KR101361085B1 - Apparatus and Method for controlling abnormal current - Google Patents

Apparatus and Method for controlling abnormal current Download PDF

Info

Publication number
KR101361085B1
KR101361085B1 KR1020120010437A KR20120010437A KR101361085B1 KR 101361085 B1 KR101361085 B1 KR 101361085B1 KR 1020120010437 A KR1020120010437 A KR 1020120010437A KR 20120010437 A KR20120010437 A KR 20120010437A KR 101361085 B1 KR101361085 B1 KR 101361085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor device
current control
current
accident
fault current
Prior art date
Application number
KR1020120010437A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130089077A (en
Inventor
고태국
장재영
안민철
Original Assignee
군산대학교산학협력단
연세대학교 산학협력단
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 군산대학교산학협력단, 연세대학교 산학협력단 filed Critical 군산대학교산학협력단
Priority to KR1020120010437A priority Critical patent/KR101361085B1/en
Publication of KR20130089077A publication Critical patent/KR20130089077A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101361085B1 publication Critical patent/KR101361085B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/028—Current limitation by detuning a series resonant circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit

Abstract

전력 계통에 있어서 사고 발생시, 공진 회로를 통해 사고 전류의 과도한 흐름을 방지하고, 반도체 소자를 통해 전류가 흐르는 경로를 바꾸어 가변 저항값의 조정을 통해 사고 전류의 양을 제어하는 사고 전류 제어 장치 및 방법이 제공된다. 상기 사고 전류 제어 장치는 일단은 발전소의 송전선과 연결되고, 타단은 부하와 직렬로 연결되는 사고 전류 제어 장치로서, 커패시터, 인덕터 및 반도체 소자를 포함하여 직렬로 구성되는 직렬 회로; 상기 직렬 회로의 양단에 병렬로 연결되는 가변 저항; 및 상기 반도체 소자의 동작 및 상기 가변 저항의 크기를 제어하는 제어부를 포함한다. Accident current control device and method for preventing excessive flow of accident current through the resonant circuit in the power system and controlling the amount of accident current by adjusting the variable resistance value by changing the path through which the current flows through the semiconductor device This is provided. The fault current control device is a fault current control device, one end of which is connected to a transmission line of a power plant and the other end of which is connected in series with a load, comprising: a series circuit including a capacitor, an inductor, and a semiconductor element in series; A variable resistor connected in parallel to both ends of the series circuit; And a controller for controlling the operation of the semiconductor device and the size of the variable resistor.

Description

사고 전류 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for controlling abnormal current}Apparatus and Method for controlling abnormal current

본 발명은 사고 전류 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력 계통에 있어서 사고 발생시, 공진 회로를 통해 사고 전류의 과도한 흐름을 방지하고, 반도체 소자를 통해 전류가 흐르는 경로를 바꾸어 가변 저항값의 조정을 통해 사고 전류의 양을 제어하는 사고 전류 제어 장치 및 방법에 대한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling an accident current, and more particularly, to prevent excessive flow of an accident current through a resonant circuit when an accident occurs in a power system, and to change a path through which a current flows through a semiconductor device to change a variable resistance value. It is about an accident current control device and method for controlling the amount of accident current through the adjustment of.

도 1은 종래의 전력 송전 시스템에서, 선로의 고장을 발생시킬 수 있는 다양한 원인들을 예시하는 도면이다. 선로 고장의 원인으로는 낙뢰에 의한 경우, 나무 등 구조물과의 접촉 자동차 사고 등에 의한 설비 고장, 동물 등의 접촉, 공사중 실수에 의한 사고 등을 들 수 있다. 1 is a diagram illustrating various causes that may cause a failure of a line in a conventional power transmission system. The cause of the track failure is a lightning strike, a contact with a structure such as a tree, a failure of a facility due to an automobile accident, a contact with an animal, an accident due to a mistake during construction, and the like.

이처럼 전력 송전 시스템에서 사고가 발생한 이후 흐르게 되는 과전류를 어떻게 제어할 것인지는 전력 계통에 있어서 해결해야 할 과제이며, 이에 대한 적지 않은 연구가 진행되고 있는 상황이다. 예를 들어, 종래의 경우 초전도 한류기나 solid state current limiter 등이 이러한 과제를 해결하고자 사용되고 있다. As described above, how to control the overcurrent flowing after an accident in the power transmission system is a problem to be solved in the power system, and there are many studies on this. For example, in the conventional case, a superconducting fault current limiter, a solid state current limiter, and the like are used to solve these problems.

