KR102088740B1 - An artificial intelligence-based parameter setting value automatic calculation protection relays - Google Patents

An artificial intelligence-based parameter setting value automatic calculation protection relays Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치를 공개한다. 이 장치는 계기용 변류기 및 계기용 변압기로부터 입력 정보를 인가받아 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환하는 입력 변환부; 상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 필터링 및 인코딩하여 임시 저장하는 입력부; 복수개의 소자 중 전력 계통 사고가 발생한 소자에 대해서 상기 임시 저장된 데이터를 고장 사고 사례 파형 데이터로 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하는 데이터 처리부; 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 탑재하여, 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 인가받아 셋팅 파라미터 값으로 자동 셋팅하고, 전력 설비 운전시에 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값의 적정성 여부를 실시간 판단하는 셋팅부; 외부로부터 접점을 입력받거나 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력하는 출력 인터페이스; 및 상기 복수개의 보호 계전기와 통신하면서, 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값을 전송하는 통신부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses an artificial intelligence based automatic calculation protection relay device. The device includes an input converter that receives input information from a current transformer for an instrument and a transformer for an instrument and converts the data into a plurality of protective relays; An input unit for receiving the converted data for the plurality of protective relays, filtering and encoding, and temporarily storing the encoded data; A data processing unit that analyzes a power system accident of the corresponding device by referring to the temporarily stored data as a failure event case waveform data for a device in which a power system accident occurs among a plurality of devices; A setting unit that is equipped with an automatic calculation program for correcting the protective relay, receives data about the collected equipment to be protected, automatically sets the setting parameter value, and determines in real time whether or not the automatically set setting parameter value is appropriate when operating the power facility. ; An output interface for receiving a contact from the outside or outputting a blocking signal by configuring a protection element operation output as logic; And a communication unit that communicates with the plurality of protection relays and transmits the automatically set setting parameter value.

Description

인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치{An artificial intelligence-based parameter setting value automatic calculation protection relays}An artificial intelligence-based parameter setting value automatic calculation protection relays

본 발명은 보호 계전 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자가 보호 계전기 정정에 필요한 자료만 입력하면, 인공 지능부가 보호 계전기 셋팅까지 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅하고, 다양한 전력 계통 사고에 대하여 스마트한 계통 고장 보호 관리를 수행함으로써, 보호 계전기 정정 오류를 최소화하고 보호 계전기의 오동작을 방지할 수 있는 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protective relay device, in particular, when the user inputs only the data necessary for correcting the protective relay, the artificial intelligence unit automatically calculates the protection relay setting and automatically sets it, and protects smart system failures against various power system accidents By performing management, the present invention relates to an artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device capable of minimizing a protection relay correction error and preventing malfunction of the protection relay.

전력 계통은 고장 발생으로 인한 구간 절체 및 복구, 기기나 설비의 점검 등으로 인해 종종 그 구성이 변경된다.The power system often changes its configuration due to section switching and restoration due to failure, and inspection of equipment and facilities.

이 경우, 고장 전류와 같은 보호 계전기 정정에 필요한 요소들이 변경될 수 있다. In this case, factors necessary for correcting the protective relay, such as a fault current, can be changed.

따라서, 계통 구성 변경 시 적절한 보호를 위하여 변경된 계통 구성에 맞게 보호 계전기들의 정정 값을 바꾸어줄 필요가 있다.Therefore, it is necessary to change the correction values of the protective relays according to the changed system configuration for proper protection when the system configuration is changed.

하지만, 정정 업무는 상당히 어려운 작업 중의 하나이며, 현재 정정 전문가에 의하여 수작업으로 이루어지고 있어 빈번한 계통 구성 변경에 실시간으로 대응하기 어려운 문제점이 있었다.However, the correction task is one of the most difficult tasks, and it is difficult to respond to frequent system configuration changes in real time because it is currently performed manually by a correction expert.

자동 재폐로 차단기는 설치 지점의 부하 측 고장 발생 시, 고장 전류를 감지하여 지정된 시간에 과 전류를 스스로 고속도 차단하고, 자동으로 재폐로 동작을 수행하여 고장 구간에 재 가압한다. The automatic reclose circuit breaker detects a fault current when a load side failure occurs at the installation point, cuts off the overcurrent at a high speed by itself at a specified time, and automatically recloses to re-pressurize the fault section.

순간 고장시 차단기는 차단-재폐로 동작을 되풀이하여 순간 고장을 제거할 수 있는 기회를 제공하여 선로의 정전을 예방할 수 있다.In the event of an instantaneous failure, the circuit breaker can prevent an outage of the line by providing an opportunity to eliminate the instantaneous failure by repeating the operation of blocking-reclosing.

또한, 일시 고장시 차단기는 정정 횟수만큼 동작한 후에 영구 개방됨으로써, 고장 구간을 분리하여 정전 구역을 최소화할 수 있는 가장 이상적인 전류 감지식 과 전류 보호 장치이다. In addition, the circuit breaker is the most ideal current-sensing and current protection device capable of separating the failure section and minimizing the power failure area by permanently opening the circuit breaker after a certain number of times of operation in the event of a temporary failure.

수목 접촉 등의 이물 접촉 고장과 같은 순간 고장이 많이 발생하는 야외 지역의 장 선로에서 차단기의 사용 효율을 높일 수 있다.It is possible to increase the use efficiency of the circuit breaker in a long line in an outdoor area where a large number of instantaneous failures occur, such as a foreign object contact failure such as tree contact.

전력 계통은 수많은 발전소, 변전소, 및 송배전 선로 등의 요소를 포함하는 매우 복잡한 구조로 되어 있다. The power system has a very complex structure that includes elements such as numerous power plants, substations, and transmission and distribution lines.

이러한 전력 계통은 일정한 전압과 주파수를 가져야 하고, 수요에 맞는 전력을 공급하도록 신뢰성 있게 운영되어야 한다. These power systems must have a constant voltage and frequency, and must be reliably operated to supply power to meet demand.

그러나, 수요자의 의사에 따라 항상 변동하는 전력 수요와 자연 상태에서의 고장은 전압, 주파수 등에 영향을 미쳐 신뢰성 있는 전력의 공급을 어렵게 만든다.However, according to the consumer's intention, the ever-changing power demand and natural failures affect voltage, frequency, etc., making it difficult to supply reliable power.

특히, 전력 계통에서 고장이 발생할 경우, 고장 지점에서는 매우 큰 전류가 발생하여 인명 피해나 수많은 재산 피해는 물론 대규모 정전을 유발하게 될 수 있다.In particular, when a failure occurs in the power system, a very large current is generated at the point of failure, which may cause a large power outage as well as damage to humans and numerous property.

계전기(Relay)는 위와 같은 비정상적인 계통 조건을 검출하고 가능한 한 신속하게 반응하여 계통을 정상상태로 되돌리는 역할을 한다. The relay detects such abnormal system conditions and reacts as quickly as possible to return the system to a normal state.

이러한 계전기를 보호 계전기(Protective Relay)라고도 불리며, 이러한 역할을 수행할 수 있도록 계획하고 설치한 시스템을 보호 계전 시스템(Protective Relay System)이라고 한다.Such a relay is also called a protective relay, and a system designed and installed to perform this role is called a protective relay system.

그런데, 수배전반의 보호 계전기 동작시 비전문가는 당황하는 경우가 대부분이고, 제품 매뉴얼을 숙지하고 있는 전문가도 응급 조치를 적절하게 하지 못하는 경우가 있으며, 응급 조치를 하는 경우에도 상황에 따라 일관성이 결여되는 문제점이 있다.However, most of the non-experts are embarrassed when operating the protective relay of the switchgear, and even experts who are familiar with the product manual may not be able to adequately respond to emergency measures. There is this.

보호 계전 시스템을 구성하는데 각 설비 별로 그에 적합한 보호 계전기를 채택하고 보호 구간을 정하고 이들이 서로 잘 협조하여(Relay Coordination) 최적의 동작 특성과 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.In constructing the protective relay system, a suitable protective relay is adopted for each facility, a protection section is determined, and they are well cooperated with each other (Relay Coordination) to ensure optimum operation characteristics and reliability.

신뢰성 있는 동작과 신속한 고장 구간의 선택 차단을 위해 각 설비 즉, 발전기(Generator), 변압기(transformer) 보호, 모선(Bus), 송배전선(Line), 전동기 (Motor) 별로 그에 적합한 보호 계전 시스템 및 보호 범위를 가져야 한다.Suitable relay system and protection for each facility, such as generator, transformer protection, bus, transmission and distribution lines, and motors, for reliable operation and rapid failure selection Should have scope.

또한, 신뢰성 있는 동작 및 보호 계전기의 오동작 또는 부동작에 따른 파급을 방지하기 위해 앞의 보호 범위가 서로 중첩되도록 구성하는데, 주 보호(Primary Protection)는 보호 범위 내의 고장을 가장 먼저 검출하여 선택 차단할 수 있도록 동작하는 보호 계전기를 말하고, 후비 보호(Backup Protection)는 주 보호가 실패할 경우 확대 파급 방지를 위해 동작하는 보호 계전기를 말한다.In addition, the above protection ranges are configured to overlap with each other in order to prevent a ripple caused by malfunction or non-operation of reliable operation and protection relays, and primary protection can be selected and blocked by detecting the failure within the protection range first. The protection relay is operated so as to be able to operate, and the backup protection refers to a protection relay that is operated to prevent the expansion and ripple when the main protection fails.

즉, 보호 계전기에서 검출하는 정보(전압, 전류, 주파수, 위상 등)를 근거로 보호 계전기가 전력 설비의 이상 유무를 정확하게 판단이 가능하도록 요구하는 각종 파라미터를 입력하기 위하기 위해 필요한 문서를 작성하는 일련의 작업을 보호 계전기 정정(Protection Relay Setting Study)이라고 한다. That is, based on the information (voltage, current, frequency, phase, etc.) detected by the protective relay, a document necessary to input various parameters required for the protective relay to accurately determine whether or not the power facility is abnormal can be prepared. The series of tasks is called Protection Relay Setting Study.

특히, 보호 계전기는 오직 보호 계전기에 셋팅된 파라미터를 기준으로 판단하는 장치이므로, 정정 오류 시에는 오동작 또는 부동작으로 인해 큰 사고로 확대할 수 있는 문제점이 있었다. Particularly, since the protection relay is a device that judges only based on the parameters set in the protection relay, there is a problem that it can be expanded to a big accident due to malfunction or non-operation in the case of a correction error.

또한, 정정 업무는 상당히 어려운 작업 중의 하나이므로 현재는 정정 전문가에 의하여 수작업으로 이루어지고 있어, 빈번한 계통 변화에 실시간으로 대응하기란 사실상 불가능한 한계가 있었다. In addition, since the correction task is one of the most difficult tasks, it is currently performed manually by a correction expert, and it is practically impossible to respond to frequent system changes in real time.

한편, 과 전류 차단 보호 계전 방식은 통상 자 구간에 대한 주 보호와 동시에 인접 구간에 대한 후비 보호를 겸하므로, 인접 구간의 계전기와의 협조에 대하여도 충분히 고려하여야만 한다. On the other hand, since the overcurrent cutoff protection relay system serves as the main protection for the normal child section and the rear end protection for the adjacent section, coordination with the relay in the adjacent section must be sufficiently considered.

그래서, 계통 변화에 대한 정정은 픽업 전류의 정정과 동작 시간의 정정으로 나누어 생각할 수 있다.Therefore, correction for the system change can be considered by dividing it into correction of pickup current and correction of operating time.

먼저, 픽업 전류의 정정을 살펴보면, 보호 계전기 동작 임계값인 픽업 전류는 자구간의 사고는 물론 인접 구간의 후비 보호까지도 완전하게 할 수 있어야 한다. First, looking at the correction of the pickup current, the protection relay operation threshold value, the pickup current, must be able to completely protect not only accidents in the magnetic domain but also protection in the adjacent segment.

픽업 전류는 탭(tap)으로 결정되는데 오동작을 피하고 감도를 높이기 위하여 최대 부하 전류보다는 커야 하고 최소 고장 전류보다는 작아야 한다. The pickup current is determined by tap, which must be greater than the maximum load current and less than the minimum fault current to avoid malfunction and increase sensitivity.

보통 최대 부하의 125~150 %로 정하며, 최소 고장 전류는 과 전류 계전기의 종류에 따라 2선 단락이나 2선 지락 사고를 상정하여 계산한다.It is usually set at 125 to 150% of the maximum load, and the minimum fault current is calculated by assuming a 2-wire short circuit or 2-wire ground fault depending on the type of the overcurrent relay.

다음, 동작 시간의 정정을 살펴보면, 탭에 의한 픽업 전류의 정정이 끝나면, 인접 구간의 과 전류 계전 기간에 협조를 이루기 위하여 타임 다이얼(time dial) 또는 타임 레버(time lever)로 동작 시간을 결정한다. Next, looking at the correction of the operation time, when the correction of the pickup current by the tap is finished, the operation time is determined by a time dial or a time lever in order to cooperate with the overcurrent relay period of the adjacent section. .

보호 계전기는 자 구간 고장에서는 최대한 빨리 동작해야 하고, 인접 구간의 고장에 대해서는 협조 시간을 가지고 동작해야 한다. The protective relay should operate as soon as possible in the case of a fault in its own section, and with a cooperative time for a fault in the adjacent section.

도 1은 종래 기술에서 과 전류 계전기의 재정정의 필요성을 보여주는 배전 계통을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a distribution system showing the necessity of redefining an overcurrent relay in the prior art.

전력 계통은 부하 절체 및 복구 그리고 기기나 설비의 점검 등으로 인해 종종 변경될 수 있으며 특히 배전 계통은 계통 구성 변경이 빈번하다. Power systems can often be changed due to load transfer and recovery, and inspection of equipment or equipment, and in particular, distribution system changes frequently.

도 1을 참조하면, 계통의 초기 상태는 C와 G 계전기 쪽 차단기가 개방 상태로서 제1 변전소에서 제1 부하로 전력이 공급된다. Referring to FIG. 1, in the initial state of the system, the circuit breakers on the C and G relays are open, and power is supplied from the first substation to the first load.

따라서, 계전기 E와 F의 픽업 전류를 구하기 위한 단락 임피던스는 각각 제1 변전소의 앞쪽 계통을 포함하여 계전기 설치점까지의 선로 임피던스를 포함한 값이 된다. Therefore, the short-circuit impedance for obtaining the pickup currents of the relays E and F is a value including the line impedance to the relay installation point including the front system of the first substation, respectively.

다음으로 A쪽 차단기가 배전 계통의 고장 수리 등의 이유로 개방이 되고 C쪽 차단기가 닫히면 이번엔 제2 변전소에서 부하1로 전력이 공급된다. Next, when the breaker on the A side is opened for reasons such as repair of the power distribution system, and when the breaker on the C side is closed, power is supplied to the load 1 from the second substation.

따라서, 계전기 B, E, F의 단락 임피던스는 바뀌게 된다. Therefore, the short circuit impedances of relays B, E, and F are changed.

또한, G쪽 차단기의 투입 및 개방에 따라 부하의 변동 또한 항상 유동적일 수 있다.In addition, the fluctuation of the load may always be fluid with the input and opening of the G-side breaker.

이러한 상황에서 적절한 보호를 위하여 가변적으로 변할 수 있는 계통의 상황에 대하여 정정값에 영향을 받는 모든 계전기는 유동적으로 계전기의 정정값을 변경할 필요가 있다. For proper protection in this situation, all relays that are affected by the correction value for the situation of a system that can be variably changed need to change the correction value of the relay flexibly.

그러나, 종래에는 계전기의 정정값을 변경하는 것이 상당히 어려운 작업이며 정정 전문가에 의해 수작업으로 이루어지기 때문에, 이와 같이 계통 변화가 일어나더라도 피보호 기기의 재정정은 실제로 이루어지지 않고 있는 실정이었다.However, in the related art, it is quite difficult to change the corrected value of the relay, and it is performed manually by a correction expert. Therefore, even if such a system change occurs, realignment of the equipment to be protected has not been actually performed.

또한, 종래의 배전 계통 보호 협조 정정 장치는 보호 계전기의 제작사 및 모델별로 요구되는 셋팅 파라미터 산출을 수작업으로 하고, 계산 과정과 결과를 타이핑하여 문서화했어야 하므로, 그 과정에서 오류가 발생할 가능성이 매우 높았다.In addition, the conventional distribution system protection coordination correcting device was required to manually calculate the setting parameters required for each manufacturer and model of the protective relay, and to type and document the calculation process and results, and thus the possibility of an error in the process was very high.

