KR102226008B1 - Apparatus for controlling voltage of electric power system and method thereof - Google Patents

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KR102226008B1
KR102226008B1 KR1020190063234A KR20190063234A KR102226008B1 KR 102226008 B1 KR102226008 B1 KR 102226008B1 KR 1020190063234 A KR1020190063234 A KR 1020190063234A KR 20190063234 A KR20190063234 A KR 20190063234A KR 102226008 B1 KR102226008 B1 KR 102226008B1
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Abstract

실시예에 의한 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 상기 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법은 전력 계통의 모든 모선에 대한 전압과 전류의 크기와 위상을 포함하는 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 데이터를 기초로 전력조류를 산출하는 단계; 상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 설정된 제약 위반한 모선을 확인하는 단계; 및 상기 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 상기 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 상기 상태 제약변수를 업데이트하여 상기 제약 위반을 제거하는 단계를 포함한다.An apparatus and a method for controlling a voltage of a power system according to an embodiment are disclosed. The method for controlling the voltage of the power system includes obtaining data including the magnitudes and phases of voltages and currents for all buses of the power system; Calculating an electric current based on the acquired data; Identifying a bus that violates a preset constraint based on the calculated power current; And removing the constraint violation by calculating a correction amount of the state constraint variable of the system and updating the state constraint variable based on the calculated correction amount of the state constraint variable when the bus line in violation of the constraint is identified. do.

Description

전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING VOLTAGE OF ELECTRIC POWER SYSTEM AND METHOD THEREOF}Device for controlling the voltage of the power system and its method {APPARATUS FOR CONTROLLING VOLTAGE OF ELECTRIC POWER SYSTEM AND METHOD THEREOF}

실시예는 전압 제어 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The embodiments relate to a voltage control technique, and more particularly, to an apparatus and a method for controlling a voltage of a power system.

일반적으로 전력 계통이 안정적으로 운전되는 상태란 계통 내의 어느 지점에서 전압 및 주파수가 규정된 허용 범위로 유지되고, 각각의 유효 전력과 무효 전력이 균형이 잡혀 있는 상태를 말한다.In general, the state in which the power system operates stably refers to a state in which the voltage and frequency are maintained within the specified allowable range at a certain point in the system, and each active power and reactive power are balanced.

그러나 분산형 전원의 계통 연계 증가와 계통이 복잡화됨에 따라 저전압 및 고전압과 같이 전력 계통의 모선 전압 위반이 증가함과 동시에 계통 사고의 가능성 또한 증가하고 있다. 이에 따라 전압 안정을 위한 전압 제어의 필요성이 대두되고 있다.However, as the grid connection of the distributed power supply increases and the system becomes more complex, the voltage violation of the power system busbar such as low voltage and high voltage increases, and the likelihood of system accidents is also increasing. Accordingly, the necessity of voltage control for voltage stabilization has emerged.

등록특허공보 제10-1039426호Registered Patent Publication No. 10-1039426 등록특허공보 제10-1659312호Registered Patent Publication No. 10-1659312

실시예는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.The embodiment may provide an apparatus and method for controlling the voltage of a power system.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법은 전력 계통의 모든 모선에 대한 전압과 전류의 크기와 위상을 포함하는 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 데이터를 기초로 전력조류를 산출하는 단계; 상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 설정된 제약 위반한 모선을 확인하는 단계; 및 상기 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 상기 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 상기 상태 제약변수를 업데이트하여 상기 제약 위반을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.A method for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention includes obtaining data including magnitudes and phases of voltages and currents for all buses of the power system; Calculating an electric current based on the acquired data; Identifying a bus that violates a preset constraint based on the calculated power current; And removing the constraint violation by calculating a correction amount of the state constraint variable of the system and updating the state constraint variable based on the calculated correction amount of the state constraint variable when the bus line in violation of the constraint is identified. can do.

상기 산출하는 단계에서는 상기 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 상기 전력조류를 산출할 수 있다.In the calculating step, the power current may be calculated using a newton-raphson method based on the acquired data.

상기 확인하는 단계에서는 상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 모선을 확인하고, 상기 제약 위반 범위는 발전 모선의 무효 전력과 상기 발전 모선을 제외한 모선의 전압에 대하여 정해진 위반 범위일 수 있다.In the verifying step, a bus that is out of a predetermined restriction violation range is checked based on the calculated power current, and the restriction violation range is a violation range determined for the reactive power of the generating bus and the voltage of the bus excluding the generating bus. I can.

상기 제거하는 단계에서는 (수학식1)

Figure 112019055236173-pat00001
을 이용하여 전압 수정량 Δv과 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen을 산출하되, 행렬 J는 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 A는 발전 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 B, C는 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, ΔQ는 무효전력 수정량을 나타내고, ΔQGen은 발전 모선의 무효전력 수정량이고, 상기 산출된 전압 수정량 Δv과 제어 수정량 Δcontrol을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다.In the removing step (Equation 1)
Figure 112019055236173-pat00001
Calculate the voltage correction amount Δv and the reactive power correction amount ΔQGen of the generating bus using, but matrix J is the decoupled voltage jacobian matrix, matrix A is the decoupled voltage jacobian matrix in the generating bus, and matrices B and C are is the decoupled voltage jacobian matrix, ΔQ represents the reactive power correction amount, ΔQGen is the reactive power correction amount of the generating bus, and the correction amount of the state constraint variable of the system based on the calculated voltage correction amount Δv and the control correction amount Δcontrol Can be calculated.

