KR101327748B1 - Power signal generation method for assessment of power quality classification - Google Patents

Power signal generation method for assessment of power quality classification Download PDF

Info

Publication number
KR101327748B1
KR101327748B1 KR1020120073187A KR20120073187A KR101327748B1 KR 101327748 B1 KR101327748 B1 KR 101327748B1 KR 1020120073187 A KR1020120073187 A KR 1020120073187A KR 20120073187 A KR20120073187 A KR 20120073187A KR 101327748 B1 KR101327748 B1 KR 101327748B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power signal
signal
power
type
generating
Prior art date
Application number
KR1020120073187A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍광석
오병훈
이규범
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020120073187A priority Critical patent/KR101327748B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101327748B1 publication Critical patent/KR101327748B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The disclosed technology relates to a power signal generating method. The virtual power signal generating method randomly generating a power signal which may be generated in a distribution system comprises a step of inputting an irregular first power signal; a step of classifying the inputted first power signal to a type including at least one among an instantaneous voltage drop state, a harmonic state, a normal voltage state, or a transient state according to methods of evaluating power quality; a step of dividing the classified first power signal into one or more segments; a step of generating a successive second power signal using some of the segments; and a step of smoothing the second power signal. Therefore, the power signal generating method is performed to effectively analyze the power quality. [Reference numerals] (110) Inputting a first power signal;(120) Classifying the inputted first power signal to a type;(130) Dividing the classified first power signal into segments;(140) Generating a second power signal;(150) Smoothing;(AA) Start;(BB) End

Description

전력품질 분류 방법의 평가를 위한 전력신호 생성 방법 {Power Signal Generation Method for Assessment of Power Quality Classification}        Power signal generation method for evaluation of power quality classification method {Power Signal Generation Method for Assessment of Power Quality Classification}

개시된 기술은 배전계통에서 발생할 수 있는 전력신호를 임의로 생성하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하지만 제한됨 없이는, 정상상태, 과도상태 (Transient), 고조파 (Harmonics Distortion) 및 순시전압강하(Sag)의 전력품질 분류 방법의 정량적 평가를 위해 통계적 확률 모델을 적용하여 연속된 전력신호를 생성하는 방법에 관한 것이다.The disclosed technique relates to a method of arbitrarily generating a power signal that can occur in a distribution system, and in more detail, without limitation, power quality of steady state, transient, harmonics distortion, and instantaneous voltage drop. The present invention relates to a method for generating a continuous power signal by applying a statistical probability model for quantitative evaluation of a classification method.

전력기술의 발전에 따라 비선형부하로 발생하는 전력품질 외란 신호의 분류 방법이 중요한 문제로 대두되고 있다. 그러나 다양한 전력품질 외란 신호의 분류 방법에 대한 평가를 위해서 사용하는 전력신호 데이터를 얻기 위해 단발성의 주기를 갖는 이상 전압과 전류 파형을 관찰하기에는 어려움이 많고, 비주기성 또는 언제 발생할지 모르는 단발성의 이상 전압과 전류 파형을 관찰하기 위해 긴 시간을 소모하는 것은 효율적이지 못하기 때문에 다양한 모의 장치와 전력신호 생성 방법이 개발되었다. 그러나 이러한 종래의 방법들은 규칙기반의 정형화된 전력신호를 생성하였고, 이를 활용하여 평가하기 때문에 정형화되지 않은 신호에 대해 변별력이 떨어지는 문제점이 있었다.With the development of power technology, the method of classifying the power quality disturbance signal generated by nonlinear load has emerged as an important problem. However, it is difficult to observe anomalous voltage and current waveforms with a single period to obtain power signal data used for evaluating various power quality disturbance signal classification methods. Since it is not efficient to spend long time observing overcurrent waveforms, various simulation devices and power signal generation methods have been developed. However, these conventional methods generate a rule-based standardized power signal, and there is a problem that the discrimination power of the non-standardized signal is lowered because it is evaluated by using the same.

전력품질의 분류에 대한 종래기술로는 한국 공개특허 제10-2007-0046283호 (발명의 명칭 : 전력품질 외란 발생장치 및 이를 이용한 테스트방법)이 있다.Conventional technology for the classification of power quality is Korean Patent Publication No. 10-2007-0046283 (name of the invention: a power quality disturbance generator and a test method using the same).