이와 같이, 계통의 변화에 따른 보호 계전기의 정정이 용이하지 않기 때문에, 보호 계전기에서 고장을 검출하는 감도를 가능한 낮게 취하고 있는 실정이며, 그 결과 고감도의 고장 검출이 어려운 한계가 있었다.As described above, since it is not easy to correct the protection relay according to a change in the system, the sensitivity of detecting a failure in the protection relay is taken as low as possible, and as a result, there is a limitation that it is difficult to detect a high-sensitivity failure.

과 전류 보호 계전기의 일반적인 동작 임무는 부하 전류와 고장 전류를 판정하고, 고장시에 주위 보호 계전기와 협조를 이루며 가능한 빨리 고장을 제거하는 것이다. The general operating task of the overcurrent protection relay is to determine the load current and the fault current, and in the event of a fault, cooperate with the surrounding protection relay and eliminate the fault as soon as possible.

과 전류 계전기에 의한 보호 방식은 송,배전선의 보호 계전 방식 중에서도 가장 기본적인 방식이고 간단하며, 경제적인 이점을 가지고 있다. The protection method by the overcurrent relay is the most basic method among the protection relay methods of the transmission and distribution lines, and is simple and has economic advantages.

현재 주 보호로에서는 비교적 저압의 방사성 송,배전선이나 변전소의 소내 회로의 보호에 한하며 일반적으로 후비 보호로서 사용되고 있다. Currently, the main protection path is limited to the protection of relatively low-voltage radioactive transmission and distribution lines and on-board circuits of substations, and is generally used as a back-end protection.

하지만, 전술한 바와 같이, 계통의 변화에 따른 보호 계전기의 정정이 용이하지 않으므로, 최소 고장 전류의 값을 높게 설정하는 등 고장을 검출하는 감도를 가능한 한 낮게 취해야 하는 한계가 있었다.However, as described above, since it is not easy to correct the protective relay according to a change in the system, there is a limit to take the sensitivity to detect the failure as low as possible, such as setting the value of the minimum failure current high.

과 전류 계전기의 기본 원리는 송,배전선에 사고 발생시 상시 부하 전류보다 큰 사고 전류가 흐르는 것을 검출해서 큰 사고 전류에 빨리 동작하도록 사고 전류에 반비례하는 시간에 차단 신호를 내도록 동작하는 것이다. The basic principle of the overcurrent relay is to detect that an accident current greater than the load current always flows when an accident occurs in the transmission and distribution lines, and operate to issue a cut-off signal at a time inversely proportional to the accident current so that it operates quickly at a large accident current.

즉, 최대 부하 전류보다 크고 최소 고장 전류보다 작은 값을 보호 계전기의 동작 임계값인 픽업 전류로 설정하고, 이 이상의 전류가 계통에 흐르면 사고로 판단하여 주위 보호 계전기와 시간 협조를 이루어 동작하는 것이다.That is, a value greater than the maximum load current and less than the minimum fault current is set as a pickup current, which is an operation threshold value of the protective relay, and when more than this current flows into the system, it is determined as an accident and operates in time cooperation with the surrounding protective relay.

한편, 인공 지능(Artificial Intelligence, AI)은 인간의 뇌와 뉴런 신경망을 모방해 언젠가는 컴퓨터나 로봇들이 인간처럼 사고하고 행동하게 하는 것이다. On the other hand, artificial intelligence (AI) mimics the human brain and neuronal neural networks, so that computers or robots someday think and act like humans.

예를 들어, 우리는 사진만으로 개와 고양이를 아주 쉽게 구분할 수 있지만 컴퓨터는 구분하지 못한다. For example, we can distinguish dogs and cats very easily from pictures alone, but not computers.

이를 위해 “머신 러닝(Machine Learning, ML)” 기법이 고안되었는데, 이 기법은 많은 데이터를 컴퓨터에 입력하고 비슷한 것끼리 분류하도록 하는 기술로서, 저장된 개 사진과 비슷한 사진이 입력되면, 이를 개 사진이라고 컴퓨터가 분류하도록 하는 것이다. To this end, the “Machine Learning (ML)” technique was devised, which is a technique that inputs a lot of data into a computer and classifies the similar ones. The computer is sorting.

데이터를 어떻게 분류할 것인가에 따라, 의사결정 나무(Decision Tree)나 베이지안 망(Bayesian network), 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM), 그리고 인공 신경망(Artificial neural network) 등 많은 머신 러닝 알고리즘이 등장했다. Depending on how you classify your data, many machine learning algorithms, such as decision trees, Bayesian networks, support vector machines (SVMs), and artificial neural networks, appear. did.

그 중에 인공 신경망 알고리즘에서 파생된 딥 러닝(Deep Learning, DL)은 인공 신경망을 이용하여 데이터를 군집화하거나 분류하는데 사용하는 기술이다. Among them, deep learning (DL) derived from an artificial neural network algorithm is a technique used to cluster or classify data using an artificial neural network.

머신 러닝과 인지 과학에서의 인공 신경망은 생물학의 신경망(동물의 중추 신경계)에서 영감을 얻은 통계학적 학습 알고리즘이다. Artificial neural networks in machine learning and cognitive science are statistical learning algorithms inspired by biological neural networks (the animal's central nervous system).

인공 신경망은 시냅스(synapse)의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(node)이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 가리킨다. The artificial neural network refers to an overall model having a problem-solving ability by changing the strength of synaptic binding through learning of artificial neurons that form a network through the combination of synapses.

인공 신경망을 이용하는 딥 러닝의 핵심은 분류를 통한 예측이다. The key to deep learning using artificial neural networks is prediction through classification.

수많은 데이터 속에서 패턴을 발견해 인간이 사물을 구분하듯 컴퓨터가 데이터를 나눈다. Computers share data just as humans distinguish objects by discovering patterns among numerous data.

이 같은 분별 방식은 지도자(감독자/교사)의 신호(정답) 입력에 의해서 문제에 최적화되어 가는 지도(감독/교사) 학습과 지도자의 교사 신호를 필요로 하지 않는 비지도(감독/교사) 학습이 있다. This type of discrimination includes instruction (director / teacher) learning that is optimized for the problem by inputting the signal (correct answer) from the leader (supervisor / teacher) and unsupervised (director / teacher) learning that does not require the teacher's signal. have.

일반적으로 입력으로부터 값을 계산하는 뉴런 시스템의 상호 연결로 표현되고 적응성이 있어 패턴 인식과 같은 기계 학습을 수행할 수 있다. In general, it is expressed as an interconnection of neuron systems that calculate values from inputs, and is adaptable to perform machine learning such as pattern recognition.

데이터로부터 학습하는 다른 기계 학습과 같이, 신경망은 일반적으로 규칙 기반 프로그래밍으로 풀기 어려운 컴퓨터 비전(vision) 또는 음성 인식과 같은 다양한 범위의 문제를 푸는 데 이용된다.Like other machine learning learning from data, neural networks are commonly used to solve a wide range of problems, such as computer vision or speech recognition, which are difficult to solve with rule-based programming.

즉, 어떠한 데이터가 있을 때 이를 컴퓨터가 인지할 수 있는 형태(예를 들어 이미지의 경우 픽셀정보를 열 벡터로 표현하는 툴)로 표현하고 이를 학습에 적용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있으며, 이러한 노력의 결과로 심층 신경망(deep neural networks), 합성 곱 신경망(convolutional neural network), 순환 신경망(Recurrent neural network)와 같은 다양한 딥 러닝 기법들이 컴퓨터 비젼, 음성 인식, 자연어 처리, 음성/신호 처리 등의 분야에 적용되어 우수한 성능의 응용 프로그램들이 개발되고 있다.That is, when there is any data, many studies have been conducted to express it in a form that a computer can recognize (for example, a tool that expresses pixel information as a column vector in the case of an image) and apply it to learning. As a result, various deep learning techniques such as deep neural networks, convolutional neural networks, and recurrent neural networks are used in areas such as computer vision, speech recognition, natural language processing, and speech / signal processing. Application programs with excellent performance are being developed.

한편, 사물 인터넷(Internet of Things, IOT) 방식은 통신망을 이용하여 사람이나 지능화된 기기에게 사물 정보를 제공하거나, 사람이나 지능화된 기기가 사물의 상태를 제어하기 위한 통신을 의미한다. On the other hand, the Internet of Things (IOT) method refers to communication for providing object information to a person or an intelligent device using a communication network, or for a person or an intelligent device to control the state of an object.

과거 1990년대 전후반의 사물 인터넷 통신은 단순한 P2P(Point-to-Point) 연결을 위한 일대일 혹은 일대 다수의 통신을 의미하였다면, 궁극적으로 사물 인터넷 통신에서 지향하고자 하는 것은 위치 인식, 상황 인식, 증강 현실 도입 등으로 개인 혹은 상황에 맞춤적으로 인간의 제어 없이 또는 인간의 개입을 최소화한 상태에서 자동적으로 동작하면서 보다 향상된 사물 인터넷 통신 서비스의 품질과 안정성을 목표로 한다.In the past, the Internet of Things in the early and early 1990s meant one-to-one or one-to-many communication for simple P2P (Point-to-Point) connection, and ultimately, the goal of IoT communication is location awareness, situational awareness, and augmented reality. It aims to improve the quality and stability of Internet of Things (IoT) communication services by automatically operating without human control or with minimal human intervention tailored to the individual or situation.

현재 대표적으로 원격 검침, 건물 또는 시설물 관리, 자판기 관리, 실내 조명 조절 서비스, 교통 정보 및 차량 관제, 긴급 출동, 화재 경보기, 방범 경보 장치, 텔레매틱스, 무선 결재 분야 서비스 등 매우 다양한 서비스가 사물 인터넷 서비스로서 제공되고 있다. Currently, a wide variety of services, such as remote meter reading, building or facility management, vending machine management, indoor lighting control service, traffic information and vehicle control, emergency dispatch, fire alarm, security alarm devices, telematics, wireless payment service, etc. Is being provided.

사물 인터넷 통신은 사물 장치간의 통신으로 기존의 사람 중심의 H2H(Human-to-Human) 통신과는 여러 특징에서 차이를 보인다. Internet of things communication is a communication between devices, and it shows a difference in many characteristics from the existing human-centered human-to-human (H2H) communication.

이러한 특성의 차이에서부터 기술적으로 필요한 기술이 달라질 수 있고 사물 인터넷 통신을 이용하는 활용 분야에 따라서도 필요한 특성은 조금씩 달라질 수 있다.From these differences in characteristics, technically necessary technologies may vary, and required characteristics may vary slightly depending on the application field using IoT communication.

이에 본 발명자들은 사용자가 보호 계전기 정정에 필요한 자료만 입력하면, 인공 지능부 및 빅 데이터베이스가 머신 러닝 기법을 이용하여 보호 계전기 셋팅까지 내부적으로 자동 셋팅하고, 다양한 전력 계통 사고에 대하여 고장을 검출하는 감도를 낮출 필요 없이 사물 인터넷 기기에 대해서도 스마트한 전력 계통 고장 보호 관리를 수행할 수 있는 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치를 제안하고자 한다.Accordingly, the present inventors, when the user inputs only the data necessary for correcting the protective relay, the artificial intelligence unit and the big database automatically set the protection relay setting internally by using machine learning techniques, and detect the failure for various power system accidents. We would like to propose an artificial intelligence-based automatic correction protection relay device that can perform smart power system failure protection management for IoT devices without lowering.

KR 10-1030986 B1KR 10-1030986 B1

본 발명의 목적은 사용자가 보호 계전기 정정에 필요한 자료만 입력하면, 인공 지능부가 보호 계전기 셋팅까지 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅하고, 다양한 전력 계통 사고의 빅 데이터베이스를 활용하여 스마트한 계통 고장 보호 관리를 수행하는 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치를 제공하는 것이다.The object of the present invention is that when the user inputs only the data necessary for correcting the protective relay, the artificial intelligence unit automatically calculates and sets the protective relay internally and automatically manages the smart system fault protection management by utilizing the big database of various power system accidents. It is to provide an automatic artificial intelligence-based correction value protection relay device to perform.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 계기용 변류기 및 계기용 변압기로부터 입력 정보를 인가받아 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환하는 입력 변환부; 상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 필터링 및 인코딩하여 임시 저장하는 입력부; 복수개의 소자 중 전력 계통 사고가 발생한 소자에 대해서 상기 임시 저장된 데이터를 고장 사고 사례 파형 데이터로 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하는 데이터 처리부; 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 탑재하여, 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 인가받아 셋팅 파라미터 값으로 자동 셋팅하고, 전력 설비 운전시에 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값의 적정성 여부를 실시간 판단하는 셋팅부; 외부로부터 접점을 입력받거나 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력하는 출력 인터페이스; 및 상기 복수개의 보호 계전기와 통신하면서, 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값을 전송하는 통신부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object is an input conversion unit that receives input information from the current transformer and the transformer for the instrument and converts it into a plurality of protection relay data; An input unit for receiving the converted data for the plurality of protective relays, filtering and encoding, and temporarily storing the encoded data; A data processing unit that analyzes a power system accident of the corresponding device by referring to the temporarily stored data as a failure event case waveform data for a device in which a power system accident occurs among a plurality of devices; A setting unit that is equipped with an automatic calculation program for correcting the protective relay, receives data about the collected equipment to be protected, automatically sets the setting parameter value, and determines in real time whether or not the automatically set setting parameter value is appropriate when operating the power facility. ; An output interface for receiving a contact from the outside or outputting a blocking signal by configuring a protection element operation output as logic; And a communication unit that communicates with the plurality of protection relays and transmits the automatically set setting parameter value.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 입력부는 상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 저 대역 통과 필터링하는 복수개의 필터; 상기 필터링된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 샘플링 펄스 클럭에 동기하여 분주시키는 복수개의 샘플링 홀더; 상기 분주된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 인코딩하여 출력하는 멀티플렉서; 상기 인코딩된 보호 계전기용 데이터를 인가받아 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터; 및 상기 변환된 디지털 데이터를 인가받아 임시 저장하는 버퍼;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The input unit of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object is a plurality of filters for receiving the converted data for the plurality of protection relays and low-pass filtering; A plurality of sampling holders receiving the filtered data for a plurality of protective relays and dispensing in synchronization with a sampling pulse clock; A multiplexer for receiving and encoding the divided plurality of protective relay data; An AD converter that receives the encoded protective relay data and converts it into digital data; And a buffer for receiving and temporarily storing the converted digital data.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 데이터 처리부는 상기 임시 저장된 데이터를 인가받아 상기 빅 데이터베이스와 연동하여 상기 고장 사고 사례 파형 빅 데이터로 저장하는 롬; 및 상기 전력 계통 사고가 발생한 해당 소자에 대해서 상기 저장된 고장 사고 사례 파형 데이터를 참조하여, 해당 소자의 상기 전력 계통 사고를 분석하는 고장 분석부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The data processing unit of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object receives the temporarily stored data and interlocks with the big database to store the failure accident case waveform as big data; And a failure analysis unit that analyzes the power system accident of the corresponding device by referring to the stored fault incident case waveform data for the corresponding device where the power system accident has occurred.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 입력부는 상기 접점 입력을 인가받아 상기 전력 계통 사고가 발생한 해당 소자에 대하여 상기 출력 인터페이스로 전달하여 상기 차단 신호를 발생하는 입력 인터페이스;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The input unit of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object receives the contact input and transmits it to the output interface for the device having the power system accident and generates the blocking signal It characterized in that it further comprises an input interface;