상기 전압 수정량 Δv은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식2) JΔv = ΔQ - AΔcontrol에 의해 산출되고, 상기 무효전력 수정량 ΔQ = 0일 수 있다.The voltage correction amount Δv is calculated by (Equation 2) JΔv = ΔQ-AΔcontrol derived from (Equation 1), and the reactive power correction amount ΔQ = 0.

상기 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식3)

Figure 112019055236173-pat00002
에 의해 산출될 수 있다.The reactive power correction amount ΔQGen of the power generation bus is derived from (Equation 1) above (Equation 3)
Figure 112019055236173-pat00002
Can be calculated by

상기 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint은 (수학식4)

Figure 112019055236173-pat00003
에 의해 산출될 수 있다.The correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system is (Equation 4)
Figure 112019055236173-pat00003
Can be calculated by

상기 제거하는 단계에서는 상기 산출된 전압 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력 수정량이 '0'인지 확인하고, 상기 산출된 모선의 전압의 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우에, 상기 산출된 전압 수정량과 제어 수정량을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다.In the removing step, it is checked whether the calculated voltage correction amount and the reactive power correction amount of the power generation bus are '0', and the calculated correction amount of the bus voltage and the reactive power correction amount of the power generation bus line is '0'. If not, the correction amount of the state constraint variable of the system may be calculated based on the calculated voltage correction amount and the control correction amount.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치는 전력 계통의 모든 모선에 대한 전압과 전류의 크기와 위상을 포함하는 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 상기 획득된 데이터를 기초로 전력조류를 산출하는 전력조류 산출부; 상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 설정된 제약 위반한 모선을 확인하는 제약위반 확인부; 및 상기 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 상기 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 상기 상태 제약변수를 업데이트하여 상기 제약 위반을 제거하는 제약위반 제거부를 포함할 수 있다.An apparatus for controlling a voltage of a power system according to another embodiment of the present invention includes a data acquisition unit for acquiring data including magnitudes and phases of voltages and currents for all bus lines of the power system; A power flow calculator that calculates an electric current based on the acquired data; A restriction violation confirmation unit that checks a bus that violates a preset restriction based on the calculated power current; And when the bus in violation of the constraint is identified, a correction amount of the state constraint variable of the system is calculated, and the state constraint variable is updated based on the calculated amount of the state constraint variable to remove the constraint violation. May contain wealth.

상기 전력조류 산출부는 상기 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 상기 전력조류를 산출할 수 있다.The power current calculator may calculate the power current using a newton-raphson method based on the acquired data.

상기 제약위반 확인부는 상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 모선을 확인하고, 상기 제약 위반 범위는 발전 모선의 무효 전력과 상기 발전 모선을 제외한 모선의 전압에 대하여 정해진 위반 범위일 수 있다.The restriction violation confirmation unit checks a bus that is out of a predetermined restriction violation range based on the calculated power current, and the restriction violation range is a defined violation range for the reactive power of the generating bus and the voltage of the bus excluding the generating bus. I can.

상기 제약위반 제거부는 (수학식1)

Figure 112019055236173-pat00004
을 이용하여 전압 수정량 Δv과 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen을 산출하되, 행렬 J는 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 A는 발전 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 B, C는 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, ΔQ는 무효전력 수정량을 나타내고, ΔQGen은 발전 모선의 무효전력 수정량이고, 상기 산출된 전압 수정량 Δv과 제어 수정량 Δcontrol을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다.The restriction violation removal unit (Equation 1)
Figure 112019055236173-pat00004
Calculate the voltage correction amount Δv and the reactive power correction amount ΔQGen of the generating bus using, but matrix J is the decoupled voltage jacobian matrix, matrix A is the decoupled voltage jacobian matrix in the generating bus, and matrices B and C are is the decoupled voltage jacobian matrix, ΔQ represents the reactive power correction amount, ΔQGen is the reactive power correction amount of the generating bus, and the correction amount of the state constraint variable of the system based on the calculated voltage correction amount Δv and the control correction amount Δcontrol Can be calculated.

상기 전압 수정량 Δv은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식2) JΔv = ΔQ - AΔcontrol에 의해 산출되고, 상기 무효전력 수정량 ΔQ = 0일 수 있다.The voltage correction amount Δv is calculated by (Equation 2) JΔv = ΔQ-AΔcontrol derived from (Equation 1), and the reactive power correction amount ΔQ = 0.

