KR101659312B1 - 배전계통 송출전압 변동에 대한 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램 - Google Patents

배전계통 송출전압 변동에 대한 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 관한 것으로 배전계통의 송출전압이 변화할 때 계통의 전압 크기 정보만으로도 변화하는 모선전압을 계산할 수 있어 뉴턴-랩슨법(Newton-Raphson method), 가우스-자이델법(Gauss-Seidel method)과 같은 비선형연립방정식의 반복계산과정이 필요 없으므로 계산과정이 간단하고, 해의 발산 우려가 없으며, 배전계통에 설치되는 계측기의 비용을 절감할 수 있는 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 관한 것이다.

Description

배전계통 송출전압 변동에 대한 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램{Simplified bus voltage estimation method for changes in sending end voltage at radial network and estimation program}
본 발명은 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 관한 것으로 배전계통의 송출전압이 변화할 때 계통의 전압 크기 정보만으로도 변화하는 모선전압을 계산할 수 있어 뉴턴-랩슨법(Newton-Raphson method), 가우스-자이델법(Gauss-Seidel method)과 같은 비선형연립방정식의 반복계산과정이 필요 없으므로 계산과정이 간단하고, 해의 발산 우려가 없으며, 배전계통에 설치되는 계측기의 비용을 절감할 수 있는 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 관한 것이다.
배전계통의 전압을 최적화하기 위한 가장 대표적인 전압제어방법은 변전소의 송출전압 제어이다.
일반적으로 송출전압 제어는 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System), 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System)이나 배전 자동 시스템(DAS:Distribution Automation System)이 부하시 탭 변환기(Under Load Tap changer or On-Load Tap Changer)와 같은 전압제어기를 제어함으로써 수행되는데 송출전압의 제어를 위해서는 송출전압의 변동에 따라 변화하는 모선의 전압값을 미리 계산하여야 한다.
한편, 모선전압의 계산은 조류계산이라고도 하며, 대표적인 조류계산 방법으로는 뉴턴-랩슨법(Newton-Raphson method)과 가우스-자이델법(Gauss-Seidel method)이 있다.
뉴턴-랩슨법은 n차 방정식의 실근이 계산에 의하여 구해지지 않을 때, 해를 포함하는 구간 a≤x≤b를 한없이 작게 해 가면서 근사값을 구하는 반복 해법이고, 가우스-자이델법은 연립방정식에 대응하는 행렬을 두 개의 삼각행렬로 분해한 뒤 해를 반복적으로 계산해 수렴시키는 반복 해법이다.
이러한 종래의 조류계산 방법들은 적은 오차로 조류를 계산할 수 있는 장점이 있으나 반복계산방법으로 계산이 복잡하고, 계산량이 매우 많으며, 비선형연립방정식으로 해의 수렴을 보장할 수 없는 단점이 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
1.한국공개특허 제2012-0137612호,조류 계산을 이용한 배전 계통의 최적화 시스템 및 그 방법
2.한국공개특허 제2000-0058673호,비선형 계획법에 의한 최적조류계산 시스템
3.한국등록특허 제0397377호,최적화 조류측정방법을 이용한 전압안정도 해석방법 및 그 시스템
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 모선의 전압 크기 정보만을 이용하여 송출전압 변동에 따른 모선전압을 계산할 수 있어 배전계통에 설치되는 계측기 비용을 절감할 수 있는 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 비선형연립방정식의 반복계산법을 사용하지 않고도 계산이 가능하여 해의 발산 염려 없이 매우 안정적으로 조류계산을 수행할 수 있는 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 송출전압의 변동에 따라 변화하는 모선전압을 계산하는 모선전압 계산 방법으로, 현재 모선전압과 송출전압 변동분을 변수로하여 변화될 모선전압을 계산하는 모선전압 계산식을 정식화하는 단계; 및 현재 실제 모선전압과 변화될 실제 송출전압 변동분을 상기 모선전압 계산식에 대입하여 변화될 모선전압을 계산하는 단계;를 포함하고, 상기 모선전압 계산식은 아래의 수학식 1과 같이 정식화되는 것을 특징으로 하는 모선전압 계산 방법을 제공한다.
[수학식 1]