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 인공 지능부는 선정된 피보호 기기의 상기 셋팅 파라미터 값을 실시간 확인하여, 변경이 필요하다고 판단된 경우 자동으로 해당 보호 계전기의 보호 요소 셋팅값을 변경하는 것을 특징으로 한다.Automatic calculation of artificial intelligence based correction value of the present invention for achieving the above object The artificial intelligence unit of the relay device checks the setting parameter value of the selected protected device in real time, and automatically protects it when it is determined that a change is necessary It is characterized by changing the setting value of the protective element of the relay.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 인공 지능부는 실제 고장 파형 또는 전자기적 과도 해석 프로그램을 이용하여 고장 전류를 시뮬레이션한 결과값을 고장 사례별로 고장 사고 파형을 상기 롬에 저장하고, 전력 장비 운행시 상기 저장된 고장 사고 파형과 유사한 패턴의 고장 사고 파형이 검출되는 경우 동일한 사고로 인지하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the artificial intelligence part of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention uses the actual failure waveform or the electromagnetic transient analysis program to simulate the failure current for each failure case. It is characterized in that it is stored in the ROM, and is recognized as the same accident when a failure accident waveform having a pattern similar to the stored failure accident waveform is detected when power equipment is operated.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 복수개의 소자는 배후 계통, 송전 선로, 배전 선로, 변압기, 동기 발전기, 전동기 및 모선을 포함하는 것을 특징으로 한다.The plurality of elements of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object is characterized by including a rear system, a transmission line, a distribution line, a transformer, a synchronous generator, an electric motor, and a busbar.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 셋팅부는 상기 피보호 기기에 대한 자료가 수집되면, 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램에 전력 계통을 드로잉하여 데이터를 입력하는 데이터 입력부; 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행하여 고장 전류를 계산하는 고장 전류 계산부; 및 기 설정된 정정 기준 및 상기 계산된 고장 전류에 따라 보호 계전기 파라미터를 정정하여, 보호 협조 곡선 및 보호 계전기 정정표를 작성하는 보호 계전기 정정부;를 구비하고, 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램은 상기 드로잉된 전력 계통에 해당 보호 계전기가 해당 위치에 추가되면, 해당 보호 계전기 주변의 소자를 인식하여 피보호 기기를 자동으로 판별하는 것을 특징으로 한다.Automatic setting of artificial intelligence-based correction value of the present invention for achieving the above object.When the setting unit of the protective relay device collects data on the device to be protected, data is drawn by drawing a power system in the automatic calculation program for correcting the protective relay. A data input unit; A fault current calculation unit that calculates a fault current by executing the automatic calculation program for correcting the protection relay; And a protection relay correcting unit that corrects a protection relay parameter according to a preset correction criterion and the calculated fault current, and prepares a protection cooperation curve and a protection relay correction table, wherein the protection relay correction automatic calculation program comprises the drawing When the protection relay is added to the power system at the corresponding location, the device around the protection relay is recognized to automatically determine the device to be protected.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 데이터 입력부는 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행하여 전력 계통 상황에 맞게 상기 복수개의 소자를 배치하고 드로잉하여 서로 연결시키는 전력 계통 드로잉부; 및 상기 복수개의 소자 각각에 고장 전류 시뮬레이션을 위해 필요한 모의 데이터를 입력하는 모의 데이터 입력부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The artificial intelligence-based correction value automatic calculation of the present invention for achieving the above object The data input part of the protection relay device executes the protection relay correction automatic calculation program to arrange and draw the plurality of elements according to the power system situation and connect them to each other Let the power system drawing unit; And a simulation data input unit for inputting simulation data required for a fault current simulation to each of the plurality of devices.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 고장 전류 계산부는 상기 모의 데이터를 입력받아 피보호 기기의 상기 선정된 셋팅 파라미터 값에 따라 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행시켜 상기 고장 전류를 계산하는 고장 전류 시뮬레이터; 및 상기 계산된 고장 전류에 대한 고장 전류 분포도를 출력하는 결과값 출력부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Automatic calculation of correction value based on artificial intelligence of the present invention for achieving the above object. The fault current calculation unit of the protection relay device receives the simulation data and automatically calculates the protection relay correction program according to the selected setting parameter value of the device to be protected. A fault current simulator that executes to calculate the fault current; And a result value output unit for outputting a fault current distribution for the calculated fault current.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 보호 계전기 정정부는 상기 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 전달받아 보호 계전기 정정을 위한 자료로 정리하는 자료 정리부; 상기 정리된 자료를 인가받아 보호 계전기의 정정 타입별로 셋팅 계산하기 위한 파라미터의 상기 정정 기준을 설정하는 정정 기준 설정부; 상기 설정된 정정 기준을 인가받아 상기 정정 타입별로 보호 계전 장치의 설치 위치, 기기 정격 및 보호 요소를 도면으로 작성하는 보호 단선도 작성부; 상기 작성된 도면을 인가받아 보호 계전기의 매뉴얼에 따라 상기 정정 타입별로 자동 셋팅하여 상기 보호 계전기 파라미터의 값을 산출하는 보호 계전기 파라미터 산출부; 보호 계전기 중 선택된 보호 계전기의 상기 산출된 보호 계전기 파라미터의 값을 이용하여 상기 보호 협조 곡선을 추출하는 보호 협조 검토부; 및 상기 산출된 보호 계전기 파라미터의 값을 기반으로 셋팅에 필요한 파라미터를 테이블화하여 상기 보호 계전기 정정표를 작성하는 보호 계전기 정정표 작성부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Automatic calculation of artificial intelligence-based correction value of the present invention for achieving the above object The protection relay correction unit of the protective relay device receives data about the collected equipment to be protected and organizes the data into data for correction of the protection relay; A correction criterion setting unit that receives the summarized data and sets the correction criterion of parameters for calculating settings for each correction type of the protective relay; A protection disconnection diagram preparation unit for drawing the installation position, device rating and protection element of the protection relay device for each correction type by receiving the set correction criteria; A protection relay parameter calculator configured to receive the created drawings and automatically set each correction type according to a manual of a protection relay to calculate a value of the protection relay parameter; A protection cooperation review unit for extracting the protection cooperation curve by using the calculated value of the protection relay parameter of the protection relay selected from the protection relays; And a protection relay correction table preparation unit for preparing the protection relay correction table by tabulating parameters required for setting based on the calculated protection relay parameter values.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 상기 보호 계전기 정정부는 상기 자료 정리부, 상기 정정 기준 설정부, 상기 보호 단선도 작성부, 상기 보호 계전기 파라미터 산출부, 상기 보호 협조 검토부 및 상기 보호 계전기 정정표 작성부에서 생성된 결과물을 취합하여 문서화시켜 출력하는 최종 도서 작성부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Automatic calculation of artificial intelligence based correction value of the present invention for achieving the above object The protection relay correction unit of the protection relay device includes the data organizing unit, the correction standard setting unit, the protection disconnection diagram preparation unit, the protection relay parameter calculation unit, the It characterized in that it further comprises; a final book preparation unit for collecting and documenting the results generated by the protection cooperation review unit and the protection relay correction table preparation unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 계기용 변류기 및 계기용 변압기로부터 입력 정보를 인가받아 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환하는 입력 변환부; 상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 필터링 및 인코딩하여 임시 저장하는 입력부; 복수개의 소자 중 전력 계통 사고가 발생한 소자에 대해서 상기 임시 저장된 데이터를 고장 사고 사례 파형 데이터로 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하는 데이터 처리부; 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 탑재하여, 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 인가받아 셋팅 파라미터 값으로 자동 셋팅하고, 전력 설비 운전시에 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값의 적정성 여부를 실시간 판단하는 셋팅부; 외부로부터 접점을 입력받거나 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력하는 출력 인터페이스; 및 상기 복수개의 보호 계전기 또는 휴대용 단말장치와 통신하면서, 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값을 전송하는 통신부;를 구비하고, 상기 복수개의 소자의 실시간 전력 계통 상황 정보 취득에 사물 인터넷을 활용하여 상기 복수개의 소자의 전력 계통 상태를 제어하는 것을 특징으로 한다.The artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention for achieving the above object is an input conversion unit that receives input information from the current transformer and the transformer for the instrument and converts it into a plurality of protection relay data; An input unit for receiving the converted data for the plurality of protective relays, filtering and encoding, and temporarily storing the encoded data; A data processing unit that analyzes a power system accident of the corresponding device by referring to the temporarily stored data as a failure event case waveform data for a device in which a power system accident occurs among a plurality of devices; A setting unit that is equipped with an automatic calculation program for correcting the protective relay, receives data about the collected equipment to be protected, automatically sets the setting parameter value, and determines in real time whether or not the automatically set setting parameter value is appropriate when operating the power facility. ; An output interface for receiving a contact from the outside or outputting a blocking signal by configuring a protection element operation output as logic; And a communication unit that communicates with the plurality of protection relays or portable terminal devices and transmits the automatically set setting parameter value, and utilizes the Internet of Things to acquire real-time power system status information of the plurality of devices. It is characterized by controlling the power system state of the device.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.The specific details of the other embodiments are included in the "specific contents for carrying out the invention" and the attached "drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and / or features of the present invention and methods for achieving them will be made clear by referring to various embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various different forms. Each embodiment disclosed in the present specification makes the disclosure of the present invention complete, and It is to be understood that the scope of the present invention is provided to those of ordinary skill in the art to which the invention pertains, and the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.

본 발명에 의할 경우, 사용자에 의해 입력되는 보호 계전기 정정에 필요한 자료를 인공 지능부가 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅하고, 피 보호기기별 셋팅값의 적정성을 실시간 확인하므로, 보호 계전기 정정 오류를 최소화하고, 보호 계전기의 오동작을 방지할 수 있게 된다.According to the present invention, the artificial intelligence unit internally calculates and automatically sets the data necessary for the correction of the protective relay input by the user, and checks in real time the adequacy of the setting value for each protected device, thereby minimizing the correction error of the protective relay. , It is possible to prevent malfunction of the protective relay.

또한, 복수개의 전력 소자 중 소정의 소자에 전력 계통 사고가 발생한 경우, 빅 데이터베이스와 연동하여 고장 사고 사례 파형에 대한 데이터를 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하고 빅 데이터베이스화하여 감시 및 제어하므로, 다양한 전력 계통 사고를 예방할 수 있게 된다.In addition, when a power system accident occurs in a predetermined device among a plurality of power devices, the power system accident of the corresponding device is analyzed and a big database is monitored and controlled by referring to the data on the failure event case waveform in conjunction with the big database. Therefore, it is possible to prevent various power system accidents.

도 1은 종래 기술에서 상호간에 보호 협조를 이루는 과 전류 계전기의 보호 방식을 도시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 보호 계전 장치 내 셋팅부(540)의 내부 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보호 계전 장치 내 보호 계전기 정정부(400)의 내부 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 보호 계전 장치 내 셋팅부(540)의 전반적인 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S100)에서 수집된 피보호 기기의 자료 항목 및 파라미터에 대한 표이다.
도 7은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S400)에서 계산된 고장 전류의 분포도이다.
도 8은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 협조 곡선에 대한 그래프이다.
도 9는 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 계전기 정정표이다.
도 10은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 고장 전류 계산 시뮬레이션의 제1 실시예 결과를 나타내는 표이다.
도 11은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 고장 전류 계산 시뮬레이션의 제2 실시예 결과를 나타내는 표이다.
1 is a conceptual diagram showing a protection scheme of an overcurrent relay that forms a protection cooperation with each other in the prior art.
2 is a block diagram of an artificial intelligence-based automatic correction protection relay device according to the present invention.
3 is a block diagram showing the internal components of the setting unit 540 in the protective relay device shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a block diagram showing the internal components of the protection relay correction unit 400 in the protection relay device shown in FIG. 3.
5 is a flowchart illustrating the overall operation of the setting unit 540 in the protective relay device shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a table of data items and parameters of the device to be protected collected in operation S100 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.
7 is a distribution diagram of the fault current calculated in step S400 during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.
8 is a graph of the protection coordination curve created in step S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.
9 is a protection relay correction table prepared in operation S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.
FIG. 10 is a table showing the results of the first embodiment of the simulation of calculating the fault current during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.
11 is a table showing the results of the second embodiment of the simulation of calculating the fault current during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be interpreted as being unconditionally limited in a conventional or lexical sense, and the inventor of the present invention may explain his or her invention in the best way. It should be understood that the concept of various terms can be properly defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention, and these terms are used to describe various possibilities of the present invention. It should be understood that this is a term defined in consideration.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, in this specification, it should be understood that a singular expression may include a plurality of expressions, unless similarly indicated in a different meaning in the context, and similarly, even if expressed in plural, may include the meaning of the singular. do.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.When describing a component as "comprising" another component throughout this specification, the component is further excluded from any other component unless specifically stated to the contrary. It could mean you can do it.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when a component is described as being "existing in or connected to another component", the component may be installed directly connected to or in contact with another component, and may be It may be installed spaced apart from a distance, and when installed spaced apart from a certain distance, there may be a third component or means for fixing or connecting the component to other components. It should be understood that the description of the components or means of 3 may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, if a component is described as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that the third component or means does not exist.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between each component, such as "between" and "immediately between", or "neighboring to" and "directly neighboring to", have the same effect. It should be interpreted as.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, in this specification, the terms "one side", "other side", "one side", "other side", "first", "second", etc., if used, this one component for one component It is used to clearly distinguish from other components, and it should be noted that the meanings of the components are not limited by these terms.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in the present specification, terms related to positions such as “upper”, “lower”, “left”, and “right”, if used, should be understood as indicating relative positions in corresponding drawings with respect to corresponding components, Unless an absolute position is specified for their position, these position-related terms should not be understood as referring to an absolute position.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.Moreover, in the specification of the present invention, terms such as “… unit”, “… group”, “module”, and “device”, if used, refer to a unit capable of processing one or more functions or operations, which are hardware. Or it should be understood that it can be implemented in software, or a combination of hardware and software.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in designating reference numerals for each component in each drawing, for the same component, the component has the same reference number even though it is displayed in different drawings, that is, the same reference throughout the specification. Reference numerals denote the same components.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to the present specification, the size, position, and coupling relationship of each component constituting the present invention are partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. It may be described, so the proportion or scale may not be strict.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following, in describing the present invention, a detailed description of a configuration determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the conventional technology may be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 내부 구성요소를 나타내는 블록도로서, 입력 변환부(510), 입력부(520), 데이터 처리부(530), 셋팅부(540), 출력 인터페이스(550), 통신부(560), 인공 지능부(600) 및 빅 데이터베이스(700)를 구비한다.Figure 2 is a block diagram showing the internal components of the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device according to the present invention, the input conversion unit 510, input unit 520, data processing unit 530, setting unit 540 , An output interface 550, a communication unit 560, an artificial intelligence unit 600 and a big database 700.

입력부(520)는 복수개의 필터(521), 복수개의 샘플링 홀더(522), 멀티플렉서(523), AD 컨버터(524), 버퍼(525) 및 입력 인터페이스(526)를 구비하고, 데이터 처리부(530)는 롬(532) 및 고장 분석부(534)를 구비한다.The input unit 520 includes a plurality of filters 521, a plurality of sampling holders 522, a multiplexer 523, an AD converter 524, a buffer 525 and an input interface 526, and a data processing unit 530 Has a ROM 532 and a failure analysis unit 534.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 구성 및 기능을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. The configuration and function of the artificial intelligence-based automatic calculation protection relay device according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 as follows.

입력 변환부(510)는 외부의 CT(계기용 변류기), PT(계기용 변압기)등으로부터 전압, 전류 등의 입력 정보를 인가받아 보호 계전기에서 처리하기 쉬운 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환한다.The input converter 510 receives input information such as voltage and current from external CTs (transformers for instruments), PTs (transformers for instruments), and converts them into data for a plurality of protective relays that are easy to process in a protective relay.

복수개의 필터(521)는 입력 변환부(510)로부터 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 저 대역 통과 필터링한다.The plurality of filters 521 receives a plurality of protection relay data converted from the input conversion unit 510 and performs low-band filtering.

복수개의 샘플링 홀더(522)는 복수개의 필터(521)로부터 저 대역 통과 필터링된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 샘플링 펄스 클럭에 동기하여 분주시킨다.The plurality of sampling holders 522 receive data for a plurality of protection relays filtered by a low band from the plurality of filters 521 and distribute them in synchronization with the sampling pulse clock.

멀티플렉서(523)는 복수개의 샘플링 홀더(522)로부터 분주된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 인코딩하여 출력한다.The multiplexer 523 receives data for a plurality of protective relays distributed from the plurality of sampling holders 522, encodes them, and outputs them.

AD 컨버터(524)는 멀티플렉서(523)로부터 인코딩된 보호 계전기 데이터를 인가받아 디지털 데이터로 변환한다.The AD converter 524 receives the encoded protective relay data from the multiplexer 523 and converts it into digital data.

버퍼(525)는 AD 컨버터(524)로부터 변환된 디지털 데이터를 인가받아 임시 저장한다.The buffer 525 receives the digital data converted from the AD converter 524 and temporarily stores it.

롬(Read Only Memory, ROM, 532)은 버퍼(525)로부터 임시 저장된 데이터를 인가받아 빅 데이터베이스(700)와 연동하여 고장 사고 사례 파형 빅 데이터로 저장한다. The ROM (Read Only Memory, ROM, 532) receives the temporarily stored data from the buffer 525 and works with the big database 700 to store the failure event waveform as big data.

