저장부는 배전선로에 연계하기 위해 상기 배전선로의 각 상이나, 삼상 일괄 또는 변전소 일괄 중 적어도 하나를 선택하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력저장부를 이용하는 부하불평형 해소 방법은, 계측용 변류기(CT)로부터, 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값을 측정하는 단계와; 상기 측정된 각 상별 전류값을 이용하여 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 산출하는 단계와; 상기 산출한 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 이용하여 부하불평형율을 산출하는 단계와; 상기 산출한 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 판단하는 단계와; 상기 판단한 수행 결과값을 근거로 하여, 각각의 상마다 컨버터와 연계되는 상기 컨버터의 개별 제어를 통해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어로 인해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계;를 포함한다.
또한, 부하불평형율이 기준범위를 초과하면, 상기 변전소측의 전류를 상기 평균전류값(Io)에 가장 근접한 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계는 상기 전력저장부의 용량에 의해 충전 및 공급모드가 불가능 해지는 경우, 평균전류값(Io)을 보정하여, 상기 부하불평형율이 보정된 기준범위로 관리하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 평균전류값(Io)은 제 1 전류값(Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여 상기 전력저장부를 제어하여 보정된 기준범위로 관리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전류값(Io')는 상기 전력저장부가 충전이 완료되어 전력 소비 모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 전류값(Io")은 상기 전력저장부가 방전이 되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계는 제 2 전류값(Io"), 상기 평균전류값(Io), 제 1 전류값(Io') 순의 크기로 이루어져 기준범위와 상기 부하불평형율을 비교하도록 제어하는 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 배전계통의 부하불평형율을 기준범위내로 유지하기 위해 변전소에 연계된 배전선로의 각 상별로 전력저장부를 설치하고, 측정정보를 연산처리하여 그 결과값에 의해 상기 전력저장부를 제어하여 부하불평형을 관리하게 됨과 아울러 실시간으로 부하불평형율을 기준범위내로 오차 없이 운전할 수 있게 되어 부하불평형으로 인한 정전고장 사고를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 전력 품질 및 전력공급 신뢰도를 높일 수 있으며, 기존의 부하불평형 해소를 위한 방법인 휴전작업을 통한 부하재배분 방법에 비해 공사비용이 발생하지 않고 문제 해결에 시간적, 환경적 제약을 받지 않게 되어 경제적이고 효율적인 효과가 있다.
또한, 최적의 부하운전으로 인해 배전선로와 변전설비의 수명연장에도 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부하불평형 해소 장치와의 연결관계를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부하불평형 해소 장치의 상세 블럭도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부하불평형 해소 방법의 흐름도.
도 8은 도 7에 따른 전력저장부를 제어하는 흐름도.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전력저장부를 이용한 부하불평형 해소 장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부하불평형 해소 장치와의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전력계통에 연결되는 발전소(10)와, 변전소(20)와, 배전선로(30)와, 수용가(40)로써, 변전소(20)는 전력저장부(70) 및 부하불평형 해소장치(100)와 각각 연계되고, 부하불평형 해소장치(100)에서 전력저장부(70)를 제어하기 위해 연계되는 관계를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 불평형 해소 장치(100)의 연결순서로, 배전선로(30)는 차단기(90)를 통해 부하전류를 개폐하고, 계측용 변류기(50)를 통해 부하불평형 해소 장치(100)와 연계된다.
배전선로(30)와 연계된 컨버터(60)의 제어로 인해 전력저장부(70)를 충전 및 방전 모드로 제어하는 관계를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 변전소의 변압기(80)에 연계된 배전선로와 전력저장부를 컨버터로 연결하는 것으로, 배전선로는 차단기(90)를 통해 부하전류를 개폐하고, 배전선로의 각 상별로 각각 연계된 컨버터(60)의 각 상별 제어로 인해 전력저장부(70)를 충전 및 방전 모드로 제어한 이후, 수용가(40)로 전력을 공급한다.
이때, 전력저장부(70)는 삼상 일괄에 하나로 통합되어 동시에 충전 및 방전이 되기 때문에 용량의 문제가 발생하지 않게 된다.
도 4를 참조하면, 배전선로는 차단기(90)를 통해 부하전류를 개폐하고, 계측용 변류기(50)를 통해 부하불평형 해소 장치(100)와 연계된다.
배전선로는 각 상별로 각각 연계된 컨버터의 각 상별 제어로 인해 전력저장부(70)를 충전 및 방전 모드로 제어한 이후, 수용가(40)로 전력을 공급한다.
