KR101484640B1 - 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치 - Google Patents

태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101484640B1
KR101484640B1 KR20140167548A KR20140167548A KR101484640B1 KR 101484640 B1 KR101484640 B1 KR 101484640B1 KR 20140167548 A KR20140167548 A KR 20140167548A KR 20140167548 A KR20140167548 A KR 20140167548A KR 101484640 B1 KR101484640 B1 KR 101484640B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
state
solar power
power plant
neutral point
Prior art date
Application number
KR20140167548A
Other languages
English (en)
Inventor
박용덕
유금용
김수정
Original Assignee
박용덕
유금용
주식회사 텔다
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 박용덕, 유금용, 주식회사 텔다 filed Critical 박용덕
Priority to KR20140167548A priority Critical patent/KR101484640B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101484640B1 publication Critical patent/KR101484640B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/02Constructional details
    • G01R11/25Arrangements for indicating or signalling faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Abstract

본 발명은 태양광발전소 수전설비 계통에 연계하여 사용할 수 있는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치에 관한 것으로서, 태양광발전소 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점 접지선에 스위칭 절환이 가능한 구성으로 연결 구비되는 중성점 접지선 분리수단과, 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 판단하기 위한 과계량방지 제어회로 또는 위상비교검출기를 포함하는 구성으로 하여 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량되고 요금으로 부과되는 것을 방지할 수 있도록 하며 실제 사용전력량에 합당한 계량이 이루어지도록 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치에 관한 것이다.