여기에서, 빅 데이터베이스(700)는 평상시에는 전력 설비 감시용으로 전력 사고를 예방하고, 사고 발생시에는 고장 판독용으로 활용된다.Here, the big database 700 prevents electric power accidents for monitoring power facilities in normal times, and is used for fault reading in the event of an accident.

셋팅부(540)는 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)을 탑재하여, 사용자에 의해 피보호 기기에 대한 데이터가 입력되면 이를 전달받아 내부적으로 연산하여 셋팅 파라미터 값을 자동 셋팅한다. The setting unit 540 is equipped with a protection relay correction automatic calculation program 100, and when data about the device to be protected is input by the user, it is received and calculated internally to automatically set the setting parameter value.

또한, 전력 장비 운행시에 셋팅값 적정성 여부를 실시간 감시하여 판단한다.In addition, it is determined by monitoring in real time whether the setting value is appropriate when power equipment is in operation.

고장 분석부(534)는 복수개의 소자(미도시) 중 소정의 소자에 전력 계통 사고가 발생하면, 인공 지능부(600)와 연동하여 고장 사고 사례 파형에 대한 데이터를 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하고 이에 대한 사고 분석 보고서를 생성한다. When a power system accident occurs in a predetermined device among a plurality of devices (not shown), the failure analysis unit 534 works with the artificial intelligence unit 600 to refer to the data on the waveform of the case of the failure, thereby powering the device. Analyze systematic accidents and generate accident analysis reports on them.

만일, 분석된 사고가 새로운 사고 유형일 경우, 고장 사례로 빅 데이터베이스(700)에 추가로 저장한다.If the analyzed accident is a new accident type, it is additionally stored in the big database 700 as a failure case.

입력 인터페이스(526)는 외부로부터 접점 입력을 인가받아 전력 계통 사고가 발생한 해당 소자에 대하여 출력 인터페이스(550)로 전달하여 차단(trip) 신호를 발생한다.The input interface 526 receives a contact input from the outside and transmits it to the output interface 550 for a corresponding device having a power system accident, thereby generating a trip signal.

이때, 출력 인터페이스(550)는 사용자에 의해 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력할 수도 있다. At this time, the output interface 550 may output a blocking signal by configuring a protection element operation output by logic by a user.

통신부(560)는 기본적으로 국제 전기 기술 위원회(IEC)에서 국제 규격화한 통신 프로토콜을 사용하여 복수개의 보호 계전기 및/또는 휴대용 단말기와 통신하여 전력 계통 고장을 감시하고, 원격에서 셋팅값 확인 및 변경과 감시 제어가 가능하도록 한다. The communication unit 560 basically monitors a power system failure by communicating with a plurality of protective relays and / or portable terminals using a communication protocol standardized by the International Electrotechnical Commission (IEC), and remotely checks and changes the setting value. Enable monitoring control.

또한, 전력기기 감시 센서의 사물 인터넷 기술을 활용한 통신으로 보호 계전기에서 감시 가능하도록 관련 통신 기능을 내장한다.In addition, the communication using the Internet of Things technology of the power device monitoring sensor has a built-in communication function to enable monitoring in a protective relay.

즉, 휴대용 단말기의 애플리케이션을 활용하여 사용자가 사물 인터넷 기기에 대한 보호 계전기의 셋팅값 확인 및 실시간 감시가 가능하도록 구현할 수 있다.That is, the application of the portable terminal can be implemented so that the user can check the setting value of the protection relay for the Internet of Things device and monitor in real time.

이때, 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 실시간 계통 상황 조건 정보 취득에 사물 인터넷을 활용하고, IEC-61850 기반의 프로토콜을 활용하므로 전력 계통의 보호 및 제어뿐 아니라, 예방 점검까지 가능해진다.At this time, the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention utilizes the Internet of Things to acquire real-time grid condition information, and utilizes the IEC-61850-based protocol, so that it not only protects and controls the power system, but also prevents inspection. It becomes possible.

도 3은 도 2에 도시된 보호 계전 장치 내 셋팅부(540)의 블록도로서, 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100), 데이터 입력부(200), 고장 전류 계산부(300) 및 보호 계전기 정정부(400) 를 구비한다.FIG. 3 is a block diagram of the setting unit 540 in the protective relay device shown in FIG. 2, the automatic calculation of the protective relay correction program 100, the data input unit 200, the fault current calculation unit 300 and the protective relay correction unit (400).

데이터 입력부(200)는 전력 계통 드로잉부(220) 및 모의 데이터 입력부(240)를 구비하고, 고장 전류 계산부(300)는 고장 전류 시뮬레이터(320) 및 결과값 출력부(330)를 구비한다. The data input unit 200 includes a power system drawing unit 220 and a simulation data input unit 240, and the fault current calculation unit 300 includes a fault current simulator 320 and a result value output unit 330.

도 5는 도 2에 도시된 보호 계전 장치 내 셋팅부(540)의 전반적인 동작을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating the overall operation of the setting unit 540 in the protective relay device shown in FIG. 2.

도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치 내 셋팅부(540)의 전반적인 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. The overall operation of the setting unit 540 in the artificial intelligence-based automatic calculation protection relay device according to the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 3 and 5 as follows.

피보호 기기에 대한 자료가 수집되면(S100), 데이터 입력부(200)가 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)에 전력 계통을 드로잉하여 데이터를 입력한다(S200).When data on the device to be protected is collected (S100), the data input unit 200 draws a power system to the automatic calculation program 100 for correcting the protection relay and inputs the data (S200).

드로잉된 전력 계통에 보호 계전기가 해당 위치에 추가되면(S220), 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)은 보호 계전기 주변의 전력 소자를 인식하여 피보호 기기를 자동으로 판별한다(S240).When a protection relay is added to the drawn power system at the corresponding position (S220), the protection relay correction automatic calculation program 100 recognizes the power element around the protection relay and automatically determines the device to be protected (S240).

고장 전류 계산부(300)가 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)을 실행하여(S300) 고장 전류를 계산하고 결과값을 도출한다(S400).The fault current calculation unit 300 executes the protection relay correction automatic calculation program 100 (S300) to calculate the fault current and derive a result value (S400).

보호 계전기 정정부(400)가 기 설정된 정정 기준 및 고장 전류 계산부(300)에서 계산된 고장 전류에 따라 보호 계전기 파라미터를 정정하여(S500), 보호 협조 곡선 및 보호 계전기 정정표를 작성한다(S600).The protection relay correction unit 400 corrects the protection relay parameters according to the preset correction criteria and the fault current calculated by the failure current calculation unit 300 (S500), and prepares a protection cooperation curve and a protection relay correction table (S600). .

셋팅부(540)는 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)을 탑재하여 셋팅 파라미터 값을 자동 셋팅하고(S700), 복수개의 소자(미도시) 중에 전력 계통 사고가 발생한 소자가 있는 경우(S800), 인공 지능부(600)와 연동하여 사고를 분석하고 해당 소자의 차단기에 차단(trip) 신호를 발생한다(S900).The setting unit 540 is equipped with a protection relay correction automatic calculation program 100 to automatically set the setting parameter value (S700), and if there is a power system accident among a plurality of devices (not shown) (S800), It analyzes the accident in conjunction with the artificial intelligence unit 600 and generates a trip signal to the circuit breaker of the corresponding device (S900).

도 4는 도 3에 도시된 보호 계전 장치 내 보호 계전기 정정부(400)의 내부 구성요소를 나타내는 블록도로서, 자료 정리부(410), 정정 기준 설정부(420), 보호 단선도 작성부(430), 보호 계전기 파라미터 산출부(440), 보호 협조 검토부(450), 보호 계전기 정정표 작성부(460) 및 최종 도서 작성부(470)를 구비한다.FIG. 4 is a block diagram showing the internal components of the protection relay correction unit 400 in the protection relay device shown in FIG. 3, a data organizing unit 410, a correction reference setting unit 420, and a protection disconnection diagram preparation unit 430 ), A protection relay parameter calculation unit 440, a protection cooperation review unit 450, a protection relay correction table preparation unit 460, and a final book preparation unit 470.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치 내 보호 계전기 정정부(400)의 구성 및 기능을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. The configuration and function of the protection relay correction unit 400 in the protection relay device for automatic calculation of artificial intelligence-based correction values according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.

자료 정리부(410)는 사용자에 의해 수집된 자료를 전달받아 보호 계전기 정정을 위한 자료로 정리한다.The data organizer 410 receives the data collected by the user and organizes it into data for correcting the protective relay.

정정 기준 설정부(420)는 자료 정리부(410)로부터 정리된 자료를 인가받아 보호 계전기의 정정 타입별로 셋팅 계산하기 위한 파라미터의 정정 기준을 설정한다.The correction standard setting unit 420 receives the summarized data from the data organizing unit 410 and sets correction criteria of parameters for calculating settings for each correction type of the protection relay.

보호 단선도 작성부(430)는 정정 기준 설정부(420)로부터 설정된 정정 기준을 인가받아 보호 계전기의 정정 타입별로 보호 계전 장치의 설치 위치, 기기 정격 및 보호 요소를 도면으로 작성한다.The protection disconnection diagram preparation unit 430 receives the correction criteria set by the correction reference setting unit 420 and prepares the installation position, equipment rating, and protection element of the protection relay device for each correction type of the protection relay in a drawing.

보호 계전기 파라미터 산출부(440)는 보호 단선도 작성부(430)로부터 작성된 도면을 인가받아 보호 계전기의 매뉴얼에 따라 정정 타입별로 자동 셋팅하여 보호 계전기 파라미터 값을 산출한다.The protection relay parameter calculation unit 440 receives the drawings created by the protection single-line diagram creation unit 430 and automatically sets the correction relay parameter values according to the correction type according to the manual of the protection relay.

보호 협조 검토부(450)는 보호 계전기 중 선택된 보호 계전기의 보호 계전기 파라미터 산출부(440)에서 산출된 보호 계전기 파라미터 값을 이용하여 보호 협조 곡선을 추출한다.The protection cooperation review unit 450 extracts the protection cooperation curve using the protection relay parameter value calculated by the protection relay parameter calculation unit 440 of the protection relay selected from the protection relays.

보호 계전기 정정표 작성부(460)는 보호 계전기 파라미터 산출부(440)에서 산출된 보호 계전기 파라미터 값을 기반으로 셋팅에 필요한 파라미터를 테이블화하여 문서를 작성한다.The protection relay correction table preparation unit 460 creates a document by tabulating parameters required for setting based on the protection relay parameter values calculated by the protection relay parameter calculation unit 440.

도 6은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S100)에서 수집된 피보호 기기의 자료 항목 및 파라미터에 대한 표이다.FIG. 6 is a table of data items and parameters of the device to be protected collected in operation S100 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.

도 7은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S400)에서 계산된 고장 전류의 분포도이다.7 is a distribution diagram of the fault current calculated in step S400 during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.

도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. The operation of the artificial intelligence-based automatic calculation protection relay device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7 as follows.

보호 계전기 정정 절차 중, 자료 수집을 통해 취득한 자료를 정리하고, 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)에 전력 계통을 드로잉(Drawing)하여 데이터를 입력한다.During the protection relay correction procedure, data acquired through data collection is arranged, and data is input by drawing a power system in the automatic calculation program 100 for correcting the protection relay.

보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)을 실행하면 프로그램 내부적으로 자체 계산하여 최적의 파라미터 셋팅값을 선정하며, 보호 계전기 정정 계산서 문서를 생산하게 된다. When the protection relay correction automatic calculation program 100 is executed, the optimal parameter setting value is selected by self-calculation inside the program, and a protection relay correction calculation document is produced.

보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)의 알고리즘은 다음과 같다.The algorithm of the automatic calculation of the protection relay correction program 100 is as follows.

먼저, 프로그램 입력 방식은 전력 계통의 복수개의 소자(미도시)(배후 계통, 송전 선로, 배전 선로, 변압기, 동기 발전기, 전동기, 모선(Node) 등)는 모두 그래픽으로 심벌화한다. First, in the program input method, a plurality of elements (not shown) of the power system (back system, power transmission line, power distribution line, transformer, synchronous generator, electric motor, bus, etc.) are symbolized graphically.

또한, 사용자가 필요한 심벌을 클릭하여 계통도 창 영역 안에 이동시킨 후에는, 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)의 자체 수행에 의해 소자 상호간에 선으로 연결되는데(S330), CT(계기용 변류기)의 경우 극성 판별이 인식될 수 있도록 연결한다.In addition, after the user clicks the required symbol and moves it into the schematic window area, the devices are connected to each other by lines by self-performance of the automatic correction program for the protection relay correction (S330), CT (current transformer for the instrument) In this case, it is connected so that polarity determination can be recognized.

화면 상에서 각 전력 계통 소자를 클릭하여 필요한 전력 계통 데이터를 입력하거나 선택한다.Click on each power system element on the screen to input or select the required power system data.

이때, 전력 계통 데이터는 계통의 구성 상태, 변압기 용량, 변압기 결선 방법, 변압기 사양 및 접지 방법, 발전기 사양 및 접지 방법, 계통의 운영 방법 등을 포함한다.At this time, the power system data includes a system configuration state, a transformer capacity, a transformer wiring method, a transformer specification and grounding method, a generator specification and grounding method, and a system operating method.

셋 업 창을 구성하여, “고장 전류 계산에 필요한 설정 내용” 및 “보호 계전기 정정 계산시 필요한 설정 내용”이 포함되도록 한다.Configure the setup window to include “Settings required for calculating the fault current” and “Settings required for calculating the protective relay correction”.

고장 전류 계산은 IEC 60909 및 ANSI C37 Std. 규격 중 하나를 선택하여, 선택된 규격에 따라 적용되는 고장 전류 계산 과정의 식을 프로그램 내부적으로 알고리즘화하여 자체적으로 계산한다.The fault current calculation is based on IEC 60909 and ANSI C37 Std. By selecting one of the specifications, the equation of the fault current calculation process applied according to the selected specification is algorithmized internally in the program and calculated by itself.

예를 들어, 고장 지속 시간에 따른 “1선 지락/선간 단락/3상 단락 고장 전류” 등을 포함한다.For example, according to the duration of the failure, “one-line ground fault / line-to-line short-circuit / three-phase short-circuit fault current”.

선택된 보호 계전기별로 셋팅 파라미터의 요구되는 값, 즉 최적값을 도출한다.For each selected protective relay, the required value of the setting parameter, that is, the optimum value is derived.

즉, 보호 계전기 모델에 따라, 셋팅 파라미터를 구분하고, 셋팅 파라미터를 계산 과정의 식을 프로그램 내부적으로 알고리즘화하여 자체적으로 계산하며, 보호 곡선과 비교 분석하여 최적의 셋팅값을 도출한다.That is, according to the protection relay model, the setting parameters are classified, the setting parameters are calculated internally by algorithmizing the equation of the calculation process internally in the program, and the optimal setting value is derived by comparing and analyzing the protection curve.

일 실시예로서 저압 전력 계통의 과 전류 보호에 대한 셋팅 파라미터와 발전기 보호 계전기의 임피던스형 전력 계통 보호에 대한 셋팅 파라미터의 도출 과정에 대한 상세한 설명은 후술한다.As an embodiment, a detailed description of a process for deriving setting parameters for overcurrent protection of a low voltage power system and setting parameters for impedance type power system protection of a generator protection relay will be described later.

보호 계전기 정정 계산서 문서에 보호 계전기 정정 기준, 보호 단선도, 보호 계전기 셋팅 파라미터 상세 계산 내용, 보호 계전기 정정표, 보호 협조 곡선 및 고장 전류 계산서를 포함하여 출력한다. The protective relay correction statement document includes the protective relay correction criteria, the protection disconnection diagram, the detailed calculation details of the protective relay setting parameters, the protection relay correction table, the protection cooperation curve, and the fault current statement.

일 실시예로서 보호 계전기 정정표, 보호 협조 곡선 및 고장 전류 계산서에 대한 상세한 설명은 후술한다.As an embodiment, a detailed description of the protection relay correction table, the protection cooperation curve, and the fault current calculation will be described later.

도 8은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 협조 곡선에 대한 그래프이다.8 is a graph of the protection coordination curve created in step S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.

도 9는 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 계전기 정정표이다.9 is a protection relay correction table prepared in operation S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.

도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. The operation of the artificial intelligence-based automatic calculation protection relay device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9 as follows.

1. 자료 수집1. Data collection

사용자에 의해 피보호 기기의 고장 전류 계산 및 보호 계전기 정정에 대한 자료가 수집된다.Data is collected by the user for fault current calculation of the equipment to be protected and correction of the protective relay.

