KR101562480B1 - Identification method of faulted section in distribution network - Google Patents

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KR101562480B1
KR101562480B1 KR1020140151911A KR20140151911A KR101562480B1 KR 101562480 B1 KR101562480 B1 KR 101562480B1 KR 1020140151911 A KR1020140151911 A KR 1020140151911A KR 20140151911 A KR20140151911 A KR 20140151911A KR 101562480 B1 KR101562480 B1 KR 101562480B1
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정원욱
추철민
권성철
윤상윤
송일근
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한국전력공사
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Abstract

The present invention relates to a method for judging a faulted section in a distribution system. The objective of the present invention is to judge the faulted section by acquiring a fault current from each automatic distribution switch in a main system and then comparing the fault current, while using the prior automatic distribution switch just so. For this, the method of the present invention includes: a step in which the main system acquires the fault current from a plurality of automatic distribution switches comprised in the distribution system; a step in which the main system classifies the acquired fault current into a grounding current and a phase current by the switches and then stores the grounding current and the phase current; a step in which the main system judges a short-circuit fault, by comparing the stored phase current with the stored grounding current; a step of calculating a phase current difference per each section in case it is judged to be the short-circuit fault; a step of judging the faulted section, by comparing the phase current difference calculated by each section; and a step of checking the faulted section, through an average of the phase current difference calculated by each section.

Description

배전계통 고장구간 판단 방법{Identification method of faulted section in distribution network}{Identification method of faulted section in distribution network}

본 발명은 배전계통 고장구간 판단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of judging a fault in a power distribution system.

일반적으로 전류 공급원이 변전소측의 전원만 있는 배전 계통의 경우, 배고장이 발생하면 변전소부터 고장점으로 단방향으로 고장전류가 공급되었다. 이러한 이유로 배전계통의 보호는 기본적으로 방향성을 고려하지 않는 과전류 계전방식을 채택해 왔다. 그러나 분산전원의 배전계통의 연계로 인하여 배전계통에서의 고장전류 공급원은 변전소 이외에도 분산전원이 추가되게 되며 고장전류의 분포 또한 양방향으로 분포하게 되어 기존의 방향성을 고려하지 않는 과전류 보호체계에 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.Generally, in the case of a power distribution system in which the current source is only the power source at the substation, the fault current is supplied in a unidirectional manner from the substation to the high-strength side in the event of a substation failure. For this reason, the protection of the distribution system has basically adopted the overcurrent relay method which does not consider the directionality. However, due to the connection of the distribution system of the distributed power supply, the source of the fault current in the distribution system is added to the distributed power supply in addition to the substation, and the distribution of the fault current is also distributed in both directions. .

도 1과 같이, 변전소측(10) 전원과, 분산전원(DG)을 구비한 배전 계통에서, 고장점(F1)에서 지락고장이 발생하는 경우에는, 고장이 발생된 선로에서 뿐만 아니라, 분산전원측(DG)과 연계된 선로에서도 역방향 고장전류(y1)가 감지되어 고장을 감지할 수 있다. 즉, 분산전원(DG)이 공급하는 역방향 고장전류(y1)가 제1리클로져(RC1)에서 감지되고, 고장전류의 크기가 리클로져의 정정치(최소동작전류) 이상인 경우 보호협조 시간차에 의해 제1리클로져(RC1)가 트립하게 된다. 결과적으로 고장이 없는 선로의 제1리클로져(RC1)가 불필요하게 동작하여 제1리클로져(RC1) 이하의 구간은 정전을 경험하게 되며 동시에 제1리클로져(RC1)가 트립하여 제1리클로져(RC1)이하 계통은 단독운전을 경험하여 분산전원(DG)도 계통에서 탈락하게 되는 문제가 발생할 수 있다.1, when a ground fault occurs at a high advantage (F1) in a power supply system of a substation 10 and a power distribution system having a distributed power supply DG, not only at a faulted line but also at a distributed power supply side The reverse fault current (y1) is detected in the line connected to the DG and the fault can be detected. That is, when the reverse fault current y1 supplied by the distributed power source DG is detected by the first recloser RC1 and the magnitude of the fault current is equal to or greater than the fixed value (minimum operating current) of the recloser, The first recloser RC1 is tripped. As a result, the first recloser RC1 of the line without a fault unnecessarily operates, and a section below the first recloser RC1 experiences a power failure. At the same time, the first recloser RC1 trips, (RC1) or below may experience a problem that the distributed power source (DG) may fall out of the system because it experiences a single operation.