그러나, 전력 계통의 양방향 통신이 가능해지는 스마트 그리드 환경이 적용되는 경우, 중앙 제어 장치가 다양한 계통 정보를 받아들여 사고 전류를 제어할 수 있게 되는데, 이와 같은 미래의 스마트 그리드 환경에 경제적이고 효과적으로 적용할 수 있는 사고 전류 제어 장치 및 방법이 필요하다. However, when a smart grid environment that enables bi-directional communication of the power grid is applied, the central control unit can receive various grid information to control the accident current, which can be economically and effectively applied to such a future smart grid environment. There is a need for a fault current control device and method.

본 발명이 해결하려는 과제는, 사고 발생시, 공진 회로를 통해 사고 전류의 과도한 흐름을 방지하고, 반도체 소자를 통해 전류가 흐르는 경로를 바꾸어 가변 저항값의 조정을 통해 사고 전류의 양을 제어하는 사고 전류 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention, when an accident occurs, prevents excessive flow of the fault current through the resonant circuit, the fault current to control the amount of the fault current by adjusting the variable resistance value by changing the path through which the current flows through the semiconductor element It is to provide a control apparatus and method.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사고 전류 제어 장치의 일 태양은 일단은 발전소의 송전선과 연결되고, 타단은 부하와 직렬로 연결되는 사고 전류 제어 장치로서, 커패시터, 인덕터 및 반도체 소자를 포함하여 직렬로 구성되는 직렬 회로; 상기 직렬 회로의 양단에 병렬로 연결되는 가변 저항; 및 상기 반도체 소자의 동작 및 상기 가변 저항의 크기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. One aspect of the fault current control device of the present invention for solving the above problems is a fault current control device, one end is connected to the transmission line of the power plant, the other end is connected in series with the load, including a capacitor, an inductor and a semiconductor element in series A series circuit composed of; A variable resistor connected in parallel to both ends of the series circuit; And a controller for controlling the operation of the semiconductor device and the size of the variable resistor.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사고 전류 제어 방법의 일 태양은 일단은 발전소의 송전선과 연결되고, 타단은 부하와 직렬로 연결되는 사고 전류 제어 장치에서의 전류 제어 방법으로서, 상기 부하의 전력 계통에 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하는 단계; 상기 이상 전압이 발생한 것으로 감지된 경우 송전선 상의 반도체 소자에 제어 신호를 전송하여 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 제어하는 단계; 및 상기 제어 신호의 전송과 함께, 상기 반도체 소자와 병렬로 연결된 가변 저항의 값을 조정하여 상기 전류가 상기 가변 저항을 통하여 흐르도록 바이패스하는 단계를 포함할 수 있다. One aspect of the fault current control method of the present invention for solving the above problems is a current control method in the fault current control device, one end is connected to the transmission line of the power plant, the other end is connected in series with the load, the power system of the load Detecting whether or not an abnormal voltage has occurred; Transmitting a control signal to a semiconductor device on a transmission line when it is detected that the abnormal voltage has occurred so as to prevent a current from flowing through the semiconductor device; And bypassing the current to flow through the variable resistor by adjusting a value of the variable resistor connected in parallel with the semiconductor device together with the transmission of the control signal.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 따른 사고 전류 제어 장치 및 방법에 따르면, 사고 발생시, 공진 회로를 통해 사고 전류의 과도한 흐름을 방지하고, 반도체 소자를 통해 전류가 흐르는 경로를 바꾸어 가변 저항값의 조정을 통해 사고 전류의 양을 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the fault current control device and method according to the embodiments of the present invention, when an accident occurs, it prevents excessive flow of the fault current through the resonant circuit, and by adjusting the variable resistance value by changing the path of the current flow through the semiconductor device There is an effect to control the amount of fault current.