고장 전류 계산 및 보호 계전기 정정을 위해 필요한 자료의 항목은 배후 계통 모선 임피던스, 송전(배전)선로 임피던스, 변압기, 동기 발전기이며 이들에 대한 파라미터는 도 6의 표와 같다.The items of data necessary for calculating the fault current and correcting the protective relay are the back grid bus impedance, the transmission (distribution) line impedance, the transformer, and the synchronous generator, and the parameters for these are shown in the table in FIG. 6.

2. 고장 전류 계산2. Fault current calculation

고장 전류 계산은 자료 수집 단계에서 취득한 전력 계통 자료를 현재 널리 이용되는 상용 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 시뮬레이션을 한다. The fault current calculation is performed by simulating the power system data acquired in the data collection step using a commercial simulation program widely used at present.

고장 전류 계산 업무는 “전력 계통 드로잉(Drawing)" → "데이터 입력” → “고장 전류 시뮬레이션” → “결과값 취득”순서로 진행된다.The fault current calculation is performed in the order of “Power system drawing” → “Data input” → “Failure current simulation” → “Acquisition of result value”.

전력 계통 드로잉부가 프로그램을 실행하여 전력 계통 상황, 즉 발전 및 변전, 송배전 설비 등을 포함하는 전력 계통의 다양한 동작 상황에 맞게 각 개별 소자를 배치한 다음 서로 연결시키되, 보호 계전기와 CT(계기용 변류기) 및 PT(계기용 변압기)도 함께 드로잉한다.The power system drawing unit executes the program to arrange each individual element according to the power system situation, i.e., various operating conditions of the power system including power generation and substation, transmission and distribution facilities, and then connects them to each other.The protection relay and CT (current transformer for the instrument) ) And PT (instrument transformer) are also drawn.

모의 데이터 입력부(240)가 복수개의 소자(미도시) 각각에 고장 전류 시뮬레이션을 위해 필요한 각종 모의 데이터를 입력한다.The simulation data input unit 240 inputs various simulation data necessary for simulation of a fault current to each of a plurality of devices (not shown).

고장 전류 시뮬레이터(320)는 사용자가 프로그램 셋 업 창의 선택 기능을 필요에 맞게 선택하면, 프로그램을 실행시켜 자체적으로 고장 전류를 계산한다.When the user selects the selection function of the program setup window as needed, the fault current simulator 320 executes the program to calculate the fault current by itself.

고장 전류 시뮬레이터(320)에서 고장 전류 시뮬레이션이 완료되면, 결과값 출력부(330)가 각종 보고서 및 고장 전류 분포도를 사용자 요구에 맞게 출력한다.When the fault current simulation is completed in the fault current simulator 320, the result value output unit 330 outputs various reports and fault current distribution maps according to user requirements.

보호 계전기 정정을 위해 필요한 고장 전류 결과값은 후술하는 별도의 자료 정리가 필요하다. The result of the fault current required for correcting the protective relay needs separate data arrangement to be described later.

3. 보호 계전기 정정 계산서 작성3. Prepare a protective relay correction statement

보호 계전기 정정 계산서 작성 업무는 “자료 정리” → “정정 기준 마련” → “보호 단선도 작성” → “보호 계전기 파라미터 상세 계산” → “보호 협조 곡선 작성 및 보호 협조 검토” →“보호 계전기 정정표 작성” → “최종 도서 작성 및 검토” 순서로 진행된다. The task of preparing the protective relay correction statement is “organization of data” → “preparation of corrective criteria” → “preparation of protection disconnection diagrams” → “calculation of protection relay parameters” → “preparation of protection cooperation curve and review of protection cooperation” → “preparation of protection relay correction table” → Proceeds in the order of “writing and reviewing the final book”.

자료 정리 단계는 보호 계전기 정정을 위한 첫 단계로서, 사용자를 통해 제공받은 피보호 기기에 대한 자료를 자료 정리부(410)가 보호 계전기 정정을 위한 필요 자료로 정리한다.The data organizing step is the first step for correcting the protective relay, and the data organizing unit 410 organizes data on the device to be protected provided by the user as necessary data for correcting the protective relay.

이때, 정리되는 자료는 피보호 기기 별로 보호 계전기 정정을 위해 필요한 자료, 고장 전류 계산 결과값, 보호 계전기 제작사 및 모델 자료, 계기용 변류기(current transformer, CT) 및 계기용 변압기(potention transformer, PT) 정보 등이다.At this time, the data to be sorted are the data necessary for correcting the protective relay for each device to be protected, the result of fault current calculation, the manufacturer and model data of the protective relay, the current transformer (CT) and the transformer (potention transformer, PT). Information, etc.

여기에서, 계기용 변류기는 고압의 큰 전류를 계기나 계전기에서 필요로 하는 1A 또는 5A의 적은 전류로 변환하고, 계기용 변압기는 용량이 크고 동력이나 기기 설비에 전력용으로 사용하는 일반적인 변압기와 달리 계기나 계전기의 전원으로만 사용하기 때문에 용량이 적다.Here, the current transformer for the instrument converts a large current of high voltage into a small current of 1A or 5A required by the instrument or relay, and the instrument transformer has a large capacity and is unlike a typical transformer used for power in power or equipment. The capacity is small because it is used only as a power source for instruments and relays.

정정 기준 설정부(420)가 보호 계전기의 정정 타입별로 셋팅 계산하기 위한 주요 파라미터의 정정 기준을 설정한다. The correction reference setting unit 420 sets correction criteria of main parameters for calculating settings for each correction type of the protective relay.

특히, 과 전류 계전기와 지락 과 전류 계전기 관련해서는 상,하위 보호 협조를 고려해서 보호 협조 시간을 선정한다.In particular, regarding the overcurrent relay and ground fault overcurrent relay, the protection cooperation time is selected in consideration of the upper and lower protection cooperation.

보호 단선도 작성부(430)가 보호 계전기 정정 타입(형태)별로 사용자가 보호 계전 장치에 대해 이해가 쉽도록 모선(Bus), 계기용 변류기(CT), 계기용 변압기(PT), 회로 차단기(CB), 피보호 기기 등의 설치 위치 및 기기 정격, 보호 요소를 도면으로 작성한다.The protection single-line drawing unit 430 allows the user to easily understand the protection relay device for each protection relay correction type (type), such as a bus, a current transformer (CT), a transformer (PT), and a circuit breaker ( CB), the installation location of the equipment to be protected, the equipment rating, and the protection elements shall be prepared in the drawings.

보호 계전기의 제작사 및 모델별로 요구되는 셋팅 파라미터가 모두 다르므로, 보호 계전기 파라미터 산출부(440)가 보호 계전기의 매뉴얼에 따라 타입별로 자동 셋팅하여 보호 계전기 파라미터 값을 산출한다. Since the setting parameters required for each manufacturer and model of the protective relay are all different, the protective relay parameter calculating unit 440 automatically sets each type according to the manual of the protective relay to calculate the protective relay parameter value.

그런데, 이 과정은 종래에는 전력 계통 기술자가 계산기를 활용하여 수작업으로 진행하며, 계산 과정과 결과를 타이핑하여 문서화했어야 하므로, 그 과정에서 오류가 발생할 가능성이 매우 높은 과정이었다.However, this process was a process in which a power system technician had to manually perform a manual calculation using a calculator and typed the calculation process and results, so that there was a high possibility of errors in the process.

하지만, 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 사용자가 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램(100)에 입력되는 데이터만 정확히 확인하면, 나머지 절차는 프로그램이 자체 수행하므로 정정 오류를 최소화 할 수 있게 된다.However, the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device according to the present invention minimizes correction errors since the program performs itself when the user correctly checks only the data input to the protection relay correction automatic calculation program 100. It becomes possible.

보호 협조 검토부(450)는 보호 계전기 중 선택된 보호 계전기의 제작사 및 모델에 따라 다른 CT 및 PT 비율(Ratio), 보호 계전기 파라미터 산출부(440)에서 산출된 보호 계전기 파라미터 결과값을 이용하여 필요한 보호 협조 곡선을 추출한다. The protection cooperation review unit 450 uses the protection relay parameter result values calculated by the CT and PT ratios and the protection relay parameter calculation unit 440 according to the manufacturer and model of the protection relay selected from among the protection relays. Extract the cooperative curve.

이 과정 역시 종래에는 전력 계통 기술자가 보호 계전기 파라미터 상세 계산 단계에서 산출된 계산 결과값을 수동으로 직접 프로그램에 입력하여 필요한 보호 협조 곡선을 추출했어야 하므로, 그 수동 입력 과정에서 오류가 발생할 가능성이 높고, 보호 협조를 수행하는 기술자가 보호 계전기 각각의 동작 특성에 대한 깊은 전문 지식과 함께 전력 계통의 동적 특성에 대해서도 폭 넓게 알고 있어야 하는 고도의 전문성이 요구되는 과정이었다.Since this process also requires that the power system engineer manually input the calculation result calculated in the detailed calculation step of the protection relay parameter into the program manually and extract the necessary protection coordination curve, there is a high possibility of an error in the manual input process. It was a process that required a high degree of professionalism that a technician performing protection cooperation should have extensive knowledge of the dynamic characteristics of the power system as well as deep expertise on the operating characteristics of each protective relay.

하지만, 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 사용자가 보호 계전기 정정에 필요한 자료만 입력하면, 인공 지능부(600)가 보호 계전기 셋팅까지 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅한다.However, the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device according to the present invention, when the user inputs only the data necessary for the correction of the protection relay, the artificial intelligence unit 600 automatically calculates the protection relay setting and automatically sets it.

또한, 인공 지능부(600)가 피보호 기기별로 실시간 자료 확보로 셋팅값의 적정성을 확인하므로, 보호 계전기의 오동작을 방지한다.In addition, the artificial intelligence unit 600 checks the adequacy of the setting value by securing real-time data for each device to be protected, thereby preventing malfunction of the protection relay.

예를 들어, 보호 계전기가 변압기 보호 계전기인 경우, 인공 지능부(600)가 가압시 발생하는 여자 돌입 전류(inrush current) 특성을 분석하여 해당 보호 요소의 셋팅값의 적정성을 판단한다.For example, when the protection relay is a transformer protection relay, the artificial intelligence unit 600 analyzes the characteristic of the inrush current generated during pressurization to determine the appropriateness of the setting value of the protection element.

만일, 인공 지능부(600)가 빅 데이터베이스를 참조하여 변압기 보호 계전기에서 가압시 발생하는 해당 보호 요소의 셋팅값이 적정하지 않아 변경이 필요하다고 판단한 경우, 내부적으로 자동으로 해당 보호 요소의 셋팅값을 변경하여 이를 사용자에게 알려준다.If, when the artificial intelligence unit 600 refers to the big database and determines that the setting value of the corresponding protection element generated during pressurization in the transformer protection relay is not appropriate, it is necessary to automatically change the setting value of the protection element internally. Change it to notify the user.

여기에서, 여자 돌입 전류는 변압기의 1, 2차 중 어느 한 단자를 개방하고(무부하 상태), 나머지 단자에 전압을 인가하게 될 경우 순간적으로 흐르는 큰 충격전류를 의미하며, 그 크기는 인가 전압의 위상, 변압기 철심의 잔류 자속에 따라 달라지며 때로는 정격 전류의 8-10배 정도 큰 전류가 흐르기도 한다. Here, the exciting inrush current means a large shock current that flows instantaneously when one of the primary and secondary terminals of the transformer is opened (no load) and a voltage is applied to the other terminal, whose magnitude is the applied voltage. It depends on the phase and the residual magnetic flux of the transformer core, and sometimes a current that is 8-10 times larger than the rated current flows.

보호 계전기가 전동기 보호 계전기의 경우, 전동기의 매 기동시 기동 특성을 분석하여 해당 보호 요소의 셋팅값의 적정성을 판단한다.When the protective relay is a motor protective relay, the starting characteristics are analyzed at every start of the motor to determine the appropriateness of the setting value of the corresponding protection element.

만일, 인공 지능부(600)가 빅 데이터베이스를 참조하여 전동기 보호 계전기에서 매 기동시 발생하는 해당 보호 요소의 셋팅값이 적정하지 않아 변경이 필요하다고 판단한 경우, 내부적으로 자동으로 해당 보호 요소의 셋팅값을 변경하여 이를 사용자에게 알려준다.If, when the artificial intelligence unit 600 refers to the big database and determines that the setting value of the corresponding protection element generated at each start-up in the motor protection relay is not appropriate, it is necessary to change the internally automatically. Change it to notify the user.

이와 같이, 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 실시간 셋팅값 적정성 확인을 통해 보호 계전기 오동작 가능성을 최소화한다.As described above, the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device of the present invention minimizes the possibility of malfunction of the protection relay through real-time setting value adequacy check.

한편, 본 발명의 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 다양한 계통 사고의 빅 데이터베이스(700)를 활용하여 스마트한 계통 고장 보호 관리를 수행한다.On the other hand, the artificial intelligence based automatic calculation protection relay device of the present invention performs smart system failure protection management by utilizing the big database 700 of various system accidents.

즉, 실제 고장 파형 및 전자기적 과도 해석 프로그램(Electro-Magnetic Transients Program, EMTP)을 활용하여 고장 전류를 시뮬레이션하여 결과값을 고장 사례별로 고장 사고 파형을 취득한다.That is, by using the actual failure waveform and the electromagnetic transient analysis program (Electro-Magnetic Transients Program, EMTP), the failure current is simulated to obtain the failure accident waveform for each failure case.

여기에서, 전자기적 과도 해석 프로그램은 전력 계통의 과도 현상을 해석하기 위해 개발된 수리 계산용 시뮬레이션 프로그램으로서, 정상 상태 및 고조파 분석, 기기 및 설비의 특성 분석도 가능하다. Here, the electromagnetic transient analysis program is a simulation program for mathematical calculations developed to analyze the transients of the power system, and it is also possible to analyze the steady state and harmonics, and characterize the equipment and equipment.

취득된 사고 파형을 보호 계전기의 비 휘발성 저장 장치인 롬(532)(ROM)에 저장하고, 고장 분석부(534)가 롬(532)(ROM)에 저장된 보호 계전기의 사고 발생시 사고 파형을 활용하여 자동으로 고장 분석을 수행한다.The acquired accident waveform is stored in the non-volatile storage device of the protective relay in the ROM 532 (ROM), and the failure analysis unit 534 utilizes the accident waveform when an accident occurs in the protective relay stored in the ROM 532 (ROM). Failure analysis is performed automatically.

즉, 저장된 고장 사고 파형을 근거로 전력 설비를 운전하는 동안 비슷한 패턴의 고장 사고 파형 검출시 빅 데이터를 활용하여 동일 사고로 인지하여 셋팅값에 관계없이 사고로 인식하고 차단(trip) 신호를 발생한다.That is, when operating a power facility based on the stored fault accident waveform, when detecting a fault accident waveform of a similar pattern, it is recognized as the same accident using big data and recognized as an accident regardless of the setting value and generates a trip signal. .

한편, 고장이 발생하면 대 전류의 유입으로 인해 고장 지점과 접속된 모선에서는 커다란 전압 강하가 발생하게 되므로 이로 인해 운전 중인 설비의 영향이 최소화될 수 있도록 동작 시간이 결정되어야 한다.On the other hand, if a failure occurs, a large voltage drop occurs at the busbar connected to the failure point due to the inflow of large current, so the operation time must be determined so that the effect of the equipment in operation is minimized.

그리고, 종래에는 "과 전류(50/51)/지락 과 전류(50G/51G or 50N/51N)/49/51LR/48" 등은 상용 프로그램을 활용하여 그래프로 나타낼 수 있으나, 나머지 보호 요소(21/24/40/46/78/81/87 등)는 보호 협조 곡선이 필요할 경우 기술자가 직접 그래프를 설계하여 표현했어야 한다.In addition, conventionally, "overcurrent (50/51) / ground fault overcurrent (50G / 51G or 50N / 51N) / 49 / 51LR / 48" may be graphed using a commercial program, but the remaining protection elements (21 / 24/40/46/78/81/87, etc.) If a protection coordination curve is required, the engineer should design and express the graph.