Figure 112015008681799-pat00001
여기서, V'bus는 변화될 모선전압, Vbus는 현재 모선전압, ΔVref는 송출전압 변동분, Zbus는 모선 임피던스 행렬, Ybus는 모선 어드미턴스 행렬을 의미한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 모선전압 계산식은 상기 수학식 1에서 모선 임피던스 행렬, 모선 어드미턴스 행렬 및 현재 모선전압의 곱이 더해지는 항을 생략하여 아래의 수학식 2와 같이 정식화됨으로써, 변화될 모선전압은 현재 실제 모선전압에 변화될 실제 송출전압 변동분을 더하여 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015008681799-pat00002
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수학식 1의 모선전압 계산식을 정식화하는 단계;는 변화될 모선전압을 현재 모선전압과 모선전압 변동분의 합으로 관계식화하는 단계; 상기 모선전압 변동분을 무부하 전압 변동분에서 전압강하 변동분을 감한 값으로 하여 관계식을 변환하는 단계; 상기 무부하 전압 변동분은 송출전압 변동분으로 하고, 상기 전압강하 변동분은 모선 임피던스 행렬과 부하전류 변동분의 곱으로 하여 관계식을 변환하는 단계; 상기 부하전류 변동분을 상기 송출전압 변동분과 모선전류 행렬의 곱의 마이너스 값으로 근사화한 후, 상기 모선전류 행렬은 모선 어드미턴스 행렬과 모선전압 행렬의 곱으로 하여 관계식을 변환하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명은 컴퓨터와 결합하여 상기 모선전압 계산 방법을 수행하기 위한 매체에 저장된 모선전압 계산 프로그램을 더 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 모선전압 계산 프로그램이 저장되고 통신망을 통해 상기 모선전압 계산 프로그램을 전송할 수 있는 서버 시스템을 더 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 모선전압 계산 프로그램을 저장하고, 상기 모선전압 계산 프로그램에 의해 조류계산을 수행하는 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System) 또는 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System)을 더 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 모선전압 계산 프로그램을 저장하고, 상기 모선전압 계산 프로그램에 의해 조류계산을 수행하는 배전 자동화 시스템(DAS:Distribution Automation System)을 더 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 의하면, 모선전압의 크기 정보만을 이용하여 변화할 모선전압을 계산할 수 있으므로 배전계통에 설치되는 계측기의 비용을 매우 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 모선전압 계산 방법 및 모선전압 계산 프로그램에 의하면, 한번의 행렬 곱하기 및 더하기의 계산과정으로 모선전압을 계산할 수 있으므로 계산량을 매우 줄일 수 있고, 비선형연립방정식의 반복계산법을 사용하지 않으므로 해가 발산할 문제가 없어 매우 안정적으로 조류계산을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 배전계통 모델의 일례를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 계산된 모선전압의 값과 절대 오차를 보여주는 도면,
도 4는 도 3에 이용된 파라미터 값을 변화시켰을 때 계산된 모선전압의 값과 절대 오차를 보여주는 도면,
도 5는 도 4에 이용된 파라미터 값 중, 역률변화에 따른 최대 절대 오차를 보여주는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법을 검증하기 위해 상정한 배전계통 모델로써, 선로(200)에 의해 연결되는 복수 개의 모선(300)을 포함하고, 상기 선로(200)를 통해 송출전압(100)이 상기 모선들(300)로 공급된다.
또한, 본 발명에서는 상기 모선들(300)이 1번 모선(1)에서 10번 모선(10)까지 10개의 모선이 구비되는 배전계통 모델을 상정하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법은 상기 송출전압(100)을 변동시켰을 때, 변화하는 상기 모선들(300)의 모선전압을 계산하기 위한 것이며, 상기 송출전압(100)이 변동할 때 조류를 계산하는 조류계산 방법이라고 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법은 실질적으로 모선전압 계산 프로그램이 설치된 컴퓨터 시스템에 의해 수행된다.