개시된 기술은 다양한 전력품질 분류 방법의 정량적 평가를 위해 배전계통에서 발생할 수 있는 정상 전압 및 정상 전압에서 벗어나는 불규칙한 사고 전압의 연속적인 전력신호를 생성하는 방법을 제공하는데 있다.The disclosed technique provides a method for generating a continuous power signal of a normal voltage and an irregular fault voltage that may occur in a distribution system for quantitative evaluation of various power quality classification methods.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 개시된 기술의 제 1 측면은 배전계통에서 발생할 수 있는 전력신호를 임의로 생성하는 가상 전력신호 생성 방법에 있어서, 불규칙한 제 1 전력신호를 입력하는 단계, 입력한 제 1 전력신호를 전력품질 평가 방법에 따라 순시전압강하(Sag), 고조파(Harmonics Distortion), 정상전압(normal) 또는 과도상태(transient) 중 적어도 하나를 포함하는 유형으로 분류하는 단계, 분류된 제 1 전력신호를 적어도 하나의 세그먼트들로 나누는 단계, 적어도 하나의 세그먼트 들 중 일부를 이용하여 연속하는 제 2 전력신호를 생성하는 단계 및 제 2 전력신호를 스무딩(smoothing)하는 단계를 포함하는 전력신호 생성 방법을 제공하는데 있다.In order to achieve the above technical problem, a first aspect of the disclosed technology is a virtual power signal generation method for arbitrarily generating a power signal that may occur in a distribution system, the method comprising: inputting an irregular first power signal and inputting a first power signal Classifying the classified into a type including at least one of an instantaneous voltage drop, a harmonics distortion, a normal voltage, or a transient state according to a power quality evaluation method, and classifying the classified first power signal. Providing a power signal generation method comprising dividing into at least one segments, generating a continuous second power signal using some of the at least one segments, and smoothing the second power signal; It is.

개시된 기술의 실시 예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시 예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. Embodiments of the disclosed technique may have effects that include the following advantages. It should be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, since the embodiments of the disclosed technology are not meant to include all such embodiments.

개시된 기술의 일 실시예에 따르면 전력품질 분류 방법의 평가를 위한 전력신호 생성 방법에 의해 생성된 전력신호를 이용하여 전력품질 분류 방법에 대한 성능을 평가 할 수 있다. 따라서, 언제 발생할지 모르는 전력신호의 이상 전압을 감지하기 위해 요구되는 시간 및 비용을 절감하여 효율적으로 전력신호에 대한 분석을 수행하는 효과를 제공한다.According to an embodiment of the disclosed technology, the performance of the power quality classification method may be evaluated using the power signal generated by the power signal generation method for the evaluation of the power quality classification method. Therefore, it is possible to reduce the time and cost required to detect an abnormal voltage of the power signal which may occur at any time, thereby providing an effect of efficiently analyzing the power signal.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 전력신호 생성 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 전력신호 생성 흐름에서의 전력신호가 생성 될 수 있는 모든 경우의 확률을 나타내는 도면이다.
도 3은 개시된 기술의 일 실시예에서 사용하는 통계적 확률 모델을 적용한 전력신호 생성 방법에 대한 도면이다.
도 4는 개시된 기술의 일 실시예에서 생성한 전력신호의 전압 파일 및 태그 파일의 일부분의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스무딩 작업이 완료된 전력 신호를 나타내는 도면이다.
1 is a flowchart of a method of generating a power signal according to an embodiment of the disclosed technology.
2 is a diagram illustrating the probability of all cases in which a power signal in the power signal generation flow may be generated.
3 is a diagram for a power signal generation method applying a statistical probability model used in an embodiment of the disclosed technology.
4 illustrates an example of a portion of a voltage file and a tag file of a power signal generated in one embodiment of the disclosed technology.
5 is a diagram illustrating a power signal in which a smoothing operation is completed according to one embodiment of the disclosed technology.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are used to distinguish one element from another and should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to", should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "include" or "have" refer to features, numbers, steps, operations, components, parts, or parts thereof described. It is to be understood that the combination is intended to be present, but not to exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Each step may occur differently from the stated order unless the context clearly dictates the specific order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed to be consistent with the meanings in the context of the related art and should not be construed as having ideal or overly formal meanings unless expressly defined in this application. .

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 전력신호 생성 방법에 대한 순서도이다. 도 1을 참조하면 전력신호 생성 방법은 제 1 전력신호를 입력하는 단계(110), 제 1 전력신호의 유형을 분류하는 단계(120), 전력신호를 세그먼트로 분류하는 단계(130), 세그먼트를 이용하여 제 2 전력신호를 생성하는 단계(140) 및 생성한 제 2 전력신호를 스무딩(Smoothing)하는 단계를 포함한다. 110 단계에서는 제 1 전력신호를 입력한다. 개시된 기술의 일 실시예에 따른 상세한 설명을 위하여 이하부터는 배전계통에서 발생할 수 있는 정상전압 및 정상 전압 범주에 벗어나는 불규칙한 사고 전압을 제 1 전력신호라 하겠다. 1 is a flowchart of a method of generating a power signal according to an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 1, a method of generating a power signal includes inputting a first power signal 110, classifying a type of a first power signal 120, classifying a power signal into segments 130, and segmenting a segment. Generating a second power signal by using 140; and smoothing the generated second power signal. In step 110, the first power signal is input. For detailed description according to an embodiment of the disclosed technology, hereinafter, the normal voltage and the irregular accident voltage that deviate from the normal voltage range that may occur in the distribution system will be referred to as a first power signal.