상기 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식3)

Figure 112019055236173-pat00005
에 의해 산출될 수 있다.The reactive power correction amount ΔQGen of the power generation bus is derived from (Equation 1) above (Equation 3)
Figure 112019055236173-pat00005
Can be calculated by

상기 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint은 (수학식4)

Figure 112019055236173-pat00006
에 의해 산출될 수 있다.The correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system is (Equation 4)
Figure 112019055236173-pat00006
Can be calculated by

상기 제약위반 제거부는 상기 산출된 전압 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력 수정량이 '0'인지 확인하고, 상기 산출된 모선의 전압의 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우에, 상기 산출된 전압 수정량과 제어 수정량을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다.The restriction violation removal unit checks whether the calculated voltage correction amount and the reactive power correction amount of the power generation bus are '0', and the calculated correction amount of the voltage of the bus and the reactive power correction amount of the power generation bus is '0'. If not, the correction amount of the state constraint variable of the system may be calculated based on the calculated voltage correction amount and the control correction amount.

실시예에 따르면, 계통 운영자가 원하는 무효전력 제어 설비 그룹을 이용하여 모선 전압 위반을 해소할 수 있다.According to an embodiment, a bus voltage violation may be eliminated by using a reactive power control facility group desired by a system operator.

실시예에 따르면, 발전기 및 SVC 설비 또한 제어가 가능하고, 전력 계통 전압의 특성상 위반 개소 인접 설비의 조작으로 실용적인 전압 제어가 가능할 수 있다.According to the embodiment, the generator and the SVC facility can also be controlled, and practical voltage control may be possible by operating the facility adjacent to the violating site due to the nature of the power system voltage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 도 1의 제약 위반 확인 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 decoupled voltage jacobian matrix의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a method for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention.
2A to 2B are diagrams for explaining a process of checking a restriction violation of FIG. 1.
3A to 3C are diagrams for explaining the shape of a decoupled voltage jacobian matrix.
4 is a diagram illustrating an apparatus for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another element between the other elements.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes the case where the above other component is formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.

실시예에서는, 모든 모선에 대해 획득한 데이터를 기초로 전력조류를 산출하고 산출된 전력조류를 기초로 제약 위반한 모선을 확인한 후 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 산출된 수정량을 기초로 계통의 상태 제약변수를 업데이트함으로써 해당 모선의 제약 위반을 제거하도록 한, 새로운 방안을 제안한다.In the embodiment, power currents are calculated based on the data acquired for all buses, and the buses that violate constraints are identified based on the calculated power currents, and then the correction amount of the state constraint variable of the system is calculated, and the calculated correction amount is based. We propose a new method to remove the constraint violation of the corresponding bus by updating the state constraint variable of the furnace system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a method for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치(이하, 제어 장치라고 한다)는 먼저 모든 모선 즉, 전력 모선 및 그 외의 모선에 대한 전압과 전류의 크기, 위상 등의 데이터를 획득할 수 있다(S100).Referring to FIG. 1, an apparatus for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as a control device) is first described in terms of voltage and current magnitudes for all buses, that is, power buses and other buses. , Data such as phase may be obtained (S100).

다음으로, 제어 장치는 획득된 데이터를 기초로 전력조류(Load Flow)를 산출할 수 있다. 그 일예로, 제어 장치는 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 전력조류를 산출할 수 있다(S200).Next, the control device may calculate a load flow based on the acquired data. As an example, the control device may calculate the power current using a newton-raphson method based on the acquired data (S200).

이때, 뉴턴-랩슨 방식을 이용한 전력조류는 다음의 [수학식 1]을 이용하여 산출될 수 있다.At this time, the power flow using the Newton-Rapson method can be calculated using the following [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112019055236173-pat00007
Figure 112019055236173-pat00007

여기서,

Figure 112019055236173-pat00008
는 jacobian matrix를 나타내고, Δθ 는 전압의 위상차를 나타내고, Δv는 전압 수정량을 나타내고, Δp는 유효 전력의 차이를 나타내고, Δq는 무효전력의 차이를 나타낸다.here,
Figure 112019055236173-pat00008
Denotes a jacobian matrix, Δθ denotes the phase difference of the voltage, Δv denotes the voltage correction amount, Δp denotes the difference in active power, and Δq denotes the difference in reactive power.

다음으로, 제어 장치는 산출된 전력조류를 기초로 제약 위반한 모선이 있는지를 확인할 수 있다(S300). 여기서 제약은 발전 모선의 무효 전력 및 그 외의 모선 전압을 말하기 때문에, 본 발명에서는 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 발전 모선의 무효 전력 및 그 외의 모선 전압의 위반을 확인할 수 있다.Next, the control device may check whether there is a bus in violation of the constraint based on the calculated power current (S300). Since the restriction refers to the reactive power of the power generation bus and other bus voltages, in the present invention, it is possible to confirm the violation of the reactive power of the power generation bus and other bus voltages out of the predetermined limit violation range based on the calculated power current. .

이때, 제약 위반 여부를 판단하기 위한 제약 위반 범위는 계통 운영자가 결정할 수 있다.At this time, the system operator can determine the extent of the restriction violation to determine whether the restriction is violated.