Description

태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치{OVER MEASURING PREVENSION UNIT OF POWER CONSUMPTION IN RECEIVING EQUIPMENT OF PHOTOVOLTAIC ELECTRIC POWER STATION)}
본 발명은 태양광발전소의 수전설비계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량되어 요금으로 부과되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 실제 사용전력량에 합당한 계량이 이루어지도록 한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광발전소의 수전설비 계통을 살펴보면, 태양광발전소에 생산된 전력은 계통연계형 인버터를 통하여 전력계통으로 송전할 수 있도록 구비되며, 도 1에서 보여주는 바와 같이, 한국전력공사의 154kV/22.9kV 변전소에 있는 22.9kV측 변압기의 중성점은 유효접지 조건을 만족할 수 있도록 저항 접지 또는 직접 접지를 시행하고 있는데, 대부분의 경우 0.6[O]의 저항을 중성점에 직렬로 삽입하여 저항접지하고 있다.
이때, 태양광발전소의 경우에는 주변압기의 특별 고압측(22.9kV)은 성형결선(스타결선)으로 되어 있으며 중성점을 직접 접지하도록 시공되는데, 수전시에 영상전류가 한국전력공사 측에 귀로할 수 있도록 되어 있다.
또한, 이렇게 귀로하는 전류는 태양광발전소 수전시에 수전용 전력량계에 사용전력량으로 적산되는 전류로 작용하게 된다.
부연하여 설명한다면, 태양광발전소 수용가의 특별 고압측 중성점을 직접 접지함에 의해 영상임피던스가 가장 작은 선로를 따라 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로 하도록 한다.
이러한 귀로 전류는 해당 배전선로(D/L)의 영상전류뿐만 아니라 해당 변전소 Bank가 같은 다른 배전선로(D/L)의 영상전류도 흐를 수 있기 때문에 계통 상황에 따라 달라질 수 있다.
상기와 같은 계통 상황은 주로 한국전력공사측 계통의 조건에 따라 폐로가 구성되어지면서 영상순환전류 방향의 변화에 의해 사용하지 않은 전력량이 적산 계량되어 태양광발전소 요금부담으로 청구되어진다.
여기에서, 태양광발전소의 수전용(발전겸용) 변압기 중성점에 흐르는 영상 순환전류에는 다양한 차수의 고조파가 흐르는데, 이는 주로 3배수 고조파가 대부분을 차지하고 있다.
이와 같이, 중성점에 흐르는 전류가 대부분 3배수 고조파인 경우는 각 상의 3배수 고조파가 중성점 접지선에서 합성될 때 서로 상쇄되지 못하고 중첩하여 흐르므로 중성점 접지선에 흐르는 전류의 1/3이 각 상에 흐르게 되기 때문이다.
이에 따라, 종래 태양광발전소의 수전설비 계통에 있어서는 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량되는 문제점이 있었고, 실제 과다계량 된 요금으로 부과하게 되므로 부적합한 문제점이 있었으며, 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정에 있었다.
즉, 이상에서 설명한 바와 같이 수전설비 계통에서 사용전력량에 대하여 과다 계량되는 원인은 중성점 접지선에 흐르는 3배수 고조파 성분의 순환전류에 기인한다 할 수 있다.
한편, 종래 선행기술문헌에 있어 국내공개특허 제10-2004-0042781호에서는 2대의 변류기와 3대의 계기용변압기로 이루어진 2소자 계량장치에 의해 송수전 전력을 측정하는 계통 연계용 변압기의 154kv측 중성점을 접지한 수전설비에 있어서, 송수전 전력량의 계량오차를 도출하기 위하여 저압용 변류기와 수전용 계량오차, 송전용 계량오차의 전력량을 계량하기 위한 수전오차 계량용 3상 전력량계와 송전오차 계량용 3상 전력량계로 구성하여 송수전 전력량의 시스템 오차를 계량하는 3상전력 계량오차 측정 장치에 대한 구성을 제안 및 개시하고 있다.
이는 종래 기술수준에 해당하는 것이라 할 수 있으며, 이하에서 제안하고자 하는 본 발명의 기술과는 기술 구현을 위한 구성 및 방식에서의 차이를 갖는다 할 수 있다.
KR 10-2004-0042781 A(2004.05.20. 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래기술이 갖는 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량되고, 상기 과다 계량된 요금으로 부과되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 실제 사용전력량에 합당한 계량이 이루어지도록 한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 태양광발전소의 가동(발전) 또는 정지(수전) 상태에 따라 수전계통의 중성점을 직접 접지 또는 비접지로 스위칭하여 운용할 수 있도록 함으로써 선로 및 전기기기 등을 보호함은 물론 계통전력의 안정성을 추구할 수 있도록 한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 위상차 비교를 통해 검출할 수 있도록 하고, 이를 통해 수전계통 중성점 접지측 선로를 차단할 수 있도록 하며, 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 수전계통의 중성점에 흐르는 영상순환전류를 줄일 수 있도록 함으로써 실제 사용량보다 과다 계량되는 것을 방지할 수 있도록 한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 태양광발전소가 수전상태일 때 중성점에 흐르는 영상순환전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단할 수 있도록 하여 과다 계량을 방지할 수 있도록 하며, 태양광발전소가 발전상태일 경우에는 한전계통의 접지계통과 동일 연계조건으로 운전시켜 계통안정화에 협조할 수 있도록 한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치는, 태양광발전소의 수전설비에 있어서,