앞서 언급한 바와 같이 110 단계에서의 제 1 전력신호는 배전계통에서 발생 가능한 정상 및 사고 전압을 포함한다. 불규칙한 사고 전압이라 함은 전력신호의 파형, 전압의 주기가 불규칙하거나 또는 파형이 왜곡된다는 것을 의미한다. 일례로, 제 1 전력신호는 전원의 이상으로 인하여 전압이 불규칙하게 발생하거나 또는 배전계통에서 발생한 장애로 인하여 전력신호가 불규칙하게 바뀌는 것일 수 있다. 다른 일례로, 제 1 전력신호는 벼락으로 인하여 전압이 짧은 시간 동안 주기성을 잃은 것일 수도 있다. As mentioned above, the first power signal in step 110 includes normal and fault voltages that may occur in the distribution system. Irregular fault voltage means that the waveform of the power signal, the voltage cycle is irregular or the waveform is distorted. For example, the first power signal may be an irregular voltage generated due to an abnormal power supply or an irregular change in the power signal due to an obstacle occurring in the distribution system. As another example, the first power signal may be one in which the voltage has lost periodicity due to a lightning strike.

한편, 이러한 제 1 전력신호는 배전계통에서 이용하는 전력신호들의 일반적인 특성상 언제 발생하는지 예측할 수 없다. 즉, 제 1 전력신호의 어느 시점에서부터 이상 신호가 발생하는지 알 수 없으므로, 이와 같이 불규칙한 전력신호가 입력되는 것을 측정하기 위해서는 소요되는 시간 및 비용을 최소화 할 필요가 있다. 종래기술의 경우에는 이러한 전력신호의 이상여부를 판별하게 위하여 모의 장치를 이용하여 시험을 수행하였으나, 비용이 많이 들어가고 소요되는 시간이 많이 걸리는 이유로 인하여 다소 한계를 가지고 있었다. On the other hand, it is impossible to predict when such a first power signal occurs due to the general characteristics of power signals used in the distribution system. That is, since it is not known from which point of time the first power signal occurs, it is necessary to minimize the time and cost required to measure the input of the irregular power signal. In the prior art, a test was performed using a simulation apparatus to determine whether an abnormality of such a power signal occurred, but it was somewhat limited due to the high cost and time required.

또한, 종래기술의 모의 장치에서 이용하는 전력신호는 특정규칙에 의한 정형화된 전력신호이기 때문에 변별력에 대한 문제 역시 가지고 있다. 반면 개시된 기술의 일 실시예에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 EMTP(Electro-Magnetic Transients Program) 시뮬레이터로 생성한 전력신호를 전력품질 평가 방법에 의해 정상 신호 및 이상 신호로 분리하고, 분리된 신호를 세그먼트로 분류하여 분류된 세그먼트를 랜덤한 값을 기반으로 하는 통계적 확률 모델을 적용하여 연속된 신호를 생성한다. 따라서, 정형화된 전력신호를 이용하는 것이 아닌, 실제로 배전계통에서 발생 가능한 전력신호를 입력하여 변별력 있는 전력신호의 품질을 판별하고, 이상 전압 또는 이상 주기를 포함하는 전력신호를 이용하여 연속된 전력신호를 생성한다. 연속된 전력신호를 생성하는 단계는 이하에서 설명한다.In addition, since the power signal used in the simulation apparatus of the prior art is a power signal formulated by a specific rule, there is also a problem of discrimination power. On the other hand, in an embodiment of the disclosed technology, a power signal generated by an Electro-Magnetic Transients Program (EMTP) simulator is separated into a normal signal and an abnormal signal by a power quality evaluation method, and the separated signal is divided into a method for solving these problems. Classified segments are generated by applying statistical probability models based on random values. Therefore, the quality of the discriminating power signal is determined by inputting the power signal that can actually be generated in the distribution system, rather than using the standardized power signal, and using the power signal including an abnormal voltage or an abnormal period to generate a continuous power signal. Create The generation of the continuous power signal is described below.

120 단계에서는 110 단계에서 입력받은 제 1 전력신호의 유형을 분류한다. 전력신호의 유형은 순시전압강하(Sag), 고조파(Harmonics Distortion), 정상전압(normal) 또는 과도상태(transient) 중 적어도 하나를 포함한다. In step 120, the type of the first power signal received in step 110 is classified. The type of power signal includes at least one of an instantaneous voltage drop (Sag), harmonics (Harmonics Distortion), normal voltage (transient) or transient (transient).

