KR101997439B1 - Method for predicting voltage based on part measurement for controlling voltage and reactive power, program for the same - Google Patents

Method for predicting voltage based on part measurement for controlling voltage and reactive power, program for the same Download PDF

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KR101997439B1
KR101997439B1 KR1020190073397A KR20190073397A KR101997439B1 KR 101997439 B1 KR101997439 B1 KR 101997439B1 KR 1020190073397 A KR1020190073397 A KR 1020190073397A KR 20190073397 A KR20190073397 A KR 20190073397A KR 101997439 B1 KR101997439 B1 KR 101997439B1
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measurement
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최준호
고석일
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Abstract

The present invention relates to a method for predicting, based on partial measurements, a voltage profile in a bus line used for voltage and reactive power control in a distribution system. The method predicts a range of voltages which can be the voltage profile of the interval between measurement points, thereby minimizing a voltage violation situation in accordance with a prediction error.

Description

부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법 및 그 프로그램{METHOD FOR PREDICTING VOLTAGE BASED ON PART MEASUREMENT FOR CONTROLLING VOLTAGE AND REACTIVE POWER, PROGRAM FOR THE SAME}METHOD FOR PREDICTING VOLTAGE BASED ON PART MEASUREMENT FOR CONTROLLING VOLTAGE AND REACTIVE POWER, PROGRAM FOR THE SAME BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention < RTI ID = 0.0 > [0001] <

본 발명은 배전 계통에서 전압 및 무효 전력 제어를 위해 사용되는 모선에서의 전압을 부분 계측에 기반하여 예측하는 방법 및 프로그램에 관한 것이다. The present invention relates to a method and a program for predicting a voltage on a bus line used for voltage and reactive power control in a distribution system based on a partial measurement.

수용가의 소비부하는 주로 난방, 조명, 모터, 다양한 서비스를 제공하는 전자장치, 컴퓨터와 제어기, 이동기기의 배터리 충전기기, 그리고 산업계에서 주로 사용되는 전기화학 장치 등으로 구성되어 있다. 이러한 모든 부하들은 공칭의 공급 전압에서 안정적으로 사용되어지도록 설계되어 있다. 따라서 전력사업자들은 전압 규정에 의해 수용가에 일정한 전압 범위의 전력을 공급해 주어야 한다. 하지만, 최근 화석 연료의 사용량을 줄이는 추세에 있으며 동시에 신재생에너지를 이용한 분산전원(DG, Distributed Generation)에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하고 있다. Consumer loads of consumers mainly consist of heating, lighting, motors, electronic devices providing various services, computers and controllers, battery charging devices of mobile devices, and electrochemical devices mainly used in industry. All these loads are designed to be used reliably at the nominal supply voltage. Therefore, electric power companies must supply electric power of a certain voltage range to the customers by voltage regulation. However, recently, there is a tendency to reduce the use of fossil fuels, and at the same time, interest in Distributed Generation (DG) using renewable energy is increasing worldwide.

신재생에너지인 풍력발전, 태양광발전 및 소형 열병합 발전 같은 중소규모 전원을 분산 배치하는 분산전원 도입이 크게 증가하고 있어, 전형적인 배전계통의 인프라와 운영방식에서는 대용량 분산전원을 수용하기 위해서는 한계가 있다. 이에 따라 발생 가능한 기술적 문제로 규정전압 이탈, 전기품질 저하와 같은 전압 문제가 발생된다. 그러나 분산전원이 배전계통에 추가될 때마다 전력품질을 유지하기 위한 설비를 추가하는 것은 어렵다. 그러므로 신재생에너지의 계통 연계시 가장 많이 제한이 되는 사항은 연계기준 중에서 전압문제이므로 전압조정설비를 설치하거나 무효전력을 제어하는 시스템에 대한 연구가 필요하다. 현재 한국 전력에서는 분산전원 연계에 따른 배전계통의 적정전압 이탈 문제에 대한 적절한 솔루션 및 기술적 대책에 대한 실증시험을 진행 중에 있다. 이러한 추세에 맞추어 분산전원 연계 확대를 위해 분산전원을 고려한 배전계통의 전압제어 기술 개발이 필요하다. 기존에도 부분 계측을 이용한 전압제어 방안이 제안된 바 있다. 다만, 종래 기술은 구간 사이의 부하가 중앙 지점에 집중되어 있다고 가정하였다. 이러한 가정으로 인해 전압예측의 오차가 발생하여 전압 위배가 발생하는 문제점이 있다. 부분 계측 기반 전압 및 무효 전력 제어 기술로 다음과 같은 기술들이 제안된 바 있다. The introduction of distributed power sources that distribute small- and medium-scale power sources such as renewable energy wind power generation, solar power generation, and small cogeneration power generation has been greatly increased, and a typical power distribution system infrastructure and operation method has a limit to accommodate large-capacity distributed power sources . As a result, voltage problems such as deviation of the specified voltage and deterioration of the electrical quality are caused by the technical problems that can occur. However, it is difficult to add equipment to maintain power quality whenever distributed power is added to the distribution grid. Therefore, it is necessary to study the system to control the reactive power or to install the voltage regulating equipment because the most important limitation in connection with the renewable energy system is the voltage problem in the connection standard. At present, KEPCO is carrying out an empirical test on appropriate solutions and technological measures for the problem of proper voltage deviation of distribution system due to the connection of distributed power. To meet these trends, it is necessary to develop a voltage control technology for the distribution system considering distributed power sources in order to expand the distributed power supply linkage. In the past, a voltage control method using partial measurement has been proposed. However, the prior art has assumed that the load between the sections is concentrated at the central point. Such an assumption causes an error in voltage prediction and causes a voltage violation. The following technologies have been proposed as partial measurement based voltage and reactive power control technology.