태양광발전소 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점 접지선에 스위칭 절환이 가능한 구성의 중성점 접지선 분리수단을 연결 구비함으로써 태양광발전소가 발전상태일 때는 중성점 접지라인을 직접 접지상태로 스위칭 절환할 수 있고, 태양광발전소가 수전상태일 때는 중성점 접지선을 분리하여 비접지상태로 스위칭 절환하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 태양광발전소 수전설비의 계통 선로에 설치되는 계기용 변류기와 계기용변압기에 연결 구비되는 위상비교검출기; 를 포함하는 구성으로 하여 전압과 전류의 위상을 비교함으로써 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 판별할 수 있도록 구비되며, 발전상태 또는 수전상태에 대한 판별신호를 상기 중성점 접지선 분리수단으로 보내도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 위상비교검출기는 비교기를 포함하는 구성으로서, 상기 계기용변압기로부터 감지되는 전압의 위상이 90도인 지점에서 계기용 변류기로부터 감지되는 전류의 위상을 검지 및 비교하여 전류가 (+)인 경우에 발전 상태로 판별하고, 상기 판별에 대한 검증을 위하여 일정전류 오프셋(Offset) 이상인 경우와 설정된 사이클 이상인 경우에만 발전 상태로 간주하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 태양광발전소의 인버터에 대한 동작 여부를 감지하여 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 구분할 수 있도록 인버터 측에 연결 구비되는 인버터 보조접점과, 상기 인버터 보조접점에 연결 구비되고 인버터 보조접점의 접점 상태에 따라 전로를 개폐 또는 차단하기 위한 배선차단부로 이루어지는 과계량방지 제어회로; 를 포함하는 구성으로 하여 태양광발전소가 수전상태일 때 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 과계량방지 제어회로는, 상기 태양광발전소 수전설비의 계통 선로에 설치되는 계기용 변류기와 계기용변압기에 연결 구비되는 위상비교검출기와 조합하여 구성하며, 상기 위상비교검출기로부터 보내지는 검출신호를 입력조건으로 하여 태양광발전소가 수전상태일 때 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천 차단하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 중성점 접지선 분리수단은 접점방식의 자동절환스위치로 구성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량되어 과다 계량된 요금으로 부과되는 것을 방지할 수 있으며, 실제 사용전력량에 합당한 계량을 가능하게 하는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 태양광발전소의 발전 또는 수전 상태에 따라 수전계통의 중성점을 직접 접지 또는 비접지로 스위칭하여 운용하므로 선로 및 전기기기 등을 보호함은 물론 전력계통 안정성을 추구할 수 있고, 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 계통에 흐르는 전압과 전류의 위상차 비교를 통해 검출할 수 있으며, 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 수전계통의 중성점에 흐르는 영상순환전류를 줄일 수 있어 실제 사용량보다 과다 계량되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 태양광발전소가 수전상태일 때 중성점에 흐르는 영상순환전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단할 수 있으며, 태양광발전소가 발전상태일 경우에는 한전계통의 접지계통과 동일 연계조건으로 운전시켜 계통안정화에 협조할 수 있는 조건 또한 만족시킬 수 있다.
도 1은 종래 일반적인 태양광발전소의 수전설비 계통을 도시한 계통도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 포함하는 수전설비 계통을 도시한 계통도이다.
도 3은 본 발명에 있어 중성점 접지선 분리수단을 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명에 있어 위상비교검출기를 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 있어 과계량방지 제어회로를 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 있어 위상비교검출기를 통해 검출되는 발전 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명에 있어 위상비교검출기를 통해 검출되는 수전상태를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기와 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수도 있으며, 또한 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자와 운용자 의도 및 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명에 사용되는 용어들은 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의를 내리는 것이 타당할 것이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치는 태양광발전소의 수전설비 계통에 있어서, 상기 태양광발전소 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점 접지선(1)에 스위칭 절환이 가능한 구성의 중성점 접지선 분리수단(10)을 연결 구비할 수 있다.