전압강하(Sag)는 인접한 지역의 전력사고 또는 전동기와 같은 대용량의 부하를 발생시키는 장치를 가동하였을 때 발생하는 유형으로 외란 신호 중 전체의 약 70%의 비중을 차지할 정도로 빈도가 많이 발생한다. The voltage drop is a type that occurs when a device generating a large load such as an electric accident or an electric motor in an adjacent area is operated, and the frequency sag occurs frequently to account for about 70% of the total disturbance signal.

고조파(Harmonics Distortion)는 비선형 부하로 인하여 많이 발생하고 있으며, 특히 전동기의 부하 또는 컴퓨터와 같은 스위칭 전원의 증가로 인하여 발생하는 유형이다. 추가로, 고조파는 정현파 주파수의 일정치 만큼 증가된 주파수를 갖기 때문에 전원의 효율을 감소시키고 전자파와 같은 인체에 유해한 신호를 생성한다. Harmonics (Harmonics Distortion) are a lot of non-linear loads, especially due to the increase in the load of the motor or switching power supply, such as a computer. In addition, harmonics have frequencies increased by a certain amount of sinusoidal frequencies, thereby reducing the efficiency of the power supply and generating harmful signals such as electromagnetic waves.

과도상태(transient) 신호는 순시전압강하(Sag), 고조파 (Harmonics Distortion) 또는 정상전압(normal)의 유형들이 특정 시점을 기준으로 서로 변환할 때 발생하는 유형이다. 과도상태 신호에 대한 상세한 설명은 도 3를 통하여 후술한다. A transient signal is a type that occurs when types of sag, harmonics distortion, or normal are converted to each other based on a specific point in time. Detailed description of the transient signal will be described later with reference to FIG. 3.

한편, 이러한 전력신호의 유형은 IEEE 1159의 전력품질의 평가 방법에 의해 정상 전압, 과도상태(transient), 고조파(Harmonics Distortion), 순시전압강하(Sag)의 4가지 전압으로 분리되어 진다.On the other hand, the power signal type is divided into four voltages: the normal voltage, the transient, the harmonics, and the instantaneous voltage drop.

130 단계에서는 앞서 유형을 분류한 제 1 전력신호를 세그먼트로 분류한다. 세그먼트는 설정한 기준 값에 따라 제 1 전력신호에서 분리된 4가지 전압을 각각 세분화한 것을 의미한다. 예컨대, 세그먼트는 제 1 전력신호를 기준 값에 따라 세분화한 것이고, 기준 값은 세분화 하는 범위를 의미한다. 즉, 세분화 하는 범위가 작으면 작을수록 더 많은 세분화가 이루어진다.In operation 130, the first power signal classified by the type is classified into segments. A segment is a segmentation of four voltages separated from the first power signal according to a set reference value. For example, the segment is a segmentation of the first power signal according to a reference value, and the reference value refers to a segmentation range. In other words, the smaller the range of subdivision, the more subdivision is achieved.

세그먼트를 분류하기 위하여 개시된 기술의 일 실시예에서는 아래의 수학식 1을 이용한다.In an embodiment of the disclosed technique for classifying segments, Equation 1 below is used.

Figure 112012053767881-pat00001
Figure 112012053767881-pat00001

유형을 분리하기 위해 입력으로 들어온 전력신호는 1부터 255까지 데이터의 1사이클로 이루어져 있다. 여기에서

Figure 112012053767881-pat00002
는 유형을 분류한 제 1 전력신호의 이전 신호이고,
Figure 112012053767881-pat00003
는 유형을 분류한 제 1 전력신호의 현재 신호이다. 그리고
Figure 112012053767881-pat00004
는 미리 설정한 임계값이다. The power signal coming into the input to separate types consists of 1 cycle of data from 1 to 255. From here
Figure 112012053767881-pat00002
Is the previous signal of the first power signal classified the type,
Figure 112012053767881-pat00003
Is the current signal of the first power signal classified by type. And
Figure 112012053767881-pat00004
Is a preset threshold.

개시된 기술의 일 실시예에 대한 상세한 설명을 위하여 먼저 입력된 순서에 따라 이전 신호를 제 1 전력신호의 제 1 구간이라 하고, 현재 신호를 제 1 전력신호의 제 2 구간이라 하겠다. 그리고 이전 신호의 입력과 현재 신호의 입력으로 각각 나누어 설명한다. For a detailed description of an embodiment of the disclosed technology, the previous signal is called a first section of the first power signal and the current signal is called a second section of the first power signal in the order entered first. Next, the input of the previous signal and the input of the current signal will be described.

