KR102014427B1 - 전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

전력 망 모니터링 시스템은, 다수의 변전소 중 적어도 하나 이상의 변전소에 설치된 마스터 장치와, 마스터 장치가 설치된 변전소를 제외한 나머지 변전소에 설치된 다수의 슬레이브 장치를 포함한다. 마스터 장치는 슬레이브 장치 각각으로부터 전송된 데이터를 분석하고 그 분석 결과를 바탕으로 해당 슬레이브 장치의 조치를 위한 명령을 생성하여 해당 슬레이브 장치로 전송한다.

Description

전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법{POWER NETWORK MOM|NITERING SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 실시간 모니터링이 가능한 전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
국가 경제 성장 및 국민 생활 수준의 향상에 따라 사용의 편리성과 국가 경제 성장의 동력인 전력 소비는 지속적으로 증가하고 있으며, 전력 수요의 증대는 전력 계통을 복잡화, 다양화, 대용화하고 있다. 그러나, 2003년도 북미 지역 및 유럽 등지에서 발생한 대규모 정전 사고는 전력 계통에 대한 자료 취득 및 감시 제어 시스템의 취약성에 기인하여 초기 소규모 사고를 신속하게 감지, 대응하지 못해 전체 전력 계통으로 파급 확산된 결과로, 이로 인해 에너지 관리 시스템에서의 전력 계통에 대한 전반적인 운영 상태 자료 취득과 계통 해석 및 원격 감지 제어에 대한 중요성이 부각되고 있다.
전력 계통에서의 고장 또는 사고를 검출하여 분석하여 기록하는 종래의 기술로서 특허 공개번호 특2003-0037499(2003년 5월 14일 공개, 이하 선행 1이라 함)가 제시된 바 있다.
하지만, 선행1에서는 관련 데이터를 검출하여 분석하여 기록만 할 뿐이고, 이러한 분석 결과에 상응하는 조치를 취하지 못하고 있다.
아울러, 선행1에서는 특정 변전소에 대한 상태만 파악할 수 있을 뿐이고, 특정 변전소에 연결된 다수의 변전소에 대한 상태를 파악하지 못하고 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 서로 연결된 변전소 사이에 통신이 가능한 전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 PMU 마스터와 같은 마스터 장치(master device)가 설치된 변전소에서 PMU 슬레이브와 같은 다수의 슬레이브 장치(slave device) 각각이 설치된 다수의 변전소에서 취득된 데이터를 바탕으로 슬레이브 장치가 설치된 변전소를 제어할 수 있는 전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 AC 계통와 AC 계통에 연계된 HVDC 계통을 포함하는 전체 전력 망에서 마스터 장치와 슬레이브 장치가 설치되어 운용될 수 있는 전력 망 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 변전소를 모니터링하는 전력 망 모니터링 시스템은, 상기 다수의 변전소 중 하나의 변전소에 설치된 마스터 장치; 및 상기 마스터 장치가 설치된 변전소를 제외한 나머지 변전소에 설치된 다수의 슬레이브 장치를 포함한다. 상기 마스터 장치는 상기 슬레이브 장치 각각으로부터 전송된 데이터를 분석하고 그 분석 결과를 바탕으로 해당 슬레이브 장치의 조치를 위한 명령을 생성하여 해당 슬레이브 장치로 전송한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 변전소가 서로 연결될 때, 상기 다수의 변전소 중 하나의 변전소에 설치된 마스터 장치와, 상기 마스터 장치가 설치된 변전소를 제외한 나머지 변전소에 설치된 다수의 슬레이브 장치를 포함하는 전력 망 모니터링 시스템에서 전력 망 모니터링 방법은, 상기 슬레이브 장치로부터 데이터를 입력하는 단계; 상기 입력된 데이터가 AC 계통의 데이터인지를 확인하는 단계; 상기 입력된 데이터가 AC 계통의 데이터인 경우, AC 계통 기준으로 상기 입력된 데이터를 분석하는 단계; 상기 분석된 결과를 바탕으로 해당 슬레이브 장치의 조치를 위한 명령을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 명령을 해당 슬레이브 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 단말기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 슬레이브 장치와 마스터 장치로 구분되어, 슬레이브 장치로부터 측정된 데이터를 마스터 장치로 보내, 마스터 장치에서 슬레이브 장치에서 측정된 데이터를 바탕으로 슬레이브 장치가 설치된 변전소 등에 필요한 조치가 취해지도록 제어함으로써, 정전 사고나 고장 사고로 인한 파급 효과(cascading phenomenon)를 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 슬레이브 장치에서 실시간으로 관련 데이터 측정이 가능하므로, 사고 방지가 실시간으로 이루어져 효율적인 전력 망 관리가 가능하다.
