KR101780105B1 - System and method for sending voltage control of line drop compensation considering neutral potential in low voltage direct current distribution system - Google Patents

System and method for sending voltage control of line drop compensation considering neutral potential in low voltage direct current distribution system Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템은 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 측정부, 저압직류 배전계통에서 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 전압조정 요소 산출부 및 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상 송출 전압을 결정하는 보상 송출 전압 결정부를 포함할 수 있다. 이때, 최적 송출 전압 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 저압직류 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 송출 전압을 추정한 값들이다.The delivery voltage control system for a low-voltage DC distribution system according to embodiments of the present invention includes a measurement unit for measuring a line current and a neutral line current of a low-voltage DC distribution system, a line current measurement value collected in a low-voltage DC distribution system, A voltage adjusting element calculating section for calculating a load center point voltage, a line equivalent impedance and a neutral line equivalent impedance based on the measured values and the optimum emission voltage estimates, and the calculated load center point voltage, the line equivalent impedance and the neutral line equivalent impedance, And a compensation delivery voltage determining unit for determining the compensation delivery voltage according to the neutral line current. At this time, the optimal delivery voltage estimates are estimates of the delivery voltage that minimizes deviations between each of the direct-under-carriage voltage and terminal acceptance voltage and the nominal voltage specified for the low-voltage DC distribution system.

Description

저압직류 배전계통의 중성선 전위를 고려한 선로 전압 강하 보상 방식의 송출 전압 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SENDING VOLTAGE CONTROL OF LINE DROP COMPENSATION CONSIDERING NEUTRAL POTENTIAL IN LOW VOLTAGE DIRECT CURRENT DISTRIBUTION SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for controlling transmission voltage of a line voltage drop compensation system considering a neutral line potential of a low voltage direct current distribution system,

본 발명은 저압직류 배전계통에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 저압직류 배전계통을 위한 송출 전압 제어 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a low voltage direct current distribution system, and more particularly, to a delivery voltage control scheme for a low voltage direct current distribution system.

직류 배전은 송전 거리가 짧아서 도시 규모의 전력 공급이 어려웠기 때문에 일찌감치 교류 배전에 자리를 빼앗겼지만, 최근에 컴퓨터나 네트워크 장치 또는 디지털 장치들이 소비하는 전력의 규모가 급증하고 있고, 가까운 미래에 전기 자동차의 보급이 폭발적으로 늘어날 것이 예측됨에 따라 다시 주목받고 있다.DC distribution has been short-circuited because of the short transmission distance, which made it difficult to supply electricity on a city scale. However, recently, the power consumed by computers, network devices or digital devices is rapidly increasing, It is getting attention again because it is predicted that the spread of cars will explode explosively.

통상적으로 어댑터나 직류 전원 장치를 이용하여 전원을 공급받는 디지털 장치들은 직류 부하를 가지므로 애초부터 직류 배전이 더 적합하다고 볼 수 있고, 또한 배터리 기반의 전력 저장 장치들 내지 배터리 기반 구동 장치들도 직류로 동작하므로 직류 배전이 적합하다. 이미 이러한 직류 부하를 가진 장치들이 거의 대부분인 대규모 데이터센터나 직류 전력을 생산하는 태양광 발전 기반의 시설에서는 직류 배전이 적용되고 있다.In general, digital devices that are powered by an adapter or a DC power supply are considered to be more suitable from the beginning because they have a DC load, and battery-based power storage devices or battery- DC power distribution is suitable. DC power distribution has been applied in PV-based facilities that produce large-scale data centers or DC power, which already have most of these DC loads.

직류 배전 기술은 무효 전력이나 역률, 주파수, 전자파와 같은 교류 배전 시의 여러 문제점들을 없앨 수 있고, 에너지 저장 시에 교류를 직류로 변환하여 저장하고 저장된 에너지를 주파수와 위상을 고려하면서 직류에서 교류로 변환하여 사용하여야 하는 교류 배전 기술과 달리, 직접 직류로 저장하고 직류로 사용할 수 있게 하는 등 여러모로 장점이 많다.DC power distribution technology can eliminate many problems of AC power distribution such as reactive power, power factor, frequency, and electromagnetic wave, and it can convert AC into DC and save energy and save energy from DC to AC Unlike AC distribution technology, which must be converted and used, there are many advantages such as direct DC storage and use as DC.

저압직류 배전계통은 단극성 계통(unipolar system)과 양극성 계통(bipolar system)으로 구분된다. 단극성 계통은 양극 선로와 음극 선로로 하나의 공통된 직류 전압을 공급하는 방식이다. 양극성 계통은 양극 선로(+)와 중성선(N) 및 음극 선로(-)를 이용하여 부하점(load point)마다 두 개의 DC/DC 컨버터들이 두 수용가에 양극 선로와 중성선 사이의 제1 직류 전압 및 중성선과 음극 선로 사이의 제2 직류 전압을 각각 공급한다. 양극성 계통은 어느 한 부하 쪽에서 단선과 같은 문제가 발생하더라도 다른 부하 쪽은 영향을 받지 않으므로 좀더 안정성이 있다.The low-voltage DC distribution system is divided into a unipolar system and a bipolar system. The single polarity system supplies one common DC voltage to the anode and cathode lines. The bipolar system consists of two DC / DC converters for each load point using a positive line (+), a neutral line (N) and a negative line (-) to provide a first dc voltage between the bipolar line and the neutral line And supplies a second direct current voltage between the neutral line and the cathode line, respectively. The bipolar system is more stable because it does not affect other loads even if a problem such as disconnection occurs on one load side.

양극성 계통의 경우에, 각 부하점에서, 양극 선로와 중성선 사이의 제1 직류 전압을 공급받는 수용가로부터 중성선으로 제1 부하 전류가 흐를 것이고, 마찬가지로 중성선과 음극 선로 사이의 제2 직류 전압을 공급받는 수용가로부터 중성선으로 제2 부하 전류가 흐를 것이다. 부하점의 위치를 잘 설계한다면, 바람직하게는 중성선에서 제1 부하 전류와 제2 부하 전류가 평형을 이루어 전류가 흐르지 않게 되며 중성선의 임피던스에 의한 전압 강하나 전력 손실을 막을 수 있을 것이다. 하지만 아무리 부하점의 위치를 잘 설계하였더라도 시간이 지나면 수용가들의 부하 규모가 변동하므로 불평형 전류의 발생과 그에 따른 효율 저하는 피할 수 없다.In the case of the bipolar system, at each load point, the first load current will flow from the consumer supplied with the first DC voltage between the anode line and the neutral line to the neutral line, and similarly, the second DC voltage between the neutral line and the cathode line A second load current will flow from the consumer to the neutral. If the position of the load point is designed well, it is preferable that the first load current and the second load current are balanced at the neutral line so that the current does not flow and the voltage drop or the power loss due to the impedance of the neutral line can be prevented. However, no matter how well the position of the load point is designed, the load of the customer changes over time, so that the generation of the unbalanced current and the resulting decrease in efficiency can not be avoided.