이때, 전력저장부(70)를 배전선로에 연계하는 방법은 각상마다 설치하여 컨버터(60)를 배전선로 각각의 상마다 연계하여 컨버터 개별 제어를 통하여 전력저장부(70)를 충전 및 방전 모드로 제어한다.
도 5를 참조하면 부하불평형이 해소되는 전류는, 전력저장부(70)에 의해 부하불평형이 해소되는 과정에서, 변전소(20)측 전류를 평균전류값(Io)에 가까운 값으로 제어한 수용가(40)로 공급하는 전류의 변화를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부하불평형 해소 장치의 상세 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 부하불평형 해소 장치(100)는 연산부(110), 판단부(120), 제어부(130), 저장부(140), 입력부(150)를 포함한다.
연산부(110)는 측정 정보를 근거로 상기 배전선로 전류의 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)으로 부하불평형율을 산출한다.
여기서, 삼상 전류값을 나타내기 위한 배전선로(Ia, Ib, Ic)의 평균전류값(Io)을 구하는 식은 Io=(Ia+Ib+Ic)/3이다.
중선선 전류값(In)은 각상 전류값과 위상각을 측정해 벡터의 합으로 구한 3상 회로 불평형 발생시 중선선에 흐르는 전류이다.
따라서, 중선선 전류값(In)을 구하는 식은 일반산식과 세부산식으로 나타낼 수가 있다.
먼저, 일반산식은 In ≒ (상 최대전류[Imax] - 상 최소전류[Imin]) × 0.9 [A]이다.
또한, 세부산식은 In ≒ √ (Ia² + Ib² + Ic² - Ia×I b - Ib×Ic - Ic×Ia ) [A] 으로 나타낸다.
일반산식과 세부산식의 결과차이는 크지 않으므로 두 개의 식 중에서 하나를 선택하여 사용하면 된다.
이렇게 구한 중선선에 흐르는 전류값(In)을 평균전류(Io)로 나누면 불평형율을 구할 수가 있다.
판단부(120)는 부하불평형율을 저장부(140)에 저장된 기준범위와 비교하여 판단을 수행한다.
제어부(130)는 판단부(120)에서 수행한 결과값에 따라 전력저장부(70)를 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 근접하게 제어하는 작업을 수행한다.
여기서 전력저장부(70)는 충, 방전이 가능한 에너지 저장의 기능을 수행할 수 있는 축전지, 배터리, 콘덴서 중 적어도 하나를 포함하고, 배전선로에 연계하기 위해 배전선로의 각 상이나, 삼상 일괄 또는 변전소 일괄 중 적어도 하나를 선택하여 설치할 수 있다.
다시 말해, 제어부(130)는 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 부하불평형율이 기준범위값을 초과하게 되면 배전선로 각각의 상마다 컨버터(60)를 연계하여 컨버터(60) 개별 제어로 인해 전력저장부(70)를 충전 및 방전 모드로 제어하게 된다.
또한, 제어부(130)는 부하불평형율이 기준범위를 초과하면, 변전소측의 전류를 평균전류값(Io)에 가장 근접한 값으로 제어한다,
그러나, 전력저장부(70)의 용량에 의해 충전 및 공급 모드가 불가능 해지는 경우, 평균전류값(Io)을 제 1 전류값(Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여, 부하불평형율이 보정된 기준범위로 관리하도록 제어한다.
또한, 제 1 전류값(Io')은 전력저장부가 충전이 완료되어 전력 소비 모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 나타내고, 제 2 전류값(Io")은 전력저장부가 방전이 되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 것을 나타낸다.
따라서, 제 2 전류값(Io") > 평균전류값(Io) > 제 1 전류값(Io')의 관계를 가진다.
입력부(150) 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값의 정보가 측정되는 측정 정보를 계측용 변류기(50)로부터 입력받는다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부하불평형 해소 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 계측용 변류기(CT)로부터, 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로[D/L :Distribution Line]마다 각 상별 전류값을 측정한다(S100).
측정된 각 상별 전류값을 이용하여 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 산출한다(S200).
산출한 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 이용하여 부하불평형율을 산출한다.
여기서, 부하불평형율을 산출하는 방법을 상세히 설명한다.
평균전류값(Io)은 삼상(Ia, Ib, Ic)의 전류값을 모두 더하고 나누기 3을 하여 구한다.