도 1은 종래의 전력 계통에서, 선로의 고장을 발생시킬 수 있는 다양한 원인들을 예시하는 도면이다.
도 2는 전력 계통에서 선로 고장 발생 시 발생할 수 있는 이상 전압을 표현한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치가 송전 계통에 적용된 모습을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 전력 계통에서 선로 고장 발생 시 발생할 수 있는 전류를 표현한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치에서 공진 회로의 유무에 따른 전류를 표현한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치가 적용되었을 경우 서로 다른 두 가변 저항의 값에 따른 전류를 표현한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 방법의 순서도이다. 1 is a diagram illustrating various causes that may cause a failure of a line in a conventional power system.
2 is a graph representing an abnormal voltage that may occur when a line failure occurs in a power system.
3 is a block diagram schematically illustrating a state in which an accident current control device according to an embodiment of the present invention is applied to a power transmission system.
4 is a graph representing a current that may occur when a line failure occurs in a power system.
5 is a graph representing the current according to the presence or absence of the resonant circuit in the fault current control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph representing current according to values of two different variable resistors when an accident current control device according to an embodiment of the present invention is applied.
7 is a flowchart illustrating a fault current control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 2는 전력 계통에서 선로 고장 발생 시 발생할 수 있는 이상 전압을 표현한 그래프이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치가 송전 계통에 적용된 모습을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 4는 전력 계통에서 선로 고장 발생 시 발생할 수 있는 전류를 표현한 그래프이다.FIG. 2 is a graph representing an abnormal voltage that may occur when a line failure occurs in a power system, and FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a state in which an accident current control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a power transmission system. 4 is a graph representing a current that may occur when a line failure occurs in a power system.

도 2에서의 A 구간은 전력 계통상에서 사고가 발생하기 전 상황이고, B 구간은 사고가 발생한 상황의 전압값이다. A 구간에서의 전압값은 거의 0에 근접한 모습을 보여주고 있는데, 이는 공급 전압의 주파수(60Hz)를 공진 주파수로 보고 이를 토대로 송전선상의 리액턴스 값이 조정되었기 때문이다. Section A in FIG. 2 is a situation before an accident occurs on the power system, and section B is a voltage value of a situation where an accident occurs. The voltage value in the A section is nearly zero because the frequency of the supply voltage (60 Hz) is regarded as the resonance frequency and the reactance value on the transmission line is adjusted based on this.

그러나, 사고가 발생한 시점인 C 시점부터는 입력되는 전압의 주파수가 바뀌게 되므로 공진이 깨지게 되고 이에 따라 높은 전압값이 송전선 상에 인가되게 된다. 도 4 역시 도 2와 유사하게 전력 계통상에서 사고가 발생하기 전 상황과 발생한 이후의 상황의 전류값을 보여주고 있다. However, since the frequency of the input voltage is changed from the time point C at which an accident occurs, the resonance is broken and accordingly, a high voltage value is applied on the transmission line. Figure 4 also shows the current value of the situation before and after the accident on the power system similarly to FIG.

이처럼 사고 발생시에 나타나는 과전압 또는 과전류를 제어하기 위해 본 발명에 따른 사고 전류 제어 장치를 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치(100)는 커패시터(130), 인덕터(140), 반도체 소자(150), 가변 저항(120) 및 제어부(110)를 포함할 수 있다. As described above with reference to Figure 3 the fault current control device according to the present invention in order to control the overvoltage or overcurrent appearing when an accident occurs, the fault current control device 100 according to an embodiment of the present invention is a capacitor 130, The inductor 140 may include a semiconductor device 150, a variable resistor 120, and a controller 110.

우선, 사고 전류 제어 장치(100)는 일단은 발전소(10)로부터 연결되는 송전선과 연결되고, 다른 일단은 부하(30)와 직렬로 연결된다. First, the accident current control device 100 is one end is connected to the transmission line connected from the power plant 10, the other end is connected in series with the load (30).

사고 전류 제어 장치(100) 내부는, 커패시터, 인덕터 및 반도체 소자를 포함하여 직렬로 구성되는 직렬 회로가 존재한다. Inside the fault current control device 100, there is a series circuit including a capacitor, an inductor, and a semiconductor element in series.

도 3에서 도시하고 있는 직렬 회로는, 커패시터, 인덕터, 및 반도체 소자의 순서로 직렬로 연결된 모습을 개시하고 있으나, 위 커패시터와 인턱터의 배열 순서가 바뀌어도 무방하고, 더 나아가 위 커패시터, 인턱터, 및 반도체 소자의 배열 순서가 바뀌어도 무방하다. Although the series circuit shown in FIG. 3 discloses a state in which capacitors, inductors, and semiconductor elements are connected in series, the arrangement order of the capacitors and inductors may be changed. Furthermore, the capacitors, inductors, and semiconductors may be changed. The arrangement order of the elements may be changed.