이를 개선하기 위해서, 차단기(CB)와 리클로져(RC)와 같은 배전용 보호기기에 고장방향 판별 기능이 있는 방향성 보호기기를 추가하여, 분산전원(DG)을 구비한 배전 계통의 문제를 해결 할 수 있다.To solve this problem, it is necessary to add a directional protection device with a fault direction discrimination function to a distribution protection device such as a breaker (CB) and a recloser (RC) to solve the problem of a distribution system with a distributed power supply .

그리고 배전자동화시스템은 선로고장을 감지하여 고장정보인 고장표시기(FI :Fault Indication)를 배전자동화시스템의 인간기계연계장치(HMI)에 표시하여 운영자에게 고장 발생을 알려주고 운영자는 원격으로 개폐기를 조작하여 고장을 복구할 수 있다. 이와 같은 선로 고장 판단자동화기기는 선로 무전압과, 고장전류를 모두 감지하고, 두가지 전부 이상이 있을 경우 경우고장표시기(FI)를 표시한다. 즉, 자동화개폐기는 선로 고장이 발생하면 고장전류를 감지하고, 선로 보호기기의 트립 혹은 재폐로 동작이 있는 경우 무전압을 감지하여 고장표시기(FI)를 배전자동화시스템의 인간기계연계장치(HMI)에 표시하게 된다.Then, the distribution automation system detects the fault of the line and displays the fault information (FI) (Fault Indication) on the HMI of the distribution automation system to inform the operator of the occurrence of the fault and the operator can remotely operate the switch The fault can be recovered. Such an automatic line fault detection device detects both line voltage and fault current, and displays fault indicator (FI) when there are two or more. In other words, an automatic switch detects a fault current when a line fault occurs, detects a no-voltage when there is a trip or reclosing operation of the line protection device, and outputs a fault indicator FI to a human machine interconnection device (HMI) .

도 2와 같이, 분산전원이 연계된 배전선로의 배전 자동화 시스템은, 고장점(F2)에서 고장이 발생할 경우, 분산전원측(DG)의 역방향 고장전류(y2)에 의해 제1자동화개폐기(GA1)는 고장을 감지하고 선로 제1리클로져(RC1) 혹은 제1변전소차단기(CB1)가 동작하게 되면 무전압을 감지하여 고장표시기(FI) 정보를 배전자동화시스템에 표시한다. 만약 제1리클로져(RC1) 또는 제1변전소 차단기(CB1)가 방향성 보호기기를 구비할 경우, 고장점(F2)에서 고장 발생시 제1리클로져(RC1)은 동작하지 않고 제1변전소 차단기(CB1)은 동작하게 되므로 제1자동화개폐기(GA1)는 고장표시기(FI)를 발생시키게 된다. 통상적으로 분산전원이 없는 수지상 배전계통에서 배전자동화 운영자는 자동화개폐기의 고장표시기(FI) 정보를 보고 고장표시기(FI)가 표시된 자동화개폐기의 부하단에서 고장이 발생한 것으로 판단하게 되어 제1변전소 차단기(CB1)와 제1리클로져(RC1)지점에서 고장이 발생했음에도 불구하고 제1자동화개폐기(GA1) 이하 부하단에서 고장이 발생한 것으로 오판할 가능성이 크다. 이와 같은 경우 고장점을 정확히 판단하지 못하여 고장복구 실패 및 정전 시간이 장기화될 가능성이 크다고 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 보호기기 뿐만 아니라 자동화개폐기도 방향성 기능을 부여하여 역방향 고장전류가 감지되는 경우 고장표시기(FI)를 발생시키지 않도록 문제를 해결할 수 있다. As shown in FIG. 2, in the distribution automation system of the distribution line connected with the distributed power source, when the failure occurs at the high advantage F2, the first automatic switch GA1 is closed by the reverse fault current y2 of the distributed power source side DG, Detects a fault, and when the line first recloser (RC1) or the first substation breaker (CB1) is operated, it detects no voltage and displays the fault indicator (FI) information on the distribution automation system. If the first recloser RC1 or the first substation breaker CB1 includes a directional protection device, the first recloser RC1 does not operate when a fault occurs at the high advantage F2 and the first substation breaker CB1 The first automatic door switch GA1 generates the fault indicator FI. In a conventional distribution system without a distributed power supply, the distribution automation operator sees the fault indicator (FI) information of the automation switch and judges that a fault has occurred at the bottom of the automated switch marked with the fault indicator (FI) CB1 and the first recloser RC1, there is a high possibility that a failure occurs at the bottom of the first automatic switchgear GA1 or below. In this case, failures can not be accurately judged, and failure recovery and power outage time are likely to be prolonged. In order to solve this problem, not only the protection device but also the automatic switch may be provided with a directional function so that the problem of not generating the fault indicator FI when the reverse fault current is detected can be solved.