도 2a 내지 도 2b는 도 1의 제약 위반 확인 과정을 설명하기 위한 도면이다.2A to 2B are diagrams for explaining a process of checking a restriction violation of FIG. 1.

도 2a를 참조하면, 전압 위반 범위 즉, 하한 값과 상한 값이 설정된 화면을 보여주고 있다. 계통 운영자는 이렇게 설정된 전압 위반 범위를 조정 가능할 수 있다.Referring to FIG. 2A, a screen in which a voltage violation range, that is, a lower limit value and an upper limit value, is set is shown. The grid operator may be able to adjust this set voltage violation range.

도 2b를 참조하면, 전력조류 산출 후 도 2a에서 설정된 범위 밖의 모선들을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2B, buses outside the range set in FIG. 2A can be identified after calculating the power current.

여기서는 전압 위반 범위의 설정 및 위반 모선들을 확인하는 경우를 설명하고 있는데 발전 모선의 무효전력 위반 범위의 설정 및 위반 모선을 확인하는 경우도 동일하다.Here, the case of setting the voltage violation range and checking the violation busses is described, but the same applies to setting the reactive power violation range of the generating bus and checking the violation buses.

다음으로, 제어 장치는 확인된 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다(S400). 즉, 제어 장치는 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량을 기초로 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 산출된 수정량을 기초로 계통의 상태 제약변수를 업데이트함으로써 제약 위반이 확인된 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다.Next, the control device may remove the violation of the constraint of the confirmed bus (S400). That is, the control device calculates the correction amount of the system state constraint variable based on the correction amount of the voltage of the bus and the amount of reactive power of the generating bus, and updates the state constraint variable of the system based on the calculated correction amount. The breach of constraints on the mothership for which the breach has been identified can be eliminated.

구체적으로 설명하면, 제어 장치는 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량을 산출할 수 있다(S410).Specifically, the control device may calculate the correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus (S410).

이때, 제약 위반 제거 방정식(constraint violation removal)은 다음의 [수학식2]와 같다.At this time, the constraint violation removal equation is as follows [Equation 2].

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112019055236173-pat00009
Figure 112019055236173-pat00009

여기서, 행렬 J는 P-Q 분할특성(decoupling)을 이용해 jacobian matrix 를 간략화한 것으로, decoupled voltage jacobian matrix =

Figure 112019055236173-pat00010
을 나타낸다. 이때, decoupled jacobian matrix는 다음의 [수학식 3]과 같다.Here, matrix J is a simplified jacobian matrix using PQ decoupling, decoupled voltage jacobian matrix =
Figure 112019055236173-pat00010
Represents. At this time, the decoupled jacobian matrix is as shown in [Equation 3] below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112019055236173-pat00011
Figure 112019055236173-pat00011

행렬 A, B, C는 무효전력 제어 설비의 제어와 관련된 행렬이고, Δv는 전압 수정량을 나타내고, Δcontrol은 무효전력 제어설비의 수정량을 나타내고, ΔQ는 무효전력 수정량을 나타내고, ΔQGen은 발전 모선의 무효전력 수정량을 나타낸다.Matrices A, B, and C are matrices related to the control of the reactive power control facility, Δv represents the voltage correction amount, Δcontrol represents the correction amount of the reactive power control facility, ΔQ represents the reactive power correction amount, and ΔQGen represents the power generation Shows the amount of reactive power correction of the bus.

도 3a 내지 도 3c는 decoupled voltage jacobian matrix의 형태를 설명하기 위한 도면이다.3A to 3C are diagrams for explaining the shape of a decoupled voltage jacobian matrix.

도 3a를 참조하면, 상기 [수학식 2]에서

Figure 112019055236173-pat00012
의 구성 형태를 보여주고 있다. 무효전력 제어설비인 발전기(generator), 동기조상기(SVC, Static Var Compensator), 션트 리액터/커패시터(shunt reactor/capacitor), 변압기 탭(Transformer Tap)의 투입에 따라 구성 형태가 달라질 수 있다.Referring to Figure 3a, in the above [Equation 2]
Figure 112019055236173-pat00012
It shows the configuration form of. The configuration type may vary depending on the input of a reactive power control facility such as a generator, a static var compensator (SVC), a shunt reactor/capacitor, and a transformer tap.

도 3b를 참조하면, 모선이 n개인 경우 decoupled voltage jacobian matrix의 형태를 보여주고 있다. 이 경우

Figure 112019055236173-pat00013
는 행렬 J만을 포함하는 형태가 된다.Referring to FIG. 3B, when there are n buses, the form of a decoupled voltage jacobian matrix is shown. in this case
Figure 112019055236173-pat00013
Becomes a form containing only the matrix J.