커패시터(130)는 가변 커패시터일 수 있고, 인덕터(140)는 초전도 코일(HTS coil)일 수 있다. The capacitor 130 may be a variable capacitor, and the inductor 140 may be a superconducting coil.

반도체 소자(140)는 사이리스터(Thyristor, SCR)일 수 있으며, 더 나아가, 제1 및 제2 사이리스터가 서로 병렬로 연결된 구조일 수 있다. The semiconductor device 140 may be a thyristor (SCR). Furthermore, the semiconductor device 140 may have a structure in which the first and second thyristors are connected in parallel to each other.

좀 더 구체적으로, 제1 사이리스터의 에노드(Anode)는 제2 사이리스터의 케소드(Cathode)에 연결되고, 제1 사이리스터의 케소드는 제2 사이리스터의 에노드에 연결된다. More specifically, the anode of the first thyristor is connected to the cathode of the second thyristor, and the cathode of the first thyristor is connected to the anode of the second thyristor.

반도체 소자(140)는 제어부(110)에 의해 작동이 제어되는데 제어부(110)로부터 수신하는 제어 신호는 제1 사이리스터 또는 제2 사이리스터의 게이트(Gate)에 인가된다. The operation of the semiconductor device 140 is controlled by the controller 110, and a control signal received from the controller 110 is applied to a gate of the first thyristor or the second thyristor.

가변 저항(120)은, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 서로 직렬로 연결되어 있는 커패시터(130), 인덕터(140), 및 반도체 소자(150)와 병렬로 연결된다. 가변 저향(120)의 저항값 역시 제어부(110)에 의해 조절될 수 있다. As shown in FIG. 3, the variable resistor 120 is connected in parallel with the capacitor 130, the inductor 140, and the semiconductor device 150 connected in series with each other. The resistance value of the variable steering 120 may also be adjusted by the controller 110.

제어부(110)는 전력 계통상에 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하고 이에 따라 조치를 취하는데, 보다 정확하게는 외부로부터 이상이 발생했다는 사실을 알리는 신호를 수신하여 반응하는 것으로 한다. The controller 110 detects whether an abnormal voltage has occurred on the power system and takes action accordingly. More specifically, the controller 110 receives and responds to a signal indicating that an abnormality has occurred from the outside.

한편, 이상 상황을 감지하는 방법은 그 방법은 다양하게 존재하고 있는 종래의 기술을 사용할 수 있는데, 예를 들어 계기용 변류기(current transformer)를 사용하여 계통상의 이상 상황 존재 여부를 확인하는 방법이 있다. Meanwhile, a method of detecting an abnormal situation may use a conventional technique that has various methods. For example, there may be a method of checking whether there is an abnormal situation in a system using a current transformer. .

제어부(110)는 전력 계통상에 이상 상황이 발생했음을 감지하면 제어 신호를 반도체 소자(150)의 게이트에 인가하여 반도체 소자(150)에 전류가 흐르지 않도록 단락시킨다. 이 때 반도체 소자(150)에 전류가 흐르지 않도록 단락시키는 시점은 전력 계통에 이상 전압이 발생한 이후, 사고 전류 파형이 반주기가 지난 시점일 수 있다. When the controller 110 detects that an abnormal situation occurs in the power system, the control unit 110 applies a control signal to the gate of the semiconductor device 150 to short-circuit the current so that the semiconductor device 150 does not flow. In this case, the time for shorting the current to the semiconductor device 150 may be a time when the fault current waveform has a half cycle after the abnormal voltage is generated in the power system.

지금까지 도 3의 일부 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.To date, some of the components of FIG. 3 may refer to software or hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC). However, the components are not limited to software or hardware, and may be configured to be in an addressable storage medium and configured to execute one or more processors. The functions provided in the components may be implemented by a more detailed component or may be implemented by a single component that performs a specific function by combining a plurality of components.

이하, 도 5 내지 도 6을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치의 효과를 설명한다. Hereinafter, the effects of the accident current control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치에서 공진 회로의 유무에 따른 전류를 표현한 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 장치가 적용되었을 경우 서로 다른 두 가변 저항의 값에 따른 전류를 표현한 그래프이다.5 is a graph representing the current according to the presence or absence of the resonance circuit in the fault current control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a different two when the fault current control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied This graph shows the current according to the value of the variable resistor.