하지만, 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치는 "과 전류(50/51)/지락 과 전류(50G/51G or 50N/51N)/49/51LR/48" 보호 요소뿐 아니라, 나머지 보호 요소(21/24/40/46/78/81/87 등)까지도 보호 협조 곡선이 필요할 경우 보호 계전기 정정값 자동 계산 프로그램(100) 및 인공 지능부(600)를 이용하여 그래프로 나타낼 수 있게 된다.However, the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device according to the present invention includes not only the "overcurrent (50/51) / ground fault overcurrent (50G / 51G or 50N / 51N) / 49 / 51LR / 48" protection element, Even the rest of the protection elements (21/24/40/46/78/81/87, etc.) can be graphed using the protection relay correction value automatic calculation program (100) and artificial intelligence (600) when a protection coordination curve is required. There will be.

보호 계전기 정정표 작성부(460)는 보호 계전기 파라미터 산출부(440)에서 산출된 보호 계전기 파라미터 값을 기반으로, 셋팅에 필요한 파라미터를 테이블화하여 문서를 작성한다.The protection relay correction table preparation unit 460 creates a document by tabulating the parameters required for setting based on the protection relay parameter values calculated by the protection relay parameter calculation unit 440.

최종 도서 작성부(470)는 자료 정리 단계부터 보호 계전기 정정표 작성 단계까지 진행하면서 생성된 모든 결과물을 취합하여 문서화시켜 출력한다.The final book preparation unit 470 collects and outputs all the results generated while proceeding from the data arrangement step to the protection relay correction table preparation step.

이와 같이, 종래에는 보호 계전기를 셋팅하기 위해 자료 수집, 고장 전류 계산 및 보호 계전기 정정 계산서 작성 업무에 상기와 같이 많은 절차를 요구하기 때문에, 전력 계통 전문 기술 인력의 많은 노력과 비용 및 시간을 필요로 하였다.As described above, conventional procedures require a lot of effort, cost, and time of the technical personnel of the electric power system because it requires many procedures as described above for data collection, fault current calculation, and protection relay correction calculation to set the protective relay. Did.

하지만, 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치를 이용하면 보호 계전기 정정 계산 및 정정 계산서 작성 업무를 보호 계전기 정정값 자동 계산 프로그램(100) 및 인공 지능부(600)가 자체 수행하므로 소요 시간 및 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라, 보호 계전기 정정 오류의 최소화, 보호 계전기의 오동작 방지 및 다양한 전력 계통 사고의 예방을 도모할 수 있게 된다.However, when the artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device according to the present invention is used, the protection relay correction value automatic calculation program 100 and the artificial intelligence unit 600 perform the protection relay correction calculation and correction calculation work. Not only can the time and cost be drastically reduced, but it is also possible to minimize protection relay correction errors, prevent malfunction of the protection relay, and prevent various power system accidents.

저압 전력 계통의 과 전류 보호에 대한 셋팅 파라미터 도출Derivation of setting parameters for overcurrent protection of low voltage power systems

도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치에서 저압 전력 계통의 과 전류 보호에 대한 셋팅 파라미터 도출 과정에 대한 일 실시예에서의 부분 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Referring to Figures 2 to 9 will be described in detail the partial operation in one embodiment of the process for deriving the setting parameters for the over-current protection of the low-voltage power system in the artificial intelligence-based automatic correction protection relay device according to the present invention in detail As follows.

먼저, 메인 보호(Incoming Protection)의 기본 정보는 다음과 같다.First, the basic information of the main protection (Incoming Protection) is as follows.

사용자가 변압기의 정격 용량, 정격 전압 및 각 변위를 입력한다. The user enters the rated capacity, rated voltage and angular displacement of the transformer.

하위 계전기 정정 자료로서, 변류기는 사용자가 입력하고, 문턱 전류, 특성 곡선 타입 및 시간 다이얼은 자동 계산되거나 사용자가 입력한다. As the lower relay correction data, the current transformer is input by the user, and the threshold current, characteristic curve type and time dial are automatically calculated or input by the user.

변류기(current transformer)의 변류비는 사용자가 입력하거나 자동 계산 될 수 있다. The current ratio of the current transformer can be input by the user or automatically calculated.

예를 들어, 모선 3상 단락 고장 전류는 시뮬레이션 결과 0.46[kV]에서 Ik=37.870[kA] 가 취득된다.For example, for a bus three-phase short-circuit fault current, Ik = 37.870 [kA] is obtained at a simulation result of 0.46 [kV].

과 전류 보호를 위한 셋팅은 다음과 같다. The settings for overcurrent protection are as follows.

과 전류 보호의 검출 방법은 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 전류 검출 방식을 설정하는 요소로 기본파 요소(fundamental component)로 정정한다. The detection method of overcurrent protection is automatically selected or input by the user, and is corrected by a fundamental component as a factor for setting the current detection method as a correction criterion.

문턱 전류 셋팅은 자동 계산되는데, 정정 기준으로서 변압기 정격 전류의 125 %로 정정한다. The threshold current setting is automatically calculated, and is corrected to 125% of the rated current of the transformer as a correction standard.

예를 들어, 변압기 정격 전류가 3,137.8[A]인 경우, 정정 기준으로서 문턱 전류는 3,137.8 x 1.25 x 5/4,000 = 4.90[A]로 정정한다.For example, if the rated current of the transformer is 3,137.8 [A], the threshold current is corrected to 3,137.8 x 1.25 x 5 / 4,000 = 4.90 [A] as a correction criterion.

보호 협조 곡선 셋팅은 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 상,하위 보호 계전기와 협조에 가장 적합한 곡선으로 선정한다.The protection coordination curve setting is automatically selected or input by the user. As the correction standard, the curve that is most suitable for coordination with the upper and lower protection relays is selected.

예를 들어, 보호 협조 곡선으로 국제 전기 기술 위원회(international electronical committee, IEC) 초 반한시성(extremely inverse)으로 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 리셋 셋팅은 자동 선정되는데, 정정 기준으로서 보호 요소의 복귀 타입(Drop-out Type)을 설정하는 항목으로 순시로 복귀하도록 '순시적'으로 정정한다.For example, it is automatically selected or input by the international electronical committee (IEC) as an extraordinarily inverse as a protection coordination curve, and the reset setting is automatically selected. Drop-out Type) is set to 'instantaneous' to return to instantaneous.

시간 다이얼(Time Dial, TD) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 모선의 3상 단락 전류값에서 전위, 하위 보호 계전기와 보호 협조한다. The time dial (TD) setting is automatically calculated or input by the user, and as a reference for correction, it cooperates with the potential and the lower protection relay in the three-phase short circuit current value of the busbar.

예를 들어, 3상 단락전류(Ik)가 37.87[kA] 에서 0.7sec에서 동작하도록 정정하는 경우, 정정 기준으로서

Figure 112018031894941-pat00001
이며, 시간 다이얼은 다음과 같은 수학식 1을 이용하여 정정한다.For example, when correcting the three-phase short circuit current (Ik) to operate at 0.7sec at 37.87 [kA], as a correction criterion
Figure 112018031894941-pat00001
The time dial is corrected using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018031894941-pat00002
Figure 112018031894941-pat00002

보호 협조 시간 검증은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 모선의 3상 단락 전류값에서 상,하위 보호 계전기의 최소 보호 협조 시간인 0.25[Sec] 이상인지 확인한다. The protection coordination time verification is automatically calculated or input by the user. As a correction standard, verify that the minimum protection coordination time of the upper and lower protection relays is 0.25 [Sec] or higher in the three-phase short-circuit current value of the busbar.

예를 들어, 하위 보호 계전기의 정정 기준으로서

Figure 112018031894941-pat00003
이며, 하위 보호 계전기의 동작 시간은 다음과 같은 수학식 2를 이용하여 정정한다.For example, as a correction criterion for a lower protective relay
Figure 112018031894941-pat00003
Is, and the operation time of the lower protection relay is corrected using Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018031894941-pat00004
Figure 112018031894941-pat00004

여기에서, TD는 시간 다이얼 전류 셋팅 단계에서 자동 계산되거나 사용자 입력된 시간 다이얼을 의미한다.Here, TD means a time dial that is automatically calculated or input by a user in the time dial current setting step.

또한, 현재 보호 계전기의 정정 기준으로서

Figure 112018031894941-pat00005
이며, 현재 보호 계전기 동작 시간은 다음과 같은 수학식 3을 이용하여 정정한다.In addition, as a correction standard for current protective relays
Figure 112018031894941-pat00005
The current protection relay operating time is corrected using Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112018031894941-pat00006
Figure 112018031894941-pat00006

여기에서, TD는 시간 다이얼 전류 셋팅 단계에서 자동 계산되거나 사용자 입력된 시간 다이얼을 의미한다.Here, TD means a time dial that is automatically calculated or input by a user in the time dial current setting step.

수학식 3에서 보는 바와 같이, 현재 보호 계전기와 하위 보호 계전기의 시간협조는 수학식 2에 의해 산출된 하위 보호 계전기의 동작 시간(0.3985 sec)과 수학식 3에 의해 산출된 현재 보호 계전기 동작 시간(0.6931 sec)의 차이값인 0.2946[sec]로서 보호 협조는 상,하위 보호 계전기의 최소 보호 협조 시간인 0.25[Sec] 이상으로서, 충분함이 확인되었다.As shown in Equation 3, the time coordination of the current protection relay and the lower protection relay is the operating time (0.3985 sec) of the lower protection relay calculated by Equation 2 and the current protection relay operating time calculated by Equation 3 ( It was confirmed that the protection coordination is sufficient as the minimum protection coordination time of the upper and lower protection relays is 0.25 [Sec] or more, as a difference value of 0.6946 (sec.

발전기 보호 계전기 임피던스형 전력 계통 후비 보호에 대한 셋팅 파라미터 도출Generator protection relay Impedance power system setting protection parameters

도 2 내지 도 7 및 도 9을 참조하여 본 발명에 따른 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치에서 발전기 보호 계전기 임피던스형 전력 계통 후비보호에 대한 셋팅 파라미터 도출 과정에 대한 일 실시예에서의 부분 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Partial operation in one embodiment of the process of deriving setting parameters for the generator protection relay impedance type power system rear protection in the automatic relay for artificial intelligence-based correction value protection relay device according to the present invention with reference to FIGS. 2 to 7 and 9 The details are as follows.

먼저, 발전기 보호(Generator Protection)의 기본 정보는 다음과 같다.First, the basic information of generator protection is as follows.

사용자가 발전기의 정격 전압, 정격 피상 전력(rated apparent power), 허용 전류, 역률, 정격 주파수 (rated frequency) 및 리액턴스를 입력한다. The user inputs the generator's rated voltage, rated apparent power, allowable current, power factor, rated frequency and reactance.

변류기의 발전기 중성측 변류기 및 발전기 차단기(Generator Circuit Breaker)의 발전기측 계기용 변압기는 사용자가 입력하거나 자동 계산된다. The generator neutral side current transformer of the current transformer and the transformer for the instrument side of the generator circuit breaker are input by the user or automatically calculated.

예를 들어, 변류기의 발전기 중성측 변류기는 13,000/5[A], C400으로 입력되고, 발전기 차단기의 발전기측 계기용 변압기는

Figure 112018031894941-pat00007
, 0.3-W, X, Y로 입력된다.For example, the generator neutral side current transformer of the current transformer is input to 13,000 / 5 [A], C400, and the generator side instrument transformer of the generator breaker is
Figure 112018031894941-pat00007
, 0.3-W, X, Y.

발전기 보호 계전기 임피던스형 전력 계통 후비 보호를 위한 셋팅은 다음과 같다. Generator protection relay The settings for the protection of the impedance type power system are as follows.

루프 선택 셋팅은 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 발전기의 단락 후비 보호용으로 사용되므로, 계전기 제작사의 추천치(Current-dependent)로 정정한다. The loop selection setting is automatically selected or input by the user, and is used to protect the short circuit after the generator as a correction criterion, so it is corrected to the recommended value of the relay manufacturer.

과 전류 한계값 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 발전기 정격 전류의 125 %로 정정한다.  The over current limit setting is automatically calculated or input by the user, and is corrected to 125% of the rated current of the generator as a correction standard.

예를 들어, 발전기 정격 전류가 11,098[A]인 경우, 정정 기준으로서 과 전류 한계값은 11,098 x 1.25 x 5/13,000 = 5.335[A]로 정정한다.For example, when the rated current of the generator is 11,098 [A], the overcurrent limit value is corrected as 11,098 x 1.25 x 5 / 13,000 = 5.335 [A] as the correction standard.

부족 전압 실링 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 발전기 정격 전압의 80% 로 정정한다.The undervoltage sealing setting is automatically calculated or input by the user, and is corrected to 80% of the rated voltage of the generator as a correction standard.

예를 들어, 발전기 정격 전압이 18[kV]인 경우, 정정 기준으로서 실링 전압은 다음과 같은 수학식 4를 이용하여 정정한다.For example, when the rated voltage of the generator is 18 [kV], the sealing voltage is corrected using Equation 4 below as a correction criterion.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112018031894941-pat00008
Figure 112018031894941-pat00008

부족 전압 지속 시간(duration time) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 최대 동작 시간(Zone-2)보다 늦게 동작하도록 정정한다.The undervoltage duration setting is automatically calculated or input by the user, and is corrected to operate later than the maximum operating time (Zone-2) as a correction criterion.

예를 들어, 최대 동작 시간(Zone-2)이 2.5[sec]인 경우, 정정 기준으로서 실링 지속 시간은 영역(Zone)-2 동작 시간(2.5sec) + 0.5sec = 3.00 [sec]로 정정한다.For example, when the maximum operation time (Zone-2) is 2.5 [sec], the sealing duration as a correction criterion is corrected to the area (Zone-2) operation time (2.5 sec) + 0.5 sec = 3.00 [sec] .

영역(Zone)-1 리액턴스 도달값(reactance reach)(Ph-Ph) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 주 변압기 임피던스의 70%로 정정한다.The Zone-1 reactance reach (Ph-Ph) setting is automatically calculated or entered by the user, and is corrected to 70% of the main transformer impedance as a correction criterion.

예를 들어, 주 변압기 임피던스가 540MVA 기준 27%인 경우, 다음과 같은 수학식 5를 이용하여 정정한다.For example, when the main transformer impedance is 27% based on 540 MVA, correction is made using Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112018031894941-pat00009
Figure 112018031894941-pat00009

여기에서, 계기용 변압기 및 변류기 2차 측 기준으로 환산하기 위해 다음과 같은 수학식 6을 이용하여 정정한다.Here, in order to convert to the secondary side of the transformer and current transformer for the instrument, it is corrected by using the following equation (6).

[수학식 6][Equation 6]

Figure 112018031894941-pat00010
Figure 112018031894941-pat00010

여기에서, Zprim 는 계기용 변압기 및 변류기 1차 측 기준 임피던스이다.Where Z prim is the primary impedance of the instrument transformer and current transformer.

영역(Zone)-1 저항 도달값(resistance reach)(Ph-Ph) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 리액턴스 도달값의 50%로 정정한다.The Zone-1 resistance reach (Ph-Ph) setting is automatically calculated or input by the user, and is corrected to 50% of the reactance reaching value as a correction criterion.

계기용 변압기 및 변류기 2차 측 기준 저항은 다음과 같은 수학식 7을 이용하여 정정한다.The reference resistance of the secondary side of the transformer and current transformer for the instrument is corrected by using Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112018031894941-pat00011
Figure 112018031894941-pat00011

여기에서, Z sec 는 계기용 변압기 및 변류기 2차 측 기준 임피던스이다.Where Z sec is the secondary impedance of the instrument transformer and current transformer.

영역(Zone)-1 방향성 모드 셋팅은 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 계전기 제작사의 추천치인 무 방향성(non-directional) 타입으로 정정한다. The Zone-1 directional mode setting is automatically selected or input by the user, and is corrected to a non-directional type recommended by the relay manufacturer as a correction standard.

영역(Zone)-1 작동 시간 지연 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, Zone-1은 발전기 후비 보호용이므로 작동 시간 지연이 0.3 sec 로 동작하도록 정정한다. The Zone-1 operating time delay setting is automatically calculated or input by the user. Since Zone-1 is for generator back protection, correct the operating time delay to operate at 0.3 sec.

한편, 영역(Zone)-2 리액턴스 도달값(reactance reach)(Ph-Ph) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 발전기 출력의 150 %에 해당하는 임피던스 값과 주 변압기(Main step-up TR) 임피던스 x 100 % + 다음 최장 선로 임피던스 x 겉보기 계수값 중 작은 값으로 정정한다.On the other hand, the setting of the Zone-2 reactance reach (Ph-Ph) is automatically calculated or input by the user. As a correction standard, the impedance value corresponding to 150% of the generator output and the main transformer (Main step-up) TR) Impedance x 100% + Next longest line impedance x Correct it to the smaller of the apparent coefficient values.