또한, 상기 컴퓨터 시스템은 일반적인 퍼스널 컴퓨터, 임베디드 시스템, 스마트 기기뿐만 아니라 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System), 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System), 배전 자동화 시스템(DAS:Distribution Automation System)과 같은 송배전 제어시스템을 포함하는 광의의 개념이다.
즉, 본 발명은 상기 모선전압 계산 프로그램이 저장된 컴퓨터, 스마트 배전 운영 시스템 또는 배전 자동화 시스템의 형태로 제공될 수도 있다.
또한, 상기 모선전압 계산 프로그램은 서버 시스템에 저장되고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 서버 시스템으로부터 상기 모선전압 계산 프로그램을 다운로드받아 설치한 후, 모선전압 계산을 수행할 수 있다.
또한, 상기 모선전압 계산 프로그램은 별도로 기록 매체에 저장되어 제공될 수 있으며, 상기 기록매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되어 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 지식을 가진 자에서 공지되어 사용 가능할 것일 수 있으며, 예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD, DVD와 같은 광 기록 매체, 자기 및 광 기록을 겸할 수 있는 자기-광 기록 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등 단독 또는 조합에 의해 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치일 수 있다.
또한, 상기 모선전압 계산 프로그램은 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등이 단독 또는 조합으로 구성된 프로그램일 수 있고, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라, 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드로 짜여진 프로그램일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법은 먼저, 모선전압과 송출전압 변동분을 변수로 하는 모선전압 계산식을 정식화하고(S1000), 다음, 상기 모선전압 계산식을 이용하여 변화될 모선전압을 계산하는 과정(S2000)을 포함한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모선전압 계산 방법은 모선전압의 크기정보만을 이용하여 상기 모선전압 계산식에 의해 변화될 모선전압을 계산할 수 있는 방법이다.
상기 모선전압 계산식은 먼저, 아래의 수학식 a와 같이 변화될 모선 전압을 모선전압과 모선전압 변동분의 합으로 관계식화 한다(S1100).
[수학식a]
Figure 112015008681799-pat00003
여기서, V'bus는 변화될 모선전압, Vbus는 현재 모선전압(변화되기 전의 모선전압), ΔVbus는 모선전압 변동분을 의미한다.
또한, 상기 현재 모선전압(Vbus)은 각 모선(i,i=1,...,n)의 현재 모선전압(Vi mea)의 집합(Vbus=[V1 mea,...,Vn mea])이며, 상기 현재 모선전압은 각 모선에서 계측되거나 상태 추정된 전압값이다.
또한, 상기 변화될 모선전압(V'bus)은 송출전압 변화에 따라 변화되는 모선전압으로써, 각 모선의 현재 모선전압에서 모선전압변동분(ΔVi)을 더한 값들의 집합(V'bus=[V1 mea+ΔV1,...,Vn mea+ΔVn])이다
또한, 상기 모선전압 변동분(ΔVbus)은 각 모선에서의 전압 변동분 집합(ΔVbus=[ΔV1,...,ΔVn])을 의미한다.
즉, 변화될 모선전압은 현재 모선전압에서 모선전압변동분의 합으로 표현될 수 있다.
다음, 상기 모선전압 변동분(ΔVbus)은 무부하 전압변동분(ΔV(0))에 무부하 전압변동에 의한 부하전류의 변동에 기인한 전압강하 변동분(ΔV(ΔILi))을 감한 값으로 표현될 수 있으므로 상기 수학식 a를 아래의 수학식 b와 같이 변환한다(S1200).
[수학식 b]
Figure 112015008681799-pat00004
다음, 상기 무부하 전압변동분은 송출전압의 변동값(ΔVref)과 같고, 상기 전압강하 변동분은 모선 임피던스 행열(Zbus)에 부하전류 변동분(ΔIbus)을 곱한 값으로 표현할 수 있으므로 상기 수학식 b는 아래의 수학식 c로 정리할 수 있다(S1300).
[수학식 c]
Figure 112015008681799-pat00005
여기서, 각 모선의 부하를 정전력부하(Constant P-Q)로 가정할 경우, 모선 i에서의 부하전류 변동(ΔILi)은 아래의 수학식 d와 같이 근사화할 수 있다.
[수학식 d]
Figure 112015008681799-pat00006
여기서, │SLi│는 모선 i의 피상전력을 의미한다.
또한, 상기 부하전류 변동분(ΔIbus)은 각 모선의 부하전류 변동분(ΔILi)의 집합이므로 아래의 수학식 e와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 e]