식으로 표현하면 Io=(Ia+Ib+Ic)/3 이 된다. 중선선전류값 In은 각상 전류값과 위상각을 측정해 벡터의 합으로 구한 3상 회로 불평형 발생시 중선선에 흐르는 전류이다. 이것을 식으로 나타내면 일반산식과 세부산식으로 나타낼 수가 있다.
여기서 일반산식은 In ≒ (상 최대전류[Imax] - 상 최소전류[Imin]) × 0.9 [A]이다.
세부산식은 In ≒√ (Ia² + Ib² + Ic² - Ia×I b - Ib×Ic - Ic×Ia ) [A] 으로 나타낸다. 일반산식과 세부산식의 결과차이는 크지 않으므로 두가지의 식중에서 하나를 선택하여 사용하면 된다.
이렇게 구한 중선선에 흐르는 전류값(In)을 평균전류값(Io)로 나누면 불평형율을 구할 수가 있다(S300).
부하불평형율을 기준범위와 비교하여 부하불평형율이 기준범위내에 존재하면 처음 단계로 돌아가고, 기준범위값을 초과하게 되면 다음 단계로 넘어가게 된다(S400).
부하불평형율이 기준범위를 초과하게 되면 배전선로 각상의 전류값 Ia, Ib, Ic가 평균전류값인(Io)에 가까워지도록 전력저장부를 제어(S500)하게 된다.
따라서, 부하불평형율이 기준 범위 내에 있을 때에는 부하불평형 해소장치는 아무런 작업을 수행하지 않으며, 부하불평형율이 기준범위 밖에 있을 경우에는 방법이 반복적으로 수행되어 계속적으로 부하불평형율을 기준범위로 관리할 수 있다.
도 8은 도 7에 따른 전력저장부를 제어하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 부하불평형율이 기준범위값을 초과하게 되면 다음 단계로 넘어가게 된다(S400).
각 상의 전류값이 평균전류값(Io)에 도달하는데 있어서 전력저장부가 전력소비형태인 충전모드여야 하는 상황이지만 각 상에 연계된 전력저장부의 용량에 의해 충전이 완료(S410)되어 더 이상 전력소비모드가 될 수 없을 경우, 평균전류값(Io)을 보정하는 단계로 넘어가고 그 외의 경우에는 다음의 단계로 넘어간다.
평균전류값(Io)의 값을 보정하는 단계로써, 평균전류값(Io)을 전력저장부의 충전이 완료되어 전력소비모드가 될 수 없는 상의 제 1 전류값(Io')으로 값을 변경(S420)하여 다시 전력저장부 제어하는 단계로 돌아간다.
이렇게 평균전류값(Io)을 제 1 전류값(Io')로 변경을 하게 되면 전력저장부가 충전완료가 된 상의 전력저장부는 아무런 수행을 하지 않게 되고 나머지 상들의 전력저장부만 제어되어 불평형을 해소한다.
따라서, 불평형을 해소함과 아울러 (S400)단계로 반복해서 수행한다.
각상의 전류값이 평균전류값(Io)에 도달하는데 있어서 전력저장부가 전력을 배전선로에 공급형태인 전력공급모드여야 하는 상황이지만 각 상에 연계된 전력저장부의 용량에 의해 전력저장부가 방전(S430)되어 더 이상 전력공급모드가 될 수 없을 경우 평균전류값(Io)를 보정하는 단계로 넘어가고 그 외의 경우에는 수행을 끝마친다.
평균전류값(Io)을 보정하는 또 다른 단계로써, 평균전류값(Io)은 전력저장부가 방전되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 제 2 전류값(Io")으로 값을 변경(S440)하여 다시 전력저장부 제어하는 단계로 돌아간다.
이렇게 평균전류값(Io)을 제 2 전류값(Io")으 로 변경을 하게 되면 전력저장부가 방전된 상의 전력저장부는 아무런 수행을 하지 않게 되고 나머지 상들의 전력저장부만 제어되어 불평형을 해소한다.
따라서, 불평형을 해소함과 아울러 (S400)단계로 반복해서 수행한다.
또한, 평균전류값(Io), 제 1 전류값(Io'), 제 2 전류값(Io")의 관계는 제 2 전류값(Io") > 평균전류값(Io) > 제 1 전류값(Io') 의 관계를 가진다.
