KR101920939B1 - Apparatus and method for stabilizing power system using synchro-phasor information - Google Patents

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Abstract

시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정하도록 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법이 제시된다. 제시된 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치는 발전기 파라미터, 제어계 파라미터, 시각동기 데이터를 입력받는 입력부; 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 생성되는 고유치 분포도를 저장하는 처리부; 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 검출부; 및 처리부에 저장된 고유치 분포도 및 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 PSS 파라미터를 도출하는 도출부를 포함한다.An intelligent power system stabilization apparatus and method using synchronous phase information to set an optimal parameter of an intelligent power system stabilizing apparatus reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data is presented. The intelligent power system stabilization apparatus using the proposed synchronous phase information includes an input unit for receiving a generator parameter, a control system parameter, and time synchronization data; A processor for storing an eigenvalue distribution diagram generated by calculating an eigenvalue according to a change of the PSS parameter based on a generator parameter and a control system parameter; A detection unit for detecting a low frequency vibration frequency based on the time synchronization data; And a derivation unit for deriving a PSS parameter based on the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit and the detected low frequency vibration frequency.

Description

동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR STABILIZING POWER SYSTEM USING SYNCHRO-PHASOR INFORMATION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR STABILIZING POWER SYSTEM USING SYNCHRO-PHASOR INFORMATION [0002]

본 발명은 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력계통에서 발전기 파손 등의 문제를 야기하는 저주파 진동의 발생을 억제하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information, and more particularly, to a system and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information for suppressing the generation of low frequency vibrations, Apparatus and method.

전력계통은 정상상태에서 대략 60Hz 정도의 주파수로 진동하는 교류로 전력을 송전/수전한다. 이런 전력계통에 계통설비들의 상태변화나 계통조건의 변화(부하의 변동, 각종 사고 등)에 의해서 60Hz로 흐르는 교류 전력에 원치 않는 저주파 진동이 발생하게 된다. The power system transmits / receives power to an alternating current that oscillates at a frequency of about 60 Hz under steady state conditions. In such a power system, undesirable low-frequency vibrations occur in AC power flowing at 60 Hz due to changes in the state of system facilities or changes in system conditions (load variations, various accidents, etc.).

저주파 진동은 계통의 상태에 따라 지속되거나 점차 커지는 현상이 나타날 수가 있다. 저주파 진동은 0.1 ~ 2.0Hz 대역에서 발생하며 발전기의 트립, 발전기 축의 파괴 등의 심각한 사고를 유발할 수 있다.The low frequency vibration may be continuous or increasing depending on the state of the system. Low-frequency vibration occurs in the 0.1 to 2.0Hz range and can cause serious accidents such as tripping of the generator and destruction of the shaft of the generator.

이에, 전력계통에서 발생하는 저주파 진동을 모니터링하는 기술들이 개발되고 있다. 일례로, 한국등록특허 제10-0477504호(명칭: 에프에프티를 이용한 실시간 전력계통 진동 감시장치)에서는 FFT를 이용하여 저주파 진동을 실시간 감지하는 기술을 언급하고 있다.Accordingly, techniques for monitoring low-frequency vibration occurring in a power system have been developed. For example, Korean Patent No. 10-0477504 (entitled "Real-time Power System Vibration Monitoring System Using Ff FTIR)" refers to a technique of detecting low-frequency vibration in real time using FFT.

최근에는 전력계통에서의 저주파 진동 발생을 억제하기 위해 전력시스템 안정화 장치(power system stabilizer, 이하 PSS)가 설치되고 있다. PSS는 발전기 여자시스템에 보조신호를 인가하여 전력계통에서의 저주파 진동 발생을 억제하는 가장 경제적이고 효과적인 장치이다. 이러한 장점 때문에 기존 발전기나 신규발전기에 PSS의 설치가 증가하고 있는 추세이다. PSS의 효율성 및 중요성의 증가로 인해, 한국에서는 500MVA 이상의 발전기에는 PSS를 설치할 것을 규정으로 하고 있으며 PSS의 튜닝을 위해서 매 6년마다 특성시험을 수행하도록 고시하고 있다. 일례로, 20MVA 이상의 발전기에 PSS를 설치한 경우 최소 10년마다 발전기 특성시험을 수행해야 한다. 이때, 발전기 특성시험을 위해서 약 3,000만원 정도의 비용이 든다. 현재 국내 발전기 중 PSS가 설치된 발전기는 100대 정도이며 6년에 한 번 PSS 튜닝을 위한 발전기 특성시험을 실시한다고 가정해도 연평균 5억원 정도의 발전기 특성시험 비용이 발생하게 된다. PSS의 설치가 증가추세에 있어 PSS의 튜닝을 위한 발전기 특성시험 비용이 증가하는 문제점이 있다.In recent years, a power system stabilizer (hereinafter referred to as PSS) has been installed to suppress the generation of low frequency vibrations in a power system. PSS is the most economical and effective device for suppressing the generation of low frequency vibration in the power system by applying an auxiliary signal to the generator excitation system. Due to these advantages, the installation of PSS in existing generators and new generators is increasing. Due to the increase in the efficiency and importance of PSS, in Korea, PSS is required to be installed in generators of 500MVA or more and it is announced to perform characteristic test every 6 years for tuning of PSS. For example, if PSS is installed in a generator of 20 MVA or more, generator characteristics tests should be conducted at least every 10 years. At this time, it costs about 30 million won for the generator characteristic test. At present, there are about 100 generators with PSS installed in Korea, and even if a generator characteristic test is performed for PSS tuning once every 6 years, there will be a cost of generator test cost of about 500 million won per year. As the installation of PSS increases, there is a problem that the cost of generator characteristic test for tuning of PSS increases.

PSS 파라미터 튜닝을 위한 발전기 특성시험에서는 발전기 여자시스템에 스텝 신호를 인가하여 임의로 외란을 가한 후에, 발전기의 응답특성을 통해 진동 주파수 및 댐핑력을 확인한다. 진동 주파수가 확인이 되면, 진동주파수 대역의 댐핑력을 강화하기 위해서 PSS 파라미터 튜닝을 수행하게 된다. 이처럼, 저주파 진동 대역을 확인하기 위해서는 실제 현장에 가서 여자시스템에 외란을 가해야지만 확인이 가능하므로 한번 선정된 파라미터는 계통의 상황이 변하더라도 최소한 6년간은 고정값을 유지해야하는 단점이 존재하며, 현장시험을 수행하는데 많은 비용이 발생하게 된다.In a generator characteristic test for PSS parameter tuning, a step signal is applied to a generator excitation system to arbitrarily apply a disturbance, and a vibration frequency and a damping force are confirmed through a response characteristic of the generator. When the vibration frequency is confirmed, the PSS parameter tuning is performed to enhance the damping force of the vibration frequency band. In order to confirm the low-frequency vibration band, it is necessary to add disturbance to the excitation system at the actual site, but since it is possible to confirm, there is a disadvantage that once selected parameters must be maintained at a fixed value for at least six years even if the situation of the system changes, The test is performed at a high cost.

PSS 파라미터의 튜닝을 위해 먼저 발전기 데이터 및 발전기 제어계 데이터를 이용하여 Bode 선도를 분석한다. 위상 보상기(Lead-Lag Compensator)의 위상지연효과가 일정범위 안에 들어오도록 위상 보상기의 상수를 선정한다. 이때, 위상 보상을 할 수 있도록 위상보상상수를 위상지연상수의 10배로 한정한다. PSS의 이득값을 높여 불안정해지는 임계값을 확인 후, 그 값의 1/3을 이득값으로 선정한다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, PSS(10)의 제어부(12)는 발전기(20)의 회전자 편차(Δω)를 입력신호로 하여, 발전기(20)에 Δω에 비례하는 전기적인 댐핑 토크(또는, 제동 토크)를 발전기 전압을 일정하게 유지해주는 자동전압조정기(automatic voltage regulator, 이하 AVR)의 기준전압에 더해서 저주파 진동의 댐핑력을 강화한다.To tune the PSS parameters, first analyze the Bode diagram using generator data and generator control system data. The phase compensator constant is selected so that the phase delay effect of the lead-lag compensator is within a certain range. At this time, the phase compensation constant is limited to 10 times the phase delay constant so that the phase compensation can be performed. Increase the gain value of PSS to check the unstable threshold value, and then select 1/3 of the value as the gain value. 1, the control unit 12 of the PSS 10 uses the rotor deviation DELTA omega of the generator 20 as an input signal and supplies electric damping to the generator 20 in proportion to DELTA omega In addition to the reference voltage of an automatic voltage regulator (AVR) that keeps the torque (or braking torque) constant, the damping force of low frequency vibration is strengthened.