이에 따라, 직류 배전 기술에서 전압 강하의 영향을 줄일 수 있는 효과적인 송출 전압 제어 기법이 필요하다. Thus, effective delivery voltage control techniques are needed to reduce the effects of voltage drop in DC distribution technology.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저압직류 배전계통에 적합한 송출 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a delivery voltage control system and method suitable for a low-voltage DC distribution system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 중성선의 전위 변동을 보상할 수 있는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a delivery voltage control system and method for a low-voltage DC distribution system capable of compensating for potential fluctuations of a neutral line.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 양극 선로와 음극 선로의 송출 전압들의 전압 강하를 보상할 수 있는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a delivery voltage control system and method for a low voltage direct current distribution system capable of compensating for voltage drop of delivery voltages of a cathode line and a cathode line.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 양극 선로와 음극 선로의 송출 전압을 독립적으로 제어할 수 있는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a delivery voltage control system and method for a low-voltage DC distribution system capable of independently controlling the delivery voltage of a cathode line and a cathode line.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템은 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 측정부; 상기 저압직류 배전계통에서 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 전압조정 요소 산출부; 및 상기 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 상기 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상 송출 전압을 결정하는 보상 송출 전압 결정부를 포함하고, 상기 최적 송출 전압 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 상기 저압직류 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 송출 전압을 추정한 값들일 수 있다.According to an aspect of the present invention, a delivery voltage control system for a low-voltage DC distribution system includes a measurement unit for measuring a line current and a neutral line current of a low-voltage DC distribution system; A voltage regulating element calculating unit for calculating a load center point voltage, a line equivalent impedance and a neutral line equivalent impedance based on the line current measurement values, the neutral line current measurement values and the optimal transmission voltage estimation values collected in the low voltage direct current distribution system; And a compensated dispatch voltage determining unit for determining a compensated dispatch voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance, and the measured line current and neutral line current, May be values that estimate the delivery voltage that minimizes deviations between each of the terminal acceptor voltages and the nominal voltage specified for the low-voltage DC distribution system.

일 실시예에 따라, 상기 송출 전압 제어 시스템은 상기 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여 최적 전압보상율 추정값들을 산출하고, 상기 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 상기 공칭 전압을 곱하여 최적 송출 전압 추정값들을 산출하는 최적 송출 전압 추정값 산출부; 및 상기 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 상기 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 저장하는 측정값 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the delivery voltage control system calculates optimal voltage compensation rate estimates based on the downward acceptance voltage measurements and terminal acceptance voltage measurements collected at the low pressure DC distribution system, a given nominal voltage compensation rate and nominal voltage An optimal transmission voltage estimation value calculation unit for calculating optimal transmission voltage estimation values by multiplying the calculated optimum voltage compensation ratio estimation values by the nominal voltage; And a measurement value database storing the collected line current measurement values and the neutral line current measurement values and the calculated optimal delivery voltage estimation values.

일 실시예에 따라, 상기 최적 전압보상율 추정값들은 다음 수학식According to one embodiment, the optimal voltage compensation rate estimates are calculated using the following equation

Figure 112015040211109-pat00001
Figure 112015040211109-pat00001

에 따라 산출되고, Lt; / RTI >

여기서

Figure 112015040211109-pat00002
는 산출되는 최적의 전압보상율 추정값이고,
Figure 112015040211109-pat00003
는 공칭 전압보상율 값으로서 배전계통에 규정된 값이며,
Figure 112015040211109-pat00004
는 공칭 전압의 크기이고,
Figure 112015040211109-pat00005
는 직하 수용가 전압 측정값이며,
Figure 112015040211109-pat00006
는 말단 수용가 전압 측정값일 수 있다.here
Figure 112015040211109-pat00002
Is an estimated optimum voltage compensation ratio value,
Figure 112015040211109-pat00003
Is a value defined in the power distribution system as a nominal voltage compensation value,
Figure 112015040211109-pat00004
Is the magnitude of the nominal voltage,
Figure 112015040211109-pat00005
Is the direct underground voltage measurement,
Figure 112015040211109-pat00006
May be a terminal acceptor voltage measurement.

일 실시예에 따라, 상기 전압조정 요소 산출부는 상기 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여, 최적 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하고, 상기 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하도록 동작할 수 있다.According to one embodiment, the voltage regulating element calculator constructs a linear equation to express the optimal delivery voltage as a line current and a neutral line current, based on the line current measurements, the neutral line current measurements and the optimal delivery voltage estimates. And to calculate the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance that satisfy the established linear equations.

일 실시예에 따라, 상기 선형 방정식은, 상기 최적 송출 전압 추정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 다음 수학식According to one embodiment, the linear equation is obtained by performing a planar approximation of the optimal delivery voltage estimates, line current measurements, and neutral line current measurements by a least squares method,

Figure 112015040211109-pat00007
Figure 112015040211109-pat00007

에 따라 도출되고,Lt; / RTI >

여기서,

Figure 112015040211109-pat00008
는 최적 송출 전압 추정값,
Figure 112015040211109-pat00009
는 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00010
은 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00011
은 선전류 측정값,
Figure 112015040211109-pat00012
는 중성선 등가 임피던스이며,
Figure 112015040211109-pat00013
는 중성선 전류 측정값일 수 있다.here,
Figure 112015040211109-pat00008
The optimal delivery voltage estimate,
Figure 112015040211109-pat00009
Is the load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00010
Line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00011
A line current measurement value,
Figure 112015040211109-pat00012
Is the equivalent neutral impedance,
Figure 112015040211109-pat00013
May be a neutral current measurement value.

일 실시예에 따라, 상기 전압조정 요소 산출부는 상기 선형 방정식을 구축하기 위해, 상기 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 상기 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 방정식 Ax=B를 생성하고, 특이값 분해 기법(SVD)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 상기 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정하도록 동작할 수 있다.According to an embodiment, the voltage adjusting element calculating unit may calculate an unknown vector consisting of the line current measurement values and the neutral line current measurement values matrix A, the load center voltage, the line equivalent impedance, and the neutral line equivalent impedance to construct the linear equation B and a pseudoinverse matrix A -1 of A using the singular value decomposition technique (SVD), and calculates the equation Ax = And calculate the load center voltage, the line equivalent impedance, and the neutral line equivalent impedance by determining the solution of the unknown vector x satisfying B in accordance with x = A - B.

일 실시예에 따라, 상기 전압조정 요소 산출부는 양극 선로 및 음극 선로에 관하여 각각 별도의 선형 방정식들을 구축하고, 상기 별도로 구축된 선형 방정식들을 만족하는 양극 및 음극 부하중심점 전압들, 양극 및 음극 선로 등가 임피던스들과, 양극 및 음극 중성선 등가 임피던스들을 각각 산출하도록 동작할 수 있다.According to one embodiment, the voltage adjusting element calculating unit may be configured to construct separate linear equations for the anode line and the cathode line, respectively, and calculate the anode and cathode load center voltages, the anode and the cathode line equivalents satisfying the separately constructed linear equations Impedance, and an equivalent impedance of the anode and cathode neutral lines, respectively.

일 실시예에 따라, 상기 측정부는 양극 선전류, 음극 선전류 및 중성선 전류를 측정하도록 동작하고, 상기 보상 송출 전압 결정부는 상기 산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 상기 양극 선전류 및 상기 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 결정하고, 상기 산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 상기 음극 선전류 및 상기 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 결정하도록 동작할 수 있다.According to one embodiment, the measuring unit is operable to measure a bipolar line current, a cathode line current, and a neutral line current, and the compensation delivery voltage determining unit determines the compensation voltage based on the calculated anode load center point voltage, anode line equivalent impedance values, And determining a compensated anode compensation delivery voltage value based on the anode current and the neutral wire current, calculating the calculated cathode load center voltage, the cathode equivalent impedance values, the anode neutral line equivalent impedance, the cathode current, To determine a compensated cathodic compensation delivery voltage value.

본 발명의 다른 측면에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법은 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템이, 상기 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 단계; 사전에 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 상기 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라, 보상 송출 전압을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 최적 송출 전압 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 상기 저압직류 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 송출 전압을 추정한 값들일 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a delivery voltage of a low-voltage DC power distribution system, comprising: measuring a line current and a neutral current of the low-voltage DC power distribution system; Calculating load center point voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance based on pre-collected line current measurements, neutral line current measurements and optimal delivery voltage estimates; And determining a compensated delivery voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance and the measured line current and neutral wire current, wherein the optimal delivery voltage estimates are based on a direct- Values estimating the delivery voltage that minimizes deviations between each of the voltages and a nominal voltage defined for the low-voltage DC distribution system.