Figure 112015008681799-pat00007
한편, 일반적인 모선전류 행렬(Ibus)은 아래의 수학식 f와 같이 모선 어드미턴스 행렬(Ybus)와 모선전압 행렬(Vbus)의 곱으로 계산할 수 있다.
[수학식 f]
Figure 112015008681799-pat00008
또한, 본 발명에서는 모선의 전압값 정보 중 크기만을 이용하고, 일반적으로 배전계통의 부하역률은 단위역률에 가깝기 때문에 모선 i에서의 전압 Vi는 │Vi│로 가정할 수 있다. 따라서, 전압의 크기만을 이용한 모선 전류행렬는 아래의 수학식 g와 같이 계산이 가능하다.
[수학식 g]
Figure 112015008681799-pat00009
또한, 수학식 e, f, g로 부터 부하전류 변동분은 아래의 수학식 h와 같이 근사화할 수 있다.
[수학식 h]
Figure 112015008681799-pat00010
또한, 상기 수학식 h를 상기 수학식 c에 대입하면, 아래의 수학식 i를 도출할 수 있다.
[수학식 i]
Figure 112015008681799-pat00011
또한, 수학식 i에서 모선전류 행렬(│Ibus│)은 수학식 g와 같이 모선 어드미턴스 행렬(│Ybus│)과 모선전압 행렬(│Vbus│)의 곱으로 근사화할 수 있으므로 아래의 수학식 j와 같이 관계식을 변환할 수 있다(S1400).
[수학식 j]
Figure 112015008681799-pat00012
또한, 상기 수학식 j를 아래의 수학식 1과 같이 최종적으로 간략화하여 상기 모전전압 계산식의 정식화를 완료한다.
[수학식 1]
Figure 112015008681799-pat00013
즉, 상기 수학식 1을 참조하면, 변화될 모선전압을 계산하기 위해서 현재 모선전압의 크기만이 변수로 필요하므로 배전계통에 설치되는 계측기의 비용을 절감할 수 있고, 한번의 행렬 곱하기 및 더하기로 모선전압을 계산할 수 있으므로 복잡한 반복계산 과정이 필요 없으며, 선형적인 관계식의 풀이로 해가 발산할 염려가 없어 계산이 매우 안정적인 장점이 있다.
또한, 상기 수학식 i에서 송출전압 변동분이 송출전압변동분, 모선 임피던스 행렬 및 모선전류 행렬의 곱보다 매우 크다고 할 경우, 수학식 1에서 모선 임피던스 행렬, 모선 어드미턴스 행렬 및 모선전압이 곱해지는 항을 생략할 수 있으므로 아래의 수학식 2와 같이 모선전압 계산식을 간략화할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015008681799-pat00014
즉, 수학식 1과 2를 선택적으로 이용하여 모선전압의 계산이 가능하다.
도 3은 모선(300)간의 선로 길이(l)를 1km, 선로 임피던스를 3.47+j7.46(%/km), 모선 부하(SLi)를 정전력부하 1MVA(0.9지상역률), 송출전압(Vref)을 1.0p.u(per unit), 송출전압변동(ΔVref)을 -0.01p.u.로 설정하였을 때, 각 모선(node)의 변화된 모선전압 계측치(│Vbus│), 종래의 뉴턴-랩슨법(N-R method)에 의한 모선전압 계산치(│V'bus│), 수학식 2의 모선전압 계산식(Pro.Method:Eq.(2))에 의한 모선전압 계산치, 수학식 1의 모선전압 계산식(Pro.Method:Eq.(1))에 의한 모선전압 계산치, 종래의 뉴턴-랩슨법과 수학식 2의에 의해 계산된 모선전압 계산치들 간의 절대 오차(Absolute Error, Eq.(2)), 종래의 뉴턴-랩슨법과 수학식 1에 의해 계산된 모선전압 계산치들 간의 절대 오차(Absolute Error, Eq.(1))를 보여주는 표이다.
표 3에서도 알 수 있듯이 종래의 뉴턴-랩슨법과 수학식 1로 계산된 모선전압간에 오차가 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있고, 수식식 2에 의한 모선전압 계산식으로도 모선전압의 계산을 수행할 수 있음을 확인하였다.
도 4는 도 3의 파라미터들 중, 선로 길이를 3km로 설정하였을 경우, 결과를 보여주는 도면이다.
도 4에서도 알 수 있듯이 선로 길이를 가변하더라도, 종래의 뉴턴-랩슨법과 본 발명의 수학식 1, 수학식 2에 의한 모선전압 계산 결과치가 거의 차이가 나지 않아 파라미터의 가변에도 안정적으로 계산이 이루어지는 것을 확인하였다.
또한, 도 5는 도 4의 파라미터들 중, 모선 부하의 부하역률 변화에 따른 수학식 1에 의한 모선전압 계산치의 최대 절대 오차를 보여주는 것으로 최대 절대 오차가 매우 낮은 것을 알 수 있다.
결과적으로 다양한 사례연구에서 기존의 뉴턴-랩슨법으로 계산한 모선전압값과 본 발명의 모선전압 계산 방법으로 계산한 모선전압 값의 절대오차는 최대 10-4 이하로 매우 작음을 알 수 있었다.
이러한 오차 정도는 전력계통의 상시 전압제어 및 일반적인 해석에서 무리 없이 사용할 수 있는 수준으로 본 발명의 모선전압 계산 방법의 타당성을 확인할 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:송출전압 200:선로
300:모선