이러한 수학식에 따라 만약 이전 신호의 입력

Figure 112012053767881-pat00005
의 값과 현재 신호의 입력
Figure 112012053767881-pat00006
의 차이의 절대 값을 모두 더한 값이 수학식 1의 계산에 따라 임계값
Figure 112012053767881-pat00007
보다 크면 현재 입력된 제 1 전력신호의 제 2 구간과 이전에 입력된 제 1전력신호의 제 1 구간이 서로 유형이 다른 것으로 판단하고, 임계값
Figure 112012053767881-pat00008
보다 작으면 현재 입력된 제 1전력신호의 제 2 구간과 이전에 입력된 제 1 전력신호의 제 1 구간이 같은 유형이라고 판단한다. 예컨대, 임계값
Figure 112012053767881-pat00009
는 750일 수 있다.According to this equation, if the input of the previous signal
Figure 112012053767881-pat00005
The value of and the input of the current signal
Figure 112012053767881-pat00006
The sum of all the absolute values of the difference of
Figure 112012053767881-pat00007
If it is greater than the second section of the currently input first power signal and the first section of the previously input first power signal is determined that the type is different from each other, the threshold value
Figure 112012053767881-pat00008
If smaller, it is determined that the second section of the currently input first power signal and the first section of the previously input first power signal are the same type. For example, threshold
Figure 112012053767881-pat00009
May be 750.

140 단계에서는 앞서 130 단계에서 분류한 세그먼트를 이용하여 제 2 전력신호를 생성한다. 제 2 전력신호는 파형, 전압 또는 주기가 연속하는 신호이다. 140 단계에서는 제 1 전력신호로부터 분류한 복수개의 세그먼트의 일부를 연결하여 통계적 확률 모델의 랜덤한 값으로 제 2 전력신호를 생성한다. 세그먼트들을 연결하는데 있어서, 140 단계는 랜덤한 사이클에 따라 세그먼트들을 연결한다. 일례로, 랜덤 함수에 따라 연속할 수 있는 사이클이 변하기 때문에 다양한 사이클씩 세그먼트들을 연결하여 제 2 전력신호를 생성하는 것일 수 있다. In step 140, a second power signal is generated using the segments classified in step 130. The second power signal is a signal in which waveforms, voltages or periods are continuous. In operation 140, a plurality of segments classified from the first power signal are connected to generate a second power signal using a random value of the statistical probability model. In connecting the segments, step 140 connects the segments according to a random cycle. For example, since cycles that can be continued vary according to a random function, the second power signal may be generated by connecting segments by various cycles.

한편, 140 단계에서 생성된 제 2 전력신호는 연속성을 가지고 있으나, 앞서 설명한 바와 같이 미리 설정한 사이클에 따라 세그먼트의 일부를 연결하여 생성하였으므로, 연결된 부분에 미세한 균열이 존재하거나 연결부분이 부자연스러울 가능성이 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 방안으로 150 단계에서 제 2 전력신호를 스무딩한다.On the other hand, the second power signal generated in step 140 has a continuity, but as described above was generated by connecting a portion of the segment according to a predetermined cycle, there is a possibility that there is a minute crack or unnatural connection in the connected portion There is this. Therefore, in order to solve this problem, the second power signal is smoothed in step 150.

150 단계에서는 생성한 제 2 전력신호를 스무딩(Smoothing)한다. 스무딩은 제 2 전력신호의 연결부분 기준으로

Figure 112013070619113-pat00016
포인트만큼 연결부위의 앞과 뒤 부분을 이동시키며 이동 평균을 구한다. 예컨대,
Figure 112013070619113-pat00017
포인트는 5포인트이고, 현재 포인트와 현재 포인트의 앞과 뒤 부분을 포함한 5포인트의 이동 평균을 구하여 저장하고, 한 포인트씩 이동하면서 부자연스러운 연결부위를 평활화하는 것이다.In operation 150, the generated second power signal is smoothed. Smoothing is based on the connection part of the second power signal.
Figure 112013070619113-pat00016
The moving average is obtained by moving the front and rear parts of the joint by points. for example,
Figure 112013070619113-pat00017
The point is 5 points, and the moving average of 5 points including the current point and the front and rear part of the current point is obtained and stored, and the unnatural connection is smoothed while moving by one point.