일 실시예에 따라, 상기 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법은, 상기 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여 최적 전압보상율 추정값들을 산출하는 단계; 상기 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 상기 공칭 전압을 곱하여 상기 최적 송출 전압 추정값들을 산출하는 단계; 및 상기 사전에 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 상기 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 측정값 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method for controlling the delivery voltage of the low-voltage DC power distribution system includes the steps of: determining, based on the direct-under-carriage voltage measurements collected at the low-voltage DC distribution system and the terminal acceptance voltage measurements, a given nominal voltage compensation rate and a nominal voltage Calculating optimal voltage compensation rate estimates; Calculating the optimal delivery voltage estimation values by multiplying the calculated optimum voltage compensation rate estimates by the nominal voltage; And storing the pre-collected line current measurements and neutral line current measurements and the calculated optimal delivery voltage estimates in a measured value database.

일 실시예에 따라, 상기 최적 전압보상율 추정값들은 다음 수학식According to one embodiment, the optimal voltage compensation rate estimates are calculated using the following equation

Figure 112015040211109-pat00014
Figure 112015040211109-pat00014

에 따라 산출되고, 여기서

Figure 112015040211109-pat00015
는 산출되는 최적의 전압보상율 추정값이고,
Figure 112015040211109-pat00016
는 공칭 전압보상율 값으로서 배전계통에 규정된 값이며,
Figure 112015040211109-pat00017
는 공칭 전압의 크기이고,
Figure 112015040211109-pat00018
는 직하 수용가 전압 측정값이며,
Figure 112015040211109-pat00019
는 말단 수용가 전압 측정값일 수 있다., Where < RTI ID = 0.0 >
Figure 112015040211109-pat00015
Is an estimated optimum voltage compensation ratio value,
Figure 112015040211109-pat00016
Is a value defined in the power distribution system as a nominal voltage compensation value,
Figure 112015040211109-pat00017
Is the magnitude of the nominal voltage,
Figure 112015040211109-pat00018
Is the direct underground voltage measurement,
Figure 112015040211109-pat00019
May be a terminal acceptor voltage measurement.

일 실시예에 따라, 상기 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계는, 상기 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 송출 전압 측정값들에 기초하여, 최적 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하는 단계; 및 상기 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, calculating the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance may comprise calculating an optimal delivery voltage based on the line current measurements, the neutral wire current measurements and the delivery voltage measurements Constructing a linear equation to represent the line current and the neutral line current; And calculating a load center voltage, a line equivalent impedance, and a neutral line equivalent impedance satisfying the established linear equations.

일 실시예에 따라, 상기 선형 방정식은, 상기 최적 송출 전압 추정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 다음 수학식According to one embodiment, the linear equation is obtained by performing a planar approximation of the optimal delivery voltage estimates, line current measurements, and neutral line current measurements by a least squares method,

Figure 112015040211109-pat00020
Figure 112015040211109-pat00020

에 따라 도출되고, 여기서,

Figure 112015040211109-pat00021
는 최적 송출 전압 추정값,
Figure 112015040211109-pat00022
는 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00023
은 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00024
은 선전류 측정값,
Figure 112015040211109-pat00025
는 중성선 등가 임피던스이며,
Figure 112015040211109-pat00026
는 중성선 전류 측정값일 수 있다., Where < RTI ID = 0.0 >
Figure 112015040211109-pat00021
The optimal delivery voltage estimate,
Figure 112015040211109-pat00022
Is the load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00023
Line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00024
A line current measurement value,
Figure 112015040211109-pat00025
Is the equivalent neutral impedance,
Figure 112015040211109-pat00026
May be a neutral current measurement value.

일 실시예에 따라, 상기 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계는 상기 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 상기 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 방정식 Ax=B를 생성하고, 특이값 분해 기법(SVD)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 상기 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of calculating the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance comprises calculating the line current measurement values and the neutral line current measurement values using a matrix A, load center point voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance Generates an equation Ax = B that can explain the relationship between the unknown unknown vector x and the matrix B of the optimal transmission voltage estimates, and obtains the pseudo inverse matrix A -1 of A using the singular value decomposition technique (SVD) Determining the load center point voltage, the line equivalent impedance, and the neutral line equivalent impedance by determining the solution of the unknown vector x satisfying the equation Ax = B according to x = A - B.

일 실시예에 따라, 상기 보상 송출 전압을 결정하는 단계는, 상기 송출 전압 제어 시스템이, 산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 양극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계; 및 산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 음극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of determining the compensated delivery voltage may comprise the step of determining whether the delivery voltage control system is capable of controlling the delivery voltage according to the calculated anode load center voltage, anode line equivalent impedance values, anode neutral line equivalent impedance, anode line current and neutral line current Determining a compensated anode compensation delivery voltage value; And determining the compensated cathodic compensation delivery voltage value according to the calculated cathode load center voltage, cathode line equivalent impedance values, cathode neutral line equivalent impedance, cathode line current and neutral line current.

본 발명의 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법에 따르면, 저압직류 배전계통의 중성선의 전위 변동을 보상할 수 있다.According to the delivery voltage control system and method of the low voltage direct current distribution system of the present invention, it is possible to compensate the potential fluctuation of the neutral line of the low voltage direct current distribution system.

본 발명의 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법에 따르면, 양극 선로와 음극 선로의 송출 전압들의 전압 강하를 보상할 수 있다.According to the delivery voltage control system and method of the low voltage direct current distribution system of the present invention, it is possible to compensate for the voltage drop of the voltages to be supplied to the anode line and the cathode line.

본 발명의 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템 및 방법에 따르면, 양극 선로와 음극 선로의 송출 전압을 독립적으로 제어할 수 있다.According to the delivery voltage control system and method of the low voltage direct current distribution system of the present invention, the delivery voltage of the anode line and the cathode line can be independently controlled.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템을 예시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템에서 선전류, 중성선 전류 및 송출 전압 사이의 관계를 예시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템에서 선전류, 중성선 전류 및 송출 전압의 샘플들에서 도출된 평면 방정식을 예시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법을 예시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법 중에서 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들을 사전에 수집하는 절차를 구체적으로 예시한 순서도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a delivery voltage control system for a low-voltage direct current distribution system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a line current, a neutral line current, and a delivery voltage in a delivery voltage control system for a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a plane equation derived from samples of a line current, a neutral line current, and a delivery voltage in a delivery voltage control system of a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of controlling a delivery voltage of a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart specifically illustrating a procedure for preliminarily collecting the line current measurement values, the neutral line current measurement values, and the optimal delivery voltage estimation values in the delivery voltage control method of the low voltage DC distribution system according to the embodiment of the present invention .

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템을 예시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a delivery voltage control system for a low-voltage direct current distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 예시되는 본 발명의 실시예들에 따른 저압직류 배전계통은 교류-직류 인버터(16) 및 밸런서(17)로부터 양극 송출 전압과 음극 송출 전압이 공급되는 양극성 배전계통으로서, 복수 개의 부하점(LP1 내지 LPN)을 가지며, 각 부하점(LP1 내지 LPN)마다 양극(positive) 선로(+)와 중성선(NT) 사이에 양극 부하(LOADp1 내지 LOADpN)가 각각 연결되고 중성선(NT)과 음극(negative) 선로(-) 사이에 음극 부하(LOADn1 내지 LOADnN)가 연결되는 구성을 가진다. 여기서, 배전계통의 맨 처음에 연결된 부하들(LOADp1, LOADn1)은 직하 수용가에 상응하고 배전계통의 맨 끝에 연결된 부하들(LOADpN, LOADnN)은 말단 수용가에 상응할 수 있다. 양극 선로(+)와 음극 선로(-)에서는 각각 양극 선전류(IpL)와 음극 선전류(InL)가 측정될 수 있고, 중성선(NT)에서는 중성선 전류(INT)가 측정될 수 있다. 부하점들(LP1 내지 LPN) 중 하나가 부하중심점(Point of Center)이 될 수 있다. The low-voltage DC distribution system according to the embodiments of the present invention illustrated in FIG. 1 is a bipolar distribution system in which an anode delivery voltage and a cathode discharge voltage are supplied from an AC-DC inverter 16 and a balancer 17, (LP 1 to LP N) having a respective load point (LP 1 to LP N) each anode (positive) line (+) and the neutral conductor (NT) is connected and the neutral line, respectively the positive load (lOAD p1 to lOAD pN) between (LOAD n1 to LOAD nN ) are connected between a negative terminal (NT) and a negative line (-). Here, the loads (LOAD p1 , LOAD n1 ) connected at the beginning of the distribution system correspond to the direct customer and the loads (LOAD pN , LOAD nN ) connected at the end of the distribution system can correspond to the end customer. The anode line current I pL and the cathode line current I nL can be measured in the anode line (+) and the cathode line (-), respectively, and the neutral line current I NT can be measured in the neutral line NT . One of the load points LP 1 to LP N may be a load point.