Claims (8)

  1. 송출전압의 변동에 따라 변화하는 모선전압을 계산하는 모선전압 계산 방법으로,
    모선전압과 송출전압 변동분을 변수로하여 변화될 모선전압을 계산하는 모선전압 계산식을 정식화하는 단계; 및
    현재 실제 모선전압과 변화될 실제 송출전압 변동분을 상기 모선전압 계산식에 대입하여 변화될 모선전압을 계산하는 단계;를 포함하고,
    상기 모선전압 계산식은 아래의 수학식 1과 같이 정식화되며,
    상기 수학식 1의 정식화 과정은,
    아래의 수학식 a와 같이 변화될 모선전압을 현재 모선전압과 모선전압 변동분의 합으로 관계식화하는 단계;
    아래의 수학식 b와 같이 상기 모선전압 변동분을 무부하 전압 변동분에서 전압강하 변동분을 감한 값으로 하여 관계식을 변환하는 단계;
    아래의 수학식 c와 같이 상기 무부하 전압 변동분은 송출전압 변동분으로 하고, 상기 전압강하 변동분은 모선 임피던스 행렬과 부하전류 변동분의 곱으로 하여 관계식을 변환하는 단계;
    아래의 수학식 d와 같이 각 모선의 부하전류 변동분을 모선의 피상전력과 송출전압 변동분의 곱의 마이너스 값으로 근사화하여 관계식을 변환하는 단계;
    아래의 수학식 e와 같이 상기 각 모선의 부하전류 변동분의 집합을 부하전류 변동분으로 계산하는 단계;
    상기 부하전류 변동분을 아래의 수학식 h와 같이 상기 송출전압 변동분과 모선전류 행렬의 곱의 마이너스 값으로 근사화한 후 상기 수학식 c에 대입하여 아래의 수학식 i를 도출하고, 상기 수학식 i에서 모선전류 행렬을 모선 어드미턴스 행렬과 모선전압 행렬의 곱으로 근사화하여 아래의 수학식 j로 관계식을 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모선전압 계산 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112016067611518-pat00022