이때, 상기 중성점 접지선 분리수단(10)은 전력계통에 설치되고, 동작 안전성을 고려하여 접점 구조를 갖는 접점방식의 자동절환스위치로 구성함이 바람직하다 할 수 있다.
상기 중성점 접지선 분리수단(10)은 태양광발전소가 발전상태일 때 중성점 접지라인을 직접 접지상태로 스위칭 절환하고, 태양광발전소가 수전상태일 때 중성점 접지선을 분리하여 비접지상태로 스위칭 절환하도록 기능하게 구비된다.
이와 같은, 상기 중성점 접지선 분리수단(10)은 수전상태일 때 중성점 접지선(1)에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측으로 귀로하는 것을 차단하기 위한 것으로서, 귀로하는 영상순환전류에 의해 태양광발전소 수전시에 수전용 전력량계에 사용전력량으로 적산되는 전류로 작용하는 것을 차단하여 실제 수용가에서의 사용량에 비해 과다 계량되는 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 중성점 접지선 분리수단(10)은 태양광발전소가 발전상태일 때에는 직접 접지상태를 유지할 수 있도록 함으로써 선로지락 사고시에 사고전류의 귀로가 확보되지 않아 보호계전기의 동작이나 건전상의 전위상승이 우려되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
여기에서, 상기 중성점 접지선 분리수단(10)의 스위칭 절환을 위한 기준이 되는 태양광발전소의 발전상태 또는 수전상태에 대한 구분 및 판단을 위해 위상비교검출기(20)를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 위상비교검출기(20)는 태양광발전소의 계통연계용 인버터(2)가 갖는 MC(Magnet Contactor)로부터 보조접점을 쉽게 인출할 수 없는 장소이거나, 다수의 인버터가 병렬로 운전되어 한 대의 변압기에 연결된 경우에 적합한 구성이라 할 수 있다.
여기서, 상기 인버터(2)는 태양광발전소에서 생성된 전기를 전력계통으로 흘려보내는 역할을 담당하는 것으로서, MC의 접점상태에 따라 전력계통으로의 송전을 수행할 수 있다.
상기 위상비교검출기(20)는 태양광발전소 수전설비의 계통 선로에 설치되는 계기용 변류기(CT)와 계기용변압기(PT)에 연결 구비하는 구성을 통해 태양광발전소의 수전설비에 흐르는 전압과 전류의 위상을 비교하는 역할을 담당하게 되며, 이러한 전압과 전류의 위상 비교를 통해 현재시점에 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전상태인지를 판별할 수 있게 되는데, 발전상태 또는 수전상태에 대한 판별신호를 상기 중성점 접지선 분리수단(10)으로 보내도록 구성된다.
이때, 상기 위상비교검출기(20)는 비교기를 포함하는 구성으로서, 상기 계기용변압기(PT)로부터 감지되는 전압의 위상이 90도인 지점에서 계기용 변류기(CT)로부터 감지되는 전류의 위상을 검지 및 비교하여 전류가 (+)인 경우에 발전 상태로 판별하고, 상기 판별에 대한 검증을 위하여 일정전류 오프셋(Offset) 이상인 경우와 설정된 사이클 이상인 경우에만 발전 상태로 간주하도록 구성함이 바람직하다.
즉, 상기 위상비교검출기(20)에서는 태양광발전소가 발전 상태인 경우 발전전압과 전류의 위상이 거의 동상이 되므로 전압의 위상이 피크인 지점(90도 지점)에서 전류를 감지하여 태양광발전소가 현재 발전 상태인지 또는 수전 상태인지를 판별한다.
도 6은 상술한 방식의 전압 전류 위상 비교에 의해 위상비교검출기(20)에서 발전 상태로 검출하게 되는 경우의 예시를 보여주고 있으며, 도 7은 상술한 방식의 전압 전류 위상 비교에 의해 위상비교검출기(20)에서 수전상태로 검출하게 되는 경우의 예시를 보여주고 있다.
덧붙여, 계통에 연계되는 태양광발전소에서의 발전 상태에서는 계통연계용 인버터(2)가 운전되어야 하므로 인버터(2) 내부에 구비된 MC(Magnet Contactor)의 동작여부를 감지함으로써 태양광발전소가 수전상태인지 발전 상태인지를 구분하여 감지할 수 있는데, 인버터(2)에 연결되는 보조접점방식의 과계량방지 제어회로(30)를 포함되게 구성할 수 있다.
상기 과계량방지 제어회로(30)는 인버터(2) 측에 연결 구비되는 인버터 보조접점(31)과, 상기 인버터 보조접점(31)에 연결 구비되고 인버터 보조접점(31)의 접점 상태에 따라 전로를 개폐 또는 차단하기 위한 배선차단부(32)로 구성할 수 있다.
이때, 상기 인버터 보조접점(31)은 실제적으로 인버터(2)의 내부에 구비되어 동작하는 MC(Magnet Contactor)에 연결된다 할 것이다.
여기에서, 상기 과계량방지 제어회로(30)는 인버터(2)의 동작여부를 감지하여 태양광발전소가 발전상태일 때는 한전계통의 접지계통과 동일 연계조건을 형성하도록 운전 제어함으로써 계통안정화에 협조할 수 있는 조건을 만족시킬 수 있도록 한 것이며, 태양광발전소가 수전상태일 때에 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단할 수 있도록 하며 영상순환전류로 인해 태양광발전소 수전시에 수전용 전력량계에 사용전력량으로 적산되는 현상을 방지함으로써 실제 수용가에서의 사용량에 비해 전력이 과다 계량되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
더불어, 상기 과계량방지 제어회로(30)는 이미 상술한 바와 같은 구성을 갖는 위상비교검출기(20)와 조합하여 구성할 수도 있다 할 것인데, 상기 위상비교검출기(20)로부터 보내지는 검출신호를 입력조건으로 하여 태양광발전소가 수전상태일 때 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단하도록 구성할 수 있다.
한편, 아래의 표 1은 태양광발전소가 수전상태일 때 중성점 접지선을 분리하기 전과 후의 수전 전력량을 비교한 데이터이다.
중성점 접지선 분리 전/후의 수전 전력량 비교 데이터
접지상태 수전시간
(h)
사용전력량
(kWh)
22시간환산
사용전력량
백분율
(%)
직접 접지
(중성점 분리 전)

22

98.4

98.4

410
비접지
(중성점 분리 후)

11

12

24

100
상기 표 1에서 보여주는 바와 같이, 중성점 접지선을 분리하기 전에 비해, 분리 후에 사용전력량이 크게 감소함을 나타내고 있으며, 중성점 분리 전과 후의 백분율에 있어서도 분리 전 수치가 분리 후 수치에 비하여 4배 정도 차이가 발생함을 나타내고 있다.
이러한 차이는 앞서 설명한 바와 같이, 중성점 접지선에 흐르는 영상전류에 의하여 기인하는 것으로서, 중성점 접지선 분리 전의 사용전력량은 부하의 실사용 전력량뿐만 아니라, 귀로하는 영상순환전류까지 계량이 되는 것이며, 중성점 접지선 분리 후의 사용전력량은 실제 사용한 수전전력량만 계량이 되기 때문이다.
즉, 본 발명에서는 태양광발전소의 수전설비 계통에 중성점 접지선 분리수단(10)과 위상비교검출기(20), 과계량방지 제어회로(30)를 적절하게 부가 구성함으로써 태양광발전소 전력생산에서 태양광발전소 정지시(당일 일몰 이후 익일 출몰 발전전력 생산시간대)에 수용가에서 사용하는 적산전력량이 실제 태양광발전소에서 사용하는 전력량보다 과다 계량됨과 더불어 과다 계량에 의한 요금으로 부과되는 것을 사전방지 할 수 있다 할 것이며, 수용가에서의 실제 사용전력량에 합당한 계량을 가능하게 한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 대해 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 특별히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형 및 수정될 수 있다 할 것이다.
1: 중성점 접지선 2: 인버터
10: 중성점 접지선 분리수단 20: 위상비교검출기
30: 과계량방지 제어회로 31: 인버터 보조접점
32: 배선차단부

Claims (7)

  1. 태양광발전소의 수전설비에 있어서,
    태양광발전소 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점 접지선에 스위칭 절환이 가능한 구성의 중성점 접지선 분리수단을 연결 구비함으로써 태양광발전소가 발전상태일 때 중성점 접지라인을 직접 접지상태로 스위칭 절환하고, 태양광발전소가 수전상태일 때 중성점 접지선을 분리하여 비접지상태로 스위칭 절환하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 태양광발전소 수전설비의 계통 선로에 설치되는 계기용 변류기와 계기용변압기에 연결 구비되는 위상비교검출기; 를 포함하는 구성으로 하여 전압과 전류의 위상을 비교함으로써 태양광발전소가 발전 상태인지 또는 수전 상태인지를 판별할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 태양광발전소가 발전상태 또는 수전상태에 대한 판별신호를 상기 중성점 접지선 분리수단으로 보내도록 구성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 위상비교검출기는 비교기를 포함하는 구성으로서,
    상기 계기용변압기로부터 감지되는 전압의 위상이 90도인 지점에서 계기용 변류기로부터 감지되는 전류의 위상을 검지 및 비교하여 전류가 (+)인 경우에 발전 상태로 판별하고,
    상기 판별에 대한 검증을 위하여 일정전류 오프셋(Offset) 이상인 경우와 설정된 사이클 이상인 경우에만 발전 상태로 간주하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 태양광발전소의 인버터에 대한 동작 여부를 감지하여 발전 상태인지 또는 수전 상태인지를 구분할 수 있도록 인버터 측에 연결 구비되는 인버터 보조접점과, 상기 인버터 보조접점에 연결 구비되고 인버터 보조접점의 접점 상태에 따라 전로를 개폐 또는 차단하기 위한 배선차단부로 이루어지는 과계량방지 제어회로; 를 포함하는 구성으로 하여 태양광발전소가 수전상태일 때 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천적으로 차단하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 과계량방지 제어회로는,
    상기 태양광발전소 수전설비의 계통 선로에 설치되는 계기용 변류기와 계기용변압기에 연결 구비되는 위상비교검출기와 조합하여 구성하며,
    상기 위상비교검출기로부터 보내지는 검출신호를 입력조건으로 하여 태양광발전소가 수전상태일 때 수용가의 특별 고압측(22.9kV) 중성점에 흐르는 영상전류가 한국전력공사 측 계통으로 귀로하는 것을 원천 차단하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중성점 접지선 분리수단은 접점방식의 자동절환스위치인 것을 특징으로 하는 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치.
KR20140167548A 2014-11-27 2014-11-27 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치 KR101484640B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140167548A KR101484640B1 (ko) 2014-11-27 2014-11-27 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140167548A KR101484640B1 (ko) 2014-11-27 2014-11-27 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101484640B1 true KR101484640B1 (ko) 2015-01-22

Family

ID=52592177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140167548A KR101484640B1 (ko) 2014-11-27 2014-11-27 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101484640B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101639940B1 (ko) * 2015-02-24 2016-07-14 공주대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템의 pv 패널 감시 장치 및 방법
KR20220026764A (ko) 2020-08-26 2022-03-07 한국전력공사 방향성 감지 전력 계량 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141788A (ja) * 1997-07-16 1999-02-12 Hitachi Zosen Corp 高電圧印加設備の非接地時用安全装置
KR20100005125U (ko) * 2008-11-10 2010-05-19 주식회사 지앤알 태양광 발전 시스템
US20120120694A1 (en) 2009-08-24 2012-05-17 Mitsubishi Electric Corporation Power conditioner for photovoltaic power generation
KR20140042092A (ko) * 2012-09-27 2014-04-07 현대중공업 주식회사 태양광 에너지 저장장치 및 그 운용방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141788A (ja) * 1997-07-16 1999-02-12 Hitachi Zosen Corp 高電圧印加設備の非接地時用安全装置
KR20100005125U (ko) * 2008-11-10 2010-05-19 주식회사 지앤알 태양광 발전 시스템
US20120120694A1 (en) 2009-08-24 2012-05-17 Mitsubishi Electric Corporation Power conditioner for photovoltaic power generation
KR20140042092A (ko) * 2012-09-27 2014-04-07 현대중공업 주식회사 태양광 에너지 저장장치 및 그 운용방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101639940B1 (ko) * 2015-02-24 2016-07-14 공주대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템의 pv 패널 감시 장치 및 방법
KR20220026764A (ko) 2020-08-26 2022-03-07 한국전력공사 방향성 감지 전력 계량 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mirsaeidi et al. Towards hybrid AC/DC microgrids: Critical analysis and classification of protection strategies
TW480800B (en) Protection system for power receiving station
US9178350B2 (en) Electric distribution system protection
JP5820969B2 (ja) 配電システム
KR101205201B1 (ko) 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반
Dang et al. An adaptive protection method for the inverter dominated microgrid
KR101320373B1 (ko) 변압기를 구비한 결상복구장치 및 그 설치공법
CN102593737B (zh) 用电容补偿的变电站投运之前继电保护向量检查试验方法
Udgave et al. A review on Distribution Network protection with penetration of Distributed Generation
US20150124358A1 (en) Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral
Carminati et al. DC and AC ground fault analysis in LVDC microgrids with energy storage systems
Khademlahashy et al. A review on protection issues in micro-grids embedded with distribution generations
KR101484640B1 (ko) 태양광발전소 발전시간대 이외 수전시 사용전력량 과계량 방지장치
CN105098754A (zh) 保护能量公用事业计量器免于过电压事件的系统和方法
KR101417940B1 (ko) 이상전압 발생 시 재해 방재 분배전반 및 그 방법
JP5877352B2 (ja) 配電システム
KR101670080B1 (ko) 역률 조정 기능을 구비한 수배전반
JP2012075250A (ja) 貰いロック付絶縁地絡監視装置
CN207925289U (zh) 一种开启式零序电流互感器
Thankachen et al. Hysteresis controller based fault current interruption using DVR
CA3086377C (en) System and method for use with microgrids having inverter-based distributed generators
JP5820970B2 (ja) 配電システム
Bui et al. A generalised fault protection structure for unigrounded low-voltage AC microgrids
KR101084104B1 (ko) 결상검출 선택차단기능을 갖는 고·저압 배전반
Pailwan et al. Roof top photovoltaic grid integration: Utility approach

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171025

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 6