상기 방법에 의해 부하불평형 해소장치의 전력저장부는 부하불평형율이 기준범위를 초과하였을 때 평균전류값(Io)에 의하여 제어되며, 전력저장부의 의해 충전 및 공급모드가 불가능할 때에는 평균전류값(Io)값을 제 1 전류값 (Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여 전력저장부를 제어하여 부하불평형율을 기준범위로 관리할 수 있는 방법을 제공한다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 발전소 20: 변전소
30: 배전선로 40: 수용가
50: 계측용 변류기 60: 컨버터
70: 전력저장부 80: 변압기
90: 차단기 100: 부하불평형 해소 장치
110: 연산부 120: 판단부
130: 제어부 140: 저장부
150: 입력부

Claims (16)

  1. 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값의 정보가 측정되는 측정 정보를 계측용 변류기(CT)로부터 수신한 상기 측정 정보를 근거로 상기 배전선로 전류의 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)으로 부하불평형율을 산출하는 연산부;
    상기 연산부에서 산출한 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 판단하는 판단부;
    상기 판단부에서 수행한 결과값을 근거로 하여, 각각의 상마다 컨버터와 연계되는 상기 컨버터의 개별 제어를 통해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는
    상기 전력저장부의 충전이 불가능 해지면 상기 평균전류값(Io)을 상기 전력저장부가 충전이 완료되어 전력 소비 모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 전류값인 제 1 전류값(Io')으로 보정하고, 충전이 완료되지 않은 다른 상의 전력저장부들만 제어하여 상기 부하불평형율을 기준범위 내로 관리하고,
    상기 전력저장부의 방전 불가능 해지면 상기 평균전류값(Io)을 상기 전력저장부가 방전이 되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 제 2 전류값(Io")으로 보정하고, 방전이 완료되지 않은 다른 상의 전력저장부들만 제어하여 상기 부하불평형율을 기준범위 내로 관리하는 부하불평형 해소 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 부하불평형율이 기준범위를 초과하면, 상기 변전소측의 전류를 상기 평균전류값(Io)에 가장 근접한 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 평균전류값(Io)을 제 1 전류값(Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여 상기 전력저장부를 제어하여 보정된 기준범위로 관리하는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제 2 전류값(Io"), 상기 평균전류값(Io), 상기 제 1 전류값(Io') 순의 크기로 이루어져 기준범위와 부하불평형율을 비교하도록 제어하는 갖는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력저장부는
    충, 방전이 가능한 에너지 저장의 기능을 수행할 수 있는 축전지, 배터리, 콘덴서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력저장부는
    상기 배전선로와 연계하기 위해 상기 배전선로의 각 상이나, 삼상 일괄 또는 변전소 일괄 중 적어도 하나를 선택하여 설치되는 것을 특징으로 하는부하불평형 해소 장치.
  10. 부하불평형 해소 방법에 있어서,
    계측용 변류기(CT)로부터, 변전소의 변압기에 연계된 각 배전선로마다 각 상별 전류값을 측정하는 단계;
    상기 측정된 각 상별 전류값을 이용하여 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 산출하는 단계;
    상기 산출한 평균전류값(Io), 중성선 전류값(In)을 이용하여 부하불평형율을 산출하는 단계;
    상기 산출한 부하불평형율을 기준범위와 비교하여 판단하는 단계;
    상기 판단한 수행 결과값을 근거로 하여, 각각의 상마다 컨버터와 연계되는 상기 컨버터의 개별 제어를 통해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어로 인해 전력저장부를 충전 및 방전 모드로 제어하여 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계;를 포함하되,
    상기 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계에서는,
    상기 전력저장부의 충전이 불가능 해지면 상기 평균전류값(Io)을 상기 전력저장부가 충전이 완료되어 전력 소비 모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 전류값인 제 1 전류값(Io')으로 보정하고, 충전이 완료되지 않은 다른 상의 전력저장부들만 제어하여 상기 부하불평형율을 기준범위 내로 관리하고,
    상기 전력저장부의 방전 불가능 해지면 상기 평균전류값(Io)을 상기 전력저장부가 방전이 되어 전력공급모드가 될 수 없는 상의 전류크기와 동일한 제 2 전류값(Io")으로 보정하고, 방전이 완료되지 않은 다른 상의 전력저장부들만 제어하여 상기 부하불평형율을 기준범위 내로 관리하는 부하불평형 해소 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 부하불평형율을 기준범위내로 해소시키는 단계는
    상기 부하불평형율이 기준범위를 초과하면, 상기 변전소측의 전류를 상기 평균전류값(Io)에 가장 근접한 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 평균전류값(Io)은
    제 1 전류값(Io') 또는 제 2 전류값(Io")으로 보정하여 상기 전력저장부를 제어하여 보정된 기준범위로 관리하는 것을 특징으로 하는 부하불평형 해소 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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