하지만, 선정된 PSS 파라미터는 저주파 진동 댐핑을 강화하는데 효과적이긴 하지만, 검출된 저주파 진동 주파수에 대해 최적의 댐핑력을 갖는 최적 파라미터를 찾기 어려운 문제점이 있다.However, although the selected PSS parameter is effective to enhance the low frequency vibration damping, there is a problem that it is difficult to find the optimum parameter having the optimum damping force for the detected low frequency vibration frequency.

도 2에 도시된 바와 같이, PSS(10)의 제어부는 PSS(10)의 파라미터 튜닝을 위해서는 앞서 언급한 것과 같이 발전기(20) 및 제어계 데이터를 이용하여 Bode 선도 기법을 그리게 되며, Bode 선도를 통해서 4개의 시정수 (T1, T2, T3, T4)의 값을 선정하게 된다. 이때, T1 및 T3의 값은 각각 T2 및 T4의 값의 10배를 갖도록 설정을 하며 Bode 선도에서 저주파 대역인 0.1 ~ 2.0Hz 대역에서 위상지연이 최대한 적게 되도록 'Trial and Error' 방식으로 선정하게 된다.2, the control unit of the PSS 10 draws a Bode diagram using the generator 20 and the control system data as described above for parameter tuning of the PSS 10, The values of the four time constants T1, T2, T3 and T4 are selected. In this case, the values of T1 and T3 are set to be 10 times the values of T2 and T4, respectively, and the 'Trial and Error' method is selected so that the phase delay is minimized in the low frequency band of 0.1 to 2.0 Hz in the Bode diagram .

도 3에서는 PSS(10)를 통해 위상지연을 보상하기 위한 저주파 대역을 나타내고 있다. 이때, 도 3의 A는 종래의 PSS(10)에서의 위상보상 영역이다. 종래에는 1차적으로 파라미터 T1, T3 값을 변화하면서 위상지연 보상현상을 수행자가 직접 확인하면서 T1 및 T3값을 선정하게 되므로 그 값이 최적값이라는 보장이 없으며, T2 및 T4 값은 각각 T1 및 T3값의 1/10배가 되는 값으로 선정이 되므로 T2 및 T4의 값이 다양하게 변할 때의 최적값을 반영하는 것이 어려운 문제점이 있다.3 shows a low-frequency band for compensating the phase delay through the PSS 10. In FIG. At this time, A in FIG. 3 is a phase compensation region in the conventional PSS 10. Conventionally, since the performer directly confirms the phase delay compensation phenomenon while changing the values of the parameters T1 and T3, the values of T1 and T3 are selected, and therefore, there is no guarantee that the values are optimal values, and the values of T2 and T4 are T1 and T3 It is difficult to reflect the optimal value when the values of T2 and T4 vary variously.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정하도록 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide an intelligent power system stabilization system using synchronous phase information to set an optimum parameter of an intelligent power system stabilization apparatus by reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data And an object of the present invention is to provide an apparatus and a method.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치는, 발전기 파라미터, 제어계 파라미터, 시각동기 데이터를 입력받는 입력부; 상기 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 생성되는 고유치 분포도를 저장하는 처리부; 상기 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 검출부; 및 상기 처리부에 저장된 고유치 분포도 및 상기 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 PSS 파라미터를 도출하는 도출부를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 파라미터 변경 여부를 판단하는 판단모듈; 상기 판단모듈에서 파라미터 변경으로 판단하면 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포를 분석하여 고유치 분포도를 생성하는 분석모듈; 및 상기 생성된 고유치 분포도를 저장하는 저장모듈을 포함하며, 상기 검출부는, 상기 입력된 시각동기 데이터들에 포함된 시각정보를 근거로 동일 시간대에 측정된 시각동기 데이터를 검출하고, 상기 검출한 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하고, 상기 입력부는, 발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터 및 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터를 입력받는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information, comprising: an input unit for receiving a generator parameter, a control system parameter, and time synchronization data; A processor for storing an eigenvalue distribution diagram generated by calculating an eigenvalue corresponding to a change in the PSS parameter based on the generator parameter and the control system parameter; A detection unit for detecting a low frequency vibration frequency based on the time synchronization data; And a derivation unit for deriving a PSS parameter based on the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit and the detected low frequency vibration frequency, wherein the processing unit comprises: a determination module for determining whether to change a parameter based on the input generator parameter and the control system parameter; ; An analysis module that analyzes the eigenvalue distribution based on the input generator parameter and the control system parameter to generate an eigenvalue distribution diagram when the determination module determines that the parameter is changed; And a storage module for storing the generated eigenvalue distribution diagram, wherein the detector detects time synchronization data measured at the same time based on the time information included in the input time synchronization data, The low frequency vibration frequency is detected based on the synchronous data, and the input unit receives a control system parameter including information on the generator parameters including the generator model related information and the devices necessary for the control of the generator.

입력부는, 전력계통에 설치된 복수의 시각동기 데이터 수집장치들 중에서 지정된 시각동기 데이터 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다.The input section receives the time synchronization data from the specified time synchronization data collection devices among a plurality of time synchronization data collection devices installed in the power system.

입력부는, 전압, 전류, 위상각, 주파수 중에 적어도 하나와 시각정보를 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는다.The input unit receives, as time synchronization data, system information including at least one of voltage, current, phase angle and frequency and time information.

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분석모듈은, 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 이용하여 전달함수를 도출하고, 도출한 전달함수로부터 구한 시스템 행렬을 이용하여 선형 행렬을 도출하여 고유치 분포를 분석한다.The analysis module derives a transfer function using the inputted generator parameters and control system parameters, and derives a linear matrix using the system matrix obtained from the derived transfer function to analyze the eigenvalue distribution.

저장모듈은, 분석모듈에서 산출한 고유치 분포를 실수 및 허수부로 구성된 형태로 저장한다.The storage module stores the eigenvalue distribution calculated by the analysis module in the form of real and imaginary parts.

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검출부는, 발전기에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출한다.The detection unit detects a low frequency vibration frequency corresponding to the local mode when the time synchronization data is input from the time synchronization measurement device provided in the generator.

검출부는, 전력계통 주요요소에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출하고, 검출한 저주파 진동 주파수 중에서 상대적으로 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출한다.When the time synchronization data is input from the time synchronization measurement device installed in the main element of the power system, the detection unit detects low frequency vibration frequencies corresponding to the local mode and the wide mode and outputs a frequency band having a relatively large value among the detected low frequency vibration frequencies Frequency vibration frequency.

도출부는, 처리부에 저장된 고유치 분포도에서 검출부에서 검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋들을 검출하고, 검출한 PSS 파라미터 셋들 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출한다.
The derivation unit detects the PSS parameter sets corresponding to the low frequency vibration frequency detected by the detection unit in the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit and derives the PSS parameter set having the largest attenuation ratio as the PSS parameter among the detected PSS parameter sets.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법은, 입력부에 의해, 발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터 및 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터를 입력받는 단계; 처리부에 의해, 상기 입력받은 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 고유치 분포를 산출하여 저장하는 단계; 상기 입력부에 의해, 복수의 시각동기 수집장치들로부터 시각동기 데이터들을 입력받는 단계; 검출부에 의해, 상기 입력받은 시각동기 데이터들을 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계; 및 도출부에 의해, 상기 저장된 고유치 분포 및 상기 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 PSS 파라미터를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 고유치 분포를 산출하여 저장하는 단계는, 상기 처리부에 의해, 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 파라미터 변경 여부를 판단하는 단계; 상기 처리부에 의해, 상기 판단하는 단계에서 파라미터 변경으로 판단하면 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포를 분석하여 고유치 분포도를 생성하는 단계; 및 상기 처리부에 의해, 상기 생성된 고유치 분포도를 저장하는 단계를 포함하며, 상기 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계에서는, 상기 검출부에 의해, 상기 입력된 시각동기 데이터들에 포함된 시각정보를 근거로 동일 시간대에 측정된 시각동기 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 검출부에 의해, 상기 검출한 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention. The intelligent power system stabilization method includes inputting information on generator parameters including generator model related information, Receiving a control system parameter including a control system parameter; Calculating a eigenvalue corresponding to a change in the PSS parameter based on the input generator parameter and the control system parameter to calculate and store the eigenvalue distribution; Receiving time synchronization data from a plurality of time synchronization collecting devices by the input unit; Detecting a low frequency vibration frequency based on the received time synchronization data by a detection unit; And deriving a PSS parameter based on the stored eigenvalue distribution and the detected low frequency vibration frequency by the derivation unit, wherein the step of calculating and storing the eigenvalue distribution comprises: Determining whether the parameter is changed based on the parameter and the control system parameter; Analyzing an eigenvalue distribution based on the input generator parameter and the control system parameter to generate an eigenvalue distribution diagram when the processing unit determines that the parameter is changed in the determining step; And storing the generated eigenvalue distribution diagram by the processing unit. In the detecting the low frequency vibration frequency, the detecting unit may detect the low frequency vibration frequency based on the time information included in the input time synchronization data Detecting time synchronization data measured in a time zone; And detecting the low frequency vibration frequency based on the detected time synchronization data by the detection unit.