    여기서, V'bus는 변화될 모선전압, Vbus는 현재 모선전압, ΔVref는 송출전압 변동분, Zbus는 모선 임피던스 행렬, Ybus는 모선 어드미턴스 행렬을 의미한다.
    [수학식a]
    Figure 112016067611518-pat00023

    여기서, V'bus는 변화될 모선전압, Vbus는 현재 모선전압(변화되기 전의 모선전압), ΔVbus는 모선전압 변동분을 의미한다.
    [수학식 b]
    Figure 112016067611518-pat00024

    여기서, ΔV(0)는 무부하 전압변동분, ΔV(ΔILi)는 전압강하 변동분을 의미한다.
    [수학식 c]
    Figure 112016067611518-pat00025

    여기서, Zbus는 모선 임피던스 행열, ΔIbus는 부하전류 변동분이다.
    [수학식 d]
    Figure 112016067611518-pat00026

    여기서, │SLi│는 모선 i의 피상전력을 의미한다.
    [수학식 e]
    Figure 112016067611518-pat00027

    [수학식 h]
    Figure 112016067611518-pat00028

    [수학식 i]
    Figure 112016067611518-pat00029

    [수학식 j]
    Figure 112016067611518-pat00030

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모선전압 계산식은 상기 수학식 1에서 모선 임피던스 행렬, 모선 어드미턴스 행렬 및 현재 모선전압의 곱이 더해지는 항을 생략하여 아래의 수학식 2와 같이 정식화됨으로써,
    변화될 모선전압은 현재 실제 모선전압에 변화될 실제 송출전압 변동분을 더하여 계산되는 것을 특징으로 하는 모선전압 계산 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112015008681799-pat00016

  3. 삭제
  4. 컴퓨터와 결합하여 제 1 항 또는 제 2 항의 모선전압 계산 방법을 수행하기 위한 매체에 저장된 모선전압 계산 프로그램.
  5. 제 4 항의 모선전압 계산 프로그램이 저장되고 통신망을 통해 상기 모선전압 계산 프로그램을 전송할 수 있는 서버 시스템.
  6. 제 4 항의 모선전압 계산 프로그램을 저장하고, 상기 모선전압 계산 프로그램에 의해 조류계산을 수행하는 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System).
  7. 제 4 항의 모선전압 계산 프로그램을 저장하고, 상기 모선전압 계산 프로그램에 의해 조류계산을 수행하는 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System).
  8. 제 4 항의 모선전압 계산 프로그램을 저장하고, 상기 모선전압 계산 프로그램에 의해 조류계산을 수행하는 배전 자동화 시스템(DAS:Distribution Automation System).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008199739A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Central Res Inst Of Electric Power Ind 電圧解析方法、装置並びにプログラム
KR101219545B1 (ko) * 2011-09-14 2013-01-09 주식회사 파워이십일 전력계통에서의 최적화 기법을 적용한 파라미터 추정 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120132107A (ko) * 2011-05-27 2012-12-05 에이스하임 주식회사 연속공정이 가능한 오염방지물질 증착장치 및 증착방법
KR20150002914A (ko) * 2013-06-26 2015-01-08 양민욱 전력 계통의 데이터 추정 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008199739A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Central Res Inst Of Electric Power Ind 電圧解析方法、装置並びにプログラム
KR101219545B1 (ko) * 2011-09-14 2013-01-09 주식회사 파워이십일 전력계통에서의 최적화 기법을 적용한 파라미터 추정 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200137229A (ko) 2019-05-29 2020-12-09 한전케이디엔주식회사 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치 및 그 방법

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