예를 들어, 발전기 정격 출력의 150 %에 해당하는 임피던스 값은 다음과 같은 수학식 8을 이용하여 정정한다.For example, the impedance value corresponding to 150% of the rated power of the generator is corrected using Equation 8 below.

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112018031894941-pat00012
Figure 112018031894941-pat00012

또한, 주 변압기 임피던스 x 100 % + 다음 최장 선로 임피던스 x 겉보기 계수값은 다음과 같은 수학식 9를 이용하여 정정한다.In addition, the main transformer impedance x 100% + the next longest line impedance x apparent coefficient value is corrected by using Equation (9) below.

[수학식 9][Equation 9]

Figure 112018031894941-pat00013
Figure 112018031894941-pat00013

여기에서, ZL은 다음 최장 선로 임피던스로서, 다음과 같은 수학식 10을 이용하여 계산한다.Here, Z L is the next longest line impedance, and is calculated using Equation 10 below.

[수학식 10][Equation 10]

ZL = 0.1358 x 0.43 x (18/345)2 Z L = 0.1358 x 0.43 x (18/345) 2

또한, K는 겉보기 계수로서, 도 7에 도시된 고장 전류 분포도를 참조하여 계산되고, 다음과 같은 수학식 11을 이용하여 계산한다.In addition, K is an apparent coefficient, calculated with reference to the fault current distribution diagram shown in FIG. 7, and calculated using Equation 11 as follows.

[수학식 11][Equation 11]

Figure 112018031894941-pat00014
Figure 112018031894941-pat00014

도 7에 도시된 고장 전류 분포도 중 일부(A)를 예시로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.A detailed description will be given with reference to a part (A) of the fault current distribution diagram shown in FIG. 7 as follows.

고장 전류 분포도는 상용 프로그램인 E-TAP을 활용하여 고장 전류 시뮬레이션 후, 취득한 고장 전류 분포도이며, “A"로 표시한 부분을 일 실시예로 설명하면 아래와 같다.The fault current distribution is a fault current distribution obtained after simulation of a fault current by using a commercial program E-TAP, and the part indicated by “A” will be described as an example.

“Bus12”는 고장점을 나타내는 것으로 가상의 사고 지점을 표시하며, "345 kV"는 모선 정격 전압을 나타낸다. “Bus12” indicates a point of failure and indicates a virtual accident point, and “345 kV” indicates the rated voltage of the busbar.

Bus 12지점에서 3상 단락 사고 발생시 “↓27.485 kA”는 계통(KEPCO S/S)에서 기여하는 고장 전류를 표시하며, “↑2.928kA”는 발전소의 구내에 설치된 발전기(GT4, ST2)에서 기여하는 고장 전류를 나타낸다. When a three-phase short circuit accident occurs at Bus 12, “↓ 27.485 kA” indicates the fault current contributing from the system (KEPCO S / S), and “↑ 2.928kA” contributes from the generators (GT4, ST2) installed in the premises of the power plant. Indicates the fault current.

그리고, 30.413kA는 전력 계통의 기여분과 발전소의 구내에 설치된 발전시의 기여분을 합한 고장 전류 즉, "↓27.485 kA + ↑2.928 kA =30.413 kA" 이다. In addition, 30.413 kA is the fault current, which is the sum of the power system contribution and the power generation contribution installed in the premises of the power plant, that is, "↓ 27.485 kA + ↑ 2.928 kA = 30.413 kA".

한편, 주 변압기 임피던스 x 100 % + 다음 최장 선로 임피던스 x 겉보기 계수값은 다음과 같은 수학식 12를 이용하여 정정한다.On the other hand, the main transformer impedance x 100% + the next longest line impedance x apparent coefficient value is corrected using Equation 12 below.

[수학식 12][Equation 12]

Figure 112018031894941-pat00015
Figure 112018031894941-pat00015

이에 따라, 영역(Zone)-2 리액턴스 도달값(reactance reach)(Ph-Ph) 셋팅의 정정 기준은 발전기 출력의 150 %에 해당하는 임피던스 값보다 작은 주 변압기(Main step-up TR) 임피던스 x 100 % + 다음 최장 선로 임피던스 x 겉보기 계수값을 적용하여 다음과 같은 수학식 13을 이용하여 정정한다.Accordingly, the correction criterion for the Zone-2 reactance reach (Ph-Ph) setting is the main step-up TR impedance less than the impedance value corresponding to 150% of the generator output x 100 % + Next longest line impedance x apparent coefficient is applied and corrected using Equation 13 below.

[수학식 13][Equation 13]

Figure 112018031894941-pat00016
Figure 112018031894941-pat00016

영역(Zone)-2 저항 도달값(resistance reach)(Ph-Ph) 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 리액턴스 도달값의 50%로 정정한다.The Zone-2 resistance reach (Ph-Ph) setting is automatically calculated or input by the user, and is corrected to 50% of the reactance arrival value as a correction criterion.

계기용 변압기 및 변류기 2차측 기준 저항값은 다음과 같은 수학식 14를 이용하여 정정한다.The secondary resistance value of the transformer and current transformer for the instrument is corrected by using Equation 14 below.

[수학식 14][Equation 14]

Figure 112018031894941-pat00017
Figure 112018031894941-pat00017

여기에서, Z sec 는 계기용 변압기 및 변류기 2차 측 기준 임피던스이다.Where Z sec is the secondary impedance of the instrument transformer and current transformer.

영역(Zone)-2 방향성 모드 셋팅은 자동 선정되거나 사용자 입력되는데, 정정 기준으로서 계전기 제작사의 추천치인 무 방향성(non-directional) 타입으로 정정한다. The Zone-2 directional mode setting is automatically selected or input by the user, and is corrected to a non-directional type recommended by the relay manufacturer as a correction standard.

영역(Zone)-2 작동 시간 지연 셋팅은 자동 계산되거나 사용자 입력되는데, Zone-2는 송전 계통 후비 보호용이므로, 송전선로 보호 계전기의 영역(Zone)-3의 동작 시간인 100 cycle(1.667sec)보다 작동 시간 지연이 2.5 sec 로 동작하도록 정정한다.Zone-2 operating time delay setting is automatically calculated or input by the user. Since Zone-2 is for protecting the transmission system after transmission, it is more than 100 cycles (1.667sec), which is the operating time of Zone-3 of the transmission line protection relay. Correct the operation time delay to operate at 2.5 sec.

도 8은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 협조 곡선에 대한 그래프이다.8 is a graph of the protection coordination curve created in step S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.

도 8에 도시된 보호 협조 곡선에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The protection coordination curve illustrated in FIG. 8 will be described in detail as follows.

도 8의 보호 협조 곡선은 SKM사의 PTW 상용 프로그램을 활용하여 과 전류 보호 요소(50/51) 를 작성한 예시로서, 그래프의 가로축은 전류값, 세로축은 시간을 표시한다.The protection coordination curve of FIG. 8 is an example in which the overcurrent protection element 50/51 is prepared by utilizing the PTM commercial program of SKM, and the horizontal axis of the graph represents the current value and the vertical axis represents time.

① 은 사용자가 보호 협조 곡선을 쉽게 이해하고 판단가능 하도록 표시한 보호 단선도를 나타낸다.① shows the protection disconnection diagram that is displayed so that the user can easily understand and judge the protection cooperation curve.

② 는 변압기의 열적 한계 곡선을 표시한 것으로서, 보호 협조 예시는 “L/C TR-01" 변압기이다.② indicates the thermal limit curve of the transformer. An example of protection coordination is the “L / C TR-01” transformer.

③ 은 보호 계전기가 설치된 지점의 최대 고장 전류를 표시한 것으로서, 고장 전류 계산 결과값이 활용된다.③ indicates the maximum fault current at the point where the protective relay is installed, and the fault current calculation result is used.

④ 는 각 보호 계전기의 50/51요소 셋팅값에 의한 보호 협조 곡선으로서, 현재는 보호 계전기의 정정 계산 결과값(픽업 값, 곡선 종류, 시간 멀티플라이어(Multiplier) 등)을 상용 프로그램에 입력을 해야 보호 협조 곡선이 표시된다. ④ is the protection coordination curve based on the 50/51 factor setting value of each protection relay. Currently, the result of the correction calculation of the protection relay (pickup value, curve type, time multiplier, etc.) must be input to the commercial program. The protection coordination curve is displayed.

또한, 각 보호 계전기 별로 각각 좌측 화살표의 사각 박스 내용은 CT(계기용 변류기) 정격 정보 및 보호 계전기의 제작사 및 모델명, 각 보호 계전기의 셋팅된 값 등을 나타낸다.In addition, for each protection relay, the contents of the square box of the left arrow indicate CT (current transformer current) rating information, the manufacturer and model name of the protection relay, and the set value of each protection relay.

일반적으로 적용하는 IEC 보호 협조 곡선식은 아래의 표 1과 같다.Table 1 below shows the IEC protection coordination curve applied in general.

IEC 곡선 종류IEC curve types 특성식Characteristic formula Normal Inverse (Type A)Normal Inverse (Type A)

Figure 112018031894941-pat00018
Figure 112018031894941-pat00018
Very Inverse (Type B)Very Inverse (Type B)
Figure 112018031894941-pat00019
Figure 112018031894941-pat00019
Extremely Inverse (Type C)Extremely Inverse (Type C)
Figure 112018031894941-pat00020
Figure 112018031894941-pat00020
Long Inverse (Type D)Long Inverse (Type D)
Figure 112018031894941-pat00021
Figure 112018031894941-pat00021

표 1의 특성식에서, t는 동작시간 [sec], TP는 시간 멀티플라이어 셋팅값, I 는 고장 전류 [A], IP 는 픽업 전류 셋팅값을 의미한다.In the characteristic formula of Table 1, t is the operating time [sec], T P is the time multiplier setting value, I is the fault current [A], and I P is the pickup current setting value.

도 9는 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 단계(S600)에서 작성된 보호 계전기 정정표이다.9 is a protection relay correction table prepared in operation S600 during operation of the protection relay device shown in FIG. 5.

도 9에 도시된 보호 계전기 정정표의 일부에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.A brief description of a part of the protection relay correction table shown in FIG. 9 is as follows.

정정 계산 결과 또는 CT(계기용 변류기) 및 PT(계기용 변압기)의 정격 및 결선 정보, 전력 계통 정보 등을 근거로 전문 기술자가 정정표의 “Value" 란에 해당하는 값을 선정 및 기재한다.Based on the result of the correction calculation or the rating and connection information of the CT (instrument current transformer) and PT (instrument transformer), power system information, etc., a professional technician selects and records the value corresponding to the “Value” column of the correction table.

고장 전류 계산Fault current calculation

도 10은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 고장 전류 계산 시뮬레이션의 제1 실시예 결과를 나타내는 표이다.FIG. 10 is a table showing the results of the first embodiment of the simulation of calculating the fault current during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.

도 11은 도 5에 도시된 보호 계전 장치의 동작 중 고장 전류 계산 시뮬레이션의 제2 실시예 결과를 나타내는 표이다.11 is a table showing the results of the second embodiment of the simulation of calculating the fault current during operation of the protective relay device shown in FIG. 5.

고장 전류 계산은 전력 계통이 운영 가능한 여러 상황을 고려하여 시뮬레이션한 다음, 취득한 결과값을 보호 계전기 정정을 위해 적용 가능하도록 테이블화 작업을 진행한다. Calculation of the fault current is simulated in consideration of various situations in which the power system can be operated, and then tabulation is performed so that the obtained results can be applied for correction of the protective relay.

전력 계통이 복잡하기 때문에 상용 프로그램을 활용하여 고장 전류를 시뮬레이션하여 결과값을 취득한다. Because the power system is complex, a commercial program is used to simulate the fault current to obtain the result.

보호 계전기 정정값 계산시 50/51 요소는 3상 단락전류 결과값을 사용하며, 51G 요소는 1선 지락 전류 결과값을 사용한다.When calculating the protective relay correction value, the 50/51 element uses the 3-phase short-circuit current result, and the 51G element uses the 1-line ground-current result.

일반적으로, 전력 계통의 3상 단락전류 결과값 및 1선 지락 전류 결과값을 계산하여 다음과 같은 사항에 활용한다.In general, the 3-phase short-circuit current result and the 1-line ground-fault current result of the power system are calculated and utilized in the following matters.

회로 차단기의 차단 용량, 전력 기기의 기계적 강도 및 정격 결정, 보호 계전기 정정 및 보호 협조, 통신 유도 장애, 계통 구성, 유효 접지 조건 등의 검토, 변압기 1차 측 Y 결선 중성점 운영 등이다.These include circuit breaker breaking capacity, mechanical strength and rating determination of power equipment, protection relay correction and protection coordination, communication induction disturbance, system configuration, and effective grounding conditions, and operation of the Y connection neutral point on the primary side of the transformer.

고장 전류 계산 시뮬레이션의 제1 실시예는 상용 발전기의 정상 운전에 대한 것으로서, 시뮬레이션 조건은 다음과 같다.The first embodiment of the fault current calculation simulation is for normal operation of a commercial generator, and the simulation conditions are as follows.

발전기는 13.8 kV, 37 MW로 정상 운전 상태이고, 소내 부하는 소내용 보조 변압기로 공급한다.The generator is in normal operation at 13.8 kV, 37 MW, and the internal load is supplied to the secondary auxiliary transformer.

또한, 6.6 kV 전력 시스템은 모선-타이 회로 차단기가 '닫힘' 상태이고, 기동용 변압기 부하용 154 kV 차단기가 '열림'으로, '계통 분리' 상태이다.In addition, in the 6.6 kV power system, the bus-tie circuit breaker is in the 'closed' state, the 154 kV breaker for the starting transformer load is in the 'open' state, and the 'system is disconnected'.

모든 승압 및 강압용 변압기의 탭 위치는 '중간 위치'로 적용하여, 6.6 Kv 고압 전동기는 대기 상태를 제외하고 모두 전 부하 운전 상태이다.The tap positions of all step-up and step-down transformers are applied to the 'middle position', so all 6.6 Kv high-voltage motors are in full load operation except for standby.

고장 전 전압 계수(pre-fault voltage factor)은 IEC_60909 규격에서 제시하는 Cmax 값을 적용하였다.For the pre-fault voltage factor, the Cmax value suggested in the IEC_60909 standard was applied.

상기 시뮬레이션 조건을 토대로 상용 발전기의 정상 운전에 대하여 고장 전류 계산 시뮬레이션 결과는 도 10과 같다. Based on the simulation conditions, the simulation results of failure current calculation for normal operation of a commercial generator are shown in FIG. 10.

고장 전류 계산 시뮬레이션의 제2 실시예는 상용 발전기의 정지시 기동용 변압기에 의한 전원 공급에 대한 것으로서, 시뮬레이션 조건은 다음과 같다.The second embodiment of the fault current calculation simulation relates to the power supply by the starting transformer when the commercial generator is stopped, and the simulation conditions are as follows.

발전기는 13.8 kV, 37 MW로 운전 정지 상태이고, 소내 부하는 기동용 변압기로 공급한다.The generator is 13.8 kV, 37 MW, and the operation is stopped, and the internal load is supplied to the starting transformer.

또한, 6.6 kV 전력 시스템은 모선-타이 회로 차단기가 '닫힘' 상태이고, 승압용 주 변압기의 154 kV, 차단기가 '열림'으로, 승압용 주 변압기, 상용 발전기 및 소내용 보조 변압기는 모두 '계통 분리' 상태이다.In addition, in the 6.6 kV power system, the bus-tie circuit breaker is in the 'closed' state, and the main transformer for boosting is 154 kV, the circuit breaker is 'open', and the main transformer for boosting, commercial generators, and auxiliary transformers for all components are 'system'. Separated.

모든 승압 및 강압용 변압기의 탭 위치는 '중간 위치'로 적용하여, 6.6 Kv 고압 전동기는 대기 상태를 제외하고 모두 전 부하 운전 상태이다.The tap positions of all step-up and step-down transformers are applied to the 'middle position', so all 6.6 Kv high-voltage motors are in full load operation except for standby.

고장 전 전압 계수(pre-fault voltage factor)은 IEC_60909 규격에서 제시하는 Cmax 값을 적용하였다.For the pre-fault voltage factor, the Cmax value suggested in the IEC_60909 standard was applied.