그러나 자동화개폐기의 방향성 기능을 부여하는 것은 기술적, 경제적 문제점과 현장 운영상에 많은 문제를 갖고 있다.However, giving the directional function of the automatic switch has many problems in terms of technical and economic problems and field operation.

먼저, 기술적 문제로 상시가 아니고 고장시 고장방향을 판단하기 위해서는 정확한 전압 및 전류의 크기, 위상의 계측이 필요하며 그러기 위해서는 정밀도가 높은 변압기(PT)와 변류기(CT)가 필요하다. 또한, 위상각을 정확히 계산하기 위한 성능을 갖는 하드웨어도 필요하다. 그러나 배전계통에 사용되고 있는 자동화개폐기에 사용되는 변압기(PT)는 정밀도가 매우 떨어진다. 특히, 초기 설치시에는 높은 정밀도를 유지하다가도 열화내지는 변압기(PT)의 포화특성으로 시간이 지날수록 정밀도가 급격히 떨어지는 문제가 있다. 그렇게 때문에 기설치된 개폐기를 활용하고 단말장치만을 방향성 판별 로직이 있는 기기로 교체하여 방향 판별을 하는 것은 기술적으로 방향판별에 실패할 가능성이 매우 높다.First, it is necessary to measure the accurate voltage and current magnitude and phase in order to determine the fault direction in case of a fault, not always due to technical problems. To do so, a high-precision transformer (PT) and a current transformer (CT) are required. Also, there is a need for hardware that has the capability to accurately calculate the phase angle. However, the transformer (PT) used in automation switches used in distribution systems is very inaccurate. Particularly, there is a problem that accuracy is drastically deteriorated over time due to deterioration or saturation characteristics of the transformer (PT) while maintaining high accuracy at the time of initial installation. Therefore, it is highly probable that the direction determination is performed by replacing only the terminal device with the device having the directional decision logic by using the installed switchgear, technically failing to determine the direction.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 자동화개폐기를 그대로 활용하면서, 메인 시스템에서 각 자동화 개폐기로부터 고장 전류를 취득하고 이를 비교하여 고장 구간을 판단할 수 있는 배전계통 고장구간 판단 방법를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a fault diagnosis system, And to provide a method for determining a fault section of a power distribution system.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 배전계통 고장구간 판단 방법는 메인 시스템이 배전계통에 구비된 복수의 자동화 개폐기로부터 고장전류를 취득하는 단계와, 상기 메인 시스템이 상기 취득된 고장전류를 개폐기별로 지락전류와 상전류를 분류하여 저장하는 단계와, 상기 메인 시스템에서 상기 저장된 상전류와 지락전류를 비교하여, 단락 고장인지 여부를 판단하는 단계와, 단락 고장으로 판단된 경우, 각 구간별 상전류차를 산출하는 단계와, 각 구간별로 산출된 상전류차를 비교하여, 고장 구간을 판별하는 단계 및, 상기 각 구간별로 산출된 상전류차의 평균을 통해서, 고장 구간을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for determining a fault in a power distribution system, comprising: obtaining a fault current from a plurality of automation switches provided in a power distribution system; Comparing the stored phase current with the ground fault current to determine whether the fault is a short-circuit fault; calculating a phase difference difference for each of the sections when the short-circuit fault is determined; Comparing the phase current difference calculated for each section with each other to determine a fault section, and checking a fault section through an average of phase current differences calculated for each section.

상기 각 구간별 상전류차는 부하측 자동화 개폐기의 개수에 따라 산출 방법이 상이할 수 있다.The phase current difference for each section may differ depending on the number of load-side automation switches.

상기 부하측 자동화 개폐기가 없을 경우, 상기 구간별 상전류차는 전원측 개폐기의 상전류값일 수 있다.If there is no load-side automation switch, the phase-by-phase current difference may be a phase current value of the power-side switch.

상기 부하측 자동화 개폐기가 하나일 경우, 상기 구간별 상전류차는 전원측 개폐기의 상전류값에서 부하측 개폐기의 상저류값을 뺀값일 수 있다.If the load-side automation switch is one, the phase-by-phase current difference may be a value obtained by subtracting the phase current value of the load-side switch from the phase current value of the power-side switch.

상기 부하측 자동화 개폐기가 두 개이상일 경우에는, 최대 전원측 개폐기의 상전류값을 2배한 값으로부터, 부하측 개폐기들의 상전류값들을 합산한 값을 뺀값일 수 있다. When there are two or more load-side automation switches, the value may be a value obtained by doubling the phase current value of the maximum power-source-side switch by subtracting the sum of the phase current values of the load-side switches.

상기 고장 구간은 상전류차가 가장 큰 구간일 수 있다.The fault section may be a section having the largest phase current difference.

상기 고장 구간 확인 단계에서는 상기 고장구간의 상전류차가, 상전류차의 평균값에 비해서 기준값을 초과할 만큼 차이가 날 경우 고장구간으로 확인할 수 있다.In the fault section checking step, when the phase current difference of the fault section differs by more than the reference value compared with the average value of the phase current difference, it can be confirmed as a fault section.

본 발명에 의한 배전계통 고장구간 판단 방법는 기존의 자동화개폐기를 그대로 활용하면서, 메인 시스템에서 각 자동화 개폐기로부터 고장 전류를 취득하고 이를 비교하여 고장 구간을 판단할 수 있게 된다.In the method of determining a power failure mode of the power distribution system according to the present invention, a fault current can be acquired from each automation switch in the main system while comparing the fault current to the fault current.

도 1은 분산전원을 구비한 배전 계통에서, 분산 전원의 타선로에서 고장 발생을 도시한 전류 분포도이다.
도 2는 분산전원을 구비한 배전 계통에서, 분산 전원 연계 선로에서 고장 발생을 도시한 전류 분포도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 배전계통 고장구간 판단 방법을 도시한 순서도의 개략도 및 상세도이다.
도 4는 본 발명의 배전계통 시스템의 고장전류 흐름을 도시한 일예를 도시한 전류 분포도이다.
FIG. 1 is a current distribution diagram showing the occurrence of a fault in a power line of a distributed power source in a power distribution system having a distributed power source.
2 is a current distribution diagram showing the occurrence of a fault in a distributed power line in a power distribution system having a distributed power source.
FIGS. 3A and 3B are a schematic view and a detailed view of a flowchart showing a method of determining a failure period of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
4 is a current distribution diagram showing an example of a fault current flow in the power distribution system of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 배전계통 고장구간 판단 방법을 도시한 순서도의 개략도와 상세도가 도시되어 있다. 또한 도 4를 참조하면, 도 3a 및 도 3b의 배전계통 고장구간 판단 방법을 설명하고자 하는 분산전원을 구비하는 배전계통의 전류 흐름의 일예가 도시되어 있다. 이하에서는 도 3a 및 도 3b의 배전계통 고장구간 판단 방법을 도 4의 배전계통의 고장 발생시 전류 흐름을 참조하여 설명하고자 한다.Referring to FIGS. 3A and 3B, there is shown a flowchart and a detailed view of a flowchart showing a method of determining a power system failure section according to the present invention. Referring to FIG. 4, there is shown an example of current flow in a power distribution system having a distributed power source for explaining a method of determining a power system failure section in FIGS. 3A and 3B. Hereinafter, the method of determining the failure period of the power distribution system of FIGS. 3A and 3B will be described with reference to the current flow of the failure of the power distribution system of FIG.

분산전원을 구비하는 배전계통은 변전소 측(10)과 분산전원측(20)에서 전원이 공급되고, 직렬로 순차적으로 연결된 제1자동화 개폐기(GA1), 제2자동화 개폐기(GA2), 제3자동화 개폐기(GA3), 제4자동화 개폐기(GA4) 및 제5자동화 개폐기(GA5)를 포함하고, 제4자동화 개폐기(GA4)와 제5자동화 개폐기(GA5) 사이인 제4구간(S4)과 분산전원(20) 사이에 개재된 제6자동화 개폐기(GA6)를 포함할 수 있다. 도 4에서는 배전계통에 포함되는 자동화 개폐기를 6개로 도시하였으며, 분산전원의 개수를 한 개로 도시하였으나, 이는 고장구간 판단 방법을 설명하기 위해서 계략적으로 도시한 것으로, 본 발명에서 자동화 개폐기 및 분산 전원의 개수를 한정하는 것은 아니다. The power distribution system having the distributed power source includes a first automatic switch GA1, a second automatic switch GA2, and a third automatic switch < RTI ID = 0.0 > A fourth interval S4 between the fourth and fifth automated shutoff units GA4 and GA5 and a fourth power source unit GA4 including a fourth automatic shutoff unit GA3, a fourth automatic shutoff unit GA4 and a fifth automatic shutoff unit GA5, And a sixth automatic switch (GA6) interposed between the first and second switches (20, 20). In FIG. 4, the number of automatic power switches included in the power distribution system is shown as six, and the number of distributed power sources is shown as one. However, this is schematically shown for explaining a method of determining a fault section. In the present invention, The present invention is not limited thereto.

상기 분산전원을 구비하는 배전계통은 제1자동화 개폐기(GA1)와 제2자동화 개폐기(GA2) 사이를 제1구간(S1), 제2자동화 개폐기(GA2)와 제3자동화 개폐기(GA3) 사이를 제2구간(S2), 제3자동화 개폐기(GA3)와 제4자동화 개폐기(GA4) 사이를 제3구간(S3), 제4자동화 개폐기(GA4)와 제5자동화 개폐기(GA5) 사이를 제4구간(S4)으로 정의할 수 있다. 이때 제6자동화 개폐기(GA6)는 일측이 제4구간(S4)과 연결되고, 타측이 분산전원(20)에 연결된다.The power distribution system including the distributed power source has a first section S1 between the first automatic switchgear GA1 and the second automatic switchgear GA2 and a second section between the second automatic switchgear GA2 and the third automatic switchgear GA3 The third interval S3 between the third automatic switchgear GA3 and the fourth automatic switchgear GA4 and the fourth interval between the fourth automatic switchgear GA4 and the fifth automatic switch GA5. (S4). ≪ / RTI > At this time, one end of the sixth automatic switch GA6 is connected to the fourth section S4 and the other end is connected to the distributed power source 20.

분산전원을 구비하는 배전계통은 제2구간(S2)에 고장 발생점인 고장점(F3)이 있을 경우, 고장전류인 변전소측 전류(x)와 분산전원측 전류(y)가 흐르게 된다. 즉, 고장점(F3)에서의 임피던스가 감소하게 되므로, 변전소측(10)과 분산전원측(20)에서부터 고장점(F3)으로 전류가 흐르게 된다. 이때, 고장구간이 아닌 구간에서 전원측 및 부하측 사이의 전류 차이는 거의 없으나, 고장구간인 제2구간(S2)에서는 제2자동화 개폐기(GA2)와 제3자동화 개폐기(GA3)에서 측정되는 전류값 사이에는 차이가 발생한다. 즉, 고장구간에서의 전원측 개폐기인 제2자동화 개폐기(GA2)와 부하측 개폐기인 제3자동화 개폐기(GA3)의 전류차이는, 다른 구간에 비해서 큰 전류 차이를 갖게 되므로, 전원측 및 부하측의 전류차이를 통해 고장 구간을 판단할 수 있다. In a power distribution system having a distributed power source, if there is a high advantage (F3) as a failure occurrence point in the second section S2, the substation side current x and the distributed power source side current y which are fault currents flow. That is, since the impedance at the high advantage F3 is reduced, the current flows from the side of the substation 10 and the side of the distributed power source 20 to the high advantage F3. At this time, there is almost no current difference between the power source side and the load side in the non-fault section, but in the second section S2, which is the fault section, between the current values measured by the second automatic switch GA2 and the third automatic switch GA3 There is a difference. That is, since the current difference between the second automatic switch (GA2) on the power source side and the third automatic switch (GA3) on the load side has a larger current difference than the other intervals, the current difference between the power source side and the load side The fault zone can be determined.

상기 본 발명의 배전계통 고장구간 판단 방법은, 우선 메인 시스템(30)에서배전계통에 구비된 다수의 자동화 개폐기로부터 고장 전류를 취득(S1)한다. 상기 고장 전류는 통상적으로 이용되는 자동화 개폐기의 픽업(pick-up)전류를 최소값으로 설정하면, 고장이 발생하거나 그렇지 않은 경우에도 무전압 조건에 의해서 측정된 전류값인 고장전류를 메인시스템(30)으로 송부하게 된다.In the power distribution system failure section determination method of the present invention, first, the main system 30 acquires a fault current from a plurality of automated switches provided in the power distribution system (S1). When the pick-up current of a conventional automation switch is set to a minimum value, the fault current is supplied to the main system 30, which is a current value measured by a no-voltage condition, .

상기 메인 시스템(30)은 개폐기별로 고장전류를 분류하여 저장(S2)한다. 상기 메인 시스템(30)은 상기 고장전류를 분류하기 위해서, 배전계통의 각 구간을 설정하고 설정된 구간별로 전원측 개폐기와 부하측 개폐기를 분류한다. 또한 각 개폐기별로, 고장 전류를 상전류와 지락 전류로 구분하여 저장한다.The main system 30 classifies and stores a fault current for each switch (S2). In order to classify the fault current, the main system 30 sets each section of the power distribution system and classifies the power-side switch and the load-side switch according to the set intervals. For each switch, fault current is divided into phase current and ground fault current.

상기 메인 시스템(30)에 저장되는 각 구간의 개폐기별 고장전류는 수학식 1과 같이 저장될 수 있다.The fault current of each section stored in the main system 30 can be stored as shown in Equation (1).

Figure 112014106038210-pat00001
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여기서, Si는 i구간에 해당하는 전원측 개폐기(Up)와 i구간의 k번째의 부하측 개폐기(Down)의 개폐기 정보(ID)를 의미한다. Ini는 i구간에 해당하는 전원측 지락전류(InUpi) 및 부하측 지락 전류(InDowni,k)를 의미한다. Ipi는 i구간에 해당하는 전원측 상전류(IpUpi) 및 부하측 상전류(IpDowni,k)를 의미한다. 여기서 상전류는 3개의 상전류중에서 가장 큰 값을 대표 상전류로 저장할 수 있다. Here, Si denotes switch information (ID) of the power source side switch (Up) corresponding to the i period and the kth load side switch (Down) of the i period. Ini denotes a source-side ground fault current (InUpi) and a load-side ground fault current (InDowni, k) corresponding to the i-th period. Ipi denotes the power source side phase current IpUpi and the load side phase current IpDowni, k corresponding to the i period. Here, the phase current can store the largest value among the three phase currents as representative phase currents.

즉, 메인 시스템(30)은 각 구간의 전원측과 부하측의 개폐기의 정보와, 각 개폐기별 상전류와 지락전류를 분류하여 저장할 수 있다. That is, the main system 30 can classify and store the information on the power source side and the load side switchgears in each section and the phase current and ground fault current for each switchgear.

또한 메인 시스템(30)은 각 개폐기별 상전류와 지락전류를 비교하여, 단락고장인지 여부를 판단(S3)한다. 상기 메인 시스템(30)은 취득된 지락고장 전류가 모두 설정값(e1) 이하인 경우 단락고장이라 판단하고, 어느 하나라도 설정값(e1) 이상인 경우 지락고장으로 판단한다. 여기서 설정값(e1)은 지락 과전류계전기(OCGR)의 픽업(Pick-up) 전류 수준으로 설정할 수 있다.Also, the main system 30 compares the phase current and the ground fault current for each switch and determines whether the fault is a short circuit fault (S3). The main system 30 judges that a short circuit failure occurs when all of the acquired ground fault currents are equal to or less than the set value e1 and judges that the ground fault is present if any one of the ground fault currents is equal to or greater than the set value e1. Here, the set value (e1) can be set to the pick-up current level of the ground fault overcurrent relay (OCGR).

상기 메인 시스템(30)은 단락 고장으로 판단한 경우, 각 구간별 상전류차를 산출(S4)한다. 상기 각 구간별로 부하측 개패기의 개수에 따라서 상전류차의 산출 방법은 상이할 수 있다. 또한 배전선로의 경우, 전원측 개폐기는 한 개일 경우밖에 없으므로, 별도의 전원측 개폐기의 개수를 확인하지는 않는다. 우선 메인 시스템(30)은 부하측 개폐기가 있는지 여부를 확인(S41)한다. 그리고 상기 단계(S41)에서 부하측 개폐기가 없는 것으로 판단될 경우, 상전류차는 수학식 2를 통해 산출(S42)한다. If it is determined that the main system 30 has a short circuit failure, the main system 30 calculates the phase difference difference for each section (S4). The calculation method of the phase current difference may be different depending on the number of load side breakers for each section. Also, in the case of distribution lines, there is only one power source switch, so the number of separate power switch is not confirmed. First, the main system 30 confirms whether there is a load side switch (S41). If it is determined in step S41 that there is no load-side switch, the phase current difference is calculated through Equation 2 (S42).

Figure 112014106038210-pat00002
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여기서, Ipdi는 i구간 유입 상전류와 유출 상전류의 차이고, ipUpi는 i구간 전원측 상전류이다. Here, Ipdi is the difference between the phase current flowing in i and the phase current flowing out, and ipUpi is the phase current on the power supply side in phase i.

그리고 부하측 개폐기가 있는 것으로 판단되면, 부하측 개폐기가 2개 이상인지 여부를 확인(S43)한다. 그리고 상기 단계(S43)에서 부하측 개폐기가 2개 이상이 아닐 경우에는, 부하측 개폐기가 하나인 것으로 판단하고, 상전류차는 수학식 3을 통해 산출(S44)한다.If it is determined that there is a load side switch, it is checked whether or not the load side switch is two or more (S43). If it is determined in step S43 that there is not more than two load-side switches, it is determined that there is one load-side switch, and the phase current difference is calculated through Equation 3 (S44).

Figure 112014106038210-pat00003
Figure 112014106038210-pat00003

여기서, Ipdi는 i구간 유입 상전류와 유출 상전류의 차이고, IpUpi는 i구간 전원측 상전류이고, IpDowni,1은 i구간의 첫 번째 부하측 상전류이다. Here, Ipdi is the phase difference between the i-phase input current and the output phase current, IpUpi is the i-phase power source phase current, and IpDowni, 1 is the first load phase current i.

그리고 상기 단계(S43)에서 부하측 개폐기가 2개 이상으로 판단될 경우 상전류차는 수학식 4을 통해 산출(S45)한다.If it is determined in step S43 that there are two or more load-side switches, the phase current difference is calculated through Equation (4) (S45).

Figure 112014106038210-pat00004
Figure 112014106038210-pat00004

여기서, Ipdi는 i구간 유입 상전류와 유출 상전류의 차이고, 전원측 상전류(IpUpi) 및 부하측 상전류(IpDowni,k)를 의미한다. Here, Ipdi denotes the difference between the phase current flowing in the i-th phase and the phase current flowing out, and the power side current (IpUpi) and the load side phase current (IpDowni, k).

이와같이 구간별 전원측 및 부하측 상전류의 차이를 산출하면, 산출된 상전류 차이를 통해 고장 구간을 판별(S5)할 수 있다. 메인 시스템(30)은 각 구간별로 유입되는 상전류와 유출되는 상전류의 차이가 가장 큰 구간을 고장구간으로 판별할 수 있다. 또한 메인 시스템(30)은 최대 상전류가 발생한 구간의 상전류차를 제외한 나머지 구간의 상전류차의 평균값을 산출할 수 있다. 이와같은 유입 및 유출 상전류의 차이와, 평균값은 수학식 5와 같다. 그리고 산출된 유입 및 유출 상전류의 차이와, 평균값을 통해 고장 구간을 확인(S6)할 수 있다.When the difference between the phase currents on the power source side and the load side is calculated in this manner, the fault region can be determined (S5) through the calculated phase current difference. The main system 30 can determine the section having the largest difference between the phase current flowing in each section and the phase current flowing out as a fault section. In addition, the main system 30 can calculate an average value of the phase current differences of the remaining sections excluding the phase current difference of the section in which the maximum phase current has occurred. The difference between the input and output phase currents and the average value are shown in Equation (5). Then, the fault section can be confirmed (S6) through the difference between the calculated inflow and outflow currents and the average value.

Figure 112014106038210-pat00005
Figure 112014106038210-pat00005

여기서,Ipdv 는 유입상전류와 유출 상전류의 차이가 가장 큰 최대차이값을 의미하고, Ipdavg는 상전류차의 평균값을 의미한다. 여기서 평균값은 최대차이값을 뺀 나머지의 평균을 의미한다. 그리고 v는 유입상전류와 유출 상전류의 차이가 가장 큰 구간을 의미한다.Here, Ipdv means the largest difference value between the input phase current and the output phase current, and Ipdavg means the average value of the phase current difference. Here, the average value means an average of the remainder obtained by subtracting the maximum difference value. And v is the largest interval between the input phase current and the output phase current.

고장구간 확인 단계(S6)에서는 최대차이값이 평균값에 비해서 기준값(e2)을 초과하는 차이가 날 경우, 최대차이값이 발생된 구간을 고장구간으로 확정할 수 있다. 또한 이와 같이 고장이 확정된 구간을 제거하기 위해서, 고장 구간의 자동개폐기의 정보를 출력하고 구동을 제어(S10)할 수 있다. 그리고 고장구간 확인 단계(S6)에서 평균값에 비해서 기준값(e2)이하 차이가 날경우에는 고장구간을 확정할 수 없으므로, 판단 불가함을 알릴 수 있다. If the maximum difference value exceeds the reference value e2 in comparison with the average value in the failure interval checking step S6, the interval in which the maximum difference value is generated can be determined as the failure interval. Also, in order to remove the section in which the fault has been confirmed, the information of the automatic switch in the fault section can be outputted and the driving can be controlled (S10). If the difference between the average value and the reference value e2 is smaller than the reference value e2 in the fault section checking step S6, it is impossible to determine the fault section, so that it can be notified.

또한, 단락 고장 여부 판단 단계(S3)에서 지락 고장으로 판단한 경우에는 지락 고장여부를 확인(S7, S8, S9)한다. 이와 같은 지락 고장 확인 단계는 단락고장 구간 확인 (S4, S5, S6)과 유사하다. 다만 각 구간별 유입 및 유출 전류차를 지락전류의 전류차를 이용할 수 있으며, 지락전류차가 특별히 큰 구간이 없는 경우 추가로 상전류차를 이용하여 고장구간을 탐색할 수 있다. 단락고장시에는 지락고장 전류가 거의 없으므로 지락고장 전류의 차이를 비교하는 것은 의미가 없어 유입 및 유출 상전류의 차이만을 통해서 확인할 수 있다. If it is determined in step S3 that the short-circuit fault has occurred, it is checked whether or not the ground fault has occurred (S7, S8, S9). Such a ground fault check step is similar to the short-circuit fault section check (S4, S5, S6). However, the current difference of the ground current can be used for the inflow and outflow current difference for each section, and if the ground current difference is not particularly large, the fault section can be further searched using the phase current difference. Since there is almost no ground fault current at the time of a short fault, it is meaningless to compare the difference of the ground fault current, so that it can be confirmed only by the difference of the input current and the output phase current.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 배전계통 고장구간 판단 방법를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be applied to a method of determining a failure period of a power distribution system according to the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10; 변전소측 DG, 20; 분산전원측
30; 메인시스템 GA; 자동화 개폐기
10; Substation side DG, 20; Distributed power side
30; Main system GA; Automation Switch

Claims (7)

메인 시스템이 배전계통에 구비된 복수의 자동화 개폐기로부터 고장전류를 취득하는 단계;
상기 메인 시스템이 상기 취득된 고장전류를 개폐기별로 지락전류와 상전류를 분류하여 저장하는 단계;
상기 메인 시스템에서 상기 저장된 상전류와 지락전류를 비교하여, 단락 고장인지 여부를 판단하는 단계;
단락 고장으로 판단된 경우, 각 구간별 상전류차를 산출하는 단계;
각 구간별로 산출된 상전류차를 비교하여, 고장 구간을 판별하는 단계; 및
상기 각 구간별로 산출된 상전류차의 평균을 통해서, 고장 구간을 확인하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The main system obtaining a fault current from a plurality of automation switches provided in the power distribution system;
The main system classifying and storing the ground fault current and the phase current for each fault current obtained by the main switch;
Comparing the stored phase current and ground fault current in the main system to determine whether the fault is a short circuit fault;
Calculating a phase current difference for each section when it is determined that a short circuit fault has occurred;
Comparing the calculated phase current difference for each section to determine a fault section; And
And determining a fault section through an average of phase current differences calculated for each of the sections.
청구항 1에 있어서,
상기 각 구간별 상전류차는
부하측 자동화 개폐기의 개수에 따라 산출 방법이 상이한 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The method according to claim 1,
The phase current difference for each section
Wherein the calculation method is different according to the number of load-side automation switches.
청구항 2에 있어서,
상기 부하측 자동화 개폐기가 없을 경우, 상기 구간별 상전류차는 전원측 개폐기의 상전류값인 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The method of claim 2,
Wherein when the load side automation switch is not provided, the phase current difference according to the section is a phase current value of the power switch.
청구항 2에 있어서,
상기 부하측 자동화 개폐기가 하나일 경우, 상기 구간별 상전류차는 전원측 개폐기의 상전류값에서 부하측 개폐기의 상전류값을 뺀값인 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The method of claim 2,
Wherein when the load-side automation switch is one, the phase-by-phase current difference is a value obtained by subtracting a phase current value of the load-side switch from a phase current value of the power-side switch.
청구항 2에 있어서,
상기 부하측 자동화 개폐기가 두 개이상일 경우에는, 최대 전원측 개폐기의 상전류값을 2배한 값으로부터, 부하측 개폐기들의 상전류값들을 합산한 값을 뺀값인 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법
The method of claim 2,
Wherein when the number of load-side automation switches is two or more, a value obtained by doubling the phase current value of the maximum power-side switch is subtracted from a sum of the phase current values of the load-side switches.
청구항 1에 있어서,
상기 고장 구간은 상전류차가 가장 큰 구간인 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the fault section is a section having a largest phase current difference.
청구항 6에 있어서,
상기 고장 구간 확인 단계에서는
상기 고장구간의 상전류차가, 상전류차의 평균값에 비해서 기준값을 초과할만큼 차이가 날 경우 고장구간으로 확인하는 것을 특징으로 하는 배전계통 고장구간 판단 방법.
The method of claim 6,
In the fault section checking step
And determining a fault section as a fault section if the phase difference difference of the fault section exceeds a reference value as compared with an average value of the phase difference difference.
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CN105301450A (en) * 2015-11-26 2016-02-03 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Distribution network fault automatic diagnosis method and system
KR102004200B1 (en) * 2019-01-21 2019-07-26 이희삼 Automatic switchgear system

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CN105301450A (en) * 2015-11-26 2016-02-03 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Distribution network fault automatic diagnosis method and system
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