도 2는 전력신호 생성 흐름에서의 전력신호가 생성될 수 있는 모든 확률을 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이 전력신호는 순시전압강하(Sag), 고조파(Harmonics Distortion), 정상전압(normal) 또는 과도상태(transient) 중 하나 이상을 포함한다. 하지만 과도상태 신호를 거치지 않는 경우는 확률 상 거의 0에 가깝게 된다. 즉, 도 2와는 달리 정상 신호가 이상 신호로 변하거나 또는 반대로 이상 신호가 정상 신호로 변하는 과정에 있어서 개시된 기술의 일 실시예에서는 반드시 과도상태(transient)를 거치게 된다. 따라서 개시된 기술에서는 도 3을 참조하여 통계적 확률 모델을 적용한 전력신호를 생성하였다. 물론 경우에 따라 도 2와 같이 신호를 생성하는 방법도 배제하지는 않고 있으며, 이러한 방법은 이 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 2 is a diagram showing all the probability that a power signal can be generated in a power signal generation flow. As described above, the power signal includes one or more of an instantaneous voltage drop, a harmonics distortion, a normal voltage, or a transient state. However, if it does not go through the transient signal, the probability is almost zero. That is, unlike in FIG. 2, one embodiment of the disclosed technology undergoes a transient state in a process of changing a normal signal into an abnormal signal or vice versa. Therefore, the disclosed technology generates a power signal applying a statistical probability model with reference to FIG. 3. Of course, in some cases, the method of generating a signal is not excluded as shown in FIG. 2, and the method may be fully understood by those skilled in the art.

도 3은 개시된 기술의 일 실시예에서 사용하는 통계적 확률 모델을 적용한 전력신호 생성의 흐름을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 정상전압은 순시전압강하 또는 고조파 상태로 변할 수 있고, 순시전압강하는 정상전압 또는 고조파 상태로 변할 수 있다. 그리고 고조파는 정상전압 또는 순시전압강하 상태로 변할 수 있다. 상술한 바와 같이 각각 변하는 과정에 있어서 개시된 기술의 일 실시예에서는 반드시 과도상태(transient)를 거치게 된다. 즉, 정상전압은 바로 순시전압강하 또는 고조파 상태로 변환될 수 없다. 그리고 순시전압강하는 바로 정상전압 또는 고조파 상태로 변환될 수 없다. 또한 고조파는 바로 정상전압 또는 순시전압강하 상태로 변환될 수 없다.  3 is a diagram illustrating a flow of power signal generation using a statistical probability model used in an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 3, the normal voltage may change into an instantaneous voltage drop or a harmonic state, and the instantaneous voltage drop may change into a normal voltage or harmonic state. And the harmonics can be changed to a steady voltage or instantaneous voltage drop state. As described above, in an exemplary embodiment of the disclosed technology, a transient state is necessarily passed. In other words, the steady voltage cannot be immediately converted into an instantaneous voltage drop or a harmonic state. And the instantaneous voltage drop cannot be converted to the normal voltage or harmonic state. In addition, harmonics cannot be converted directly to steady state or instantaneous voltage drop states.

도 4는 개시된 기술의 일 실시예에서 생성한 전력신호에 대한 전압 파일 및 태그파일의 일부를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면 전력신호의 유형이 바뀌는 때마다 그에 따른 태그를 순차적으로 저장함을 알 수 있다. 저장되는 태그는 예컨대, 텍스트 또는 한글과 같은 문서편집기에 저장하는 것일 수 있다.4 is a diagram illustrating a portion of a voltage file and a tag file for a power signal generated in an embodiment of the disclosed technology. Referring to FIG. 4, whenever the type of the power signal is changed, the tag is sequentially stored. The tag to be stored may be stored in a text editor such as text or Korean.

도 5는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스무딩 작업이 완료된 전력 신호를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이 개시된 기술의 일 실시예에서는 세그먼트들을 기준 사이클에 따라 연결하여 제 2 전력신호를 생성한다. 스무딩은 이러한 생성과정에 있어서 발생하는 기준 포인트만큼 제 2 전력신호의 연결부위를 이동하여 평활화하는 것이다. 5 is a diagram illustrating a power signal in which a smoothing operation is completed according to one embodiment of the disclosed technology. As described above, in an embodiment of the disclosed technique, segments are connected according to a reference cycle to generate a second power signal. Smoothing is the smoothing by moving the connection part of the second power signal by a reference point generated in the generation process.

도 5를 참조하면 개시된 기술의 일 실시예는 임의로 생성한 제 2 전력신호를 스무딩하여 연결부위의 부자연스러움을 제거하여 연속하는 제 2 전력신호를 생성한다. 따라서, 실제 배전계통에서 발생 가능한 이상 전력신호에 대한 판별 및 이를 기반으로 임의의 연속성을 가진 전력신호를 생성하여 전력품질 분류 방법의 평가를 위한 전력신호를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 5, an embodiment of the disclosed technique smoothes a randomly generated second power signal to remove unnaturalness of a connection portion to generate a continuous second power signal. Accordingly, it is possible to provide an electric power signal for evaluating an electric power quality classification method by generating an electric power signal having an arbitrary continuity based on the determination of an abnormal electric power signal that may occur in an actual distribution system.