선행문헌 1 한국등록특허 제10-1132107호는 인접 노드의 전압, 전류 및 역률 중 적어도 하나 이상을 이용하여 분산전원이 전력계통에 연계된 지점에 상응하는 노드의 전압을 산출하는 전압 산출부 상기 산출된 전압을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어변수를 포함하는 목적 함수를 이용하여 상기 목적 함수가 최소값이 되도록 하는 상기 제어변수의 값을 산출하는 제어변수 산출부; 및 상기 제어변수의 값에 따라 상기 분산전원을 상기 제어변수로써 다른 제어장치와 함께 제어하여 상기 전력계통의 전압 및 무효전력 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 전압 산출부는 4단자 정수법(constants of four terminals)을 적용하여 산출된 수식을 이용하여 상기 분산전원이 연계된 지점에 상응하는 노드의 전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 분산전원이 연계된 전력계통의 전압/무효전력 제어 시스템을 개시하고 있다.Prior Art Document 1 Korean Patent Registration No. 10-1132107 discloses a voltage calculating unit for calculating a voltage of a node corresponding to a point where a distributed power source is connected to a power system by using at least one of a voltage, A control variable calculating unit for calculating a value of the control variable such that the objective function becomes a minimum value by using an objective function including at least one control variable for controlling the applied voltage; And a control unit for controlling at least one of a voltage and a reactive power of the power system by controlling the distributed power source together with the other control apparatus as the control variable according to the value of the control variable, wherein the voltage of the node corresponding to the point where the distributed power source is connected is calculated by using the formula calculated by applying constants of four terminals to the voltage / reactive power control system of the power system connected to the distributed power source. Lt; / RTI >

선행문헌 2 한국공개특허 제 10-2013-0011163호는 정지형 무효전력 보상장치에서 출력되는 무효 전류가 상기 무효 전류에 대한 지령 값에 일치하도록 상기 정지형 무효전력 보상장치에 입력되는 위상각을 제어하는 제어장치에 있어서, 상기 무효 전류에 대한 지령 값을 이용하여 상기 위상각에 대한 지령 값 및 상기 정지형 무효전력 보상장치에서 출력되는 상태 변수에 대한 지령 값을 산출하는 지령 산출부; 상기 상태 변수에 대한 지령 값과 상기 상태 변수 사이의 오차를 이용하여 피드백 제어 신호를 생성하는 피드백 제어 신호 생성부; 및 상기 위상각에 대한 지령 값, 상기 상태 변수에 대한 지령 값, 상기 오차 및 상기 피드백 제어 신호를 이용하여 상기 위상각을 산출하는 위상각 산출부를 포함하되, 상기 상태 변수는 상기 정지형 무효전력 보상장치에서 출력되는 유효 전류, 무효 전류 및 직류 전압 중 하나 이 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정지형 무효전력 보상장치의 제어장치를 개시하고 있다. Prior Art Document 2 Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0011163 discloses a control for controlling a phase angle input to the stationary reactive power compensation device so that the reactive current output from the stationary reactive power compensating device coincides with the command value for the reactive current An instruction calculating unit for calculating a command value for the phase angle and a command value for a state variable output from the stationary reactive power compensation apparatus by using a command value for the reactive current; A feedback control signal generator for generating a feedback control signal using an error between the command value for the state variable and the state variable; And a phase angle calculating unit for calculating the phase angle using the command value for the phase angle, the command value for the state variable, the error, and the feedback control signal, A reactive current, and a DC voltage output from the reactive power compensating unit, the reactive current, the reactive current, and the DC voltage output from the reactive power compensating unit.

1. 한국등록특허 제 10-1132107호(공고일: 2012.04.05)1. Korea registered patent No. 10-1132107 (public announcement date: April 04, 2012) 2. 한국공개특허 제 10-2013-0011163호(공개일: 2013.01.30)2. Korean Patent Publication No. 10-2013-0011163 (Publication date: 2013.01.30)

이에 본 발명은 전압 프로파일의 예측 오차에 따른 전압 위배를 최소화할 수 있는 전압 프로파일 예측 방법 및 프로그램을 제안하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a voltage profile prediction method and a program capable of minimizing a voltage violation according to a prediction error of a voltage profile.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법은 계통의 전압 프로필을 예측하기 위한 필수 계측 지점 상에서의 계측값을 취득하는 단계; 및 상기 취득된 계측값을 사용해 전압 프로필을 예측하는 단계를 포함한다. A method for predicting a voltage in a bus for a partial measurement based voltage and reactive power control according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of: acquiring a measured value on an essential measurement point for predicting a voltage profile of a system; And predicting a voltage profile using the obtained measurement value.

여기서, 상기 전압 프로필은 계측지점 구간 모선의 전압 강하의 최대값 및 최소값일 수 있다. Here, the voltage profile may be a maximum value and a minimum value of the voltage drop of the measurement point section bus line.

그리고, 다음의 수학식 Then, the following equation

Figure 112019063273117-pat00001
Figure 112019063273117-pat00001

Figure 112019063273117-pat00002
Figure 112019063273117-pat00002

여기에서, From here,

Figure 112019063273117-pat00003
: 구간 임피던스
Figure 112019063273117-pat00003
: Section impedance

Figure 112019063273117-pat00004
: 구간 부하전류 및 전압
Figure 112019063273117-pat00004
: Section load current and voltage

에 의해 각각의 구간에서 전압의 범위를 예측하며, Predicts the range of the voltage in each section,

상기 목적함수의 두 제약조건은 The two constraints of the objective function are

Figure 112019063273117-pat00005
Figure 112019063273117-pat00005

Figure 112019063273117-pat00006
Figure 112019063273117-pat00006

일 수 있다. Lt; / RTI >

또한, 다음의 수학식 Further, the following equation

Figure 112019063273117-pat00007
Figure 112019063273117-pat00007

Figure 112019063273117-pat00008
Figure 112019063273117-pat00008

여기에서, From here,

Figure 112019063273117-pat00009
: 구간 임피던스
Figure 112019063273117-pat00009
: Section impedance

Figure 112019063273117-pat00010
: 구간 부하전류 및 전압
Figure 112019063273117-pat00010
: Section load current and voltage

에 의해 각각의 구간에서 전압 범위를 예측하며, Predicts the voltage range in each section,

상기 목적함수의 두 제약조건은 The two constraints of the objective function are

Figure 112019063273117-pat00011
Figure 112019063273117-pat00011

Figure 112019063273117-pat00012
Figure 112019063273117-pat00012

Figure 112019063273117-pat00013
Figure 112019063273117-pat00013

일 수 있다. Lt; / RTI >

또한, 다음의 수학식 Further, the following equation

Figure 112019063273117-pat00014
Figure 112019063273117-pat00014

Figure 112019063273117-pat00015
Figure 112019063273117-pat00015

여기에서, From here,

Figure 112019063273117-pat00016
: 구간 임피던스
Figure 112019063273117-pat00016
: Section impedance

Figure 112019063273117-pat00017
: 구간 부하전류 및 전압
Figure 112019063273117-pat00017
: Section load current and voltage

에 의해 각각의 구간에서 전압의 범위를 예측하며, Predicts the range of the voltage in each section,

상기 목적함수의 세 제약조건은 The three constraint conditions of the objective function are

Figure 112019063273117-pat00018
Figure 112019063273117-pat00018

Figure 112019063273117-pat00019
Figure 112019063273117-pat00019

Figure 112019063273117-pat00020
Figure 112019063273117-pat00020

일 수 있다. Lt; / RTI >

또한, 본 발명은 컴퓨터와 결합하여 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법을 수행하기 위한 매체에 저장된 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램을 더 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer readable medium storing a computer readable program for performing a voltage predicting method on a bus for controlling a voltage and a reactive power based on a partial measurement, You can provide more.

또한, 본 발명은 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램이 저장되고 통신망을 통해 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램을 전송할 수 있는 서버 시스템을 더 제공할 수 있다.Further, the present invention provides a computer program product for storing a voltage prediction program in a bus for controlling a partial measurement-based voltage and a reactive power and transmitting the voltage estimation program in a bus for the partial measurement based voltage and reactive power control via a communication network System can be further provided.

또한, 본 발명은 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램을 저장하고, 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램에 의해 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측을 수행하는 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System), 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System), 배전 자동화 시스템(DAS:Distribution Automation System)을 더 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a voltage predicting program for a voltage-controlled and reactive power control device, comprising: a voltage predicting program for a partial measurement-based voltage and a reactive power; A Smart Distribution Management System (SDMS), a Distribution Management System (DMS), and a Distribution Automation System (DAS), which perform voltage prediction on a bus for reactive power control. can do.

본 발명은 계측 지점 사이의 구간의 전압 프로필이 될 수 있는 전압의 범위를 예측하므로 예측 오차에 따른 전압 위배 상황을 최소화할 수 있다. The present invention predicts a range of voltage that can be a voltage profile of a section between measurement points, so that a voltage violation situation according to a prediction error can be minimized.

도1은 최고 전압 계측 지점 선정 방안 적용을 설명하기 위한 도면
도 2는 최저 전압계측 지점 선정 방안 적용을 설명하기 위한 도면
도 3은 계측지점 구간 모선의 전압 산출(전압예측1)을 설명하기 위한 도면
도 4는 계측지점 구간 모선의 전압 산출(전압예측1)을 설명하기 위한 도면
도 5는 전압예측1에 의한 전압 예측 결과 그래프
도 6은 부하 전류의 범위 적용에 따른 예측 전압 범위를 설명하기 위한 도면
도 7은 부하 전류 패턴에서 전류 제약 조건 도출을 설명하기 위한 도면
도 8은 하위 전류의 범위가 상위 구역 제약조건으로 반영되는 것을 설명하기 위한 도면
도 9는 계측지점 구간 모선의 전압 산출(전압예측2)을 설명하기 위한 도면
도 10은 부하패턴 적용과 비적용 비교를 위한 사례계통
도 11은 부하패턴 적용과 비적용 전압 예측 비교(0~0.5MVA) 결과 그래프
도 12는 부하패턴 적용과 비적용 전압 예측 비교(0.3~0.7MVA) 결과 그래프
도 13은 전압예측2에 의한 전압 예측 결과 그래프
도 14는 전압예측3에 의한 전압 예측 결과 그래프
1 is a diagram for explaining application of a method for selecting a peak voltage measurement point;
2 is a diagram for explaining application of the lowest voltage measurement point selection method;
3 is a diagram for explaining the voltage calculation (voltage prediction 1) of the measurement point section bus line
Fig. 4 is a diagram for explaining the voltage calculation (voltage prediction 1) of the measurement point section bus line
FIG. 5 is a graph showing the voltage prediction result by the voltage prediction 1
6 is a diagram for explaining a predicted voltage range according to application of a range of load current
7 is a diagram for explaining derivation of a current constraint condition in a load current pattern;
Fig. 8 is a diagram for explaining that the range of the lower current is reflected as the upper zone constraint condition
9 is a diagram for explaining the voltage calculation (voltage prediction 2) of the measurement point section bus line
Fig. 10 shows a case system for comparison of load pattern application and non-use
Fig. 11 is a graph showing the comparison between the application of the load pattern and the unpredictable voltage prediction (0 to 0.5 MVA)
Fig. 12 is a graph showing the comparison of the application of the load pattern and the unpredictable voltage prediction (0.3 to 0.7 MVA)
13 is a graph showing the voltage prediction result by the voltage prediction 2
FIG. 14 is a graph showing the voltage prediction result by the voltage prediction 3

가. 전압 및 무효전력 제어를 위한 계측기 위치 선정end. Positioning the instrument for voltage and reactive power control

계통의 전압 프로필을 예측하기 위한 필수 계측 지점을 선정한다. 계통의 전압이 운영 전압 범위 내에서 운영 되어야 하므로 최고, 최저 전압 예측에 필요한 지점을 계측하거나 최고, 최저 전압을 직접 계측한다. 계측 지점 선정을 위해 필요한 데이터는 토폴로지 데이터와 계통 부하 또는 전압 이력 데이터이다. 계측 요소로는 전압크기(V)와 전류 크기(I)이다.Select the required measurement points to predict the voltage profile of the system. Since the voltage of the system should be operated within the operating voltage range, it is necessary to measure the point required for the maximum and minimum voltage prediction, or directly measure the maximum and minimum voltage. The data required to select the measurement points are topology data and system load or voltage history data. Measuring elements are voltage magnitude (V) and current magnitude (I).

본 발명은 계통의 전압 프로필을 예측하기 위해 계통 상에서 필수 계측 지점을 선정한다. 그리고, 그 필수 계측 지점 상의 계측값을 사용해 전압 프로필을 예측한다. 전압 프로필은 예측 구간에서의 최대 전압값 및 최소전압값의 형태이다. The present invention selects an essential metrology point on the system to predict the voltage profile of the system. Then, the voltage profile is predicted using the measured values on the required measurement points. The voltage profile is in the form of a maximum voltage value and a minimum voltage value in the prediction period.

1) 최고 전압이 발생할 수 있는 지점 선정1) Selecting the point where the peak voltage can occur

일반적인 배전계통에서 최고 전압이 발생하는 지점은 몇 가지의 경우로 나눌 수 있다. 방사상 계통에서 계통의 최상단인 송출 지점이 계통의 최고 전압이 될 수 있다. 전압 프로필을 변형하여 계통의 전압을 상승시키는 설비가 연계된 지점에서 최고의 전압이 발생할 수 있다. 배전계통의 전압 프로필을 변형시키는 설비로는 분산전원이나 무효전력 제어기기가 있다. 정리하면 다음과 같다. 도 1은 최고 전압이 발생할 수 있는 지점을 계측 지점으로 선정하는 예를 보여준다.The point at which the highest voltage occurs in a typical power distribution system can be divided into several cases. In the radial system, the top point of the system can be the highest voltage in the system. The best voltage can be generated at the point where the equipment that changes the voltage profile and raises the voltage of the system is connected. The equipment for transforming the voltage profile of the power distribution system is a distributed power source or a reactive power control device. The following is summarized. FIG. 1 shows an example in which a point at which a maximum voltage can be generated is selected as a measurement point.

- 토포로지 상에서 송출 지점 : M.tr 2차측(V,I), SVR 2차측(V,I)- Output point on topology: M.tr secondary (V, I), SVR secondary (V, I)

- 전압 상승이 발생하는 지점 : 분산전원 연계점(V,I), 무효전력 제어기기 연계점(V,I)- Point where voltage rise occurs: Distributed power connection point (V, I), reactive power control device connection point (V, I)

2) 최저 전압이 발생할 수 있는 지점 선정2) Selection of the point where the lowest voltage can occur

일반전인 배전계통에서 최저 전압이 발생하는 지점은 방사상 구조상 말단 지점이다. 그러므로 계통 선로 말단에 최저 전압 발생지점으로 선정할 수 있다. 도 2는 제시한 계측 지점 선정 방안을 적용한 예시를 보여준다.The point at which the lowest voltage is generated in the general front distribution system is the radial end point. Therefore, the lowest voltage generation point can be selected at the end of the grid line. Fig. 2 shows an example of applying the proposed measurement point selection method.

- 메인피더 말단 및 분기선로 말단 지점(V,I)  - main feeder end and branch line end point (V, I)

- SVR 1차측(V,I)  - SVR primary (V, I)

3) 분기선로 발생지점3) Branch point of the branch line

분기선로를 계측하는 것은 배전계통 전압 특성상 전류의 흐름이 분리되어지기 때문에 계측에 있어서 중요하다. 계통 구조상 분기선로가 시작하는 지점에서 전압을 계측하고 전류는 각 분기선로 나가는 전류를 계측한다. 하지만 분기선로가 아주 짧은 선로 구간이거나 부하가 상당히 작은 분기선로는 전압 강하가 작기 때문에 전압 제어에 영향이 없는 경우에 무시할 수 있다.The measurement of the branch line is important for the measurement because the current flow is separated due to the characteristics of the power distribution system voltage. The system measures the voltage at the point where the branch line starts and the current measures the current going out to each branch line. However, a branch line is a very short line segment or a branch line with a very small load is negligible if the voltage drop is not so small that the voltage control is not affected.

나. 부분 계측 기반 전압 프로필 예측I. Partial metrology based voltage profile prediction

기존 전압 및 무효전력은 전역 계측을 기반으로 제어하기 때문에 계측기의 수가 많아지고 통신 설비가 요구되어 많은 비용이 발생한다. 이러한 단점을 보완하기 위해 부분 계측을 하여 전역 계측과 비슷한 효과를 낼 수 있는 전압 예측 방안을 제시하였다. Since the existing voltage and reactive power are controlled based on the global measurement, the number of measuring instruments is increased, communication equipment is required, and a large cost is incurred. In order to overcome these shortcomings, we proposed a voltage estimation method which can achieve similar effects to global measurement by partial measurement.

분산전원이 배전계통에 연계되어 운영되는 경우, 분산전원의 영향은 배전계통의 전압 강하 특성을 변형하기 때문에 전압 예측에 필수로 고려하여야 한다. 계통 전압의 전압강하 특성을 변화시키는 설비인 분산전원 또는 무효전력 제어기기에 의한 전압 변동을 중첩의 원리로부터 구분한다. 구분 되어진 부하에 의한 전압 변동을 이용하여 다음과 같이 전압 예측을 할 수 있다.When the distributed power supply is operated in conjunction with the power distribution system, the influence of the distributed power supply is considered to be essential for the voltage prediction because it modifies the voltage drop characteristics of the power distribution system. The voltage fluctuation caused by the distributed power supply or the reactive power control apparatus which changes the voltage drop characteristic of the grid voltage is distinguished from the principle of superposition. Using the voltage variation due to the divided load, the following voltage prediction can be performed.

1) 계측 지점과 계측지점 구간 전압 예측(전압예측1)(제 1 실시예)1) Measurement Prediction of Measurement Point and Measurement Point Interval (Voltage Prediction 1) (First Embodiment)

계측 전압 구간 각 모선의 전압 강하를 도 3과 같이 나타낼 수 있다. 도 3은 계측 구간 사이의 전압을 구하기 위해 도식화하여 나타내었다. 계측 지점의 전압(

Figure 112019063273117-pat00021
)과 전류(
Figure 112019063273117-pat00022
)를 계측한다. 계측지점 구간 모선의 전압 강하는 식 4.1과 같이 나타낼 수 있다. 각 모선의 전압강하는 시작 모선 전압(
Figure 112019063273117-pat00023
)과 각 모선의 전압의 차이이다.The voltage drop of each bus line in the measurement voltage section can be expressed as shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for obtaining the voltage between measurement intervals. The voltage at the measuring point (
Figure 112019063273117-pat00021
) And current (
Figure 112019063273117-pat00022
). The voltage drop of the bus line at the measurement point can be expressed as Eq. 4.1. The voltage drop of each bus line is the starting bus voltage (
Figure 112019063273117-pat00023
) And the voltage of each bus line.

Figure 112019063273117-pat00024
(4.1)
Figure 112019063273117-pat00024
(4.1)

여기에서,From here,

Figure 112019063273117-pat00025
: 구간 임피던스
Figure 112019063273117-pat00025
: Section impedance

Figure 112019063273117-pat00026
: 구간 부하전류 및 전압
Figure 112019063273117-pat00026
: Section load current and voltage

도출된 식 (4.1)으로부터 식 (4.2)와 같이 목적함수를 도출할 수 있다.From the derived equation (4.1), the objective function can be derived as in (4.2).

Figure 112019063273117-pat00027
(4.2)
Figure 112019063273117-pat00027
(4.2)

구간에 유입되는 전류(

Figure 112019063273117-pat00028
)와 나가는 전류(
Figure 112019063273117-pat00029
)로부터 구간 부하 전류의 합을 구할 수 있다. 전류 법칙에 의해 유입되는 전류에서 나가는 전류를 빼면 구간 부하 전류의 합과 같아진다. 그러므로 계측된 전류로부터 식 (4.3)과 같이 전류 제약 조건을 도출한다.Current flowing into the section (
Figure 112019063273117-pat00028
) And outgoing current (
Figure 112019063273117-pat00029
The sum of the section load currents can be obtained. Subtracting the outgoing current from the current drawn by the current law is equal to the sum of the section load current. Therefore, the current constraint is derived from the measured current as shown in Eq. (4.3).

Figure 112019063273117-pat00030
(4.3)
Figure 112019063273117-pat00030
(4.3)

여기에서, From here,

Figure 112019063273117-pat00031
: 계측 전류
Figure 112019063273117-pat00031
: Measurement current

시작 모선의 전압(

Figure 112019063273117-pat00032
)과 끝 모선의 전압(
Figure 112019063273117-pat00033
)으로부터 구간 말단 모선의 전압 강하를 구할 수 있다. 식 (4.1)의 전압 강하 식에 적용하면, 시작 모선의 전압과 끝 모선 전압 차이는 말단 모선의 전압강하와 같다. 그러므로 계측된 전압으로부터 식 (4.4)과 같이 전압 제약 조건을 도출한다.Start bus voltage (
Figure 112019063273117-pat00032
) And the voltage of the end bus (
Figure 112019063273117-pat00033
The voltage drop of the terminal end bus line can be obtained. Applying to the voltage drop equation in Eq. (4.1), the difference between the voltage at the start bus and the voltage at the end bus is the same as the voltage drop at the terminal bus. Therefore, the voltage constraint is derived from the measured voltage as shown in Eq. (4.4).

Figure 112019063273117-pat00034
(4.4)
Figure 112019063273117-pat00034
(4.4)

여기에서,From here,

Figure 112019063273117-pat00035
: 계측 전압
Figure 112019063273117-pat00035
: Measurement voltage

전류 조건과 전압 조건을 등식 제약조건으로 적용하면, 전류에 대한 최적화 연산이 가능하다. 선형 최적화를 통해 각 모선의 가능한 최고 전압과 가능한 최저 전압이 도출될 수 있다. 도출된 최고, 최저 전압으로 계측 지점 구간 모선의 전압 범위가 결정된다. 선형 최적화 표준형은 다음과 같이 식 (4.5)이다.Applying the current and voltage conditions as an equation constraint allows optimization of the current. Linear optimization can yield the highest possible voltage and the lowest possible voltage for each busbar. The voltage range of the bus line of the measurement point section is determined by the derived maximum and minimum voltages. The linear optimization standard is Equation (4.5) as follows.

Figure 112019063273117-pat00036
(4.5)
Figure 112019063273117-pat00036
(4.5)

도출된 최적화 조건을 적용하여 선형 최적화의 목적함수는 다음과 같다. 각 모선에서의 최고 전압과 최저 전압을 구하기 때문에 최적화 목적함수는 식 (4.6)과 식 (4.7) 두 개로 나타내어진다.The objective function of the linear optimization by applying the derived optimization condition is as follows. Since the maximum voltage and the minimum voltage are obtained for each bus, the optimization objective function is represented by two equations (4.6) and (4.7).

Figure 112019063273117-pat00037
(4.6)
Figure 112019063273117-pat00037
(4.6)

Figure 112019063273117-pat00038
(4.7)
Figure 112019063273117-pat00038
(4.7)

도출된 조건에서 등식 제약조건은 다음과 식 (4.8)과 식 (4.9)와 같이 나타낼 수 있다. In the derived condition, the equation constraint can be expressed as follows (4.8) and (4.9).

Figure 112019063273117-pat00039
(4.8)
Figure 112019063273117-pat00039
(4.8)

Figure 112019063273117-pat00040
(4.9)
Figure 112019063273117-pat00040
(4.9)

도 4와 같은 모의계통을 이용하여 분산전원이 포함된 계통에서 전압 프로필을 예측하였다.Using the simulation system shown in FIG. 4, the voltage profile was predicted in a system including a distributed power source.

계측지점과 계측 지점 사이의 전압이 범위로 나타내어지고 그 결과는 도 5에 나타내었다. 전압을 예측한 결과 최대 오차 범위는 12번 모선에서 0.47%(0.0047p.u)만큼의 차이가 도출되었다.The voltage between the measurement point and the measurement point is expressed as a range, and the result is shown in FIG. As a result of the estimation of the voltage, the maximum error range was found to be 0.47% (0.0047p.u) difference on bus 12.

2) 전류 계측이 안되는 경우 전압 예측(전압예측2)(제 2 실시예)2) When the current measurement can not be made Voltage Prediction (Voltage Prediction 2) (Second Embodiment)

전류가 계측이 안되는 경우 예측 방안을 달리한다. 전압만을 계측하면 전류 제약 조건이 없어 도 6의 왼쪽과 같이 직각 삼각형 형태로 최고 최저 전압 범위가 결정된다. 하지만 과거 부하 데이터 분석을 통해 식 (4.10)과 같이 부하 전류의 범위를 알 수 있으면 전압 예측 범위가 좁아질 수 있다. If the current can not be measured, the prediction method is different. If only the voltage is measured, there is no current restriction condition, and the highest minimum voltage range is determined in a right triangular shape as shown on the left side of FIG. However, if the range of the load current is known as shown in Equation (4.10) through analysis of the past load data, the range of voltage prediction can be narrowed.

Figure 112019063273117-pat00041
(4.10)
Figure 112019063273117-pat00041
(4.10)

여기에서,From here,

Figure 112019063273117-pat00042
: 최저 부하 전류
Figure 112019063273117-pat00042
: Minimum load current

Figure 112019063273117-pat00043
: 최대 부하 전류
Figure 112019063273117-pat00043
: Maximum load current

과거 부하 데이터 분석을 통해 부하 전류를 제약조건으로 활용할 수 있다. 도 7과 같이 부하 전류의 패턴에서 최대 부하 전류를 최대값으로 설정하고 최저 부하 전류를 최저값으로 설정하였다. 도 7로부터 최종 제약 조건을 식 (4.11)으로 나타내었다.Load current analysis can be used as a constraint through past load data analysis. 7, the maximum load current was set to the maximum value and the minimum load current was set to the minimum value in the pattern of the load current. From Fig. 7, the final constraint condition is represented by equation (4.11).

Figure 112019063273117-pat00044
(4.11)
Figure 112019063273117-pat00044
(4.11)

부하전류 범위는 계통 토폴로지상 하위 구역부터 하위 전류의 범위를 구할 수 있다. 도 8은 각 구간의 나가는 전류를 나타내며 말단의 경우 나가는 전류가 0이다. 말단 구간의 경우 나가는 전류는 0으로 설정이 가능하므로 말단 구간부터 차례로 전류 범위를 도출할 수 있다. 도 9는 예측 방식을 도식적으로 설명한다. 말단 구간에 대해 전압의 범위를 도출하면서 구간 전류의 범위가 함께 도출되어지므로 구해진 구간 전류 범위를 상위 구간 전압 예측 제약조건에 반영한다. 이러한 방식으로 말단 구간부터 상위 구간까지 차례로 도출한다. 구간 전류 범위를 식 (4.12)처럼 나타낼 수 있다.The load current range can be determined from the lower section of the system topology to the lower current range. 8 shows the outgoing current of each section and the outgoing current at the end is zero. Since the outgoing current can be set to 0 in the terminal section, the current range can be derived from the terminal section in order. Fig. 9 schematically illustrates the prediction method. The range of the current is derived while deriving the range of the voltage for the terminal section, so that the obtained section current range is reflected in the upper range voltage prediction constraint. In this way, we derive from end to top. The range current range can be expressed as Eq. (4.12).

Figure 112019063273117-pat00045
(4.12)
Figure 112019063273117-pat00045
(4.12)

여기서,here,

Figure 112019063273117-pat00046
: 구간에서 나가는 최소 전류 크기
Figure 112019063273117-pat00046
: Minimum current size out of range

Figure 112019063273117-pat00047
: 구간에서 나가는 최대 전류 크기
Figure 112019063273117-pat00047
: Maximum current out of range

계측된 전압과 부하 패턴을 이용하여 계측지점의 사이의 전압을 예측한다. 전압예측1방안과 동일한 선형 최적화 방식을 이용하여 예측한다.Using the measured voltage and load pattern, predict the voltage between measurement points. The prediction is made using the same linear optimization method as the voltage prediction 1 scheme.

전압강하를 식 (4.13)과 같이 목적함수로 나타낸다.The voltage drop is expressed as an objective function as in (4.13).

Figure 112019063273117-pat00048
(4.13)
Figure 112019063273117-pat00048
(4.13)

식 (4.12)를 제약조건으로 포함한다. 하위 구역의 전류 범위를 전압강하 식 (4.4)에 적용하여 추가적인 부등식 제약조건을 구한다. 하위 구역의 전류 범위를 전압 제약 조건으로 나타내고 다음 식 (4.14), (4.15)와 같다. Equation (4.12) is included as a constraint. Apply the current range of the subsection to the voltage drop equation (4.4) to obtain additional inequality constraints. The current range of the subdivision is represented by the voltage constraint and is given by the following equations (4.14) and (4.15).

Figure 112019063273117-pat00049
(4.14)
Figure 112019063273117-pat00049
(4.14)

Figure 112019063273117-pat00050
(4.15)
Figure 112019063273117-pat00050
(4.15)

부하 전류 범위를 부등식 제약조건으로 추가한다. 말단 구간부터 상위 구간 순으로 연산하며 하위 전류 범위를 부등식 제약조건으로 추가한다. 선형 최적화를 통해 계측 지점 구간 버스의 전압 범위가 결정된다.Add the load current range as an inequality constraint. And the lower current range is added as an inequality constraint. Linear optimization determines the voltage range of the measurement point interval bus.

선형 최적화 표준형은 다음과 같이 식 (4.16)이다.The linear optimization standard is equation (4.16) as follows.

Figure 112019063273117-pat00051
(4.16)
Figure 112019063273117-pat00051
(4.16)

도출된 최적화 조건을 적용하여 선형 최적화의 목적함수는 다음과 같다. 각 모선에서의 최고 전압과 최저 전압을 구하기 때문에 식 (4.17)과 같이 최적화 목적함수는 두 개로 나타내어진다.The objective function of the linear optimization by applying the derived optimization condition is as follows. Since the maximum voltage and the minimum voltage in each bus are obtained, the optimization objective function is represented by two equations as shown in Eq. (4.17).

Figure 112019063273117-pat00052
Figure 112019063273117-pat00052

Figure 112019063273117-pat00053
(4.17)
Figure 112019063273117-pat00053
(4.17)

도출된 조건에서 등식 제약조건과 부등식 제약조건은 다음과 같이 식 (4.18)로 나타낼 수 있다. Equation constraints and inequality constraints in derived conditions can be expressed by Equation (4.18) as follows.

Figure 112019063273117-pat00054
Figure 112019063273117-pat00054

Figure 112019063273117-pat00055
Figure 112019063273117-pat00055

Figure 112019063273117-pat00056
(4.18)
Figure 112019063273117-pat00056
(4.18)

부하 패턴 적용과 비적용이 전압 예측에 미치는 영향을 확인하기 위해 도 10과 같은 간단한 계통으로 사례연구를 수행하였다. 부하와 선로 임피던스는 임의로 선정하였다.In order to confirm the influence of the application and non-use of the load pattern on the voltage prediction, a case study was conducted with a simple system as shown in FIG. Load and line impedance were arbitrarily selected.

부하 패턴을 적용하지 않은 경우 도 11에 제약조건이 적용이 되지 않아 삼각형 모양으로 전압을 예측한다. 그러므로 도 11에서와 같이 전압 범위 오차가 크게 되기 때문에 적용 가능성이 낮아진다. 부하 패턴을 적용을 하면 도 11의 결과처럼 전압 예측 범위가 좁아지는 것을 알 수 있다. 도 11은 부하 범위가 0~0.5MVA일 때, 전압 범위를 보여주고 도 12는 부하 범위가 0.3~0.7MVA일 때, 전압 범위를 보여준다. 간단한 사례연구를 통해 부하 패턴을 적용할 경우 전압 예측의 오차가 상당히 감소하는 것을 확인하였다.When the load pattern is not applied, the constraint is not applied to Fig. 11, so that the voltage is predicted in a triangular shape. Therefore, since the voltage range error is large as shown in Fig. 11, the applicability becomes low. When the load pattern is applied, the voltage prediction range is narrowed as shown in FIG. Fig. 11 shows the voltage range when the load range is 0 to 0.5 MVA, and Fig. 12 shows the voltage range when the load range is 0.3 to 0.7 MVA. A simple case study confirms that the error of voltage prediction is considerably reduced when the load pattern is applied.

도 4의 모의 계통을 이용하여 계측 지점 사이의 전압을 예측하였다. 계측지점에서는 전압만을 계측하고 부하 패턴으로부터 부하 전류의 범위를 도출하고 선형최적화를 적용하여 전압을 예측하였다. 도 13은 예측 결과 보여주며 전압 범위 최대 오차는 3번 모선에서 0.48% (0.0048p.u)이다.Using the simulation system of FIG. 4, the voltage between the measurement points was predicted. At the measurement points, only the voltage was measured, the range of the load current was derived from the load pattern, and the voltage was predicted by applying the linear optimization. Figure 13 shows the prediction results and the maximum voltage range error is 0.48% (0.0048p.u) on bus # 3.

3) 계측 및 부하 패턴을 활용한 전압 예측(전압예측3)(제 3 실시예)3) Voltage Prediction Using Measurement and Load Pattern (Voltage Prediction 3) (Third Embodiment)

전류를 계측가능하고 과거 부하 데이터 분석이 가능할 경우 사용되는 방안이다. 등식 제약조건과 부등식 제약 조건을 동시에 적용한다. 선형 최적화를 통해 계측 지점 구간 모선의 전압 범위가 결정된다. 식 (4.3)과 식(4.4)에 다음 식 (4.19)의 전류 제약조건을 추가한다.This method is used when the current can be measured and past load data analysis is possible. Apply equality constraints and inequality constraints at the same time. Linear optimization determines the voltage range of the bus at the measurement point. We add the current constraint of Eq. (4.19) to Eqs. (4.3) and (4.4).

Figure 112019063273117-pat00057
(4.19)
Figure 112019063273117-pat00057
(4.19)

선형 최적화 표준형은 다음과 같이 식 (4.20)이다.The linear optimization standard is Equation (4.20) as follows.

Figure 112019063273117-pat00058
(4.20)
Figure 112019063273117-pat00058
(4.20)

도출된 전압강하식을 적용하여 구한 선형 최적화의 목적함수는 다음과 같다. 각 모선에서의 최고 전압과 최저 전압을 구하기 때문에 최적화 목적함수는 식 (4.21)과 같이 두 개로 나타내어진다.The objective function of the linear optimization obtained by applying the derived voltage drop equation is as follows. Since the maximum voltage and the minimum voltage at each bus are obtained, the optimization objective function is represented by two equations (4.21).

Figure 112019063273117-pat00059
Figure 112019063273117-pat00059

Figure 112019063273117-pat00060
(4.21)
Figure 112019063273117-pat00060
(4.21)

도출된 조건에서 부등식 제약 조건과 등식 제약조건은 식 (4.22)와 같이 나타낼 수 있다. In the derived condition, the inequality constraint and the equality constraint can be expressed as (4.22).

Figure 112019063273117-pat00061
Figure 112019063273117-pat00061

Figure 112019063273117-pat00062
Figure 112019063273117-pat00062

Figure 112019063273117-pat00063
(4.22)
Figure 112019063273117-pat00063
(4.22)

도 4의 모의 계통을 이용하여 계측 지점 사이의 전압을 예측하였다. 계측지점에서는 전압 및 전류를 계측하고 부하 패턴으로부터 부하 전류의 범위를 도출하고 선형최적화를 적용하여 전압을 예측하였다. 도 14는 그 예측 결과를 보여주며 11번 모선에서 전압 범위 최대 오차 0.44%(0.0044p.u)가 발생하였다. 다른 두 방법에 비해 비교적 예측 오차가 작은 것을 볼 수 있다.Using the simulation system of FIG. 4, the voltage between the measurement points was predicted. At the measurement points, voltage and current were measured, the range of load current was deduced from the load pattern, and linear optimization was applied to predict the voltage. Fig. 14 shows the prediction result. The maximum voltage range error of 0.44% (0.0044p.u) occurred on bus 11. Compared to the other two methods, the prediction error is relatively small.

세 가지의 전압예측 방안에 대해 시뮬레이션 한 결과에서 각 방안별로 전압 범위가 예측이 되었으며 실제 전압값이 예측 범위 내에 있는 것을 확인 할 수 있었다. 모든 정보를 활용하는 방안인 전압예측3이 전압예측 오차 범위가 가장 작게 나오는 것을 확인할 수 있다. From the simulation results of the three voltage prediction methods, the voltage range was predicted for each method and it was confirmed that the actual voltage value is within the predicted range. It can be seen that voltage prediction error 3, which is a method to utilize all information, has the smallest voltage prediction error range.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법은 실질적으로 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램이 설치된 컴퓨터 시스템에 의해 수행된다.In addition, the voltage predicting method in the bus for the partial measurement-based voltage and reactive power control according to an embodiment of the present invention can be practically applied to a computer system equipped with a voltage predicting program on the bus for the partial measurement based voltage and reactive power control Lt; / RTI >

즉, 본 발명은 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램이 저장된 컴퓨터, 스마트 배전 운영 시스템, 배전 운영 시스템 또는 배전 자동화 시스템의 형태로 제공될 수도 있다.That is, the present invention may be provided in the form of a computer, a smart distribution operation system, a distribution operation system or a distribution automation system in which a voltage prediction program in a bus for the partial measurement based voltage and reactive power control is stored.

또한, 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램은 서버 시스템에 저장되고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 서버 시스템으로부터 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램을 다운로드받아 설치한 후, 전압 예측(계측지점 구간에서의 전압 프로필 계산)을 수행할 수 있다.The voltage predicting program in the bus for the partial measurement-based voltage and reactive power control is stored in a server system, and the computer system receives the voltage estimation in the bus for the partial measurement-based voltage and reactive power control from the server system After the program is downloaded and installed, voltage prediction (voltage profile calculation in the measurement point interval) can be performed.

또한, 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램은 별도로 기록 매체에 저장되어 제공될 수 있으며, 상기 기록매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되어 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 지식을 가진자에서 공지되어 사용 가능할 것일 수 있으며, 예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD, DVD와 같은 광 기록 매체, 자기 및 광 기록을 겸할 수 있는 자기-광 기록 매체, 롬, 램, 플래시메모리 등 단독 또는 조합에 의해 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치일 수 있다. In addition, the voltage prediction program in the mother bus for the partial measurement-based voltage and reactive power control may be separately stored in a recording medium, and the recording medium may be provided specially designed for the present invention, For example, a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD and a DVD, a magnetic recording medium such as a magneto- An optical recording medium, a ROM, a RAM, a flash memory, or the like, or a hardware device specially configured to store and execute program instructions by a combination thereof.

또한, 상기 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램은 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등이 단독 또는 조합으로 구성된 프로그램일 수 있고, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라, 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드로 짜여진 프로그램일 수 있다.In addition, the voltage prediction program on the bus for the partial measurement-based voltage and reactive power control may be a program consisting of a program command, a local data file, a local data structure, or the like, Code, as well as a program organized into high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

Claims (7)

계통의 전압 프로필을 예측하기 위한 필수 계측 지점 상에서의 계측값을 취득하는 단계; 및
상기 취득된 계측값을 사용해 전압 프로필을 예측하는 단계를 포함하고,
다음의 목적함수
Figure 112019063273117-pat00064

Figure 112019063273117-pat00065

여기에서,
Figure 112019063273117-pat00066
: 구간 임피던스
Figure 112019063273117-pat00067
: 구간 부하전류 및 전압
에 의해 각각의 구간에서 전압의 범위를 예측하며,
상기 목적함수의 세 제약조건은
Figure 112019063273117-pat00068

Figure 112019063273117-pat00069

Figure 112019063273117-pat00070

인 것을 특징으로 하는 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법.
Obtaining a measured value on an essential metrology point for predicting the voltage profile of the system; And
And estimating a voltage profile using the obtained measured value,
The following objective function
Figure 112019063273117-pat00064

Figure 112019063273117-pat00065

From here,
Figure 112019063273117-pat00066
: Section impedance
Figure 112019063273117-pat00067
: Section load current and voltage
Predicts the range of the voltage in each section,
The three constraint conditions of the objective function are
Figure 112019063273117-pat00068

Figure 112019063273117-pat00069

Figure 112019063273117-pat00070

And a voltage predicting method in a bus for a partial measurement based voltage and reactive power control.
제 1 항에 있어서,
상기 전압 프로필은 계측지점 구간 모선의 전압 강하의 최대값 및 최소값인 것을 특징으로 하는 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage profile is a maximum value and a minimum value of the voltage drop of the measurement point section bus line.
컴퓨터와 결합하여 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항의 전압 예측 방법을 수행하기 위한 매체에 저장된 부분 계측 기반 전압 및 무효전력 제어를 위한 모선에서의 전압 예측 프로그램. A program for predicting voltage in a bus for controlling voltage and reactive power based on partial measurement stored in a medium for performing the voltage prediction method according to any one of claims 1 and 2 in combination with a computer. 제 3 항의 전압 예측 프로그램이 저장되고 통신망을 통해 상기 전압 예측 프로그램을 전송할 수 있는 서버 시스템.The server system according to claim 3, wherein the voltage prediction program is stored and the voltage prediction program can be transmitted through a communication network. 제 3 항의 전압 예측 프로그램을 저장하고, 상기 전압 예측 프로그램에 의해 계측지점 구간에서의 전압프로필을 예측하는 스마트 배전 운영 시스템(SDMS:Smart Distribution Management System).A Smart Distribution Management System (SDMS) that stores the voltage prediction program of claim 3 and predicts a voltage profile at a measurement point section by the voltage prediction program. 제 3 항의 전압 예측 프로그램을 저장하고, 상기 전압 예측 프로그램에 의해 계측지점 구간에서의 전압프로필을 예측하는 배전 운영 시스템(DMS: Distribution Management System).A Distribution Management System (DMS) that stores the voltage prediction program of claim 3 and predicts a voltage profile at a measurement point section by the voltage prediction program. 제 3 항의 전압 예측 프로그램을 저장하고, 상기 전압 예측 프로그램에 의해 계측지점 구간에서의 전압프로필을 예측하는 배전 자동화 시스템(DAS:Distribution Automation System).

A distribution automation system (DAS) that stores the voltage prediction program of claim 3 and predicts a voltage profile at a measurement point section by the voltage prediction program.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210132502A (en) 2020-04-27 2021-11-04 광주과학기술원 Method and apparatus for estimating the power status of bus in which data is not measured in the power distribution system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101132107B1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 한국전력공사 System for controlling voltage and reactive power in electric power system connected with distributed generation and method for the same
KR20130011163A (en) 2011-07-20 2013-01-30 한양대학교 산학협력단 Appatatus and method for controlling static synchronous compensator
KR20130034395A (en) * 2011-09-28 2013-04-05 한국전력공사 System and method for scheduling power usage in pico grid
KR20130078680A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 한국전기연구원 Integrated power control device and control method for wind power plant control system
JP2014225947A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 富士電機株式会社 Tap planned value calculation method and determination method of tap command value using the same, control target value calculation method, and tap planned value calculation device, tap command value determination device, tap planned value calculation program
KR20150117085A (en) * 2014-04-09 2015-10-19 전자부품연구원 Virtual Power Plant Platform System and Method for Energy Management
JP5933857B1 (en) * 2015-05-27 2016-06-15 三菱電機株式会社 Voltage control device and voltage measurement device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101132107B1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 한국전력공사 System for controlling voltage and reactive power in electric power system connected with distributed generation and method for the same
KR20130011163A (en) 2011-07-20 2013-01-30 한양대학교 산학협력단 Appatatus and method for controlling static synchronous compensator
KR20130034395A (en) * 2011-09-28 2013-04-05 한국전력공사 System and method for scheduling power usage in pico grid
KR20130078680A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 한국전기연구원 Integrated power control device and control method for wind power plant control system
JP2014225947A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 富士電機株式会社 Tap planned value calculation method and determination method of tap command value using the same, control target value calculation method, and tap planned value calculation device, tap command value determination device, tap planned value calculation program
KR20150117085A (en) * 2014-04-09 2015-10-19 전자부품연구원 Virtual Power Plant Platform System and Method for Energy Management
JP5933857B1 (en) * 2015-05-27 2016-06-15 三菱電機株式会社 Voltage control device and voltage measurement device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210132502A (en) 2020-04-27 2021-11-04 광주과학기술원 Method and apparatus for estimating the power status of bus in which data is not measured in the power distribution system

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