도 1에서 예시되지 않았지만, 본 발명의 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템은 도 1의 양극성 배전계통이 아닌 단극성 배전계통에도 적용될 수 있다.Although not illustrated in FIG. 1, the delivery voltage control system of the low-voltage DC distribution system of the present invention can be applied to a unipolar distribution system other than the bipolar distribution system of FIG.

이러한 저압직류 배전계통에 대한 송출 전압을 제어하기 위한 송출 전압 제어 시스템(10)은 최적 송출 전압 추정값 산출부(11), 측정값 데이터베이스(12), 측정부(13), 전압조정 요소 산출부(14) 및 보상 송출 전압 결정부(15)를 포함할 수 있다.The delivery voltage control system 10 for controlling the delivery voltage to the low voltage DC distribution system includes an optimum delivery voltage estimation value calculation unit 11, a measurement value database 12, a measurement unit 13, a voltage adjustment factor calculation unit 14 and a compensated delivery voltage determination unit 15.

측정부(13)는 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정할 수 있고, 실시예에 따라서는, 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압을 측정할 수 있다.The measuring section 13 can measure the line current and the neutral line current of the low voltage direct current distribution system, and according to the embodiment, the direct underground reception voltage and the terminal reception voltage can be measured.

좀더 구체적으로, 측정부(13)는 저압직류 배전계통의 양극 선전류, 음극 선전류 및 중성선 전류를 측정할 수 있고, 실시예에 따라서는, 양극 직하 수용가 전압 및 양극 말단 수용가 전압과, 음극 직하 수용가 전압 및 음극 말단 수용가 전압을 측정할 수 있다.More specifically, the measuring section 13 can measure the anode line current, the cathode line current, and the neutral line current of the low-voltage DC distribution system, and depending on the embodiment, the anode direct receiver voltage and the anode terminal receiver voltage, It is possible to measure the acceptor voltage and cathode terminal acceptor voltage.

최적 송출 전압 추정값 산출부(11)는, 최적의 보상 송출 전압을 결정하기 위해 필요한 최적 송출 전압 추정값들을 준비하는 수단으로서, 먼저 저압직류 배전계통에서 최적 전압보상율 추정값들을 산출하고, 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 공칭 전압을 곱하여 최적 송출 전압 추정값들을 산출할 수 있다.The optimal delivery voltage estimation value calculation unit 11 calculates optimum discharge rate estimation values in the low voltage direct current distribution system as the means for preparing optimal delivery voltage estimation values necessary for determining an optimum compensation delivery voltage, The optimal delivery voltage estimates can be calculated by multiplying the estimates by the nominal voltage.

이때, 최적 전압보상율 추정값들은 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여 산출될 수 있다. 이때, 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들은 측정부(13)에 의해 측정될 수도 있고 별도의 계측 수단을 통해 측정된 데이터로부터 제공될 수도 있다. At this time, the optimum voltage compensation ratio estimates can be calculated based on the direct-under-carriage voltage measurements and the terminal acceptance voltage measurements collected at the low-voltage DC distribution grid, and the nominal voltage compensation ratio and the nominal voltage given. At this time, the direct-under-carriage voltage measurement values and the terminal acceptance voltage measurement values may be measured by the measuring unit 13 or may be provided from the measured data through a separate measuring means.

최적 전압보상율 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압, 예를 들어 300 Vdc와 같은 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 최적의 전압보상율로서 산출될 수 있다.The optimal voltage compensation rate estimates can be computed as an optimal voltage compensation rate that minimizes deviations between the nominal voltage, the terminal acceptor voltage, and the nominal voltage defined for the power distribution system, e.g., 300 Vdc.

최적 전압보상율 추정값은 다음 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.The optimum voltage compensation ratio estimation value can be calculated according to the following equation (1).

Figure 112015040211109-pat00027
Figure 112015040211109-pat00027

여기서

Figure 112015040211109-pat00028
는 산출되는 최적의 전압보상율 추정값이고,
Figure 112015040211109-pat00029
는 공칭 전압보상율 값으로서 배전계통에 규정된 값이며,
Figure 112015040211109-pat00030
는 공칭 전압의 크기이고,
Figure 112015040211109-pat00031
는 직하 수용가 전압 측정값이며,
Figure 112015040211109-pat00032
는 말단 수용가 전압 측정값이다.here
Figure 112015040211109-pat00028
Is an estimated optimum voltage compensation ratio value,
Figure 112015040211109-pat00029
Is a value defined in the power distribution system as a nominal voltage compensation value,
Figure 112015040211109-pat00030
Is the magnitude of the nominal voltage,
Figure 112015040211109-pat00031
Is the direct underground voltage measurement,
Figure 112015040211109-pat00032
Is the terminal acceptor voltage measurement.

시간의 흐름에 따라 직하 수용가 전압과 말단 수용가 전압은 계속 변동할 것이기 때문에, 최적 전압보상율 추정값도 시간에 따라 변동할 수 있다.Because the direct underpass voltage and the terminal acceptance voltage will continue to fluctuate over time, the optimal voltage compensation rate estimate may also vary over time.

산출된 최적 전압보상율 추정값에 공칭 전압을 곱하면 직하 수용가 전압과 말단 수용가 전압을 측정할 당시의 최적 송출 전압 값이 도출될 수 있다.Multiplying the calculated optimum voltage compensation rate by the nominal voltage can yield an optimal delivery voltage value at the time of measuring the direct underpass voltage and the terminal acceptor voltage.

실시예에 따라서는, 최적 송출 전압 추정값 산출부(11)는 저압직류 배전계통에서 양극 및 음극 최적 전압보상율 추정값들을 각각 산출하고, 산출된 양극 및 음극 최적 전압보상율 추정값들에 양극 및 음극 공칭 전압을 각각 곱하여 양극 및 음극 최적 송출 전압 추정값들을 각각 산출할 수 있다.According to the embodiment, the optimum delivery voltage estimation value calculating section 11 calculates the anode and cathode optimum voltage compensation rate estimates in the low voltage DC distribution system, and calculates the anode and cathode nominal voltage at the calculated anode and cathode optimum voltage compensation rate values Respectively, to calculate the anode and cathode optimum delivery voltage estimates.

측정값 데이터베이스(12)는 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 저장한다.The measured value database 12 stores the collected line current measurements and neutral line current measurements and the calculated optimal delivery voltage estimates.

실시예에 따라서는, 측정값 데이터베이스(12)는 수집된 양극 선전류 측정값들, 음극 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 산출된 양극 최적 송출 전압 추정값들 및 음극 최적 송출 전압 추정값들을 저장할 수 있다.According to an embodiment, the measured value database 12 may include a set of calculated positive pole current measurements, negative pole current measurements, and neutral line current measurements, calculated bipolar best delivery voltage estimates, Can be stored.

한편, 측정값 데이터베이스(12)에 저장된 측정 샘플들을 선전류, 중성선 전류 및 송출 전압을 각각 축으로 하는 3차원 공간에 표시하면, 도 2와 같이 표현될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템에서 선전류, 중성선 전류 및 송출 전압 사이의 관계를 예시한 모식도이다.On the other hand, the measurement samples stored in the measurement value database 12 can be expressed as shown in FIG. 2 by plotting the linear current, the neutral current, and the delivery voltage in a three-dimensional space having axes respectively. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a line current, a neutral line current, and a delivery voltage in a delivery voltage control system for a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 가로축이 중성선 전류, 깊이축이 선전류, 세로축이 최적 송출 전압인 3차원 공간에, 해당 저압직류 배전계통에서 측정된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 산출된 최적 송출 전압 추정값들에 의한 측정 샘플들이 표시되어 있다.Referring to FIG. 2, in the three-dimensional space in which the horizontal axis represents the neutral current, the depth axis represents the line current, and the vertical axis represents the optimum dispatch voltage, the line current measurement values and the neutral line current measurement values measured in the low voltage DC distribution system are calculated Measurement samples by optimal delivery voltage estimates are shown.

표시된 측정 샘플들을 관찰하면, 무작위적이지 않고 어떤 경향성이 있음을 발견할 수 있다. 이들 측정 샘플들의 관계는 선형적이지는 않기 때문에 선형화를 통해 어떤 선형적 관계를 도출할 필요가 있다.Observing the displayed measurement samples, we can find that there is some tendency without being random. Since the relationship of these measurement samples is not linear, it is necessary to derive some linear relationship through linearization.

이때, 저압직류 배전계통의 최적의 송출 전압은 부하중심점 전압, 중성선 전류 및 선전류에 의해 다음 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.At this time, the optimal delivery voltage of the low-voltage DC distribution system can be expressed by the following equation (2) by the load center point voltage, the neutral line current, and the line current.

Figure 112015040211109-pat00033
Figure 112015040211109-pat00033

여기서,

Figure 112015040211109-pat00034
는 최적 송출 전압,
Figure 112015040211109-pat00035
는 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00036
은 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00037
은 선전류,
Figure 112015040211109-pat00038
는 중성선 등가 임피던스이며,
Figure 112015040211109-pat00039
는 중성선 전류이다.here,
Figure 112015040211109-pat00034
The optimum delivery voltage,
Figure 112015040211109-pat00035
Is the load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00036
Line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00037
Line current,
Figure 112015040211109-pat00038
Is the equivalent neutral impedance,
Figure 112015040211109-pat00039
Is the neutral current.

수학식 2에 따라 최적 송출 전압 추정값과 선전류 측정값 및 중성선 전류 측정값 사이의 선형적 관계가 선전류와 중성선 전류를 각각 변수로 하여 최적 송출 전압 추정값을 얻을 수 있는 관계임을 알 수 있고, 도 2에서 이러한 선형적 관계는 도 3과 같은 평면으로 나타날 수 있음을 유추할 수 있다.According to Equation (2), it can be seen that the linear relationship between the optimum delivery voltage estimate, the linear current measurement, and the neutral wire current measurement is a relationship in which the optimal delivery voltage estimate can be obtained with the line current and the neutral wire current as the respective parameters, 2, it can be deduced that this linear relationship can be expressed in the plane as shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템에서 선전류, 중성선 전류 및 송출 전압 샘플들에서 도출되는 최적 평면 방정식을 예시한 모식도이다.3 is a schematic diagram illustrating an optimal plane equation derived from line current, neutral line current, and delivery voltage samples in a delivery voltage control system of a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 3의 최적화된 평면은 도 2의 샘플들을 예를 들어 최소제곱법으로 선형화하여 얻을 수 있다.The optimized plane of FIG. 3 can be obtained by linearizing the samples of FIG. 2, e. G. By a least square method.

이때, 수학식 2는 변수가 2 개(선전류와 중성선 전류)인 1차 함수이지만, 변수의 계수들(부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스)은 측정으로 얻기 어렵기 때문에 샘플들로부터 결정하여야 한다.In this case, equation (2) is a linear function with two variables (line current and neutral line current), but since the coefficients of the variable (load center voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance) Should be determined.

예를 들어, 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 선형 방정식 Ax=B를 세울 수 있다. 특이값 분해 기법(SVD: Singular Value Decomposition)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 선형 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정할 수 있다.For example, it is possible to describe the relationship between the line current measurements and the matrix A of the neutral emission current measurements, the unknown center voltage of the load, the line equivalent impedance, the unknown vector x composed of the neutral equivalent impedance, The linear equation Ax = B can be established. We obtain the pseudo-inverse matrix A -1 of A using Singular Value Decomposition (SVD) and find the solution of the unknown vector x satisfying the linear equation Ax = B according to x = A -1 B, Center point voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance can be determined.

다시 도 1로 돌아와서, 전압조정 요소 산출부(13)는, 도 2, 도 3 및 수학식 2를 이용하여 설명한 바와 같이, 저압직류 배전계통에서 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 송출 전압 측정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출할 수 있다.1, the voltage adjusting element calculating section 13 calculates the line current measured values collected in the low-voltage DC power distribution system, the neutral current measurement values And output voltage measurements, it is possible to calculate the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance.

구체적으로, 전압조정 요소 산출부(13)는 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 송출 전압 측정값들에 기초하여, 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하고, 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출할 수 있다.Specifically, the voltage regulating element calculating section 13 constructs a linear equation to express the delivery voltage as a line current and a neutral line current based on the line current measurement values, the neutral line current measurement values, and the delivery voltage measurement values, It is possible to calculate the load center voltage, the line equivalent impedance and the neutral line equivalent impedance satisfying the established linear equation.

여기서, 선형 방정식은, 송출 전압 측정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 수학식 2와 같이 구축될 수 있다.Here, the linear equation can be constructed as shown in Equation (2) by approximating the discharge voltage measurement values, the line current measurement values, and the neutral line current measurement values by a least squares method.

실시예에 따라, 전압조정 요소 산출부(13)는 양극 선로 및 음극 선로에 관하여 각각 별도의 선형 방정식들을 구축할 수 있고, 별도로 구축된 선형 방정식들을 만족하는 양극 및 음극 부하중심점 전압들, 양극 및 음극 선로 등가 임피던스들과, 양극 및 음극 중성선 등가 임피던스들을 각각 산출할 수 있다.According to the embodiment, the voltage regulating element calculating section 13 can construct separate linear equations for the anode and cathode lines, respectively, and calculate the anode and cathode load center voltages satisfying the separately established linear equations, Cathode line equivalent impedances, and anode and cathode neutral line equivalent impedances, respectively.

여기서, 양극 및 음극 중성선 등가 임피던스라는 용어는 다소 모순되어 보일 수 있다. 하지만 이는, 단지, 양극에 관하여 구축된 선형 방정식에서 도출되는 중성선 등가 임피던스의 값과, 음극에 관하여 구축된 선형 방정식에서 도출되는 중성선 등가 임피던스의 값이 서로 다르기 때문에, 이들 중성선 등가 임피던스의 값들을 서로 구별하기 위해 붙인 명목상의 표현일 뿐임에 유의한다.Here, the terms equivalent impedance to positive and negative neutral lines may appear to be somewhat contradictory. This is because only the values of the neutral line equivalent impedance derived from the linear equations established for the anode and the values of the neutral line equivalent impedance derived from the linear equations established for the cathode are different from each other, Note that this is only a nominal expression attached to distinguish.

마지막으로, 보상 송출 전압 결정부(14)는 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상 송출 전압을 결정할 수 있다.Finally, the compensation delivery voltage determining unit 14 can determine the compensation delivery voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance, measured line current, and neutral line current.

구체적으로, 보상 송출 전압 결정부(14)는 전압조정 요소 산출부(13)에서 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 수학식 2에 대입하고, 새로 측정되는 선전류 및 중성선 전류의 측정값들을 수학식 2에 입력함으로써, 측정된 선전류 및 중성선 전류에 적합한 최적의 보상 송출 전압을 결정할 수 있다.Specifically, the compensation delivery voltage determining unit 14 substitutes the load center voltage, line equivalent impedance, and neutral line equivalent impedance calculated by the voltage adjustment element calculating unit 13 into equation (2), and calculates a linear current and a neutral current Can be input to equation (2) to determine the optimum compensated delivery voltage suitable for the measured line current and neutral current.

실시예에 따라, 보상 송출 전압 결정부(14)는 산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 양극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 다음 수학식 3과 같이 각각 결정할 수 있다.According to the embodiment, the compensation delivery voltage determining unit 14 calculates the compensated delivery voltage value compensated according to the calculated anode load center voltage, anode line equivalent impedance values, anode neutral line equivalent impedance, anode line current, and neutral line current, Can be determined as shown in Equation (3).

Figure 112015040211109-pat00040
Figure 112015040211109-pat00040

여기서,

Figure 112015040211109-pat00041
는 양극 보상 송출 전압,
Figure 112015040211109-pat00042
는 양극 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00043
은 양극 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00044
는 양극 선전류,
Figure 112015040211109-pat00045
는 양극 중성선 등가 임피던스이고,
Figure 112015040211109-pat00046
는 중성선 전류이다.here,
Figure 112015040211109-pat00041
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112015040211109-pat00042
The anode load center point voltage,
Figure 112015040211109-pat00043
The equivalent impedance of the anode line,
Figure 112015040211109-pat00044
A positive line current,
Figure 112015040211109-pat00045
Is an anode neutral line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00046
Is the neutral current.

또한 보상 송출 전압 결정부(14)는 산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 음극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 다음 수학식 4와 같이 각각 결정할 수 있다.Further, the compensated delivery voltage determining unit 14 calculates the compensated delivery voltage value compensated according to the calculated negative electrode load center point voltage, negative electrode line equivalent impedance values, negative neutral line equivalent impedance, negative electrode line current, and neutral line current, As can be determined individually.

Figure 112015040211109-pat00047
Figure 112015040211109-pat00047

여기서,

Figure 112015040211109-pat00048
는 음극 보상 송출 전압,
Figure 112015040211109-pat00049
는 음극 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00050
은 음극 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00051
는 음극 선전류,
Figure 112015040211109-pat00052
는 음극 중성선 등가 임피던스이고,
Figure 112015040211109-pat00053
는 중성선 전류이다.here,
Figure 112015040211109-pat00048
Is the cathode compensation delivery voltage,
Figure 112015040211109-pat00049
A negative load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00050
The negative electrode line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00051
The cathode current,
Figure 112015040211109-pat00052
Is the negative neutral line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00053
Is the neutral current.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법을 예시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a delivery voltage of a low-voltage DC distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법은, 단계(S41)에서, 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템(10)이 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 단계로부터 시작할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the step S41, the delivery voltage control system 10 of the low-voltage DC power distribution system is connected to the line of the low-voltage DC power distribution system Current and neutral line currents.

단계(S42)에서, 송출 전압 제어 시스템(10)은 사전에 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출할 수 있다.In step S42, the delivery voltage control system 10 calculates the load center voltage, line equivalent impedance, and neutral line equivalent impedance based on the pre-collected line current measurements, the neutral line current measurements, and the optimal delivery voltage estimates Can be calculated.

구체적으로, 단계(S42)는 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 송출 전압 측정값들에 기초하여, 최적 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하는 단계와 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, step S42 includes constructing a linear equation to express the optimal delivery voltage as line current and neutral line current, based on the line current measurements, the neutral line current measurements and the delivery voltage measurements, Calculating a load center voltage, a line equivalent impedance, and a neutral line equivalent impedance that satisfy the linear equation.

여기서, 선형 방정식은, 최적 송출 전압 추정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 상술한 수학식 2와 같이 구축될 수 있다.Here, the linear equation can be constructed as shown in Equation (2) by performing a plane approximation of the optimal delivery voltage estimates, line current measurements, and neutral line current measurements by a least squares method.

이에 따라, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계는, 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 방정식 Ax=B를 생성하고, 특이값 분해 기법(SVD)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Thus, calculating the load center voltage, line equivalent impedance, and neutral line equivalent impedance comprises calculating an unknown vector x consisting of the line current measurements and neutral line current measurement values, matrix A, load center voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance, And the matrices B of the optimal emission voltage estimates, and obtains the pseudo-inverse matrix A -1 of A using the singular value decomposition technique (SVD), and satisfies the equation Ax = B Determining the load center voltage, the line equivalent impedance, and the neutral line equivalent impedance by determining the solution of the unknown vector x according to x = A - 1B.

실시예에 따라, 단계(S42)는 양극 선로 및 음극 선로에 관하여 각각 별도의 선형 방정식들을 구축하는 단계와, 별도로 구축된 선형 방정식들을 만족하는 양극 및 음극 부하중심점 전압들, 양극 및 음극 선로 등가 임피던스들과, 양극 및 음극 중성선 등가 임피던스들을 각각 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, step S42 comprises constructing separate linear equations for the anode and cathode lines respectively, and for calculating the anode and cathode load center voltages, anode and cathode line equivalent impedances And calculating the equivalent impedance of the anode and cathode neutral lines, respectively.

단계(S43)에서, 송출 전압 제어 시스템(10)은 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라, 보상 송출 전압을 결정할 수 있다.In step S43, the delivery voltage control system 10 can determine the compensated delivery voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance, measured line current, and neutral line current.

실시예에 따라, 단계(S43)은 송출 전압 제어 시스템(10)이 산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 양극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계와, 송출 전압 제어 시스템(10)이 산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 음극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to the embodiment, step S43 is a step S43 in which the delivery voltage control system 10 compensates for the calculated anode load center voltage, anode line equivalent impedance values, anode neutral line equivalent impedance, anode line current and neutral line current, Determining a voltage compensation value based on the calculated cathode load center point voltage, cathode line equivalent impedance values, cathodic neutral line equivalent impedance, cathode line current, and neutral line current calculated by the delivery voltage control system And a step of determining whether the received signal is a signal.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법 중에서 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들을 사전에 수집하는 절차를 구체적으로 예시한 순서도이다.Meanwhile, FIG. 5 illustrates a procedure for collecting the line current measurement values, the neutral line current measurement values, and the optimum delivery voltage estimation values in advance in the delivery voltage control method of the low voltage direct current distribution system according to the embodiment of the present invention It is a flowchart.

도 5를 참조하면, 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템(10)은, 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들을 사전에 수집하기 위해, 먼저 단계(S51)에서, 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여, 예를 들어 수학식 1과 같이, 최적 전압보상율 추정값들을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 5, the delivery voltage control system 10 of the low-voltage DC distribution system, in order to pre-collect line current measurements, neutral line current measurements, and optimal delivery voltage estimates, The optimum voltage compensation ratio estimates can be calculated, for example, as in Equation 1, based on the direct-under-carriage voltage measurements and the terminal acceptance voltage measurements collected from the low-voltage DC distribution system and a given nominal voltage compensation rate and nominal voltage .

이어서 단계(S52)에서, 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템(10)은, 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 공칭 전압을 곱하여 최적 송출 전압 추정값들을 산출할 수 있다.Subsequently, in step S52, the delivery voltage control system 10 of the low-voltage DC distribution system can calculate optimal delivery voltage estimation values by multiplying the calculated optimum voltage compensation rate estimates by the nominal voltage.

단계(S53)에서, 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템(10)은, 사전에 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 측정값 데이터베이스에 저장할 수 있다.In step S53, the delivery voltage control system 10 of the low-voltage DC distribution system may store the pre-collected line current measurements and the neutral-line current measurements and the calculated optimal delivery voltage estimates in the measurement database .

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Further, the apparatus according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include ROM, RAM, optical disk, magnetic tape, floppy disk, hard disk, nonvolatile memory and the like. The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

10 송출 전압 제어 시스템
11 최적 송출 전압 추정값 산출부
12 측정값 데이터베이스
13 측정부
14 전압조정 요소 산출부
15 보상 송출 전압 결정부
16 교류-직류 인버터
17 밸런서10 Output voltage control system
11 optimum delivery voltage estimation value calculating section
12 Measurement Database
13 Measurement part
14 Voltage adjusting element calculating section
15 compensation transmission voltage determining unit
16 AC - DC Inverter
17 Balancers

Claims (16)

저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 측정부;
상기 저압직류 배전계통에서 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 전압조정 요소 산출부; 및
상기 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 상기 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상 송출 전압을 결정하는 보상 송출 전압 결정부를 포함하고,
상기 최적 송출 전압 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 상기 저압직류 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 송출 전압을 추정한 값들인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.A measuring unit for measuring a line current and a neutral line current of the low voltage direct current distribution system;
A voltage regulating element calculating unit for calculating a load center point voltage, a line equivalent impedance and a neutral line equivalent impedance based on the line current measurement values, the neutral line current measurement values and the optimal transmission voltage estimation values collected in the low voltage direct current distribution system; And
And a compensated dispatch voltage determining unit for determining a compensated dispatch voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance, and the measured line current and neutral line current,
Wherein the optimal delivery voltage estimate values are values estimating a delivery voltage that minimizes deviations between each of the direct-under-carriage voltage and terminal acceptance voltage and the nominal voltage defined for the low-voltage DC distribution system. Voltage control system. 청구항 1에 있어서, 상기 송출 전압 제어 시스템은
상기 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여 최적 전압보상율 추정값들을 산출하고, 상기 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 상기 공칭 전압을 곱하여 최적 송출 전압 추정값들을 산출하는 최적 송출 전압 추정값 산출부; 및
상기 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 상기 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 저장하는 측정값 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.The system of claim 1, wherein the delivery voltage control system
Calculating optimum voltage compensation rate estimates based on the measured values of the terminal acceptance voltage collected at the low voltage DC distribution system and the terminal acceptance voltage measurements, a given nominal voltage compensation rate and the nominal voltage, An optimum delivery voltage estimation value calculation unit for calculating optimal delivery voltage estimation values by multiplying the estimated delivery voltage by a nominal voltage; And
Further comprising a measurement value database for storing the collected line current measurement values and the neutral line current measurement values and the calculated optimal delivery voltage estimation values. 청구항 2에 있어서, 상기 최적 전압보상율 추정값들은 다음 수학식
Figure 112015040211109-pat00054

에 따라 산출되고,
여기서
Figure 112015040211109-pat00055
는 산출되는 최적의 전압보상율 추정값이고,
Figure 112015040211109-pat00056
는 공칭 전압보상율 값으로서 배전계통에 규정된 값이며,
Figure 112015040211109-pat00057
는 공칭 전압의 크기이고,
Figure 112015040211109-pat00058
는 직하 수용가 전압 측정값이며,
Figure 112015040211109-pat00059
는 말단 수용가 전압 측정값인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.3. The method of claim 2,
Figure 112015040211109-pat00054

Lt; / RTI >
here
Figure 112015040211109-pat00055
Is an estimated optimum voltage compensation ratio value,
Figure 112015040211109-pat00056
Is a value defined in the power distribution system as a nominal voltage compensation value,
Figure 112015040211109-pat00057
Is the magnitude of the nominal voltage,
Figure 112015040211109-pat00058
Is the direct underground voltage measurement,
Figure 112015040211109-pat00059
Is a terminal acceptor voltage measurement value. 청구항 1에 있어서, 상기 전압조정 요소 산출부는
상기 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여, 최적 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하고,
상기 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.The power supply apparatus according to claim 1, wherein the voltage adjusting element calculating section
Constructing a linear equation to express the optimal dispatch voltage as a line current and a neutral line current based on the line current measurements, the neutral line current measurements and the optimal dispatch voltage estimates,
Wherein the operation is performed to calculate a load center voltage, a line equivalent impedance, and a neutral line equivalent impedance satisfying the established linear equations. 청구항 4에 있어서, 상기 선형 방정식은, 상기 최적 송출 전압 추정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 다음 수학식
Figure 112015040211109-pat00060

에 따라 도출되고,
여기서,
Figure 112015040211109-pat00061
는 최적 송출 전압 추정값,
Figure 112015040211109-pat00062
는 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00063
은 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00064
은 선전류 측정값,
Figure 112015040211109-pat00065
는 중성선 등가 임피던스이며,
Figure 112015040211109-pat00066
는 중성선 전류 측정값인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.[4] The method of claim 4, wherein the linear equation is obtained by performing a planar approximation of the optimal delivery voltage estimation values, line current measurement values, and neutral line current measurement values by a least squares method,
Figure 112015040211109-pat00060

Lt; / RTI >
here,
Figure 112015040211109-pat00061
The optimal delivery voltage estimate,
Figure 112015040211109-pat00062
Is the load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00063
Line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00064
A line current measurement value,
Figure 112015040211109-pat00065
Is the equivalent neutral impedance,
Figure 112015040211109-pat00066
Is a neutral line current measurement value. 청구항 4에 있어서, 상기 전압조정 요소 산출부는
상기 선형 방정식을 구축하기 위해, 상기 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 상기 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 방정식 Ax=B를 생성하고, 특이값 분해 기법(SVD)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 상기 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.[5] The apparatus according to claim 4,
In order to build up the linear equation, it is necessary to determine the difference between an unknown vector x composed of the matrix A of the line current measurements and the neutral line current measurements, the load center voltage, the line equivalent impedance, the neutral line equivalent impedance and the matrix B of the optimal delivery voltage estimates A is calculated by using the singular value decomposition technique (SVD) to obtain the pseudo inverse matrix A -1 of A and the solution of the unknown vector x satisfying the above equation Ax = B is expressed as x = A -1 B so as to determine a load center point voltage, a line equivalent impedance, and a neutral impedance equivalent to the output voltage of the low voltage direct current distribution system. 청구항 4에 있어서, 상기 전압조정 요소 산출부는
양극 선로 및 음극 선로에 관하여 각각 별도의 선형 방정식들을 구축하고,
상기 별도로 구축된 선형 방정식들을 만족하는 양극 및 음극 부하중심점 전압들, 양극 및 음극 선로 등가 임피던스들과, 양극 및 음극 중성선 등가 임피던스들을 각각 산출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.[5] The apparatus according to claim 4,
Separate linear equations are constructed for the anode line and the cathode line, respectively,
Wherein said first and second current sources are operative to respectively calculate the anode and cathode load center voltages, the anode and cathode equivalent impedances and the anode and cathode neutral line equivalent impedances satisfying the separately constructed linear equations. system. 청구항 1에 있어서, 상기 측정부는 양극 선전류, 음극 선전류 및 중성선 전류를 측정하도록 동작하고,
상기 보상 송출 전압 결정부는
상기 산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 상기 양극 선전류 및 상기 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 결정하고,
상기 산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 상기 음극 선전류 및 상기 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 결정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the measuring unit is operative to measure a positive line current, a negative line current and a neutral line current,
The compensation delivery voltage determining unit
Determining an anode compensation voltage value compensated according to the calculated anode load center point voltage, anode line equivalent impedance values, an anode neutral line equivalent impedance, the anode line current and the neutral line current,
And to determine the cathode compensation delivery voltage value compensated according to the calculated anode load center point voltage, cathode line equivalent impedance values, anode neutral line equivalent impedance, cathode line current, and neutral line current. Output voltage control system. 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 시스템이,
상기 저압직류 배전계통의 선전류 및 중성선 전류를 측정하는 단계;
사전에 수집된 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 최적 송출 전압 추정값들에 기초하여 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스와 상기 측정된 선전류 및 중성선 전류에 따라, 보상 송출 전압을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 최적 송출 전압 추정값들은 직하 수용가 전압 및 말단 수용가 전압의 각각과 상기 저압직류 배전계통을 위해 규정된 공칭 전압 사이의 편차들을 최소화하는 송출 전압을 추정한 값들인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.A delivery voltage control system for a low-voltage DC distribution system,
Measuring a line current and a neutral line current of the low-voltage DC power distribution system;
Calculating load center point voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance based on pre-collected line current measurements, neutral line current measurements and optimal delivery voltage estimates; And
Determining a compensated delivery voltage according to the calculated load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance and the measured line current and neutral line current,
Wherein the optimal delivery voltage estimate values are values estimating a delivery voltage that minimizes deviations between each of the direct-under-carriage voltage and terminal acceptance voltage and a nominal voltage defined for the low-voltage DC distribution system. Voltage control method. 청구항 9에 있어서,
상기 저압직류 배전계통에서 수집된 직하 수용가 전압 측정값들 및 말단 수용가 전압 측정값들과 주어진 공칭 전압보상율 및 공칭 전압에 기초하여 최적 전압보상율 추정값들을 산출하는 단계;
상기 산출된 최적 전압보상율 추정값들에 상기 공칭 전압을 곱하여 상기 최적 송출 전압 추정값들을 산출하는 단계; 및
상기 사전에 수집된 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들과 상기 산출된 최적 송출 전압 추정값들을 측정값 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.The method of claim 9,
Calculating optimal voltage compensation rate estimates based on the direct downward acceptance voltage measurements and terminal acceptance voltage measurements collected from the low voltage DC distribution system, a given nominal voltage compensation rate and nominal voltage;
Calculating the optimal delivery voltage estimation values by multiplying the calculated optimum voltage compensation rate estimates by the nominal voltage; And
Further comprising the step of storing the pre-collected line current measurement values and the neutral line current measurement values and the calculated optimal delivery voltage estimation values in a measurement value database. 청구항 10에 있어서, 상기 최적 전압보상율 추정값들은 다음 수학식
Figure 112015040211109-pat00067

에 따라 산출되고,
여기서
Figure 112015040211109-pat00068
는 산출되는 최적의 전압보상율 추정값이고,
Figure 112015040211109-pat00069
는 공칭 전압보상율 값으로서 배전계통에 규정된 값이며,
Figure 112015040211109-pat00070
는 공칭 전압의 크기이고,
Figure 112015040211109-pat00071
는 직하 수용가 전압 측정값이며,
Figure 112015040211109-pat00072
는 말단 수용가 전압 측정값인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.11. The method of claim 10,
Figure 112015040211109-pat00067

Lt; / RTI >
here
Figure 112015040211109-pat00068
Is an estimated optimum voltage compensation ratio value,
Figure 112015040211109-pat00069
Is a value defined in the power distribution system as a nominal voltage compensation value,
Figure 112015040211109-pat00070
Is the magnitude of the nominal voltage,
Figure 112015040211109-pat00071
Is the direct underground voltage measurement,
Figure 112015040211109-pat00072
Is a measured value of the terminal acceptor voltage. 청구항 9에 있어서, 상기 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계는
상기 선전류 측정값들, 중성선 전류 측정값들 및 송출 전압 측정값들에 기초하여, 최적 송출 전압을 선전류 및 중성선 전류로써 표현하도록 선형 방정식을 구축하는 단계; 및
상기 구축된 선형 방정식을 만족하는 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.The method of claim 9, wherein calculating the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance
Constructing a linear equation to express the optimal dispatch voltage as a line current and a neutral line current based on the line current measurements, the neutral line current measurements, and the delivery voltage measurements; And
And calculating a load center voltage, a line equivalent impedance, and a neutral line equivalent impedance satisfying the established linear equations. 청구항 12에 있어서, 상기 선형 방정식은, 상기 최적 송출 전압 추정값들, 선전류 측정값들 및 중성선 전류 측정값들을 최소제곱법으로 평면 근사함으로써 다음 수학식
Figure 112015040211109-pat00073

에 따라 도출되고,
여기서,
Figure 112015040211109-pat00074
는 최적 송출 전압 추정값,
Figure 112015040211109-pat00075
는 부하중심점 전압,
Figure 112015040211109-pat00076
은 선로 등가 임피던스,
Figure 112015040211109-pat00077
은 선전류 측정값,
Figure 112015040211109-pat00078
는 중성선 등가 임피던스이며,
Figure 112015040211109-pat00079
는 중성선 전류 측정값인 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.13. The method of claim 12, wherein the linear equation is obtained by performing a planar approximation of the optimal delivery voltage estimates, line current measurements, and neutral line current measurements,
Figure 112015040211109-pat00073

Lt; / RTI >
here,
Figure 112015040211109-pat00074
The optimal delivery voltage estimate,
Figure 112015040211109-pat00075
Is the load center voltage,
Figure 112015040211109-pat00076
Line equivalent impedance,
Figure 112015040211109-pat00077
A line current measurement value,
Figure 112015040211109-pat00078
Is the equivalent neutral impedance,
Figure 112015040211109-pat00079
Is a neutral line current measurement value. 청구항 12에 있어서, 상기 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스 및 중성선 등가 임피던스를 산출하는 단계는
상기 선전류 측정값들과 중성선 전류 측정값들의 행렬 A, 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스로 구성된 미지수 벡터 x 및 상기 최적 송출 전압 추정값들의 행렬 B 사이의 관계를 설명할 수 있는 방정식 Ax=B를 생성하고, 특이값 분해 기법(SVD)을 이용하여 A의 의사 역행렬 A-1을 구하며, 상기 방정식 Ax=B를 만족하는 미지수 벡터 x의 해를 x=A-1B에 따라 구함으로써 부하중심점 전압, 선로 등가 임피던스, 중성선 등가 임피던스를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.The method of claim 12, wherein calculating the load center voltage, line equivalent impedance and neutral line equivalent impedance
Equation Ax, which describes the relationship between the line current measurements and the matrix A of the neutral current measurement values, the load center point voltage, an unknown vector x composed of line equivalent impedance, neutral line equivalent impedance, = B is obtained, and the pseudo inverse matrix A -1 of A is obtained using the singular value decomposition technique (SVD), and the solution of the unknown vector x satisfying the above equation Ax = B is obtained according to x = A -1 B And determining a load center point voltage, a line equivalent impedance, and a neutral impedance equivalent impedance of the low voltage direct current distribution system. 청구항 9에 있어서, 상기 보상 송출 전압을 결정하는 단계는,
상기 송출 전압 제어 시스템이,
산출된 양극 부하중심점 전압, 양극 선로 등가 임피던스 값들과, 양극 중성선 등가 임피던스와 양극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 양극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계; 및
산출된 음극 부하중심점 전압, 음극 선로 등가 임피던스 값들과, 음극 중성선 등가 임피던스와 음극 선전류 및 중성선 전류에 따라 보상된 음극 보상 송출 전압 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein determining the compensated delivery voltage comprises:
Wherein the delivery voltage control system comprises:
Determining a compensated anode compensation delivery voltage value based on the calculated anode load center point voltage, anode line equivalent impedance values, anode neutral line equivalent impedance, anode line current and neutral line current; And
And determining a compensated cathodic compensation delivery voltage value based on the calculated negative electrode load center voltage, negative electrode line equivalent impedance values, negative neutral line equivalent impedance, negative line current and neutral line current. Method of controlling output voltage. 컴퓨터 하드웨어에서 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 청구항에 따른 저압직류 배전계통의 송출 전압 제어 방법의 각 단계들을 수행할 수 있도록 작성되어 기록 매체에만 기록된 컴퓨터 프로그램.
A computer program recorded on a recording medium so as to be able to carry out each step of a delivery voltage control method of a low-voltage DC distribution system according to any one of claims 9 to 15 in computer hardware.
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