개시된 기술의 실시예를 통한 전력신호 생성 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의해 정해져야 할 것이다.
The method for generating a power signal through an embodiment of the disclosed technology has been described with reference to the embodiment shown in the drawings for clarity, but this is merely an example, and those skilled in the art may various modifications and equivalents therefrom. It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the disclosed technology should be defined by the appended claims.

110 : 제 1 전력신호 입력 120 : 전력신호 유형 분류
130 : 세그먼트 분류 140 : 제 2 전력신호 생성
150 : 스무딩(Smoothing)
110: first power signal input 120: power signal type classification
130: segment classification 140: second power signal generation
150: Smoothing

Claims (6)

배전계통에서 발생할 수 있는 전력신호를 임의로 생성하는 가상 전력신호 생성 방법에 있어서,
불규칙한 제 1 전력신호를 입력하는 단계;
상기 입력한 제 1 전력신호를 전력품질 평가 방법에 따라 순시전압강하(Sag), 고조파(Harmonics Distortion), 정상전압(normal) 또는 과도상태(transient) 중 적어도 하나를 포함하는 유형으로 분류하는 단계;
상기 분류된 제 1 전력신호를 적어도 하나의 세그먼트들로 나누는 단계;
상기 적어도 하나의 세그먼트 들 중 일부를 이용하여 연속하는 제 2 전력신호를 생성하는 단계; 및
상기 제 2 전력신호를 스무딩(smoothing)하는 단계를 포함하는 전력신호 생성 방법.
In the virtual power signal generation method for randomly generating a power signal that can occur in the distribution system,
Inputting an irregular first power signal;
Classifying the input first power signal into a type including at least one of an instantaneous voltage drop, a harmonics distortion, a normal voltage, and a transient state according to a power quality evaluation method;
Dividing the classified first power signal into at least one segment;
Generating a continuous second power signal using some of the at least one segments; And
And smoothing the second power signal.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전력신호를 입력하는 단계는,
EMTP(Electro-Magnetic Transients Program) 시뮬레이터를 이용하는 전력신호 생성 방법.
The method of claim 1, wherein the inputting of the first power signal comprises:
Power signal generation method using an Electro-Magnetic Transients Program (EMTP) simulator.
제 1 항에 있어서, 상기 전력품질 평가 방법은,
통계적 확률 모델을 이용하고, 상기 통계적 확률 모델은 고유의 랜덤 수를 발생하는 전력신호 생성 방법.
According to claim 1, The power quality evaluation method,
Using a statistical probability model, the statistical probability model generating a unique random number.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전력신호는,
제 1 구간 및 제 2 구간을 포함하고, 상기 유형으로 분류하는 단계는 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간의 유형을 판별하게 위하여 아래의 수학식을 이용하고, 상기 제 1 구간은 상기 제 1 전력신호의 이전 신호이고, 상기 제 2 구간은 상기 제 1 전력신호의 현재 신호인 전력신호 생성 방법.
Figure 112013070619113-pat00010

(상기 수학식에서
Figure 112013070619113-pat00018
는 유형을 분류한 제 1 전력신호의 이전 신호이고,
Figure 112013070619113-pat00019
는 유형을 분류한 제 1 전력신호의 현재 신호이고,
Figure 112013070619113-pat00020
는 미리 설정한 임계값이며 상기 이전 신호의 입력
Figure 112013070619113-pat00021
의 값과 상기 현재 신호의 입력
Figure 112013070619113-pat00022
의 차이의 절대 값을 모두 더한 값이 상기
Figure 112013070619113-pat00023
보다 크면 type classification이 다른 것으로 판단하여 상기 현재 신호를 새로운 유형으로 정의하고, 상기 절대값을 모두 더한 값이
Figure 112013070619113-pat00024
보다 작으면 상기 현재 신호와 상기 이전 신호를 같은 것으로 판단하여 상기 현재 신호를 동일한 유형으로 정의한다.)
The method of claim 1, wherein the first power signal,
Including the first section and the second section, the step of classifying the type using the following equation to determine the type of the first section and the second section, the first section is the first power And a second signal is a current signal of the first power signal.
Figure 112013070619113-pat00010