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고유치 분포도를 생성하는 단계에서는, 처리부에 의해, 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 이용하여 전달함수를 도출하고, 도출한 전달함수로부터 구한 시스템 행렬을 이용하여 선형 행렬을 도출하여 고유치 분포를 분석한다.In the step of generating the eigenvalue distribution diagram, the processing unit derives the transfer function using the input generator parameter and the control system parameter, and derives the linear matrix using the system matrix obtained from the derived transfer function to analyze the eigenvalue distribution.

생성된 고유치 분포도를 저장하는 단계에서는, 처리부에 의해, 생성된 고유치 분포를 실수 및 허수부로 구성된 형태로 저장한다.In the step of storing the generated eigenvalue distribution diagram, the processing unit stores the generated eigenvalue distribution in the form of real and imaginary parts.

시각동기 데이터들을 입력받는 단계에서는, 전력계통에 설치된 복수의 시각동기 데이터 수집장치들 중에서 지정된 시각동기 데이터 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다.In the step of receiving the time synchronization data, the time synchronization data is received from the designated time synchronization data collection devices among a plurality of time synchronization data collection devices installed in the power system.

시각동기 데이터들을 입력받는 단계에서는, 입력부에 의해, 전압, 전류, 위상각, 주파수 중에 적어도 하나와 시각정보를 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는다.In the step of receiving the time synchronization data, system information including at least one of voltage, current, phase angle and frequency and time information is inputted by the input unit as time synchronization data.

삭제delete

저주파 진동 주파수를 검출하는 단계에서는, 검출부에 의해, 발전기에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출한다.In the step of detecting the low frequency vibration frequency, when the time synchronization data is inputted from the time synchronization measurement device provided in the generator, the detection unit detects the low frequency vibration frequency corresponding to the local mode.

저주파 진동 주파수를 검출하는 단계는, 검출부에 의해, 전력계통 주요요소에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출하는 단계; 및 검출부에 의해, 검출한 저주파 진동 주파수 중에서 상대적으로 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출하는 단계를 포함한다.The step of detecting the low frequency vibration frequency includes detecting low frequency vibration frequencies corresponding to the local mode and the wide mode when the time synchronization data is input from the time synchronization measurement device provided in the main element of the power system by the detection unit; And detecting, by the detecting unit, a frequency band having a relatively large value among the detected low frequency vibration frequencies as a low frequency vibration frequency.

PSS 파라미터를 도출하는 단계는, 도출부에 의해, 저장된 고유치 분포도에서 검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋들을 검출하는 단계; 및 도출부에 의해, 검출한 PSS 파라미터 셋들 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출하는 단계를 포함한다.The step of deriving the PSS parameter includes: detecting, by the derivation unit, PSS parameter sets corresponding to the low frequency vibration frequency detected in the stored eigenvalue distribution diagram; And deriving, as a PSS parameter, a PSS parameter set having the largest attenuation ratio among the detected PSS parameter sets by the derivation unit.

본 발명에 의하면, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정함으로써, 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출하여 저주파 진동 감쇄에 최적화된 파라미터를 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information, by setting optimum parameters of an intelligent power system stabilizing apparatus by reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data, And the parameter optimized for the low-frequency vibration attenuation can be maintained.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 저주파 진동 감쇄에 최적화된 파라미터를 유지함으로써, 발전기 안정도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Also, an intelligent power system stabilization apparatus and method using synchronous phase information has an effect of improving stability of a generator by maintaining parameters optimized for low frequency vibration damping.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정함으로써, 저주파 진동을 억제하여 발전기의 트립, 발전기 축의 파괴 등의 심각한 사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information can reduce the frequency of a low frequency vibration by setting an optimum parameter of an intelligent power system stabilizing apparatus by reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data, It is possible to prevent the occurrence of serious accidents such as destruction of the generator shaft.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 실시간으로 측정되는 데이터를 이용하여 저주파 진동 주파수를 검출하고 검줄된 주파수에 대한 감쇄 효과가 최대화 되도록 PSS 파라미터를 변경함으로써, 현장시험에 의해 6년마다 갱신되는 파라미터를 이용한 운영보다 최적으로 PSS를 운영할 수 있는 효과가 있다.Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information can detect a low frequency vibration frequency using data measured in real time and change the PSS parameter so that the attenuation effect on the detected frequency is maximized. It is possible to operate the PSS more optimally than the operation using the parameters updated every year.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 실시간으로 측정되는 데이터를 이용해서 최적 파라미터를 적용함으로써, 주기적으로 실행되는 종래의 특성시험을 대체할 수 있으며, 특성시험시 발생하는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the intelligent power system stabilization apparatus and method using the synchronous phase information can replace the conventional characteristic test periodically executed by applying the optimum parameters using data measured in real time, There is an effect that can be saved.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터의 수집 위치(발전기 출력단, 전력계통 주요요소)를 조절함으로써, 지역모드 및 광역모드에서 저주파 진동 주파수를 검출하여 지역모드 및 광역모드에서의 저주파 진동을 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information detects a low frequency vibration frequency in a local mode and a wide-area mode by adjusting a collecting position (a generator output terminal, a power system main element) Mode low-frequency vibration can be attenuated.

도 1 내지 도 3은 종래의 전력시스템 안정화 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 5는 도 4의 입력부를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 도 4의 처리부를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 4의 도출부를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 4의 제어부를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치의 변형 예를 설명하기 위한 블록도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 도 11의 고유치 분포도 분석 단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 13은 도 11의 PSS 파라미터 도출 단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 14는 종래의 전력시스템 안정화 장치와 본 발명의 실시예에 따른 전력시스템 안정화 장치 및 방법을 적용한 결과를 비교 설명하기 위한 도면.1 to 3 are diagrams for explaining a conventional power system stabilizing apparatus.
4 is a block diagram for explaining an intelligent power system stabilization apparatus using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining the input unit of Fig.
Figs. 6 and 7 are views for explaining the processing unit of Fig. 4; Fig.
FIG. 8 is a diagram for explaining the derivation unit of FIG. 4; FIG.
9 is a view for explaining the control unit of Fig.
10 is a block diagram for explaining a modification of an intelligent power system stabilization apparatus using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating an intelligent power system stabilization method using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart for explaining the step of analyzing the eigenvalue distribution diagram of FIG.
13 is a flowchart for explaining the PSS parameter derivation step of FIG.
FIG. 14 is a view for explaining a comparison between a conventional power system stabilizing apparatus and a power system stabilizing apparatus and method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. . In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 5는 도 4의 입력부를 설명하기 위한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 4의 처리부를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 도 4의 도출부를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 4의 제어부를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치의 변형 예를 설명하기 위한 블록도이다.
Hereinafter, an intelligent power system stabilization apparatus using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 4 is a block diagram for explaining an intelligent power system stabilization apparatus using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view for explaining the input unit of FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 are views for explaining the processing unit of FIG. FIG. 8 is a view for explaining the derivation unit of FIG. 4, and FIG. 9 is a view for explaining the control unit of FIG. 10 is a block diagram for explaining a modification of the intelligent power system stabilization apparatus using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치(100; 이하, 'PSS'라 함)는 입력부(110), 처리부(120), 검출부(130), 도출부(140), 적용부(150), 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
4, an intelligent power system stabilization apparatus 100 (hereinafter referred to as 'PSS') using synchronous phase information includes an input unit 110, a processing unit 120, a detection unit 130, a derivation unit 140, An application unit 150, and a control unit 160. [

입력부(110)는 발전기 파라미터, 제어계 파라미터, 시각동기 데이터를 입력받는다. 즉, 발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터, 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터, 사용자에 의해 지정된 개소에 설치된 복수의 시각동기 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다. 이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 입력부(110)는 발전기 파라미터 입력모듈(112), 제어계 파라미터 입력모듈(114), 시각동기 데이터 입력모듈(116)을 포함하여 구성된다.The input unit 110 receives a generator parameter, a control system parameter, and time synchronization data. That is, control system parameters including information on a generator parameter including information related to a generator model, information on devices necessary for controlling the generator, and time synchronizing data from a plurality of time synchronization collecting devices installed in a place designated by the user. 5, the input unit 110 includes a generator parameter input module 112, a control system parameter input module 114, and a time synchronization data input module 116.

발전기 파라미터 입력모듈(112)은 발전기 파라미터를 입력받는다. 즉, 발전기 파라미터 입력모듈(112)은 발전기의 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터를 입력받는다.The generator parameter input module 112 receives the generator parameters. That is, the generator parameter input module 112 receives the generator parameters including the model-related information of the generator.

제어계 파라미터 입력모듈(114)은 발전기의 제어에 필요한 제어계 파라미터를 입력받는다. 즉, 제어계 파라미터 입력모듈(114)은 발전기의 제어에 필요한 조속기 및 여자 제어 시스템 등의 파라미터를 제어계 파라미터로 입력받는다.The control system parameter input module 114 receives control system parameters required for controlling the generator. That is, the control system parameter input module 114 receives the parameters such as the governor and the excitation control system required for the control of the generator as control system parameters.

시각동기 데이터 입력모듈(116)은 시각동기 데이터 수집장치(200)들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다. 즉, 시각동기 데이터 입력모듈(116)은 사용자가 지정한 개소(예를 들면, 발전기 출력단, 전력계통 주요 요소 등)에 설치된 시각동기 데이터 수집장치(200)들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다. 이때, 시각동기 데이터 입력모듈(116)은 전압, 전류, 위상각, 주파수 등을 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는다. 여기서, 시각동기 데이터 입력모듈(116)은 복수의 시각동기 데이터 수집장치(200)들로부터 입력되는 시각동기 데이터의 시각동기를 유지하기 위해 GPS 정보 등을 포함하는 시각정보를 포함하는 시각동기 데이터를 입력받는다.
The time synchronization data input module 116 receives the time synchronization data from the time synchronization data collection devices 200. That is, the time synchronous data input module 116 receives the time synchronous data from the time synchronous data collecting devices 200 installed in the places designated by the user (for example, a generator output terminal, a power system main component, etc.). At this time, the time synchronization data input module 116 receives system information including voltage, current, phase angle, frequency, and the like as time synchronization data. Here, the time synchronization data input module 116 may store time synchronization data including time information including GPS information or the like to maintain time synchronization of the time synchronization data input from the plurality of time synchronization data collection devices 200 Receive input.

처리부(120)는 입력부(110)를 통해 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 고유치 분포도를 분석하여 저장한다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 처리부(120)는 판단모듈(122), 분석모듈(124), 저장모듈(126)을 포함하여 구성된다.The processor 120 calculates eigenvalues according to the change of the PSS parameters based on the generator parameters and the control system parameters input through the input unit 110, and analyzes and stores the eigenvalue distribution diagrams. 6, the processing unit 120 includes a determination module 122, an analysis module 124, and a storage module 126.

판단모듈(122)은 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포도의 분석 여부를 판단한다. 즉, 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터는 PSS(100)의 파라미터 결정에 중요한 역할을 하기 때문에 주기적인 특성시험을 통해 파라미터를 갱신하고 있다. 따라서, 판단모듈(122)은 입력부(110)를 통해 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포도 분석 여부를 판단한다. 즉, 판단모듈(122)은 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터의 변경(갱신) 여부를 판단한다. 판단모듈(122)은 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터의 변경(갱신)시 고유치 분포도 분석으로 판단한다. 이때, 판단모듈(122)은 고유치 분포도 분석으로 판단하면 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 분석모듈(124)로 전송하여 고유치 분포도 분석을 요청한다.The determination module 122 determines whether to analyze the eigenvalue distribution based on the generator parameters and the control system parameters. That is, the generator parameters and the control system parameters play an important role in determining the parameters of the PSS 100, and thus the parameters are updated through periodic characteristic tests. Therefore, the determination module 122 determines whether to analyze the eigenvalue distribution based on the generator parameter and the control system parameter input through the input unit 110. [ That is, the determination module 122 determines whether the inputted generator parameters and control system parameters are changed (updated). The determination module 122 determines the eigenvalue distribution analysis at the time of changing (updating) the generator parameter and the control system parameter. At this time, if the determination module 122 determines that the eigenvalue distribution is analyzed, the controller 122 transmits the input generator parameter and the control system parameter to the analysis module 124 to request analysis of the eigenvalue distribution.

분석모듈(124)은 판단모듈(122)로부터 입력되는 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따란 고유치의 분포 분석을 통해 고유치 분포도를 생성한다. 즉, 분석모듈(124)은 발전기 특성데이터 및 제어계 데이터들을 이용하여 PSS 파라미터에 대한 전달함수를 도출한다. 이때, 분석모듈(124)은 도 7 및 수학식 1 내지 수학식3에 예시한 바와 예와 같은 전달함수를 도출할 수 있다. 여기서, 도 7에 도시된 전달함수 모델은 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터에 따라 다르게 구성될 수 있다.The analysis module 124 generates an eigenvalue distribution diagram based on the generator parameter and the control system parameter input from the determination module 122 through analysis of distribution of eigenvalues according to the change of the PSS parameter. That is, the analysis module 124 derives a transfer function for the PSS parameter using the generator characteristic data and the control system data. At this time, the analysis module 124 may derive a transfer function as illustrated in FIG. 7 and the equations (1) to (3). Here, the transfer function model shown in FIG. 7 can be configured differently according to generator parameters and control system parameters.

Figure 112012076072997-pat00001
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Figure 112012076072997-pat00002
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Figure 112012076072997-pat00003
Figure 112012076072997-pat00003

Figure 112012076072997-pat00004
Figure 112012076072997-pat00004

Figure 112012076072997-pat00005
Figure 112012076072997-pat00005

여기서, 도 7과 수학식 1 내지 수학식 3 도시된 기호들의 정의는 아래와 같다. △Tep는 출력되는 토크, △Eq'은 직축 쇄교자속에 비례하는 발전기 전압의 차이, △Efd는 발전기 계자전압 차이, △et는 발전기 단자전압 차이, △et_ref는 단자전압 기준값의 차이, pδ는 발전기 위상각의 미분값, K2는 d축 쇄교자속 변화에 대한 전기적 토크 변화, K3은 임피던스 factor, K6은 d축 쇄교자속 변화에 대한 단자전압 변화, T'do는 계자 개방회로의 시정수, TA는 여자시스템의 시정수, KA는 여자시스템의 이득값, PGE(s)는 전력계통-발전기-여자기를 포함한 전달함수, PSS(s)는 PSS(100)의 전달함수, Dpss는 댐핑 토크 값의 전달함수이다.Here, the definitions of the symbols shown in FIG. 7 and in equations (1) to (3) are as follows. △ T ep is that the output torque, △ E q 'is the difference between the generator voltage which is proportional in jikchuk linkage, △ E fd is the generator field voltage difference, △ et a generator terminal voltage difference, △ et_ref the difference between a terminal voltage reference value, pδ the differentials of the generator phase angle, K 2 is an electrical torque changes in the d-axis linkage in change, K 3 is the impedance factor, K 6 is a terminal voltage change of the d-axis linkage in change, T 'do the field P A (s) is the transfer function including the power system-generator-exciter, PSS (s) is the time constant of the open circuit, T A is the time constant of the excitation system, K A is the gain value of the excitation system, The transfer function, Dpss, is the transfer function of the damping torque value.

상술한 수학식 3에서 Dpss는 발전기, 제어계, PSS(100)를 모두 포함하는 전달함수로서 Dpss를 이용하여 시스템 행렬을 구하면 PSS 파라미터 변화에 따른 고유치 분포도를 분석할 수 있다. 일반적으로, 하기의 수학식 4 내지 수학식 11을 이용하여 전달함수로부터 시스템 행렬을 구한다.In the above equation (3), D pss is a transfer function including both the generator, the control system, and the PSS 100, and the system matrix can be obtained using D pss to analyze the eigenvalue distribution according to the PSS parameter variation. Generally, a system matrix is obtained from a transfer function using the following equations (4) to (11).

Figure 112012076072997-pat00006
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Figure 112012076072997-pat00007
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Figure 112012076072997-pat00008
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Figure 112012076072997-pat00009
Figure 112012076072997-pat00009

Figure 112012076072997-pat00010
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Figure 112012076072997-pat00011
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Figure 112012076072997-pat00012
Figure 112012076072997-pat00012

Figure 112012076072997-pat00013
Figure 112012076072997-pat00013

이때, 전달함수를 수학식 4와 같이 가정을 했을 때, 수학식 4를 이용하여 수학식 5와 같이 전달함수를 변경할 수 있다. 수학식 6 내지 수학식 9와 같이 수식을 전개하면, 최종적으로 수학식 10과 같은 선형 행렬을 이용한 식을 구할 수 있다. 이때, 수학식 10을 일반적으로 표현하면 수학식 11과 같다. 여기서, A는 시스템 행렬을 의미하며, A의 고유치 중에 저주파 진동 감쇄에 대한 고유치를 계산할 수 있다. 참고로 수학식 11은 종래기술의 설명에서 도시한 도 1 및 도 2의 PSS 파라미터 변화에 따라 전달함수식이 변경이 되며 유효한 파라미터 범위 내에서 고유치 분포를 분석할 수 있다.At this time, when the transfer function is assumed to be expressed by Equation (4), the transfer function can be changed as shown in Equation (5) using Equation (4). If the mathematical expression is expanded as shown in Equations (6) to (9), an equation using a linear matrix as shown in Equation (10) can be finally obtained. Equation (10) is generally expressed as Equation (11). Here, A means a system matrix, and an eigenvalue for low-frequency vibration attenuation can be calculated from the eigenvalues of A. Equation (11) can be used to analyze the eigenvalue distribution within a range of effective parameters by changing the transfer function equation according to the PSS parameter variation of Figs. 1 and 2 shown in the description of the prior art.

저장모듈(126)은 분석모듈(124)에서 분석한 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치 분포를 저장한다. 이때, 저장모듈(126)은 실수 및 허수부로 구성된 형태(예를 들면, σ + jw 형태)의 고유치 분포를 저장한다. 이때, 저장모듈(126)은 분석모듈(124)에서 새로운 고유치 분포 분석 결과가 분석되면 기저장된 고유치 분포를 새로 분석된 고유치 분포로 갱신하여 저장한다.
The storage module 126 stores the eigenvalue distribution according to the variation of the PSS parameters analyzed by the analysis module 124. [ At this time, the storage module 126 stores the eigenvalue distribution of the form of real and imaginary parts (for example,? + Jw type). At this time, when the analysis module 124 analyzes the new eigenvalue distribution analysis result, the storage module 126 updates and stores the previously stored eigenvalue distribution with the newly analyzed eigenvalue distribution.

검출부(130)는 입력부(110)를 통해 입력된 시각동기 데이터를 근거로 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출한다. 즉, 검출부(130)는 복수의 시각동기 데이터 수집장치(200)에서 입력부(110)로 입력한 시각동기 데이터들 중에서 동일 시간대의 시각동기 데이터를 분석하여 저주파 진동 주파수를 검출한다.The detection unit 130 detects a low frequency vibration frequency in real time based on the time synchronization data input through the input unit 110. [ That is, the detection unit 130 detects the low frequency vibration frequency by analyzing the time synchronization data at the same time among the time synchronization data input from the plurality of time synchronization data collection apparatuses 200 to the input unit 110.

검출부(130)는 시각 동기 데이터 및 실시간 저주파 진동모드를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출한다. 여기서, 검출부(130)는 시각동기 데이터를 이용한 주파수 스펙트럼 분석 기법들을 이용해 실시간 저주파 진동모드(즉, 지역모드 및 광역모드 포함)를 확인할 수 있다. 검출부(130)는 발전기 출력단에만 시각동기 측정장치가 설치된 경우 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출한다. 검출부(130)는 전력계통 주요요소에 측정장치가 추가로 설치된 경우 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출한다. 이때, 검출부(130)는 검출한 지역모드 저주파 진동 주파수 및 광역모드 저주파 진동 주파수 중에서 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출한다.The detection unit 130 detects the low frequency vibration frequency based on the time synchronization data and the real time low frequency vibration mode. Here, the detection unit 130 can identify a real-time low-frequency vibration mode (i.e., including a local mode and a wide-area mode) using frequency spectrum analysis techniques using time synchronization data. The detection unit 130 detects a low frequency vibration frequency corresponding to the local mode when the time synchronization measuring apparatus is installed only at the output terminal of the generator. The detection unit 130 detects low-frequency vibration frequencies corresponding to the local mode and the wide-area mode when a measurement device is additionally provided in a main element of the power system. At this time, the detection unit 130 detects a frequency band having a large value among the detected local mode low-frequency vibration frequency and wide-mode low-frequency vibration frequency as a low-frequency vibration frequency.

검출부(130)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation), Prony 분석법 등을 이용해 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출한다. 하기의 수학식 12는 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출하는 일례로, Prony 분석법을 위한 대표 수식이다.The detection unit 130 detects a low frequency vibration frequency in real time using a Fast Fourier Transform (Fast Fourier Transformation) method, a Prony analysis method, or the like. The following equation (12) is an example of detecting the low frequency vibration frequency in real time, and is a representative equation for the Prony analysis method.

Figure 112012076072997-pat00014
Figure 112012076072997-pat00014

여기서 i는 관심 주파수 모드, Ai는 i 번째 주파수 대역에 대한 크기, ωi는 관심 주파수, σi는 시정수를 의미한다.
Where i is the frequency of interest mode, A i is the size of the i-th frequency band, ω i is the frequency of interest, σ i denotes a time constant.

도출부(140)는 처리부(120)에 저장된 고유치 분포도 및 검출부(130)에서 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 최적 PSS 파라미터를 도출한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 도출부(140)는 처리부(120)에 저장된 고유치 분포도(즉, 저장모듈(126)에 저장된 고유치 분포)에서 검출부(130)에서 검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋(SET) 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 검출한다. 도출부(140)는 검출한 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출한다. 이때, 도출부(140)는 시정수(T1, T2, T3, T4) 등을 포함하는 PSS 파라미터를 도출한다.
The derivation unit 140 derives the optimum PSS parameter based on the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit 120 and the low frequency vibration frequency detected by the detection unit 130. 8, the derivation unit 140 calculates an eigenvalue distribution corresponding to the low frequency vibration frequency detected by the detection unit 130 in the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit 120 (i.e., the eigenvalue distribution stored in the storage module 126) The PSS parameter set having the largest attenuation ratio is detected. The derivation unit 140 derives the detected PSS parameter set as a PSS parameter. At this time, the derivation unit 140 derives the PSS parameters including the time constants (T1, T2, T3, T4) and the like.

적용부(150)는 도출부(140)에서 도출한 PSS 파라미터의 적용을 위해 PSS 파라미터를 제어부(160)에게로 입력한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 적용부(150)는 PSS 파라미터를 제어부(160)로 입력한다.
The application unit 150 inputs the PSS parameter to the control unit 160 in order to apply the PSS parameter derived from the derivation unit 140. [ That is, as shown in FIG. 9, the application unit 150 inputs the PSS parameter to the control unit 160.

제어부(160)는 입력된 PSS 파라미터를 이용하여 PSS(100)를 제어한다. 즉, 제어부(160)는 PSS 파라미터에 포함된 시정수(T1, T2, T3, T4) 등을 이용하여 PSS(100)를 제어한다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(160)의 구성은 종래기술에서 도시하여 설명한 구성과 동일하다.
The controller 160 controls the PSS 100 using the input PSS parameters. That is, the controller 160 controls the PSS 100 using the time constants T1, T2, T3, and T4 included in the PSS parameters. At this time, as shown in FIG. 9, the configuration of the controller 160 is the same as that shown in the prior art.

도 10에 도시된 바와 같이, PSS(100)는 기도출한 PSS 파라미터를 적용한 PSS(100)의 성능을 확인하기 위해 저주파 진동 주파수, 저주파 진동에 대한 감쇄비, 최적 파라미터 적용 후의 성능 등을 감시하는 감시부(170)를 더 포함할 수도 있다.
As shown in FIG. 10, the PSS 100 monitors the performance of the PSS 100 to which the PSS parameter is applied by using the low frequency vibration frequency, the attenuation ratio for the low frequency vibration, (170). ≪ / RTI >

이하, 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12는 도 11의 고유치 분포도 분석 단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 13은 도 11의 PSS 파라미터 도출 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
Hereinafter, an intelligent power system stabilization method using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 11 is a flowchart illustrating an intelligent power system stabilization method using synchronous phase information according to an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a flowchart for explaining the eigenvalue distribution analysis step of FIG. 11, and FIG. 13 is a flowchart for explaining the PSS parameter derivation step of FIG.

먼저, 입력부(110)는 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 입력받는다(S110). 이때, 입력부(110)는 발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터 및 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터를 입력받는다.
First, the input unit 110 receives a generator parameter and a control system parameter (S110). At this time, the input unit 110 receives the control system parameters including the generator parameters including the generator model related information and the devices necessary for the control of the generator.

처리부(120)는 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터의 변경(갱신) 여부를 판단한다. 이때, 파라미터가 변경(갱신)되면(S120; 예), 처리부(120)는 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포도를 분석한다(S130). 즉, 처리부(120)는 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 고유치 분포도를 분석한다. 이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 처리부(120)는 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터에 대한 전달함수를 도출한다(S132). 이때, 처리부(120)는 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터에 따라 다른 전달함수를 도출할 수도 있다. 처리부(120)는 기도출한 전달함수로부터 시스템 행렬을 산출하고(S134), 기산출한 시스템 행렬을 이용해 선형 행렬을 도출한다(S136). 처리부(120)는 기도출한 전달함수, 시스템 행렬 및 선형 행렬을 이용하여 고유치 분포를 분석한다(S138).
The processing unit 120 determines whether the inputted generator parameters and control system parameters are changed (updated). At this time, when the parameter is changed (updated) (S120: YES), the processing unit 120 analyzes the eigenvalue distribution diagram based on the input generator parameter and the control system parameter (S130). That is, the processing unit 120 calculates the eigenvalues according to the changes of the PSS parameters based on the generator parameters and the control system parameters, and analyzes the eigenvalue distribution diagram. At this time, as shown in FIG. 12, the processing unit 120 derives a transfer function for the PSS parameter based on the input generator parameter and the control system parameter (S132). At this time, the processing unit 120 may derive another transfer function according to the generator parameter and the control system parameter. The processing unit 120 calculates a system matrix from the transfer function (S134), and derives a linear matrix using the system matrix (S136). The processing unit 120 analyzes the eigenvalue distribution using the transfer function, the system matrix, and the linear matrix (S138).

처리부(120)는 분석한 고유치 분포도를 저장한다(S140). 즉, 처리부(120)는 기분석한 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치 분포를 저장한다. 이때, 처리부(120)는 실수 및 허수부로 구성된 형태(예를 들면, σ + jw 형태)의 고유치 분포를 저장한다. 처리부(120)는 파라미터의 변경(갱신)으로 이전 프로세서에서 저장된 고유치 분포도를 새로 분석한 고유치 분포도로 갱신하여 저장한다.
The processing unit 120 stores the analyzed eigenvalue distribution diagram (S140). That is, the processing unit 120 stores the eigenvalue distribution corresponding to the change of the PSS parameter that has been analyzed in the past. At this time, the processing unit 120 stores the eigenvalue distribution of the form of real and imaginary parts (for example,? + Jw form). The processing unit 120 updates and stores the eigenvalue distribution diagram stored in the previous processor as a new analyzed eigenvalue distribution diagram by changing (updating) the parameters.

입력부(110)는 시각동기 데이터를 실시간으로 입력받는다(S150). 즉, 입력부(110)는 사용자에 의해 지정된 개소에 설치된 복수의 시각동기 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는다. 이때, 입력부(110)는 전압, 전류, 위상각, 주파수 등을 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는다. 여기서, 시각동기 데이터 입력모듈(116)은 복수의 시각동기 데이터 수집장치(200)들로부터 입력되는 시각동기 데이터의 시각동기를 유지하기 위해 GPS 정보 등을 포함하는 시각정보를 포함하는 시각동기 데이터를 입력받는다.
The input unit 110 receives the time synchronization data in real time (S150). That is, the input unit 110 receives the time synchronization data from a plurality of time synchronization collecting apparatuses provided at a place designated by the user. At this time, the input unit 110 receives system information including voltage, current, phase angle, frequency, and the like as time synchronization data. Here, the time synchronization data input module 116 may store time synchronization data including time information including GPS information or the like to maintain time synchronization of the time synchronization data input from the plurality of time synchronization data collection devices 200 Receive input.

검출부(130)는 입력된 시각동기 데이터들을 근거로 저주파 진동 주파수를 검출한다(S160). 즉, 검출부(130)는 복수의 시각동기 데이터 수집장치(200)에서 입력부(110)로 입력한 시각동기 데이터들 중에서 동일 시간대의 시각동기 데이터를 분석하여 저주파 진동 주파수를 검출한다. 이를 위해, 검출부(130)는 시각 동기 데이터 및 실시간 저주파 진동모드를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출한다. 여기서, 검출부(130)는 시각동기 데이터를 이용한 주파수 스펙트럼 분석 기법들을 이용해 실시간 저주파 진동모드(즉, 지역모드 및 광역모드 포함)를 확인할 수 있다. 이때, 검출부(130)는 고속 푸리에 변환, Prony 분석법 등을 이용해 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출한다. 예를 들어, 검출부(130)는 발전기 출력단에만 시각동기 측정장치가 설치된 경우 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출한다. 검출부(130)는 전력계통 주요요소에 측정장치가 추가로 설치된 경우 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출한다. 이때, 검출부(130)는 검출한 지역모드 저주파 진동 주파수 및 광역모드 저주파 진동 주파수 중에서 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출한다.
The detection unit 130 detects the low frequency vibration frequency based on the input time synchronization data (S160). That is, the detection unit 130 detects the low frequency vibration frequency by analyzing the time synchronization data at the same time among the time synchronization data input from the plurality of time synchronization data collection apparatuses 200 to the input unit 110. To this end, the detection unit 130 detects the low frequency vibration frequency based on the time synchronization data and the real-time low-frequency vibration mode. Here, the detection unit 130 can identify a real-time low-frequency vibration mode (i.e., including a local mode and a wide-area mode) using frequency spectrum analysis techniques using time synchronization data. At this time, the detection unit 130 detects a low frequency vibration frequency in real time using a fast Fourier transform, a Prony analysis, or the like. For example, the detection unit 130 detects a low frequency vibration frequency corresponding to the local mode when the time synchronization measuring apparatus is installed only at the generator output terminal. The detection unit 130 detects low-frequency vibration frequencies corresponding to the local mode and the wide-area mode when a measurement device is additionally provided in a main element of the power system. At this time, the detection unit 130 detects a frequency band having a large value among the detected local mode low-frequency vibration frequency and wide-mode low-frequency vibration frequency as a low-frequency vibration frequency.

도출부(140)는 처리부(120)에 저장된 고유치 분포도 및 기검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 최적의 PSS 파라미터를 도출한다(S170). 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 도출부(140)는 처리부(120)에 저장된 고유치 분포도에서 기검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋들을 검출한다(S172). 도출부(140)는 검출한 PSS 파라미터 셋들 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 검출한다(S174). 도출부(140)는 검출한 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출한다(S176). 이때, 도출부(140)는 시정수(T1, T2, T3, T4) 등을 포함하는 PSS 파라미터를 도출한다.
The derivation unit 140 derives an optimal PSS parameter based on the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit 120 and the detected low frequency vibration frequency (S170). 13, the derivation unit 140 detects PSS parameter sets corresponding to the low-frequency vibration frequency detected in the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit 120 (S172). The derivation unit 140 detects a PSS parameter set having the largest attenuation ratio among the detected PSS parameter sets (S174). The derivation unit 140 derives the detected PSS parameter set as a PSS parameter (S176). At this time, the derivation unit 140 derives the PSS parameters including the time constants (T1, T2, T3, T4) and the like.

적용부(150)는 기도출한 PSS 파라미터를 제어부(160)에게로 입력한다. 제어부(160)는 입력된 PSS 파라미터를 적용하여 PSS(100)를 제어한다(S180).
The application unit 150 inputs the PSS parameters to the control unit 160. The control unit 160 controls the PSS 100 by applying the inputted PSS parameters (S180).

도 14는 종래의 전력시스템 안정화 장치와 본 발명의 실시예에 따른 전력시스템 안정화 장치 및 방법을 적용한 결과를 비교 설명하기 위한 도면이다. 먼저, B는 본 발명의 실시예에 따른 전력시스템 안정화 장치 및 방법을 적용한 결과의 그래프이고, C는 종래의 전력시스템 안정화 장치 및 방법이 적용된 결과의 그래프이고, D는 전력시스템 안정화 장치 및 방법이 적용되지 않은 결과의 그래프이다.FIG. 14 is a diagram for explaining a comparison between results of applying the power system stabilizing apparatus and the power system stabilizing apparatus according to the embodiment of the present invention. B is a graph of a result of applying the power system stabilizing apparatus and method according to an embodiment of the present invention, C is a graph of a result of applying a conventional power system stabilizing apparatus and method, and D is a power system stabilizing apparatus and method It is a graph of the results not applied.

이를 동해 계통에 외란이 발생했을 때 같은 저주파 진동 주파수를 갖더라도 본 발명에서 제시한 전력시스템 안정화 장치 및 방법이 종래의 전력시스템 안정화 장치 및 방법에 비해 저주파 진동 감쇄 향상에 가장 효과적인 것을 확인할 수 있으며, 실시간으로 측정되는 저주파 진동주파수에 대해서 항상 최적의 파라미터를 유지할 수 있다.
It can be confirmed that the apparatus and method for stabilizing the power system proposed in the present invention are most effective for improving the low-frequency vibration damping as compared with the conventional apparatus and method for stabilizing the power system, even if disturbance occurs in the East Sea system, The optimum parameter can always be maintained for the low frequency vibration frequency measured in real time.

상술한 바와 같이, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정함으로써, 실시간으로 저주파 진동 주파수를 검출하여 저주파 진동 감쇄에 최적화된 파라미터를 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, an intelligent power system stabilizing apparatus and method using synchronous phase information is a system that stabilizes a low frequency vibration frequency in real time by setting optimal parameters of an intelligent power system stabilizing apparatus by reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data And the parameter optimized for the low-frequency vibration attenuation can be maintained.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 저주파 진동 감쇄에 최적화된 파라미터를 유지함으로써, 발전기 안정도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Also, an intelligent power system stabilization apparatus and method using synchronous phase information has an effect of improving stability of a generator by maintaining parameters optimized for low frequency vibration damping.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터를 이용하여 산출한 저주파 진동 주파수를 반영하여 지능형 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터를 설정함으로써, 저주파 진동을 억제하여 발전기의 트립, 발전기 축의 파괴 등의 심각한 사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information can reduce the frequency of a low frequency vibration by setting an optimum parameter of an intelligent power system stabilizing apparatus by reflecting a low frequency vibration frequency calculated using time synchronous data, It is possible to prevent the occurrence of serious accidents such as destruction of the generator shaft.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 실시간으로 측정되는 데이터를 이용하여 저주파 진동 주파수를 검출하고 검줄된 주파수에 대한 감쇄 효과가 최대화 되도록 PSS 파라미터를 변경함으로써, 현장시험에 의해 6년마다 갱신되는 파라미터를 이용한 운영보다 최적으로 PSS를 운영할 수 있는 효과가 있다.Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information can detect a low frequency vibration frequency using data measured in real time and change the PSS parameter so that the attenuation effect on the detected frequency is maximized. It is possible to operate the PSS more optimally than the operation using the parameters updated every year.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 실시간으로 측정되는 데이터를 이용해서 최적 파라미터를 적용함으로써, 주기적으로 실행되는 종래의 특성시험을 대체할 수 있으며, 특성시험시 발생하는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the intelligent power system stabilization apparatus and method using the synchronous phase information can replace the conventional characteristic test periodically executed by applying the optimum parameters using data measured in real time, There is an effect that can be saved.

또한, 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치 및 방법은 시각동기 데이터의 수집 위치(발전기 출력단, 전력계통 주요요소)를 조절함으로써, 지역모드 및 광역모드에서 저주파 진동 주파수를 검출하여 지역모드 및 광역모드에서의 저주파 진동을 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.
Also, an apparatus and method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information detects a low frequency vibration frequency in a local mode and a wide-area mode by adjusting a collecting position (a generator output terminal, a power system main element) Mode low-frequency vibration can be attenuated.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood that the invention may be practiced.

100: 전력시스템 안정화 장치 110: 입력부
112: 발전기 파라미터 입력모듈 114: 제어계 파라미터 입력모듈
116: 시각동기 데이터 입력모듈 120: 처리부
122: 판단모듈 124: 분석모듈
126: 저장모듈 130: 검출부
140: 도출부 150: 적용부
160: 제어부 170: 감시부
200: 시각동기 데이터 수집장치100: Power system stabilizer 110: Input unit
112: generator parameter input module 114: control system parameter input module
116: time synchronization data input module 120:
122: determination module 124: analysis module
126: Storage module 130: Detector
140: derivation unit 150: application unit
160: control unit 170:
200: Time synchronization data collection device

Claims (20)

발전기 파라미터, 제어계 파라미터, 시각동기 데이터를 입력받는 입력부;
상기 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 생성되는 고유치 분포도를 저장하는 처리부;
상기 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 검출부; 및
상기 처리부에 저장된 고유치 분포도 및 상기 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 PSS 파라미터를 도출하는 도출부를 포함하고,
상기 처리부는, 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 파라미터 변경 여부를 판단하는 판단모듈; 상기 판단모듈에서 파라미터 변경으로 판단하면 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포를 분석하여 고유치 분포도를 생성하는 분석모듈; 및 상기 생성된 고유치 분포도를 저장하는 저장모듈을 포함하며,
상기 검출부는, 상기 입력된 시각동기 데이터들에 포함된 시각정보를 근거로 동일 시간대에 측정된 시각동기 데이터를 검출하고, 상기 검출한 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하고,
상기 입력부는,
발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터 및 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터를 입력받는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.A generator parameter, a control system parameter, and time synchronization data;
A processor for storing an eigenvalue distribution diagram generated by calculating an eigenvalue corresponding to a change in the PSS parameter based on the generator parameter and the control system parameter;
A detection unit for detecting a low frequency vibration frequency based on the time synchronization data; And
And a derivation unit for deriving a PSS parameter based on the eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit and the detected low frequency vibration frequency,
Wherein the processing unit comprises: a determination module that determines whether a parameter is changed based on the input generator parameter and the control system parameter; An analysis module that analyzes the eigenvalue distribution based on the input generator parameter and the control system parameter to generate an eigenvalue distribution diagram when the determination module determines that the parameter is changed; And a storage module for storing the generated eigenvalue distribution diagram,
Wherein the detection unit detects the time synchronization data measured at the same time based on the time information included in the input time synchronization data and detects the low frequency vibration frequency based on the detected time synchronization data,
Wherein the input unit comprises:
And a control system parameter including information on a generator parameter including information related to the generator model and information on devices necessary for controlling the generator. The apparatus for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information. 청구항 1에 있어서,
상기 입력부는,
전력계통에 설치된 복수의 시각동기 데이터 수집장치들 중에서 지정된 시각동기 데이터 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the input unit comprises:
And the time synchronization data is input from the designated time synchronization data collection devices among a plurality of time synchronization data collection devices installed in the power system. 청구항 1에 있어서,
상기 입력부는,
전압, 전류, 위상각, 주파수 중에 적어도 하나와 시각정보를 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the input unit comprises:
And the system information including at least one of voltage, current, phase angle and frequency and time information is input as time synchronization data. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 분석모듈은,
상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 이용하여 전달함수를 도출하고, 상기 도출한 전달함수로부터 구한 시스템 행렬을 이용하여 선형 행렬을 도출하여 고유치 분포를 분석하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the analysis module comprises:
Wherein the transfer function is derived using the input generator parameter and the control system parameter, and a linear matrix is derived using the system matrix obtained from the derived transfer function to analyze the eigenvalue distribution. System stabilization device. 청구항 1에 있어서,
상기 저장모듈은,
상기 분석모듈에서 산출한 고유치 분포를 실수 및 허수부로 구성된 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the storage module comprises:
And the eigenvalue distribution calculated by the analysis module is stored in a form of real and imaginary parts. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 검출부는,
발전기에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein:
And the low frequency vibration frequency corresponding to the local mode is detected when the time synchronization data is inputted from the time synchronization measurement device installed in the generator. 청구항 1에 있어서,
상기 검출부는,
전력계통 주요요소에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출하고,
검출한 저주파 진동 주파수 중에서 상대적으로 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein:
When the time synchronization data is inputted from the time synchronization measuring device installed in the main element of the power system, the low frequency vibration frequencies corresponding to the local mode and the wide mode are detected,
And a frequency band having a relatively large value among the detected low frequency vibration frequencies is detected as a low frequency vibration frequency. 청구항 1에 있어서,
상기 도출부는,
상기 처리부에 저장된 고유치 분포도에서 상기 검출부에서 검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋들을 검출하고,
상기 검출한 PSS 파라미터 셋들 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 장치.The method according to claim 1,
The derivation unit,
Detecting PSS parameter sets corresponding to the low frequency vibration frequency detected by the detection unit in an eigenvalue distribution diagram stored in the processing unit,
Wherein the PSS parameter set having the largest attenuation ratio among the detected PSS parameter sets is derived as a PSS parameter. 입력부에 의해, 발전기 모델 관련 정보를 포함하는 발전기 파라미터 및 발전기의 제어에 필요한 장치들에 대한 정보를 포함하는 제어계 파라미터를 입력받는 단계;
처리부에 의해, 상기 입력받은 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 PSS 파라미터의 변화에 따른 고유치를 산출하여 고유치 분포를 산출하여 저장하는 단계;
상기 입력부에 의해, 복수의 시각동기 수집장치들로부터 시각동기 데이터들을 입력받는 단계;
검출부에 의해, 상기 입력받은 시각동기 데이터들을 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계; 및
도출부에 의해, 상기 저장된 고유치 분포 및 상기 검출한 저주파 진동 주파수를 근거로 PSS 파라미터를 도출하는 단계를 포함하고,
상기 고유치 분포를 산출하여 저장하는 단계는,
상기 처리부에 의해, 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 파라미터 변경 여부를 판단하는 단계;
상기 처리부에 의해, 상기 판단하는 단계에서 파라미터 변경으로 판단하면 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 근거로 고유치 분포를 분석하여 고유치 분포도를 생성하는 단계; 및
상기 처리부에 의해, 상기 생성된 고유치 분포도를 저장하는 단계를 포함하며,
상기 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계에서는,
상기 검출부에 의해, 상기 입력된 시각동기 데이터들에 포함된 시각정보를 근거로 동일 시간대에 측정된 시각동기 데이터를 검출하는 단계; 및
상기 검출부에 의해, 상기 검출한 시각동기 데이터를 근거로 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.Receiving, by an input unit, a control system parameter including information on a generator parameter including information related to the generator model and information on devices necessary for controlling the generator;
Calculating a eigenvalue corresponding to a change in the PSS parameter based on the input generator parameter and the control system parameter to calculate and store the eigenvalue distribution;
Receiving time synchronization data from a plurality of time synchronization collecting devices by the input unit;
Detecting a low frequency vibration frequency based on the received time synchronization data by a detection unit; And
And deriving a PSS parameter based on the stored eigenvalue distribution and the detected low frequency vibration frequency by the derivation unit,
The step of calculating and storing the eigenvalue distribution may include:
Determining whether the parameter is changed based on the input generator parameter and the control system parameter;
Analyzing an eigenvalue distribution based on the input generator parameter and the control system parameter to generate an eigenvalue distribution diagram when the processing unit determines that the parameter is changed in the determining step; And
And storing the generated eigenvalue distribution diagram by the processing unit,
In the step of detecting the low frequency vibration frequency,
Detecting time synchronization data measured in the same time zone based on time information included in the input time synchronization data by the detection unit; And
And detecting the low frequency vibration frequency based on the detected time synchronization data by the detection unit. 삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 고유치 분포도를 생성하는 단계에서는,
상기 처리부에 의해, 상기 입력된 발전기 파라미터 및 제어계 파라미터를 이용하여 전달함수를 도출하고, 상기 도출한 전달함수로부터 구한 시스템 행렬을 이용하여 선형 행렬을 도출하여 고유치 분포를 분석하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
In the step of generating the eigenvalue distribution diagram,
Wherein the processing unit derives a transfer function using the input generator parameter and the control system parameter and derives a linear matrix using the system matrix obtained from the derived transfer function to analyze the eigenvalue distribution. Information Stabilization Method for Intelligent Power System. 청구항 11에 있어서,
상기 생성된 고유치 분포도를 저장하는 단계에서는,
상기 처리부에 의해, 생성된 고유치 분포를 실수 및 허수부로 구성된 형태로 저장하는 하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
In the step of storing the generated eigenvalue distribution diagram,
Wherein the processing unit stores the generated eigenvalue distribution in the form of real and imaginary parts. 청구항 11에 있어서,
상기 시각동기 데이터들을 입력받는 단계에서는,
전력계통에 설치된 복수의 시각동기 데이터 수집장치들 중에서 지정된 시각동기 데이터 수집장치들로부터 시각동기 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
In the step of receiving the time synchronization data,
A method for stabilizing an intelligent power system using synchronous phase information, comprising: receiving time synchronous data from specified time synchronous data collecting devices among a plurality of time synchronous data collecting devices installed in a power system. 청구항 11에 있어서,
상기 시각동기 데이터들을 입력받는 단계에서는,
상기 입력부에 의해, 전압, 전류, 위상각, 주파수 중에 적어도 하나와 시각정보를 포함하는 계통정보를 시각동기 데이터로 입력받는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
In the step of receiving the time synchronization data,
Wherein the input unit receives system information including at least one of a voltage, a current, a phase angle, and frequency and time information as time synchronization data. 삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계에서는,
상기 검출부에 의해, 발전기에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
In the step of detecting the low frequency vibration frequency,
Wherein the detecting unit detects a low frequency vibration frequency corresponding to the local mode when the time synchronizing data is inputted from the time synchronizing measuring apparatus provided in the generator. 청구항 11에 있어서,
상기 저주파 진동 주파수를 검출하는 단계는,
상기 검출부에 의해, 전력계통 주요요소에 설치된 시각동기 측정장치로부터 시각동기 데이터가 입력되면 지역모드 및 광역모드에 해당하는 저주파 진동 주파수들을 검출하는 단계; 및
상기 검출부에 의해, 검출한 저주파 진동 주파수 중에서 상대적으로 큰 값을 갖는 주파수 대역을 저주파 진동 주파수로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
Wherein the step of detecting the low-
Detecting low frequency vibration frequencies corresponding to a local mode and a wide mode when the time synchronization data is inputted from the time synchronization measurement device provided in the main element of the power system by the detection unit; And
And detecting the frequency band having a relatively large value in the detected low frequency vibration frequency as a low frequency vibration frequency by the detecting unit. 청구항 11에 있어서,
상기 PSS 파라미터를 도출하는 단계는,
상기 도출부에 의해, 상기 저장된 고유치 분포도에서 상기 검출한 저주파 진동 주파수에 해당하는 PSS 파라미터 셋들을 검출하는 단계; 및
상기 도출부에 의해, 상기 검출한 PSS 파라미터 셋들 중에서 감쇄비가 가장 큰 PSS 파라미터 셋을 PSS 파라미터로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기위상정보를 이용한 지능형 전력시스템 안정화 방법.The method of claim 11,
Wherein deriving the PSS parameter comprises:
Detecting, by the derivation unit, PSS parameter sets corresponding to the detected low frequency vibration frequency in the stored eigenvalue distribution diagram; And
And deriving, by the derivation unit, a PSS parameter set having the largest attenuation ratio among the detected PSS parameter sets as a PSS parameter.
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