도 3c를 참조하면, 모선 2에 션트가 투입되고, 모선 1과 모선 5 사이에 변압기가 투입되고, 모선 5는 발전 모선인 경우 decoupled voltage jacobian matrix의 형태를 보여주고 있다. 이 경우

Figure 112019055236173-pat00014
는 행렬 J, A, B, C를 포함하게 된다.Referring to FIG. 3C, when a shunt is input to bus 2, a transformer is input between bus 1 and bus 5, and bus 5 is a power generation bus, the form of a decoupled voltage jacobian matrix is shown. in this case
Figure 112019055236173-pat00014
Contains matrices J, A, B, and C.

이때, 모선 i에서의 발전기 제어 시, 모선 i는 발전 모선이고, 모선 k와 연결되어 있을 경우, 행렬 A는

Figure 112019055236173-pat00015
, 행렬 B, C는
Figure 112019055236173-pat00016
가 된다.At this time, when controlling the generator in the bus i, the bus i is the power generation bus, and if it is connected to the bus k, the matrix A is
Figure 112019055236173-pat00015
, Matrices B, C are
Figure 112019055236173-pat00016
Becomes.

모선 i에서의 SVC, 션트의 제어 시 행렬 A의 엔트리값은 투입 시 '-1', 개방시 '0'이 된다.When controlling the SVC and shunt in the bus i, the entry value of the matrix A becomes'-1' when input and '0' when open.

모선 i에서의 변압기 탭 제어 시, 행렬 A는

Figure 112019055236173-pat00017
(at the tap size bus),
Figure 112019055236173-pat00018
(the other transformer bus)와 같이 두 개의 값을 갖고, a는 권선비를 나타낸다.When controlling the transformer tap on bus i, matrix A is
Figure 112019055236173-pat00017
(at the tap size bus),
Figure 112019055236173-pat00018
It has two values like (the other transformer bus), where a represents the turns ratio.

상기 [수학식 2]로부터 다음의 [수학식 4]와 [수학식 5]을 각각 구할 수 있다.From the above [Equation 2], the following [Equation 4] and [Equation 5] can be obtained, respectively.

[수학식 4][Equation 4]

JΔv + AΔcontrol = ΔQJΔv + AΔcontrol = ΔQ

JΔv = ΔQ - AΔcontrolJΔv = ΔQ-AΔcontrol

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112019055236173-pat00019
Figure 112019055236173-pat00019

상기 [수학식 2]에서 위반 제거 과정에서 발전 모선이 아닌 모선의 ΔQ는 0으로 고정된다. 따라서 ΔQ = 0 즉, MVAR(Mega Voltage Ampere Reactive)의 변화를 0으로 하면 상기 [수학식 4]를 다음의 [수학식 6]과 같이 다시 표현할 수 있다.In the above [Equation 2], in the process of removing the violation, ΔQ of a bus that is not a power generation bus is fixed to 0. Therefore, if ΔQ = 0, that is, when the change in MVAR (Mega Voltage Ampere Reactive) is set to 0, the above [Equation 4] can be expressed again as in [Equation 6] below.

[수학식 6][Equation 6]

JΔv = - AΔcontrolJΔv =-AΔcontrol

이때, 상기 [수학식 6]은 제어 수정량 Δcontrol을 이용하여 모든 모선에 대한 전압 수정량 Δv를 산출하는데 사용될 수 있다.In this case, [Equation 6] may be used to calculate the voltage correction amount Δv for all buses by using the control correction amount Δcontrol.

또한 상기 [수학식 5]은 상기 [수학식 6]로부터 구한 전압 수정량 Δv과 제어 수정량 Δcontrol을 이용하여 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen을 산출하는데 사용될 수 있다.In addition, the [Equation 5] may be used to calculate the reactive power correction amount ΔQGen of the power generation bus using the voltage correction amount Δv and the control correction amount Δcontrol obtained from the [Equation 6].

제어 장치는 상기 [수학식 5]와 [수학식 6]을 통해 구한 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0' 또는 미리 정해진 위반 제거 범위 이내인지를 확인할 수 있다(S420). 여기서는 '0'을 만족하지는 경우를 일 예로 설명한다.The control device may check whether the correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus obtained through [Equation 5] and [Equation 6] is '0' or within a predetermined violation elimination range (S420). ). Here, a case where '0' is not satisfied will be described as an example.

제어 장치는 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다(S430).When the correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus are not '0', the control device may calculate the correction amount of the state constraint variable of the system (S430).

상기 구한 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량에 따른 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint은 다음의 [수학식 7]과 같이 표현될 수 있다.The correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system according to the obtained correction amount of the voltage of the bus bar and the correction amount of the reactive power of the generating bus can be expressed as the following [Equation 7].

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112019055236173-pat00020
Figure 112019055236173-pat00020

상기 [수학식 6]을 상기 [수학식 7]에 대입하면, 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint를 제어 수정량 Δcontrol으로 표현할 수 있고 다음의 [수학식 8]과 같다.When [Equation 6] is substituted into [Equation 7], the correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system can be expressed as the control correction amount Δcontrol, as follows [Equation 8].