도 5는 커패시터(130)와 인덕터(140)의 직렬 연결로 구성되는 공진 회로만에 의한 효과를 설명하기 위한 것이다. 커패시터(130)와 인덕터(140)를 포함한 이러한 공진 회로가 존재함으로써, 사고가 발생한 이후 첫 번째 피크 전류의 값을 대폭 감소시킬 수 있다. 5 is for explaining the effect of only the resonant circuit composed of a series connection of the capacitor 130 and the inductor 140. The presence of such a resonant circuit including the capacitor 130 and the inductor 140 can significantly reduce the value of the first peak current after the accident.

즉, 60Hz를 공진 주파수로 삼아 조정된 공진 회로의 리액턴스 값은 사고 발생 전의 경우 무효 전력이 0이 되도록 조정된 값이지만, 사고가 발생한 이후의 사고 전류의 주파수 값에 대해서는 레액턴스 성분이 0이 아닌 값이 되고, 이에 따라 사고 전류의 첫 피크 전류의 값부터 대폭 감소시킬 수 있다. That is, the reactance value of the resonant circuit adjusted using 60 Hz as the resonant frequency is adjusted so that the reactive power becomes 0 before the accident occurs, but the reactance component is not 0 for the frequency value of the fault current after the accident. Value, thereby greatly reducing the value of the first peak current of the fault current.

이후, 제어부(110)는 적어도 사고 전류 파형의 반주기가 지난 시점부터 반도체 소자(150)를 제어함으로써 커패시터(130), 인덕터(140) 및 반도체 소자(150)를 거쳐 흐르는 전류가 0이 되도록 단락시킨다. Thereafter, the controller 110 controls the semiconductor device 150 at least halfway through the fault current waveform to short-circuit the current flowing through the capacitor 130, the inductor 140, and the semiconductor device 150 to zero. .

이에 따라 사고 전류는 가변 저향(120)이 존재하는 다른 경로를 통해 흐르게 되는데, 이 때 제어부(110)는 가변 저항(120)의 값을 적절히 조절하여 사고가 발생한 이후의 전류값을 적당한 값을 유지하도록 조정한다. Accordingly, the fault current flows through another path in which the variable reverb 120 is present. At this time, the controller 110 appropriately adjusts the value of the variable resistor 120 to maintain an appropriate value after the accident. Adjust it to

이처럼 제어부(110)가 가변 저항(120)값을 조정함으로써 사고 발생 이후의 전류값을 적정 수준으로 조정하는 이유는, 사고 전류의 값이 과다할 경우 송전 계통상 문제가 발생하는 것을 방지하면서도, 동시에 일정 이상의 전류에 반응하는 재폐로기(미도시)가 동작할 수 있도록 하는 여지를 제공하기 위함이다. The reason why the controller 110 adjusts the value of the variable resistor 120 to an appropriate level after the occurrence of an accident is to prevent the occurrence of transmission system problems when the value of the accidental current is excessive. This is to provide room for the recloser (not shown) to respond to a certain current or more to operate.

도 6을 통해 이러한 효과를 검토해 보면, 도 4와 비교를 통해 알 수 있듯이 커패시터(130)와 인덕터(140)의 직렬 연결에 따른 공진 회로를 통해 첫 피크 전류값을 상당히 감소시킨 이후, 사고 전류의 반주기가 지난 시점에서는 가변 저항에 의해 사고 발생 이후의 전류를 필요에 따라 적절한 수준으로 유지하고 있음을 확인할 수 있다. Referring to this effect through FIG. 6, as can be seen in comparison with FIG. 4, after the first peak current value is significantly reduced through the resonance circuit according to the series connection of the capacitor 130 and the inductor 140, At the end of the half cycle, it is confirmed that the current after the accident is maintained at an appropriate level as necessary by the variable resistor.