(In the above formula
Figure 112013070619113-pat00018
Is the previous signal of the first power signal classified the type,
Figure 112013070619113-pat00019
Is the current signal of the first power signal classified type,
Figure 112013070619113-pat00020
Is a preset threshold value and the input of the previous signal
Figure 112013070619113-pat00021
The value of and the input of the current signal
Figure 112013070619113-pat00022
The absolute value of the difference of the sum of all the above
Figure 112013070619113-pat00023
If greater than, it is determined that the type classification is different, and the current signal is defined as a new type, and the sum of all the absolute values
Figure 112013070619113-pat00024
If smaller, the current signal is determined to be the same as the previous signal, and the current signal is defined as the same type.)
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전력신호를 생성하는 단계는,
기준 싸이클(Cycle)에 따라 상기 적어도 하나의 세그먼트 중 일부를 연결하여 상기 제 2 전력신호를 생성하고, 상기 기준 싸이클은 미리 사용자가 설정하는 전력신호 생성 방법.
The method of claim 1, wherein the generating of the second power signal comprises:
And generating a second power signal by connecting a part of the at least one segment according to a reference cycle, and setting the reference cycle in advance by a user.
제 1 항에 있어서, 상기 스무딩하는 단계는,
상기 생성된 제 2 전력신호의 연결되는 부분의 앞과 뒤 부분을
Figure 112013070619113-pat00025
포인트(Point)씩 이동 평균을 구하고, 상기
Figure 112013070619113-pat00026
포인트만큼 제 2 전력신호의 연결부위를 이동하여 평활화하는 평균값을 포함하는 전력신호 생성 방법.
The method of claim 1, wherein the smoothing comprises:
The front and rear portions of the connected portion of the generated second power signal
Figure 112013070619113-pat00025
Calculate moving average by point,
Figure 112013070619113-pat00026
And a mean value for moving and smoothing the connection portion of the second power signal by a point.
KR1020120073187A 2012-07-05 2012-07-05 Power signal generation method for assessment of power quality classification KR101327748B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120073187A KR101327748B1 (en) 2012-07-05 2012-07-05 Power signal generation method for assessment of power quality classification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120073187A KR101327748B1 (en) 2012-07-05 2012-07-05 Power signal generation method for assessment of power quality classification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101327748B1 true KR101327748B1 (en) 2013-11-11

Family

ID=49857357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120073187A KR101327748B1 (en) 2012-07-05 2012-07-05 Power signal generation method for assessment of power quality classification

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101327748B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200035541A (en) 2018-09-27 2020-04-06 한국전기연구원 Power and harmonics simulation apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000074999A (en) * 1999-05-27 2000-12-15 윤문수 Apparatus and method for measuring the power quality
KR20100106919A (en) * 2009-03-24 2010-10-04 주식회사 세니온 Apparatus and system for managing electric power
KR20110078578A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 한국전력공사 System and method for testing of distribution

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000074999A (en) * 1999-05-27 2000-12-15 윤문수 Apparatus and method for measuring the power quality
KR20100106919A (en) * 2009-03-24 2010-10-04 주식회사 세니온 Apparatus and system for managing electric power
KR20110078578A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 한국전력공사 System and method for testing of distribution

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200035541A (en) 2018-09-27 2020-04-06 한국전기연구원 Power and harmonics simulation apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kong et al. Development of a novel protection device for bipolar HVDC transmission lines
Kulkarni et al. Incipient fault location algorithm for underground cables
Park et al. Assessment of system voltage sag performance based on the concept of area of severity
Bhui et al. Application of recurrence quantification analysis to power system dynamic studies
KR20090010536A (en) System and method for determining areas of vulnerability for voltage sags assessment, and a medium having computer readable program for executing the method
Liu et al. A condition-based maintenance model considering multiple maintenance effects on the dependent failure processes
Ding et al. Locational sensitivity investigation on PV hosting capacity and fast track PV screening
Kontis et al. Modal analysis of active distribution networks using system identification techniques
Yin et al. New methods exploration for harmonic source identification technologies
Sheeba et al. Simulation of impulse voltage generator and impulse testing of insulator using MATLAB Simulink
Yao et al. Review and recent developments in DC arc fault detection
Celeita et al. Fault location framework for distribution systems with DG using DSSim-PC
Ilie et al. Reliability equivalents of LV and MV distribution networks
Zhang et al. Estimation of interarea electromechanical modes during ambient operation of the power systems using the RDT–ITD method
KR101327748B1 (en) Power signal generation method for assessment of power quality classification
JP5659841B2 (en) Parameter analyzer for harmonic calculation of power system and parameter estimation method for harmonic calculation
Sundar et al. Nk failure analysis algorithm for identification of extreme events for cascading outage pre-screening process
Lopes et al. A transient based approach to diagnose high impedance faults on smart distribution networks
De Oliveira-De Jesus et al. Methodology to assess performance indexes for sensitivity, selectivity, and speed of coordination of directional overcurrent protections
CN107785875B (en) Method and system for calculating line operation overvoltage generated in case of single-pole ground fault
Polymeneas et al. Margin-based framework for online contingency selection in unbalanced networks
Kalavathi et al. Modeling transformer internal short circuit faults using neural network techniques
Grasso et al. Simulation Model and Experimental Setup for Power Quality Disturbances Methodologies Testing and Validation
Nadeem et al. On HVDC protection IED testing: challenges and outlook
Ali et al. Graphical analysis of ferroresonance modes in a voltage transformer energized through grading capacitance using correlation function

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee