KR101505076B1 - 단선정전 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

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강순구
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Abstract

단선정전 판단 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 단선정전 판단 시스템은 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치로부터 결상 정보를 수신하는 통신부; 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단하는 거리 판단부; 및 상기 거리 정보 및 상기 결상 정보를 이용하여 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 동일 선로, 동일 상에서 상호간 인접한 경우 해당 선로의 상(相)에서 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 단선정전 판단부를 포함한다.

Description

단선정전 판단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING BLACKOUT BY ELECTRIC DISCONNECTION}
본 발명은 단선정전 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배전선로의 각 상(相)별 단선에 의한 정전 발생 여부를 실시간으로 감시할 수 있는 단선정전 판단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 변전소는 송전선을 통해 송전되는 송전전압을 배전전압으로 변환하고, 변환한 배전전압을 배전선을 통해 수용가로 공급하고 있다. 예를 들면, 송전선을 통해 송전되는 154kV 또는 345kV등의 송전전압을 변전소에서 22.9kV의 배전전압으로 변환하여 배전선을 통하여 수용가로 배전하고 있다.
한편, 배전자동화 시스템(DAS, Distribution Automation System)은 첨단 IT기술을 접목하여 개발된 배전자동화용 단말기(FRTU)에서 배전설비와 선로의 현장정보를 취득하고, 유무선 통신을 통하여 주장치에 제공함으로써 배전 계통 운전 상황을 실시간으로 모니터링 한다. 특히, 배전자동화 시스템은 배전상의 고장구간을 신속히 파악함과 동시에 원격제어를 통해 정전 시간을 단축하고 고장구간을 축소하여 안정적인 전력을 공급할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 배전자동화 시스템에서는 다중접지 계통을 이용하는 배전계통에서 전선단선에 의한 고저항 지락 고장 미검출 사례가 지속적으로 발생하여 신속한 감지 및 차단이 이루어지지 않아 감전 또는 파급 사고가 발생하고 있다.
또한, 배전선로 내측의 최하부단 변대구간에 대한 정확한 위치정보가 확보되지 않아 원인분석 및 장애복구에 시간이 지연된다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 데이터 수집장치를 이용하여 실시간으로 배전선로의 결상 정보를 수집하고 이를 이용하여 단선정전 정보를 판단할 수 있는 단선정전 판단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 단선정전 발생시 배전자동화 시스템 및 계통 담당자에게 신속히 통보하여 안전사고 예방 및 신속한 설비복구를 지원할 수 있는 단선정전 판단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치로부터 결상 정보를 수신하는 통신부; 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단하는 거리 판단부; 및 상기 거리 정보 및 상기 결상 정보를 이용하여 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 동일 선로, 동일 상에서 상호간 인접한 경우 해당 선로의 상(相)에서 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 단선정전 판단부를 포함하는 단선정전 판단 시스템을 제공한다.
상기 결상 정보는 배전 선로 정보, 상별 저전압 발생 정보, 지리정보시스템 좌표 정보 및 변대주 전산화 번호를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상별 저전압 발생 정보는 특정 상의 전압이 정상 전압과 비교하여 일정 수준 이하의 전압으로 떨어질 때 상기 데이터 수집장치에 의해 감지될 수 있다.
상기 데이터 수집장치는 상기 상별 저전압 발생 정보 감지시 상기 결상 정보를 실시간으로 생성하여 전송할 수 있다.
상기 단선정전 발생시 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 전산화 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템(DAS, Distribution Automation System)에 전송하는 알림부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 알림부는 상기 단선정전 정보를 생성하여 계통 담당자 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치가 특정 상(相)의 저전압 발생 여부를 감지하는 단계; 상기 데이터 수집장치가 저전압 발생시 결상 정보를 생성하여 전송하는 단계; 통신부가 상기 결상정보를 수신하는 단계; 거리 판단부가 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단하는 단계; 및 단선정전 판단부가 상기 거리 정보 및 상기 결상 정보를 이용하여 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 동일 선로, 동일 상에서 상호간 인접한 경우 해당 선로의 상(相)에서 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 단선정전 판단 방법을 제공한다.
상기 결상 정보는 배전 선로 정보, 상별 저전압 발생 정보 및 지리정보 시스템 좌표정보 및 변대주 전산화 번호를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 저전압 발생 여부를 감지하는 단계는, 특정 상의 전압이 정상 전압과 비교하여 일정 수준 이하의 전압으로 떨어질 때 상기 데이터 수집장치의 감지에 의하여 수행될 수 있다.
상기 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 경우, 알림부가 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템 및 계통 담당자 단말기 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명인 단선정전 판단 시스템 및 방법은 데이터 수집장치를 이용하여 실시간으로 배전선로의 결상 정보를 수집하고 이를 이용하여 단선정전 정보를 판단할 수 있다.
또한, 단선정전 발생시 배전자동화 시스템 및 계통 담당자에게 신속히 통보하여 안전사고 예방 및 신속한 설비복구를 지원할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템을 설명하기 위한 개념도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템의 구성 블록도, 및
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템을 설명하기 위한 개념도 및 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템의 구성 블록도이다.
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템은 배전선로상의 변압기(10)에 설치된 데이터 수집장치(100)로부터 결상 정보를 수신하는 통신부(210), 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치(100)간의 거리 정보를 판단하는 거리 판단부(220), 거리 정보 및 결상 정보를 이용하여 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치(100)가 동일 선로, 동일 상에서 상호간 인접한 경우 해당 선로의 상(相)을 단선정전으로 판단하는 단선정전 판단부(230) 및 단선정전 발생시 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 전송하는 알림부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 시스템은 별도의 시스템으로 구축될 수 있으나, 데이터 수집장치와의 연계를 위하여 AMI(Advanced Metering Infrastructure)시스템상에 구축되어 있는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, 통신부(210)는 배전선로상의 변압기(10)에 설치된 데이터 수집장치(100)로부터 결상 정보를 수신할 수 있다.
결상 정보는 배전선로 상에서 특정 상(相)의 전압이 일정 수준 이하로 떨어지는 것을 데이터 수집장치(100)측에서 감지하여 생성할 수 있다. 결상 정보는 상별 저전압 발생 정보, 배전 선로 정보, 지리정보 시스템(GIS, Geogrphic Information System) 좌표 정보 및 변대주 전산화 번호를 포함하여 구성될 수 있다. 상별 저전압 발생 정보는 전압이 일정 수준 이하로 떨어지는 상(相)이 발생하였음을 데이터 수집장치(100)측에서 감지하여 이에 대한 정보를 생성하는 것이고, 배전 선로 정보는 해당 데이터 수집장치(100)가 설치된 배전 선로에 대한 정보를 의미한다. 지리정보 시스템 좌표정보는 해당 데이터 수집장치(100)의 위치정보, 즉 해당 데이터 수집장치(100)가 설치된 변압기(10)의 위치정보를 의미하며, 변대주 전산화 번호는 해당 변압기가 설치된 변대주의 일련번호를 의미한다.
여기서, 상별 저전압 발생 정보는 예를 들면 특정 상의 전압이 정상 전압의 80%이하로 떨어지는 경우를 의미할 수 있다.
데이터 수집장치(100)는 상별 저전압 발생정보를 감지하는 경우 결상 정보를 생성하여 통신부(210)로 전송할 수 있다.
거리 판단부(220)는 지리정보 시스템 좌표정보 및 변대주 전산호 번호를 이용하여 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치(100)간의 거리를 판단하고, 이에 대한 거리 정보를 생성할 수 있다. 거리 판단부는 결상 정보를 전송한 복수개의 데이터 수집장치가 인접하여 설치되었는지를 판단하게 되며, 이에 따른 거리 정보를 생성할 수 있다.
데이터 수집장치(100)는 일정 간격마다 설치되어 있는 변압기(10)에 각각 설치되어 있어, 단선정전이 발생하면 인접하여 설치된 변압기들은 특정 상의 저전압 발생을 감지하게 된다. 따라서, 단선정전 발생시 인접하여 설치된 복수개의 데이터 수집장치(100)는 저전압 발생을 감지하게 되고, 결상 정보를 생성하여 통신부(210)로 전송한다.
단선정전 판단부(230)는 거리 정보를 통하여 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치(100)가 상호 인접하여 설치되었는지를 판단한다.
이후, 단선정전 판단부(230)는 상호 인접하여 설치된 데이터 수집장치(100)가 전송하여 온 결상 정보의 배전 선로 정보가 동일하고, 저전압이 발생한 상(相)이 동일한지를 판단하여 단선정전 발생여부를 판단할 수 있다.
즉, 단선정전 판단부(230)는 적어도 2개의 데이터 수집장치(100)에서 결상 정보를 전송하였을 때, 거리 정보를 통하여 상호 인접하여 설치되었는지 여부를 판단하고, 결상 정보를 이용하여 동일 선로의 동일 상에서 저전압이 발생한 경우에 단선정전이 발생한 것으로 판단한다.
여기서, 거리 정보를 이용하여 인접 여부를 판단하는 과정과 결상 정보를 이용하여 동일 선로 및 동일 상 여부를 판단하는 과정은 판단 순서가 바뀔 수 있으며, 동시에 진행될 수도 있다.
알림부(240)는 단선정전 발생시 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 전산화 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템(DAS, Distribution Automation System)(300)에 전송할 수 있다.
또는, 알림부(240)는 단선정전 발생시 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 전산화 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 계통 담당자의 단말기(400)에 SMS방식으로 전송할 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 단선정전 판단 방법의 순서도이다.
도3을 참조하면, 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치는 특정 상의 저전압 발생 여부를 감지한다. 저전압 발생 여부는 특정 상의 전압이 정상 전압과 비교하여 일정 수준 이하의 전압으로 떨어지는 것을 데이터 수집장치에서 감지하는 것을 의미하여, 예를 들면, 정상 전압의 80%이하로 떨어지는 경우를 의미할 수 있다(S301).
다음으로, 데이터 수집장치는 특정 상의 저전압 발생을 감지하는 경우 결상 정보를 생성하여 통신부로 전송한다. 결상 정보는 배전 선로 정보, 상별 저전압 발생 정보 및 지리정보 시스템 좌표정보를 포함하여 구성될 수 있다(S302).
거리 판단부는 통신부에서 수신한 결상 정보 중 지리정보 시스템 좌표정보 및 변대주 전산화 번호를 이용하여 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단한다. 거리 판단부는 결상 정보를 전송한 데이터 수집 장치가 인접하여 설치되었는지에 대한 판단이 포함된 거리 정보를 생성한다(S303).
단선정전 판단부는 거리 정보를 이용하여 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 상호 인접하여 설치되었는지 여부를 판단한다(S305).
단선정전 판단부는 상호 인접하여 설치된 데이터 수집장치가 전송한 결상 정보를 이용하여 저전압이 동일 선로의 동일 상에서 발생된 경우에 단선정전이 발생한 것으로 판단한다(S306).
알림부는 단선정전이 발생한 것으로 판단되면, 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 전산화 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템 및 계통 담당자 단말기 중 적어도 하나로 전송한다(S307).
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 변압기
100: 데이터 수집장치
200: 단선정전 판단 시스템
210: 통신부
220: 거리 판단부
230: 단선정전 판단부
240: 알림부
300: 배전자동화 시스템
400: 계통 담당자 단말기

Claims (10)

  1. 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치로부터 결상 정보를 수신하는 통신부;
    결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단하는 거리 판단부;
    상기 거리 정보 및 상기 결상 정보를 이용하여 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 동일 선로의 동일 상에서 상호간에 인접한 경우 해당 선로의 상(相)에서 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 단선정전 판단부; 및
    단선정전이 발생한 것으로 판단되는 경우 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 전산화 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템(DAS, Distribution Automation System)에 전송하는 알림부를 포함하는 단선정전 판단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결상 정보는 배전 선로 정보, 상별 저전압 발생 정보, 지리정보시스템 좌표 정보 및 변대주 전산화 번호를 포함하는 단선정전 판단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상별 저전압 발생 정보는 특정 상의 전압이 정상 전압과 비교하여 일정 수준 이하의 전압으로 떨어질 때 상기 데이터 수집장치에 의해 감지되는 단선정전 판단 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 수집장치는 상기 상별 저전압 발생 정보 감지시 상기 결상 정보를 생성하여 전송하는 단선정전 판단 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 알림부는 상기 단선정전 정보를 생성하여 계통 담당자 단말기로 전송하는 단선정전 판단 시스템.
  7. 배전선로상의 변압기에 설치된 데이터 수집장치가 특정 상(相)의 저전압 발생 여부를 감지하는 단계;
    상기 데이터 수집장치가 저전압 발생시 결상 정보를 생성하여 전송하는 단계;
    통신부가 상기 결상정보를 수신하는 단계;
    거리 판단부가 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치간의 거리 정보를 판단하는 단계;
    단선정전 판단부가 상기 거리 정보 및 상기 결상 정보를 이용하여 상기 결상 정보를 전송한 데이터 수집장치가 동일 선로, 동일 상에서 상호간 인접한 경우 해당 선로의 상(相)에서 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 단선정전이 발생한 것으로 판단하는 경우 알림부가 단선정전 발생 선로명, 발생 일시, 변대주 번호, 변대주 위치정보 및 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단선정전 정보를 생성하여 배전자동화 시스템 및 계통 담당자 단말기 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 포함하는 단선정전 판단 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결상 정보는 배전 선로 정보, 상별 저전압 발생 정보 및 지리정보 시스템 좌표정보 및 변대주 전산화 번호를 포함하는 단선정전 판단 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 저전압 발생 여부를 감지하는 단계는,
    특정 상의 전압이 정상 전압과 비교하여 일정 수준 이하의 전압으로 떨어질 때 상기 데이터 수집장치가 감지하는 단선정전 판단 방법.
  10. 삭제
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