도 6에서는 가변 저항의 값이 2옴인 경우와 5옴인 경우 두 가지에 대한 사고 전류의 차이(F)를 보여주고 있는데, 가변 저항의 값은 사용되는 재폐로기(미도시)가 반응하는 전류 임계치를 참고하여 사전에 설정해 둘 수 있다. Figure 6 shows the difference (F) between the fault currents for the two cases when the value of the variable resistor is 2 ohms and 5 ohms, the value of the variable resistor is the current threshold to which the recloser (not shown) to be used reacts. It can be set in advance by referring to.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 방법의 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a fault current control method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 전류 제어 방법은 제어부(110)가 전력 계통에 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하는 단계(S710), 이상 전압이 발생한 것으로 감지된 경우 제어부(110)가 송전선 상의 반도체 소자(150)에 제어 신호를 전송하여 반도체 소자(150)에 전류가 흐르지 않도록 단락시키는 단계, 및 제어부(110)가 반도체 소자(150) 등과 병렬로 연결된 가변 저항(120)의 값을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, in the accident current control method according to an embodiment of the present disclosure, the controller 110 detects whether an abnormal voltage has occurred in the power system (S710), and when it is detected that an abnormal voltage has occurred, the controller (110) transmitting a control signal to the semiconductor device 150 on the transmission line to short-circuit the current to flow in the semiconductor device 150, and the variable resistor 120 is connected in parallel with the semiconductor device 150, etc. Adjusting the value of n).

그 구체적인 내용에 대해서는 이미 도 3 내지 도 6 및 이에 대응되는 설명 부분을 참고할 수 있는 바, 반복되는 설명을 피하기 위해 여기에서는 설명을 생략하도록 한다. For details, reference may be made to FIGS. 3 to 6 and corresponding descriptions thereof, and descriptions thereof will be omitted herein in order to avoid repeated descriptions.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10: 발전소 20: 송전선의 내부 저항
30: 부하 100: 사고 전류 제어 장치
110: 제어부 120: 가변 저항
130: 커패시터 140: 인덕터
150: 반도체 소자10: power plant 20: internal resistance of a transmission line
30: load 100: accident current control device
110: control unit 120: variable resistor
130: capacitor 140: inductor
150: semiconductor device

Claims (14)