본 발명에 따르면, AC 계통과 HVDC 계통 연계시에도 마스터 장치와 슬레이브 장치가 해당 발전소에 설치되어, 마스터 장치에 의해 AC 계통뿐만 아니라 HVDC 계통의 전력 망 관리가 가능하므로, 전력 망의 통합적인 관리가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 따른 전력망 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 슬레이브 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 마스터 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력망 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 망 모니터링 시스템에서 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력망 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력망 모니터링 시스템은 마스터 장치(M)와 마스터 장치(M)에 연결된 다수의 슬레이브 장치(S)를 포함한다.
본 발명에서 슬레이브라 함은 어떤 데이터를 취합하여 전달함을 의미하고, 마스터라 함은 슬레이브 장치(S)로부터 전달된 데이터를 바탕으로 판단 및 조치를 취하고 또한 슬레이브 장치(S)에 명령을 전달함을 의미할 수 있다.
마스터 장치(M)와 슬레이브 장치(S)는 예컨대 변전소에 설치될 수 있다.
변전소는 154kV 변전소, 345kV 변전소 및 765kV 변전소를 포함할 수 있다.
예컨대, 마스터 장치(M)는 최상급 변전소, 예컨대 765kV 변전소에 설치되고, 슬레이브 장치(S)는 154kV 변전소나 345kV 변전소에 설치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
변전소는 전력, 즉 전압을 변전시키는 장치로서, 예컨대 345kV 전압을 765kV 전압으로 변전시키거나 예컨대 765kV 전압을 345kV 전압으로 변전시킬 수 있다.
예컨대, 전력이 생산되는 발전소로부터 수요측, 예컨대 공장으로 전력을 송신하는 경우, 발전소의 전력, 즉 전압을 154kV로 변전시켜 송신하는 154kV급 변전소, 154kV의 전압을 345kV 전압으로 변전시켜 송신하는 345kV급 변전소, 345kV 전압을 765kV 전압으로 변전시켜 송신하는 765kV급 변전소, 765kV 전압을 다시 345kV 전압으로 변전시키는 345kV급 변전소, 345kV 전압을 154kV 전압으로 변전시켜 송신하는 154kV급 변전소가 발전소와 공장 사이에 설치될 수 있다.
마스터 장치(M)와 슬레이브 장치(S) 사이에는 물리적 통신 케이블을 이용한 데이터의 송수신이 가능하다. 슬레이브 장치(S)들은 자신의 변전소에서 취득된 데이터를 통신 케이블을 이용하여 마스터 장치(M)로 전송할 수 있고, 마스터 장치(M)는 슬레이브 장치(S)로부터 전송된 데이터를 바탕으로 필요한 조치나 명령을 통신 케이블을 이용하여 슬레이브 장치(S)로 전송할 수 있다.
본 발명의 데이터 통신으로는 병렬 통신 방식이나 직렬 통신 방식이 사용될 수 있다. 병렬 통신 방식으로는 FDD, CD-ROM 등이 있고, 직렬 통신 방식으로는 LAN, RS232, X.25 등이 있다.
본 발명의 데이터 통신은 유선 통신이나 무선 통신이 가능하다. 무선 통신으로는 RF 주파수, 블루투스, 이더넷, 홈 PNA, PLC(Power Line Communication), IEEE1394, 홈 RF, 무선 랜 등이 사용될 수 있다.
도 1에서는 마스터 장치(M)와 슬레이브 장치(S) 사이 또는 슬레이브 장치(S) 사이에 연결된 실선은 통신 케이블을 나타낸 것으로서, 이러한 통신 케이블을 이용하여 마스터 장치(M)와 슬레이브 장치(S) 사이에 데이터 송수신이 가능하다.
마스터 장치(M)와 각 슬레이브 장치(S) 사이에는 데이터 송수신이 가능하도록 미리 데이터 송수신 활성화 기능이 설정될 수 있다. 이러한 설정을 통해 어떤 경우에는 특정 슬레이브 장치(S)와 마스터 장치(M) 사이에 데이터 송수신이 가능하지만 또 다른 경우에는 특정 슬레이브 장치(S)와 마스터 장치(M) 사이에 데이터 송수신이 가능하지 않을 수도 있다. 이에 따라, 마스터 장치(M)는 자신이 관할하는 즉 데이터 송수신이 가능한 슬레이브 장치(S)들의 개수를 조절할 수 있다.
도 1에서는 마스터 장치(M)가 1개인 것으로 도시되고 있지만, 마스터 장치(M)는 2개 이상이 될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 2는 슬레이브 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참고하면, 슬레이브 장치(S)는 PMU(Phasor Measurement Unit, 10)와 통신부(12)를 포함할 수 있다.
PMU(10)는 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소의 적어도 하나 이상의 지점에서 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각과 같은 데이터를 측정할 수 있다.
통신부(12)는 PMU(10)에서 측정된 데이터를 통신 케이블을 이용하여 마스터 장치(M)로 전송할 수 있다. 또한, 통신부(12)는 마스터 장치(M)로부터 데이터, 예컨대 명령이나 제어 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 슬레이브 장치(S)나 해당 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소는 이러한 명령이나 제어 신호에 따라 특정 기능, 예컨대 선로 차단을 수행할 수 있다.
한편, PMU(10)에서 취득된 데이터는 동기화될 수 있다. 즉, PMU(10)에서 취득된 데이터는 GPS 무선 클럭(raiod clock)의 공통 시간으로 동기화될 수 있다. 각 변전소에 설치된 슬라이브 장치(S)의 PMU(10) 각각에서 취득된 데이터는 GPS 무선 클럭의 공통 시간으로 동기화될 수 있다.
도 3은 마스터 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참고하면, 마스터 장치(M)는 수신부(21), 제어부(23), 통신부(25), 메모리(29) 및 PMU(27)를 포함한다.
PMU(27)는 마스터 장치(M)가 설치된 변전소의 적어도 하나 이상의 지점에서 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각과 같은 데이터를 측정할 수 있다.
메모리(29)는 제어부(23)에서 판단된 결과나 분석된 결과를 저장하거나 마스터 장치(M)에 설정된 설정 데이터를 저장할 수 있다. 설정 데이터는 예컨대 관련 데이터 수신 가능한 슬레이브 장치(S)의 개수나 관련 데이터 수신 가능한 슬레이브 장치(S)의 식별 정보 등을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 판단 결과는 정전 관련 정보, 고장 관련 정보, 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소의 상태나 상황 정보 또는 그 변전소에 연결된 또 다른 변전소나 부하의 상태나 상황 정보 등일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같은 판단 결과는 수시로 또는 실시간으로 메모리(29)에 저장되어, 나중에 전력 망 사고시에 백 데이터(back data)로 활용될 수 이다.
수신부(21)는 슬레이브 장치(S)로부터 전송된 데이터를 입력한다.
통신부(25)는 슬레이브 장치(S)로 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 데이터는 명령이나 제어 신호일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 슬레이브 장치(S)는 이러한 명령이나 제어 신호에 따라 특정 기능, 예컨대 선로 차단을 수행할 수 있다.
예컨대, 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소에 연결된 공장에서 정전 사고가 발생되는 경우, 슬레이브 장치(S)에 의해 해당 정전 사고가 반영된 데이터가 측정되어 마스터 장치(M)로 전송될 수 있다. 마스터 장치(M)가 정전 사고가 반영된 데이터를 통해 해당 공장의 정전 사고를 파악한 후, 선로 차단에 대한 명령을 슬레이브 장치(S)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소는 해당 명령에 따라 슬레이브 장치(S)와 공장 사이에 설치된 선로가 차단되도록 제어할 수 있다.
제어부(23)는 수신부(21)를 통해 입력된 슬레이브 장치(S)로부터의 데이터를 바탕으로 해당 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소의 상태나 상황이나 그 변전소에 연결된 다른 변전소나 부하의 상태나 상황을 파악하고, 파악된 상태나 상황을 토대로 필요한 조치가 취해지도록 명령이나 제어 신호를 생성하여 통신부(25)를 통해 해당 슬레이브 장치(S)로 전송되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬레이브 장치(S)와 마스터 장치(M)로 구분되어, 슬레이브 장치(S)로부터 측정된 데이터를 마스터 장치(M)로 보내, 마스터 장치(M)에서 슬레이브 장치(S)에서 측정된 데이터를 바탕으로 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소 등에 필요한 조치가 취해지도록 제어함으로써, 정전 사고나 고장 사고로 인한 파급 효과(cascading phenomenon)를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬레이브 장치(S)에서 실시간으로 관련 데이터 측정이 가능하므로, 사고 방지가 실시간으로 이루어져 효율적인 전력 망 관리가 가능하다.
한편, 본 발명의 전력망 모니터링 시스템은 AC 계통뿐만 아니라 HVDC 계통 또는 AC 계통과 HVDC 계통의 연계 망에도 적용될 수 있다.
AC 계통과 HVDC 계통의 연계시 전력망 모니터링 시스템이 도 4에 도시된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력망 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력망 모니터링 시스템은 마스터 장치(M)와 마스터 장치(M)에 연결된 다수의 슬레이브 장치(S)를 포함한다.
마스터 장치(M)는 HVDC 계통의 직류 송전 변전소에 설치되고 슬레이브 장치(S)는 AC 계통의 변전소에 설치될 수 있다.
또는, 마스터 장치(M)가 AC 계통의 변전소에 설치되고 슬레이브 장치(S)가 HVDC 계통의 직류 송전 변전소에 설치될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
직류 송전 변전소는 AC 계통의 변전소에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 직류 송전 변전소는 AC 계통의 변전소에서 제공된 AC 전력, 즉 AC 전압을 DC 전압으로 변환시킬 수 있다. 만일 AC 계통의 변전소에서 제공된 AC 전압이 345kV AC 전압인 경우, 직류 송전 변전소는 345kV AC 전압을 765kV DC 전압으로 변전시킬 수 있다.
구체적으로, 만일 AC 계통의 변전소에서 제공된 AC 전압이 345kV AC 전압인 경우, 직류 송전 변전소는 345kV AC 전압을 765kV AC 전압으로 변전시킨 후, 765kV AC 전압을 765kV DC 전압으로 변환시킬 수 있다.
또는 먼저 345kV DC 전압으로의 직류 변환이 수행된 후, 이어서 765k DC 전압으로의 변전이 수행될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
직류 송전 변전소는 154kV 변전소, 345kV 변전소 및 765kV 변전소 중 하나를 포함할 수 있지만, 전력 손실의 최소화 측면에서 직류 송전 변전소는 765kV 변전소를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
예컨대, 마스터 장치(M)가 설치된 직류 송전 변전소는 최상급 변전소, 예컨대 765kV 직류 송전 변전소이고, 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소는 154kV 변전소나 345kV 변전소일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 4에 도시한 바와 같이, 마스터 장치(M)가 설치된 직류 송전 변전소가 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 송전하는 HVDC 계통이고, 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소가 AC 전압을 변전하는 AC 계통일 수 있다.
HVDC 계통에서 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소에 연결된 직류 송전 변전소가 송전 측 직류 송전 변전소이고, 송전 측 직류 송전 변전소에 연결된 또 다른 직류 송전 변전소가 수요 측 직류 송전 변전소일 수 있다.
수요 측 직류 송전 변전소에는 슬레이브 장치(S)가 설치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 수요 측 직류 송전 변전소에 설치된 슬레이브 장치(S) 또한 수요 측 직류 송전 변전소에서 측정된 데이터를 송전 측 직류 송전 변전소에 설치된 마스터 장치(M)로 전송할 수 있다.
수요 측 직류 송전 변전소는 765kV DC 전압을 765kV AC 전압으로 변환한 후, 765kV AC 전압을 345kV AC 전압이나 145kV AC 전압으로 변전시킬 수 있다.
슬레이브 장치(S)가 구비된 수요 측 직류 송전 변전소에 마스터 장치(M)가 구비된 AC 계통 변전소가 연결되고, 이 AC 계통 변전소에 적어도 하나 이상의 AC 계통 변전소가 연결될 수 있다. 적어도 하나 이상의 AC 계통 변전소에는 슬레이브 장치(S)가 설치될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 망 모니터링 시스템에서 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 마스터 장치에서의 동작 방법을 도시한다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 다수의 슬레이브 장치(S)로부터 전송된 PMU 데이터가 입력된다(S111).
여기서, PMU 데이터는 슬레이브 장치(S)의 PMU에서 측정된 데이터를 의미할 수 있다.
PMU 데이터로는 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각이 있다.
마스터 장치(M)의 제어부(23)는 PMU 데이터가 AC 계통의 PMU 데이터인지 HVDC 계통의 PMU 데이터인지를 확인한다(S113).
PMU 데이터는 AC 계통과 HVDC 계통에서 달라질 수 있다. 예컨대, AC 계통의 PMU 데이터는 정현파 형태의 무효/유효 전력, 전압 및 전류일 수 있다. 예컨대, HVDC 계통의 PMU 데이터는 일정한 레벨의 무효/유효 전력, 전압 및 전류일 수 있다.
만일 PMU 데이터가 AC 계통의 PMU 데이터인 경우, 제어부(23)는 AC 계통 기준으로 PMU 데이터를 분석한다(S115).
AC 계통의 PMU 데이터와 HVDC 계통의 PMU 데이터가 다르므로, 이들 각각에 맞는 기준으로 가지고 분석할 필요가 있다.
AC 계통의 PMU 데이터인 경우, 정현파의 파형이 변화하는 비율이 AC 계통의 PMU 데이터 분석을 위한 기준이 될 수 있다. 따라서, 정현파의 파형이 변화하는 비율 정도에 따라 AC 계통의 PMU 데이터를 분석할 수 있다.
예컨대, AC 계통의 PMU 데이터의 정현파의 파형 변화 비율이 기준 값으로 설정된 제1 비율을 초과하는 경우, 예컨대 해당 AC 계통의 PMU 데이터를 전송한 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소에 고장이 난 것으로 파악될 수 있다.
예컨대, AC 계통의 PMU 데이터의 정현파의 파형 변화 비율이 기준 값으로 설정되고 제1 비율보다 큰 제2 비율을 초과하는 경우, 예컨대 해당 AC 계통의 PMU 데이터를 전송한 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소에 정전 사고가 난 것으로 파악될 수 있다.
만일 PMU 데이터가 AC 계통의 PMU 데이터가 아닌 경우, PMU 데이터는 HVDC 계통의 PMU 데이터일 수 있다(S117).
이러한 경우, 제어부(23)는 HVDC 계통 기준으로 PMU 데이터를 분석한다(S119).
HVDC 계통의 PMU 데이터인 경우, 오프셋(offset) 값이 HVDC 계통의 PMU 데이터 분석을 위한 기준이 될 수 있다. 따라서, 다수의 오프셋 값 각각을 초과하는 정도에 따라 HVDC 계통의 PMU 데이터를 분석할 수 있다.
예컨대, HVDC 계통의 PMU 데이터의 직류 성분의 일정 레벨이 기준 값으로 설정된 제1 오프셋 값을 초과하는 경우, 예컨대 해당 HVDC 계통의 PMU 데이터를 전송한 슬레이브 장치(S)가 설치된 직류 송전 변전소에 고장이 난 것으로 파악될 수 있다.
예컨대, HVDC 계통의 PMU 데이터의 직류 성분의 일정 레벨이 기준 값으로 설정되고 제1 오프셋 값보다 큰 제2 오프셋 값을 초과하는 경우, 예컨대 해당 HVDC 계통의 PMU 데이터를 전송한 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소에 정전 사고가 난 것으로 파악될 수 있다.
제어부(23)는 분석 결과를 바탕으로 명령이나 제어 신호를 생성하고(S121), 상기 생성된 명령이나 제어 신호가 통신부(25)를 통해 해당 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소로 전송되도록 제어한다(S123).
이후, 해당 슬레이브 장치(S)가 설치된 변전소는 마스터 장치(M)에서 제공된 명령이나 제어 신호에 대응하는 조치를 취할 수 있다. 예컨대, 이러한 조치로는 해당 변전소에 연결된 다른 변전소나 부하 중에서 정전 사고를 발생시킨 변전소나 부하 사이의 선로를 차단시키거나, 해당 변전소의 고장이 복구되도록 제어하거나 고장 사실을 해당 변전소의 모니터를 통해 알릴 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
M: 마스터 장치
S: 슬레이브 장치
10, 27: PMU
12, 25: 통신부
21: 수신부
23: 제어부
29: 메모리

Claims (12)

  1. 다수의 변전소를 모니터링하고 AC 계통과 HVDC 계통의 연계 망에 적용되는 전력 망 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 다수의 변전소 중 적어도 하나 이상의 제1 변전소에 설치된 마스터 장치; 및
    상기 제1 변전소를 제외한 나머지 변전소에 설치되고, 상기 AC 계통의 변전소 또는 상기 HVDC 계통의 변전소에 설치되는 다수의 슬레이브 장치를 포함하고,
    상기 슬레이브 장치는,
    상기 슬레이브 장치가 설치된 변전소의 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각과 같은 제1 데이터를 측정하는 제1 PMU(Phasor Measurement Unit); 및
    상기 제1 PMU로부터 측정된 제1 데이터를 상기 마스터 장치로 전송하는 제1 통신부를 포함하고,
    상기 제1 데이터는,
    상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인 경우, 정현파 형태의 무효/유효 전력, 전압 및 전류를 포함하고,
    상기 제1 데이터가 상기 HVDC 계통의 데이터인 경우, 일정 레벨의 무효/유효 전력, 전압 및 전류를 포함하고,
    상기 마스터 장치는,
    상기 슬레이브 장치로부터 수신된 상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인지 또는 상기 HVDC 계통의 데이터인지 확인하고,
    상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인 경우, 상기 제1 데이터의 정현파의 파형 변화 비율을 이용하여 해당 슬레이브 장치가 설치된 변전소가 고장인지 또는 정전 사고인지 판단하고,
    상기 제1 데이터가 상기 HVDC 계통의 데이터인 경우, 상기 제1 데이터의 직류 성분의 일정 레벨을 이용하여 해당 슬레이브 장치가 설치된 변전소가 고장인지 또는 정전 사고인지 판단하고,
    상기 판단 결과를 반영하는 명령을 해당 슬레이브 장치로 전송하여 상기 판단 결과에 상응하는 조치가 취해지도록 해당 슬레이브를 제어하는
    전력 망 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터나 상기 명령은 통신 케이블 및 무선 통신 중 하나를 이용하여 상기 마스터 장치와 해당 슬레이브 장치 사이에 송수신되는 전력 망 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변전소는 154kV급 변전소, 345kV급 변전소 및 765kV급 변전소를 포함하고,
    상기 마스터 장치는 상기 765kV급 변전소에 설치되는 전력 망 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변전소는 직류 변환 및 송전이 가능한 직류 송전 변전소를 포함하고,
    상기 마스터 장치는 상기 직류 송전 변전소에 설치되는 전력 망 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 장치는,
    상기 슬레이브 장치로부터 전송된 데이터를 수신받는 수신부;
    상기 수신부로 수신된 데이터를 분석하여 해당 슬레이브 장치의 조치를 위한 명령을 생성하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 생성된 명령을 해당 슬레이브 장치로 전송하는 통신부를 포함하는 전력 망 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마스터 장치는,
    상기 마스터 장치가 설치된 변전소의 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각과 같은 데이터를 측정하는 PMU; 및
    상기 제어부에서 분석된 결과나 상기 마스터 장치에 설정된 설정 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하는 전력 망 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정 데이터는 데이터 수신 가능한 슬레이브 장치의 개수 및 데이터 수신 가능한 슬레이브 장치의 식별 정보를 포함하는 전력 망 모니터링 시스템.
  9. 다수의 변전소를 모니터링하고 AC 계통과 HVDC 계통의 연계 망에 적용되는 전력 망 모니터링 시스템의 전력 망 모니터링 방법에 있어서,
    마스터 장치가 슬레이브 장치로부터 제1 데이터를 수신하는 단계;
    상기 마스터 장치가, 상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인지 또는 상기 HVDC 계통의 데이터인지 확인하는 단계;
    상기 마스터 장치가, 상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인 경우 상기 제1 데이터의 정현파의 파형 변화 비율을 이용하여 해당 슬레이브 장치가 설치된 변전소가 고장인지 또는 정전 사고인지 판단하고, 상기 제1 데이터가 상기 HVDC 계통의 데이터인 경우 상기 제1 데이터의 직류 성분의 일정 레벨을 이용하여 해당 슬레이브 장치가 설치된 변전소가 고장인지 또는 정전 사고인지 판단하는 단계; 및
    상기 마스터 장치가, 상기 판단 결과를 반영하는 명령을 해당 슬레이브 장치로 전송하여 상기 판단 결과에 상응하는 조치가 취해지도록 해당 슬레이브를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 망 모니터링 시스템은,
    다수의 변전소 중 적어도 하나 이상의 제1 변전소에 설치된 상기 마스터 장치; 및
    상기 제1 변전소를 제외한 나머지 변전소에 설치되고, 상기 AC 계통의 변전소 또는 상기 HVDC 계통의 변전소에 설치되는 다수의 슬레이브 장치를 포함하고,
    상기 슬레이브 장치는,
    상기 슬레이브 장치가 설치된 변전소의 무효/유효 전력, 전압 및 전류의 크기 및 위상각과 같은 제1 데이터를 측정하는 제1 PMU(Phasor Measurement Unit); 및
    상기 제1 PMU로부터 측정된 제1 데이터를 상기 마스터 장치로 전송하는 제1 통신부를 포함하고,
    상기 제1 데이터는,
    상기 제1 데이터가 상기 AC 계통의 데이터인 경우, 정현파 형태의 무효/유효 전력, 전압 및 전류를 포함하고,
    상기 제1 데이터가 상기 HVDC 계통의 데이터인 경우, 일정 레벨의 무효/유효 전력, 전압 및 전류를 포함하는
    전력 망 모니터링 시스템의 전력 망 모니터링 방법.
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  12. 삭제
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