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112019055236173-pat00021
Figure 112019055236173-pat00021

여기서,

Figure 112019055236173-pat00022
는 발전 모선을 제외한 그 외의 모선의 전압인 경우 해당 모선은 1.0, 그 이외의 모선은 0.0이 되고, 발전 모선의 무효전력인 경우 행렬 B, C의 값
Figure 112019055236173-pat00023
이 된다.here,
Figure 112019055236173-pat00022
Is the value of the matrix B and C in case of the voltage of other buses excluding the generating bus, and 0.0 for the other buses, and in the case of reactive power of the generating bus.
Figure 112019055236173-pat00023
Becomes.

제어 장치는 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint을 이용하여 계통의 상태 제약변수를 업데이트하도록 함으로써, 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다(S440).The control device may remove the constraint violation of the bus by updating the state constraint variable of the system using the correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system (S440).

반면, 제어 장치는 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'인 경우 제안 위반이 제거되었다고 판단하여 모든 과정을 종료할 수 있다.On the other hand, when the correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus is '0', the control device may determine that the violation of the proposal has been removed, and may end all processes.

이렇게 본 발명에서는 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0' 또는 위반 제거 범위 이내가 될 때까지 제약 위반 제거 과정을 반복 수행할 수 있다.In this way, in the present invention, the restriction violation removal process may be repeatedly performed until the correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the power generation bus is '0' or within the violation removal range.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an apparatus for controlling a voltage of a power system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치는 데이터 획득부(100), 전력조류 산출부(200), 제약위반 확인부(300), 제약위반 제거부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the apparatus for controlling the voltage of the power system according to an embodiment of the present invention includes a data acquisition unit 100, a power flow calculation unit 200, a restriction violation confirmation unit 300, and a restriction violation agent. It may include a rejection 400.

데이터 획득부(100)는 모든 모선 즉, 전력 모선 및 그 외의 모선에 대한 전압과 전류의 크기, 위상 등의 데이터를 획득할 수 있다.The data acquisition unit 100 may acquire data such as magnitudes and phases of voltages and currents for all buses, that is, power buses and other buses.

전력조류 산출부(200)는 획득된 데이터를 기초로 전력조류(Load Flow)를 산출할 수 있다. 그 일예로, 전력조류 산출부(200)는 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 전력조류를 산출할 수 있다.The power flow calculation unit 200 may calculate a load flow based on the acquired data. As an example, the power current calculator 200 may calculate the power current using a newton-raphson method based on the acquired data.

제약위반 확인부(300)는 산출된 전력조류를 기초로 제약 위반한 모선을 확인할 수 있다. 즉, 제약위반 확인부(300)는 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 발전 모선의 무효 전력 및 그 외의 모선 전압의 위반을 확인할 수 있다.The constraint violation confirmation unit 300 may check a bus that violates the constraint based on the calculated power current. That is, the restriction violation confirmation unit 300 may check the reactive power of the power generation bus and the violation of other bus voltages outside the predetermined restriction violation range based on the calculated power current.

제약위반 제거부(400)는 제약 위반이 확인된 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다. 즉, 제약위반 제거부(400)는 제약 위반한 모선이 확인된 경우 해당 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다.The restriction violation removal unit 400 may remove the restriction violation of the mother ship in which the restriction violation has been confirmed. That is, the restriction violation removal unit 400 may remove the restriction violation of the corresponding mothership when it is confirmed that the mothership violating the restriction is identified.

구체적으로 설명하면, 제약위반 제거부(400)는 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 먼저 제약위반 제거부(400)는 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 제약 위반 제거 방정식을 이용하여 전압 수정량과 발전 모선의 무효전력 수정량을 산출할 수 있다.Specifically, when the constraint violation removing unit 400 is identified, the constraint violation removing unit 400 first determines the voltage correction amount using the constraint violation elimination equation when the constraint violating bus is identified. It is possible to calculate the correction amount of reactive power of the over-generation bus.

다음으로, 제약위반 제거부(400)는 산출된 전압 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력 수정량이 '0'인지 또는 미리 정해진 위반 제거 범위 이내인지를 확인할 수 있다.Next, the restriction violation removing unit 400 may check whether the calculated voltage correction amount and the reactive power correction amount of the power generation bus are '0' or within a predetermined violation elimination range.

다음으로, 제약위반 제거부(400)는 산출된 모선의 전압의 수정량과 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우, 산출된 전압 수정량과 제어 수정량을 기초로 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출할 수 있다.Next, the constraint violation removal unit 400, when the calculated correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus is not '0', the state of the system based on the calculated voltage correction amount and the control correction amount. You can calculate the amount of correction for the constraint variable.

다음으로, 제약위반 제거부(400)는 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 계통의 상태 제약변수를 업데이트함으로써, 해당 모선의 제약 위반을 제거할 수 있다.Next, the constraint violation removal unit 400 may remove the constraint violation of the corresponding bus by updating the state constraint variable of the system based on the calculated correction amount of the state constraint variable.