일단은 발전소의 송전선과 연결되고, 타단은 부하와 직렬로 연결되는 사고 전류 제어 장치로서,
커패시터, 인덕터 및 반도체 소자를 포함하여 직렬로 구성되고, 상기 사고 전류 제어 장치가 장착된 전력 계통에 사고 발생시 사고 전류의 과도한 흐름을 방지하는 직렬 회로;
상기 직렬 회로의 양단에 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통에 사고 발생시 상기 사고 전류의 양을 조정하기 위한 가변 저항; 및
상기 전력 계통에 사고 발생시 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 제어하고 상기 사고 전류의 양을 조정하기 위해 상기 가변 저항을 제어하는 제어부를 포함하는 사고 전류 제어 장치.An accident current control device, one end of which is connected to the power transmission line of the power plant and the other end of which is connected in series with the load,
A series circuit including a capacitor, an inductor, and a semiconductor device, the series circuit configured to prevent excessive flow of the fault current when an accident occurs in a power system equipped with the fault current control device;
A variable resistor connected in parallel to both ends of the series circuit and configured to adjust the amount of the fault current when an accident occurs in the power system; And
And a controller configured to control the variable resistor to control the current to flow in the semiconductor device when an accident occurs in the power system and to adjust the amount of the accident current. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 사고 전류 제어 장치가 장착된 전력 계통에 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하는 사고 전류 제어 장치.The method of claim 1,
The control unit,
An accident current control device for detecting whether an abnormal voltage has occurred in the power system equipped with the accident current control device. 제1항에 있어서,
상기 커패시터는 가변 커패시터인 사고 전류 제어 장치.The method of claim 1,
The capacitor is an accident current control device is a variable capacitor. 제1항에 있어서,
상기 인덕터는 초전도 코일(HTS coil)인 사고 전류 제어 장치.The method of claim 1,
The inductor is an accident current control device is a superconducting coil (HTS coil). 제1항에 있어서,
상기 반도체 소자는 제1 반도체 소자이고,
상기 제1 반도체 소자와 병렬로 연결된 제2 반도체 소자를 더 포함하는 사고 전류 제어 장치.The method of claim 1,
The semiconductor device is a first semiconductor device,
And a second semiconductor element connected in parallel with the first semiconductor element. 제5항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 반도체 소자는 사이리스터(Thyristor)인 사고 전류 제어 장치.6. The method of claim 5,
The first or second semiconductor device is a thyristor fault current control device. 제6항에 있어서,
상기 제1 반도체 소자의 에노드(Anode)는 상기 제2 반도체 소자의 케소드(Cathode)에 연결되고, 상기 제1 반도체 소자의 케소드는 상기 제2 반도체 소자의 에노드에 연결되며, 상기 제어부로부터 수신되는 제어 신호는 상기 제1 또는 제2 반도체 소자의 게이트(Gate)에 인가되는 사고 전류 제어 장치.The method according to claim 6,
An anode of the first semiconductor device is connected to a cathode of the second semiconductor device, a cathode of the first semiconductor device is connected to an anode of the second semiconductor device, and the controller The control signal received from the accident current control device is applied to the gate (Gate) of the first or second semiconductor device. 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 사고 전류 제어 장치가 장착된 전력 계통에 이상 전압이 발생한 경우 제어 신호를 상기 반도체 소자의 게이트에 인가하여 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 단락시키는 사고 전류 제어 장치.The method of claim 7, wherein
The control unit,
The fault current control device for applying a control signal to the gate of the semiconductor element when the abnormal voltage occurs in the power system equipped with the fault current control device to short-circuit to prevent the current flow through the semiconductor element. 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전력 계통에 이상 전압이 발생한 이후, 사고 전류 파형이 반주기가 지난 시점에 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 단락시키는 사고 전류 제어 장치.9. The method of claim 8,
The control unit,
After the abnormal voltage is generated in the power system, the fault current control device to short-circuit to prevent the current flows to the semiconductor element when the half cycle of the fault current waveform has passed. 일단은 발전소의 송전선과 연결되고, 타단은 부하와 직렬로 연결되는 사고 전류 제어 장치에서의 전류 제어 방법으로서,
상기 부하의 전력 계통에 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하는 단계;
상기 이상 전압이 발생한 것으로 감지된 경우 송전선 상의 반도체 소자에 제어 신호를 전송하여 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 제어하는 단계; 및
상기 제어 신호의 전송과 함께, 상기 반도체 소자와 병렬로 연결된 가변 저항의 값을 조정하여 상기 전류가 상기 가변 저항을 통하여 흐르도록 바이패스하는 단계를 포함하되,
상기 이상 전압이 발생했는지 여부를 감지하는 단계는,
계기용 변류기(current transformer)를 사용하여 상기 부하의 전력 계통 상의 이상 상황여부를 감지하는 단계를 포함하는 사고 전류 제어 방법.As a current control method in an accident current control device, one end of which is connected to the power transmission line of the power plant and the other of which is connected in series with the load,
Detecting whether an abnormal voltage has occurred in the power system of the load;
Transmitting a control signal to a semiconductor device on a transmission line when it is detected that the abnormal voltage has occurred so as to prevent a current from flowing through the semiconductor device; And
Bypassing the current to flow through the variable resistor by adjusting the value of the variable resistor connected in parallel with the semiconductor element with the transmission of the control signal,
Detecting whether the abnormal voltage has occurred,
The fault current control method comprising the step of detecting the abnormal state on the power system of the load using a current transformer (current transformer). 제10항에 있어서,
상기 반도체 소자는 제1 반도체 소자이고,
상기 제1 반도체 소자와 병렬로 연결된 제2 반도체 소자를 더 포함하는 사고 전류 제어 방법.11. The method of claim 10,
The semiconductor device is a first semiconductor device,
And a second semiconductor device connected in parallel with the first semiconductor device. 제11항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 반도체 소자는 사이리스터(Thyristor)인 사고 전류 제어 방법.12. The method of claim 11,
The first or second semiconductor device is a thyristor (Thyristor) fault current control method. 제12항에 있어서,
상기 제1 반도체 소자의 에노드(Anode)는 상기 제2 반도체 소자의 케소드(Cathode)에 연결되고, 상기 제1 반도체 소자의 케소드는 상기 제2 반도체 소자의 에노드에 연결되며, 상기 제어 신호는 상기 제1 또는 제2 반도체 소자의 게이트(Gate)에 인가되는 사고 전류 제어 방법.The method of claim 12,
An anode of the first semiconductor device is connected to a cathode of the second semiconductor device, a cathode of the first semiconductor device is connected to an anode of the second semiconductor device, and the control The accident current control method of the signal is applied to the gate (Gate) of the first or second semiconductor device. 제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 전력 계통에 이상 전압이 발생한 이후, 사고 전류 파형이 반주기가 지난 시점에 상기 반도체 소자에 전류가 흐르지 않도록 제어하는 사고 전류 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the controlling comprises:
After the abnormal voltage is generated in the power system, the fault current control method for controlling the current does not flow to the semiconductor device when the fault current waveform is half a period.
KR1020120010437A 2012-02-01 2012-02-01 Apparatus and Method for controlling abnormal current KR101361085B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120010437A KR101361085B1 (en) 2012-02-01 2012-02-01 Apparatus and Method for controlling abnormal current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120010437A KR101361085B1 (en) 2012-02-01 2012-02-01 Apparatus and Method for controlling abnormal current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130089077A KR20130089077A (en) 2013-08-09
KR101361085B1 true KR101361085B1 (en) 2014-02-13

Family

ID=49215156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120010437A KR101361085B1 (en) 2012-02-01 2012-02-01 Apparatus and Method for controlling abnormal current

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101361085B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134315A (en) 2021-03-26 2022-10-05 한국전력공사 Magnetically controlled reactor for supplying lagging reactive power to power system and reactive power supplying device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102423301B1 (en) 2017-12-11 2022-07-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for preventing short

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044602A (en) * 1995-09-14 1999-06-25 허버트 지. 버카드 Transient protection circuit
JP2007116353A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Sharp Corp Transmitter
KR20070076383A (en) * 2006-01-13 2007-07-24 엘지전자 주식회사 Plasma display device
KR100994701B1 (en) * 2006-06-06 2010-11-17 가부시키가이샤 리코 Excess voltage protection circuit, method of protecting a circuit from excess voltage, and semiconductor apparatus having the excess voltage protection circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990044602A (en) * 1995-09-14 1999-06-25 허버트 지. 버카드 Transient protection circuit
JP2007116353A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Sharp Corp Transmitter
KR20070076383A (en) * 2006-01-13 2007-07-24 엘지전자 주식회사 Plasma display device
KR100994701B1 (en) * 2006-06-06 2010-11-17 가부시키가이샤 리코 Excess voltage protection circuit, method of protecting a circuit from excess voltage, and semiconductor apparatus having the excess voltage protection circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134315A (en) 2021-03-26 2022-10-05 한국전력공사 Magnetically controlled reactor for supplying lagging reactive power to power system and reactive power supplying device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130089077A (en) 2013-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2999075B1 (en) Power supply with surge voltage protection
EP2474086B1 (en) A method and a device for overvoltage protection, and an electric system with such a device
EP3672008B1 (en) Series compensator, and control method
US8971002B1 (en) System and method of providing isolated power to gate driving circuits in solid state fault current limiters
US9467112B2 (en) Hybrid thyristor-controlled series capacitor and passive damping filter for series capacitors
KR102490363B1 (en) Multi-Voltage Class Direct Current Grid Systems and Control Protection Methods
US9197139B2 (en) Rectifier charge rate controller
CN106160624B (en) System and method for multi-phase buffer circuit
US9647450B2 (en) Fault current limiter
KR101361085B1 (en) Apparatus and Method for controlling abnormal current
CN104025412A (en) Bypass switch for a boost device
KR20150136534A (en) Current-limiting/flow control device
KR101742227B1 (en) Active current control system for battery protection
US9800046B2 (en) Switch assembly for use in a power transmission system
CN112366669A (en) Optimal configuration method and device for current-limiting reactor in multi-terminal direct-current power transmission system
KR20150139559A (en) Current-limiting device
JP2018157710A (en) Automatic voltage regulator and semiconductor protection method therefor
US11063427B2 (en) DC transmission apparatus, surge control circuit and method
CN107069669B (en) DC converter over-current protection method
JP2017143607A (en) Shunt device, electric power system, and space structure
CN108631667B (en) Control system, control device and control method of winding-shaped induction machine
JP5197542B2 (en) Superconducting current limiting system
CN106469977A (en) The protection equipment of electric loading, electric pressure converter and the method for protecting electric loading
CN214958711U (en) Stepless voltage regulating device
CN205880553U (en) Management controller of combination on veneer

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: 20170201

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190128

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200303

Year of fee payment: 7