상기 시뮬레이션 조건을 토대로 상용 발전기의 정지시 기동용 변압기에 의한 전원 공급에 대하여 고장 전류 계산 시뮬레이션 결과는 도 11과 같다. Based on the simulation conditions, the simulation result of the fault current calculation for the power supply by the starting transformer when the commercial generator is stopped is shown in FIG. 11.

이와 같이, 본 발명은 사용자가 보호 계전기 정정에 필요한 자료만 입력하면, 인공 지능부가 보호 계전기 셋팅까지 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅하고, 다양한 전력 계통 사고의 빅 데이터베이스를 활용하여 스마트한 계통 고장 보호 관리를 수행하는 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치를 제공한다. As described above, the present invention automatically controls the artificial intelligence unit to process the protection relay setting and automatically sets it when the user inputs only the necessary data to correct the protection relay, and manages smart system failure protection by utilizing a big database of various power system accidents. It provides an artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device to perform the.

이를 통하여, 사용자에 의해 입력되는 보호 계전기 정정에 필요한 자료를 인공 지능부가 내부적으로 연산 처리하여 자동 셋팅하고, 피 보호기기별 셋팅값의 적정성을 실시간 확인하므로, 보호 계전기 정정 오류를 최소화하고, 보호 계전기의 오동작을 방지할 수 있게 된다.Through this, the artificial intelligence unit internally calculates and processes the data necessary for correcting the protective relay input by the user, and automatically checks the adequacy of the setting values for each protected device, minimizing the error in correcting the protective relay, It is possible to prevent malfunction.

또한, 복수개의 전력 소자 중 소정의 소자에 전력 계통 사고가 발생한 경우, 빅 데이터베이스와 연동하여 고장 사고 사례 파형에 대한 데이터를 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하고 빅 데이터베이스화하여 감시 및 제어하므로, 다양한 전력 계통 사고를 예방할 수 있게 된다.In addition, when a power system accident occurs in a predetermined device among a plurality of power devices, the power system accident of the corresponding device is analyzed and a big database is monitored and controlled by referring to the data on the failure event case waveform in conjunction with the big database. Therefore, it is possible to prevent various power system accidents.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.As described above, although various preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, descriptions of various various embodiments described in the “Details for Carrying Out the Invention” section are merely illustrative, and the present invention Those of ordinary skill in the art to which they belong will understand well that from the above description, various modifications of the present invention can be carried out or equivalent practice of the present invention.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to make the disclosure of the present invention complete, and it is common in the technical field to which the present invention pertains. It should be understood that the present invention is only provided to those who have knowledge of the present invention, and the present invention is only defined by each claim of the claims.

100: 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램
200: 데이터 입력부
220: 전력 계통 드로잉부
240: 모의 데이터 입력부
300: 고장 전류 계산부
320: 고장 전류 시뮬레이터
330: 결과값 출력부
400: 보호 계전기 정정부
600: 인공 지능부
700: 빅 데이터베이스
100: Automatic calculation program for the protection relay correction
200: data input unit
220: power system drawing unit
240: simulated data input unit
300: fault current calculation unit
320: fault current simulator
330: result output unit
400: protection relay correction unit
600: artificial intelligence
700: Big database

Claims (13)

계기용 변류기 및 계기용 변압기로부터 입력 정보를 인가받아 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환하는 입력 변환부;
상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 필터링 및 인코딩하여 임시 저장하는 입력부;
복수개의 소자 중 전력 계통 사고가 발생한 소자에 대해서 상기 임시 저장된 데이터를 고장 사고 사례 파형 데이터로 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하는 데이터 처리부;
보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 탑재하여, 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 인가받아 셋팅 파라미터 값으로 자동 셋팅하고, 전력 설비 운전시에 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값의 적정성 여부를 실시간 판단하는 셋팅부;
외부로부터 접점을 입력받거나 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력하는 출력 인터페이스; 및
상기 복수개의 보호 계전기와 통신하면서, 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값을 전송하는 통신부;
를 구비하고,
상기 복수개의 소자는
배후 계통, 송전 선로, 배전 선로, 변압기, 동기 발전기, 전동기 및 모선을 포함하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
An input converting unit that receives input information from the instrument current transformer and the instrument transformer and converts the data into a plurality of protective relay data;
An input unit for receiving the converted data for the plurality of protective relays, filtering and encoding, and temporarily storing the encoded data;
A data processing unit that analyzes a power system accident of the corresponding device by referring to the temporarily stored data as a failure event case waveform data for a device in which a power system accident occurs among a plurality of devices;
A setting unit that is equipped with an automatic calculation program for the correction of the protective relay, automatically receives the data about the collected equipment to be protected, and automatically sets the setting parameter value, and determines in real time whether the automatic setting parameter value is appropriate when the power facility is operated. ;
An output interface for receiving a contact from the outside or outputting a blocking signal by configuring a protection element operation output as logic; And
A communication unit communicating with the plurality of protection relays and transmitting the automatically set setting parameter value;
Equipped with,
The plurality of elements
Characterized in that it includes a rear system, a transmission line, a distribution line, a transformer, a synchronous generator, an electric motor and a busbar,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 1 항에 있어서,
상기 입력부는
상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 저 대역 통과 필터링하는 복수개의 필터;
상기 필터링된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 샘플링 펄스 클럭에 동기하여 분주시키는 복수개의 샘플링 홀더;
상기 분주된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 인코딩하여 출력하는 멀티플렉서;
상기 인코딩된 보호 계전기용 데이터를 인가받아 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터; 및
상기 변환된 디지털 데이터를 인가받아 임시 저장하는 버퍼;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 1,
The input unit
A plurality of filters for receiving low-pass filtering by receiving the converted data for the protective relays;
A plurality of sampling holders receiving the filtered data for a plurality of protective relays and dispensing in synchronization with a sampling pulse clock;
A multiplexer for receiving and encoding the divided plurality of protective relay data;
An AD converter that receives the encoded protective relay data and converts it into digital data; And
A buffer for receiving and temporarily storing the converted digital data;
Characterized in that it comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는
상기 임시 저장된 데이터를 인가받아 빅 데이터베이스와 연동하여 고장 사고 사례 파형 빅 데이터로 저장하는 롬; 및
상기 전력 계통 사고가 발생한 해당 소자에 대해서 인공 지능부와 연동하여 상기 저장된 고장 사고 사례 파형 데이터를 참조하여, 해당 소자의 상기 전력 계통 사고를 분석하는 고장 분석부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
According to claim 2,
The data processing unit
A ROM that receives the temporarily stored data and interoperates with a big database to store failure event case waveforms as big data; And
A failure analysis unit that analyzes the power system accident of the corresponding device with reference to the stored failure event case waveform data in conjunction with an artificial intelligence unit for the corresponding device where the power system accident has occurred;
Characterized in that it comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 2 항에 있어서,
상기 입력부는
상기 접점 입력을 인가받아 상기 전력 계통 사고가 발생한 해당 소자에 대하여 상기 출력 인터페이스로 전달하여 상기 차단 신호를 발생하는 입력 인터페이스;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
According to claim 2,
The input unit
An input interface receiving the contact input and transmitting the corresponding device having the power system accident to the output interface to generate the blocking signal;
Characterized in that it further comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 3 항에 있어서,
상기 인공 지능부는
선정된 피보호 기기의 상기 셋팅 파라미터 값을 실시간 확인하여, 변경이 필요하다고 판단된 경우 자동으로 해당 보호 계전기의 보호 요소 셋팅값을 변경하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 3,
The artificial intelligence unit
Characterized in that, by determining the setting parameter value of the selected device to be protected in real time, if it is determined that a change is necessary, the protection element setting value of the corresponding protection relay is automatically changed.
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 3 항에 있어서,
상기 인공 지능부는
실제 고장 파형 또는 전자기적 과도 해석 프로그램을 이용하여 고장 전류를 시뮬레이션한 결과값을 고장 사례별로 고장 사고 파형을 상기 롬에 저장하고, 전력 장비 운행시 상기 저장된 고장 사고 파형과 유사한 패턴의 고장 사고 파형이 검출되는 경우 동일한 사고로 인지하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 3,
The artificial intelligence unit
The actual failure waveform or the result of the simulation of the fault current using an electromagnetic transient analysis program stores the failure accident waveform for each failure case in the ROM, and when the power equipment is operated, a failure accident waveform having a pattern similar to the stored failure accident waveform is generated. Characterized in that when recognized, characterized by the same accident,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 셋팅부는
상기 피보호 기기에 대한 자료가 수집되면, 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램에 전력 계통의 복수개의 소자에 대한 단선도를 드로잉하여 데이터를 입력하는 데이터 입력부;
상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행하여 고장 전류를 계산하는 고장 전류 계산부; 및
기 설정된 정정 기준 및 상기 계산된 고장 전류에 따라 보호 계전기 파라미터를 정정하여, 보호 협조 곡선 및 보호 계전기 정정표를 작성하는 보호 계전기 정정부;
를 구비하고,
상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램은 상기 드로잉된 단선도에 해당 보호 계전기가 해당 위치에 추가되면, 해당 보호 계전기 주변의 소자를 인식하여 피보호 기기를 자동으로 판별하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
According to claim 1,
The setting part
A data input unit that inputs data by drawing single-line diagrams for a plurality of elements of a power system in the automatic calculation program for correcting the protection relay when data on the device to be protected is collected;
A fault current calculation unit that calculates a fault current by executing the automatic calculation program for correcting the protection relay; And
A protection relay correction unit for correcting a protection relay parameter according to a preset correction criterion and the calculated fault current, and preparing a protection cooperation curve and a protection relay correction table;
Equipped with,
The protection relay correction automatic calculation program is characterized in that when the protection relay is added to the corresponding position in the drawn single-line diagram, the device around the protection relay is recognized to automatically determine the device to be protected.
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제8항에 있어서,
상기 데이터 입력부는
상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행하여 전력 계통의 동작 상황에 맞게 상기 복수개의 소자를 배치하고 상기 단선도를 드로잉하여 상기 복수개의 소자를 선으로 서로 연결시키는 전력 계통 드로잉부; 및
상기 복수개의 소자 각각에 고장 전류 시뮬레이션을 위해 필요한 모의 데이터를 입력하는 모의 데이터 입력부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 8,
The data input unit
A power system drawing unit that executes the automatic calculation of the correction of the protective relay to arrange the plurality of elements according to the operation state of the power system, draws the single-line diagram, and connects the plurality of elements with lines; And
A simulation data input unit for inputting simulation data necessary for a fault current simulation to each of the plurality of devices;
Characterized in that it comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 9 항에 있어서,
상기 고장 전류 계산부는
상기 모의 데이터를 입력받아 피보호 기기의 선정된 셋팅 파라미터 값에 따라 상기 보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 실행시켜 상기 고장 전류를 계산하는 고장 전류 시뮬레이터; 및
상기 계산된 고장 전류에 대한 고장 전류 분포도를 출력하는 결과값 출력부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 9,
The fault current calculation unit
A fault current simulator that receives the simulation data and executes the automatic calculation program for correcting the protection relay according to a selected setting parameter value of the device to be protected to calculate the fault current; And
A result value output unit for outputting a fault current distribution for the calculated fault current;
Characterized in that it comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 8 항에 있어서,
상기 보호 계전기 정정부는
상기 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 전달받아 보호 계전기 정정을 위한 자료로 정리하는 자료 정리부;
상기 정리된 자료를 인가받아 보호 계전기의 정정 타입별로 셋팅 계산하기 위한 파라미터의 상기 정정 기준을 설정하는 정정 기준 설정부;
상기 설정된 정정 기준을 인가받아 상기 정정 타입별로 보호 계전 장치의 설치 위치, 기기 정격 및 보호 요소를 도면으로 작성하는 보호 단선도 작성부;
상기 작성된 도면을 인가받아 보호 계전기의 매뉴얼에 따라 상기 정정 타입별로 자동 셋팅하여 상기 보호 계전기 파라미터의 값을 산출하는 보호 계전기 파라미터 산출부;
보호 계전기 중 선택된 보호 계전기의 상기 산출된 보호 계전기 파라미터의 값을 이용하여 상기 보호 협조 곡선을 추출하는 보호 협조 검토부; 및
상기 산출된 보호 계전기 파라미터의 값을 기반으로 셋팅에 필요한 파라미터를 테이블화하여 상기 보호 계전기 정정표를 작성하는 보호 계전기 정정표 작성부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 8,
The protection relay correction unit
A data arranging unit that receives data on the collected equipment to be protected and organizes the data for correction of the protective relay;
A correction criterion setting unit that receives the summarized data and sets the correction criterion of parameters for calculating settings for each correction type of the protective relay;
A protection disconnection diagram preparation unit for drawing the installation position, device rating and protection element of the protection relay device for each correction type by receiving the set correction criteria;
A protection relay parameter calculator configured to receive the created drawings and automatically set each correction type according to a manual of a protection relay to calculate a value of the protection relay parameter;
A protection cooperation review unit for extracting the protection cooperation curve by using the calculated value of the protection relay parameter of the protection relay selected from the protection relays; And
A protection relay correction table preparation unit for preparing the protection relay correction table by tabulating parameters necessary for setting based on the calculated protection relay parameter value;
Characterized in that it comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
제 11 항에 있어서,
상기 보호 계전기 정정부는
상기 자료 정리부, 상기 정정 기준 설정부, 상기 보호 단선도 작성부, 상기 보호 계전기 파라미터 산출부, 상기 보호 협조 검토부 및 상기 보호 계전기 정정표 작성부에서 생성된 결과물을 취합하여 문서화시켜 출력하는 최종 도서 작성부;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
The method of claim 11,
The protection relay correction unit
Create a final book that collects, documents and prints out the results generated by the data organizer, the correction criteria setting unit, the protection disconnection diagram preparation unit, the protection relay parameter calculation unit, the protection cooperation review unit, and the protection relay correction table preparation unit part;
Characterized in that it further comprises,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
계기용 변류기 및 계기용 변압기로부터 입력 정보를 인가받아 복수개의 보호 계전기용 데이터로 변환하는 입력 변환부;
상기 변환된 복수개의 보호 계전기용 데이터를 인가받아 필터링 및 인코딩하여 임시 저장하는 입력부;
복수개의 소자 중 전력 계통 사고가 발생한 소자에 대해서 상기 임시 저장된 데이터를 고장 사고 사례 파형 데이터로 참조하여, 해당 소자의 전력 계통 사고를 분석하는 데이터 처리부;
보호 계전기 정정 자동 계산 프로그램을 탑재하여, 수집된 피보호 기기에 대한 자료를 인가받아 셋팅 파라미터 값으로 자동 셋팅하고, 전력 설비 운전시에 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값의 적정성 여부를 실시간 판단하는 셋팅부;
외부로부터 접점을 입력받거나 보호 요소 동작 출력이 로직으로 구성되어 차단 신호를 출력하는 출력 인터페이스; 및
상기 복수개의 보호 계전기 또는 휴대용 단말장치와 통신하면서, 상기 자동 셋팅된 셋팅 파라미터 값을 전송하는 통신부;
를 구비하고,
상기 복수개의 소자의 실시간 전력 계통의 동작 상황 정보 취득에 사물 인터넷을 활용하여 상기 복수개의 소자의 전력 계통의 동작 상태를 제어하며,
상기 복수개의 소자는
배후 계통, 송전 선로, 배전 선로, 변압기, 동기 발전기, 전동기 및 모선을 포함하는 것을 특징으로 하는,
인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치.
An input converting unit that receives input information from the instrument current transformer and the instrument transformer and converts the data into a plurality of protective relay data;
An input unit for receiving the converted data for a plurality of protective relays, filtering and encoding, and temporarily storing the encoded data;
A data processing unit that analyzes a power system accident of a corresponding device by referring to the temporarily stored data as a failure event case waveform data for a device in which a power system accident occurs among a plurality of devices;
A setting unit that is equipped with an automatic calculation program for correcting the protective relay, receives data about the collected equipment to be protected, automatically sets the setting parameter value, and determines in real time whether or not the automatically set setting parameter value is appropriate when the power facility is operated. ;
An output interface for receiving a contact from the outside or outputting a blocking signal by configuring a protection element operation output as logic; And
A communication unit communicating with the plurality of protection relays or portable terminal devices and transmitting the automatically set setting parameter value;
Equipped with,
Using the Internet of Things to obtain the operation status information of the real-time power system of the plurality of devices to control the operation state of the power system of the plurality of devices,
The plurality of devices
Characterized in that it includes a rear system, a transmission line, a distribution line, a transformer, a synchronous generator, an electric motor and a busbar,
Artificial intelligence-based correction value automatic calculation protection relay device.
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