반면, 제약위반 제거부(400)는 산출된 모선의 전압의 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'인 경우 제안 위반이 제거되었다고 판단하여 모든 과정을 종료한다.On the other hand, the restriction violation removal unit 400 determines that the proposed violation has been removed when the calculated correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the power generation bus is '0', and ends all processes.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term'~ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and'~ unit' performs certain roles. However,'~ part' is not limited to software or hardware. The'~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example,'~ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays, and variables. Components and functions provided in the'~ units' may be combined into a smaller number of elements and'~ units', or may be further separated into additional elements and'~ units'. In addition, components and'~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

100: 데이터 획득부
200: 전력조류 산출부
300: 제약위반 확인부
400: 제약위반 제거부
100: data acquisition unit
200: power flow calculation unit
300: Pharmaceutical Violation Confirmation Department
400: restriction violation removal unit

Claims (16)

전력 계통의 모든 모선에 대한 전압과 전류의 크기와 위상을 포함하는 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득된 데이터를 기초로 전력조류를 산출하는 단계;
상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 설정된 제약 위반한 모선을 확인하는 단계; 및
상기 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 상기 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 상기 상태 제약변수를 업데이트하여 상기 제약 위반을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 제거하는 단계에서는,
(수학식1)
Figure 112020120014217-pat00037
을 이용하여 전압 수정량 Δv과 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen을 산출하되, 행렬 J는 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 A는 발전 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 B, C는 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, ΔQ는 무효전력 수정량을 나타내고, ΔQGen은 발전 모선의 무효전력 수정량이고,
상기 산출된 전압 수정량 Δv과 제어 수정량 Δcontrol을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
Acquiring data including magnitudes and phases of voltages and currents for all buses of the power system;
Calculating an electric current based on the acquired data;
Identifying a bus that violates a preset constraint based on the calculated power current; And
When it is confirmed that the mothership violating the constraint, calculating a correction amount of the state constraint variable of the system and removing the constraint violation by updating the state constraint variable based on the calculated correction amount of the state constraint variable, and ,
In the removing step,
(Equation 1)
Figure 112020120014217-pat00037
Calculate the voltage correction amount Δv and the reactive power correction amount ΔQGen of the generating bus using, but matrix J is the decoupled voltage jacobian matrix, matrix A is the decoupled voltage jacobian matrix in the generating bus, and matrices B and C are decoupled voltage jacobian matrix, ΔQ represents the correction amount of reactive power, ΔQGen is the correction amount of reactive power of the generating bus,
A method for controlling a voltage of a power system, calculating a correction amount of the state constraint variable of the system based on the calculated voltage correction amount Δv and a control correction amount Δcontrol.
제1항에 있어서,
상기 산출하는 단계에서는,
상기 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 상기 전력조류를 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 1,
In the calculating step,
A method for controlling a voltage of a power system, calculating the power current using a newton-raphson method based on the acquired data.
제1항에 있어서,
상기 확인하는 단계에서는,
상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 모선을 확인하고,
상기 제약 위반 범위는 발전 모선의 무효 전력과 상기 발전 모선을 제외한 모선의 전압에 대하여 정해진 위반 범위인, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 1,
In the step of confirming,
Based on the calculated electric current, check buses that are outside the range of violations of the predetermined restrictions,
The restriction violation range is a violation range determined for the reactive power of the power generation bus and the voltage of the bus excluding the power generation bus.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전압 수정량 Δv은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식2) JΔv = ΔQ - AΔcontrol에 의해 산출되고, 상기 무효전력 수정량 ΔQ = 0인, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 1,
The voltage correction amount Δv is calculated by (Equation 2) JΔv = ΔQ-AΔcontrol derived from (Equation 1), and the reactive power correction amount ΔQ = 0, a method for controlling a voltage of a power system.
제5항에 있어서,
상기 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식3)
Figure 112019055236173-pat00025
에 의해 산출되는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 5,
The reactive power correction amount ΔQGen of the power generation bus is derived from (Equation 1) above (Equation 3)
Figure 112019055236173-pat00025
A method for controlling the voltage of the power system, calculated by.
제1항에 있어서,
상기 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint은 (수학식4)
Figure 112020120014217-pat00026
에 의해 산출되는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 1,
The correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system is (Equation 4)
Figure 112020120014217-pat00026
A method for controlling the voltage of the power system, calculated by.
제7항에 있어서,
상기 제거하는 단계에서는,
상기 산출된 전압 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력 수정량이 '0'인지 확인하고,
상기 산출된 모선의 전압의 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우에, 상기 산출된 전압 수정량과 제어 수정량을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 방법.
The method of claim 7,
In the removing step,
Check whether the calculated voltage correction amount and the reactive power correction amount of the power generation bus are '0',
When the calculated correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus are not '0', the correction amount of the state constraint variable of the system is determined based on the calculated voltage correction amount and the control correction amount. A method for controlling the voltage of the power system to calculate.
전력 계통의 모든 모선에 대한 전압과 전류의 크기와 위상을 포함하는 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
상기 획득된 데이터를 기초로 전력조류를 산출하는 전력조류 산출부;
상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 설정된 제약 위반한 모선을 확인하는 제약위반 확인부; 및
상기 제약 위반한 모선이 확인된 경우, 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하고 상기 산출된 상태 제약변수의 수정량을 기초로 상기 상태 제약변수를 업데이트하여 상기 제약 위반을 제거하는 제약위반 제거부를 포함하고,
상기 제약위반 제거부는,
(수학식1)
Figure 112020120014217-pat00038
을 이용하여 전압 수정량 Δv과 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen을 산출하되, 행렬 J는 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 A는 발전 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, 행렬 B, C는 모선에서의 decoupled voltage jacobian matrix이고, ΔQ는 무효전력 수정량을 나타내고, ΔQGen은 발전 모선의 무효전력 수정량이고,
상기 산출된 전압 수정량 Δv과 제어 수정량 Δcontrol을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
A data acquisition unit that acquires data including magnitudes and phases of voltages and currents for all bus lines of the power system;
A power flow calculator that calculates an electric current based on the acquired data;
A restriction violation confirmation unit that checks a bus that violates a preset restriction based on the calculated power current; And
When a bus in violation of the constraint is identified, a constraint violation removal unit that calculates a correction amount of the state constraint variable of the system and updates the state constraint variable based on the calculated correction amount of the state constraint variable to remove the constraint violation Including,
The restriction violation removal unit,
(Equation 1)
Figure 112020120014217-pat00038
Calculate the voltage correction amount Δv and the reactive power correction amount ΔQGen of the generating bus using, but matrix J is the decoupled voltage jacobian matrix, matrix A is the decoupled voltage jacobian matrix in the generating bus, and matrices B and C are decoupled voltage jacobian matrix, ΔQ represents the correction amount of reactive power, ΔQGen is the correction amount of reactive power of the generating bus,
An apparatus for controlling a voltage of a power system, calculating a correction amount of a state constraint variable of the system based on the calculated voltage correction amount Δv and a control correction amount Δcontrol.
제9항에 있어서,
상기 전력조류 산출부는,
상기 획득된 데이터를 기초로 뉴턴-랩슨(newton-raphson) 방식을 이용하여 상기 전력조류를 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 9,
The power flow calculation unit,
An apparatus for controlling a voltage of a power system, calculating the power current using a Newton-raphson method based on the acquired data.
제9항에 있어서,
상기 제약위반 확인부는,
상기 산출된 전력조류를 기초로 미리 정해진 제약 위반 범위를 벗어난 모선을 확인하고,
상기 제약 위반 범위는 발전 모선의 무효 전력과 상기 발전 모선을 제외한 모선의 전압에 대하여 정해진 위반 범위인, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 9,
The restriction violation confirmation unit,
Based on the calculated electric current, check buses that are outside the range of violations of the predetermined restrictions,
The restriction violation range is a violation range determined with respect to the reactive power of the power generation bus and the voltage of the bus excluding the power generation bus.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 전압 수정량 Δv은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식2) JΔv = ΔQ - AΔcontrol에 의해 산출되고, 상기 무효전력 수정량 ΔQ = 0인, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 9,
The voltage correction amount Δv is calculated by (Equation 2) JΔv = ΔQ-AΔcontrol derived from (Equation 1), and the reactive power correction amount ΔQ = 0, a device for controlling the voltage of the power system.
제13항에 있어서,
상기 발전 모선의 무효전력 수정량 ΔQGen은 상기 (수학식1)에서 유도된 (수학식3)
Figure 112019055236173-pat00028
에 의해 산출되는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 13,
The reactive power correction amount ΔQGen of the power generation bus is derived from (Equation 1) above (Equation 3)
Figure 112019055236173-pat00028
A device for controlling the voltage of the power system, calculated by.
제9항에 있어서,
상기 계통의 상태 제약변수의 수정량 Δconstraint은 (수학식4)
Figure 112020120014217-pat00029
에 의해 산출되는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 9,
The correction amount Δconstraint of the state constraint variable of the system is (Equation 4)
Figure 112020120014217-pat00029
A device for controlling the voltage of the power system, calculated by.
제15항에 있어서,
상기 제약위반 제거부는,
상기 산출된 전압 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력 수정량이 '0'인지 확인하고,
상기 산출된 모선의 전압의 수정량과 상기 발전 모선의 무효전력의 수정량이 '0'이 아닌 경우에, 상기 산출된 전압 수정량과 제어 수정량을 기초로 상기 계통의 상태 제약변수의 수정량을 산출하는, 전력 계통의 전압을 제어하기 위한 장치.
The method of claim 15,
The restriction violation removal unit,
Check whether the calculated voltage correction amount and the reactive power correction amount of the power generation bus are '0',
When the calculated correction amount of the voltage of the bus and the correction amount of the reactive power of the generating bus are not '0', the correction amount of the state constraint variable of the system is determined based on the calculated voltage correction amount and the control correction amount. A device for controlling the voltage of the power system to be calculated.
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