KR102245440B1 - fault simulator for protection relay and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보호계전기의 고장 시험 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 전력계통에 대해 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보가 저장된 모의고장 데이터베이스와, 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 데이터 변환부와, 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 시퀀스부와, 생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 전력계통의 보호계전기에 공급하는 신호발생기와, 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석하는 동작분석부를 포함한다. The present invention relates to an apparatus and a method for testing a failure of a protection relay, wherein the apparatus for testing a failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention includes a waveform of a failure simulation of voltage and current according to each type of failure selected in advance for a power system. A simulation fault database in which information is stored, a data conversion unit that converts the fault simulation waveform information according to the characteristics of the power system in which the protection relay to be tested is installed, and the fault simulation waveform converted at the time of failure set according to the operation procedure of the power system A sequence unit that generates sequence data so that this occurs, a signal generator that generates a signal according to the generated sequence data and supplies it to the protection relay of the power system, and an operation analysis unit that receives and analyzes information on the operation state of the protection relay. Includes.
Description
본 발명은 보호계전기의 고장 시험 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for testing a failure of a protection relay.
일반적으로 보호계전기는 보호해야 할 전력설비에 고장발생시 자동으로 고장을 검출하고 차단기를 개방하여 설비를 보호하는 장치다. 이를 위해 보호계전기는 전력설비의 모든 고장에 대비하여 적절한 보호회로 및 동작기준인 정정치가 설정되어야 하며, 전력설비에서 발생 될 수 있는 모든 고장에 대한 동작 신뢰성 검증이 요구된다. In general, a protection relay is a device that automatically detects a failure in the power facility to be protected and opens a breaker to protect the facility. To this end, the protection relay must have an appropriate protection circuit and corrective value, which is an operation standard, in preparation for all failures of the power equipment, and operation reliability verification for all failures that may occur in the power equipment is required.
그런데, 종래에는 이런 보호계전기가 보호해야 하는 전력설비가 다양하고 또한 보호계전기가 설치된 전력계통이 복잡하기 때문에, 보호계전기의 신뢰성 검증을 하기 위해서 보호계전기 설치환경에 적합한 전력계통을 모의해야 하므로 전력설비가 달라질 때마다 많은 인력과 시간이 소요된다. 또한, 전력계통 시스템을 잘 설계하고 잘 계산된 정정치를 설정하여 신뢰성 검증시험을 수행하여도, 오동작하거나 부동작하여 피해가 확대되는 경우가 발생한다. 그 이유는 보호계전기 정상 운전 전 수행하는 신뢰성 검증시험에서 충분히 여과되지 못한 숨어있는 오류가 발생하기 때문이다. However, conventionally, since there are a variety of power facilities to be protected by such a protection relay and the power system in which the protection relay is installed is complex, it is necessary to simulate a power system suitable for the installation environment of the protection relay to verify the reliability of the protection relay. Each time it changes, it takes a lot of manpower and time. In addition, even if the power system system is designed well and the reliability verification test is performed by setting a well-calculated correction value, there are cases where the damage is magnified due to malfunction or failure. The reason is that a hidden error that is not sufficiently filtered occurs in the reliability verification test performed before normal operation of the protective relay.
전력계통에서 전력설비 고장 시 보호계전기의 오동작 또는 부동작으로 입게 되는 피해는 적게는 수억에서 많게는 수천억에 이를 수 있어 모든 전력회사들이 100% 완벽한 보호시스템을 구축하기 위해 보호계전기 값보다도 수배의 엔지니어링 대가를 지불하면서 신뢰성 검증시험을 수행하고 있다. In the event of a power facility failure in the power system, the damage caused by the malfunction or failure of the protection relay can range from hundreds of millions to as many as hundreds of billions of billions, so all power companies are engineered several times more than the value of the protection relay to build a 100% perfect protection system Reliability verification tests are being conducted while paying the price.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 보호계전기의 설치환경에 따라 신뢰성 검증시험이 용이하고, 또한, 보다 일관되고 정확히 보호계전기의 신뢰성 검증시험을 수행할 수 있는 보호계전기의 고장 시험 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above problems, and the reliability verification test is easy according to the installation environment of the protection relay, and a failure test apparatus for a protection relay capable of performing a more consistent and accurate reliability verification test of the protection relay. And to provide a method.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 전력계통에 대해 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보가 저장된 모의고장 데이터베이스와, 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 데이터 변환부와, 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 시퀀스부와, 생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 전력계통의 보호계전기에 공급하는 신호발생기와, 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석하는 동작분석부를 포함한다. In order to solve the above technical problem, the apparatus for testing failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention is a simulated failure in which waveform information of failure simulations of voltage and current according to each failure type selected in advance for the power system is stored. A data conversion unit that converts the database and fault simulation waveform information according to the characteristics of the power system in which the protection relay to be tested is installed, and sequence data to generate the converted fault simulation waveform at the time of failure set according to the operating procedure of the power system. And a sequence unit that generates a signal, a signal generator that generates a signal according to the generated sequence data and supplies it to the protection relay of the power system, and an operation analysis unit that receives and analyzes information on the operation state of the protection relay.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 전력계통을 모델링하고 전력계통의 특성을 설정하는 모델러를 더 포함할 수 있다. The apparatus for testing failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention may further include a modeler for modeling the power system and setting characteristics of the power system.
본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 모델링된 전력계통의 회로도 및 전력계통의 특성을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다. The apparatus for testing failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention may further include a display unit for displaying a circuit diagram of the modeled power system and characteristics of the power system.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 전력계통의 특성을 변경하거나, 사용자 조작 신호를 입력하는 입력부를 더 포함할 수 있다. In addition, the apparatus for testing failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention may further include an input unit for changing characteristics of the power system or inputting a user manipulation signal.
여기서, 고장모의 파형정보는 고장 유형별로 전압값, 전류값, 파형 모양, 최대 부하 및 고장 유형 설명 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 각 고장 유형은 보호계전기의 기능별로 설정될 수 있다. Here, the fault simulation waveform information may include at least one of voltage value, current value, waveform shape, maximum load, and fault type description information for each fault type. For example, each failure type may be set for each function of the protection relay.
전력계통의 특성은 변압기의 변압비, 변압기의 벡터 그룹, 변류기의 변류비 및 설비 정격 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The characteristics of the power system may include at least one of a transformer ratio, a vector group of a transformer, a current transformer ratio, and an equipment rating.
데이터 변환부는 고장모의 파형정보를 전력계통의 특성 및 고장 유형에 따라, 미리 설정된 파형 역변환 방식, 파형 크기 변환 방식, 옵셋 변환 방식, 주파수 변환 방식 및 위상 변환 방식 중 적어도 하나의 방식을 통해 변환할 수 있다. The data conversion unit can convert the fault simulation waveform information according to the characteristics of the power system and the fault type, through at least one of a preset waveform inverse transformation method, a waveform size transformation method, an offset conversion method, a frequency conversion method, and a phase conversion method. have.
동작분석부는 수신된 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보에 따라 고장 발생원인 및 고장 유형을 분석할 수 있다. The operation analysis unit may analyze the cause of the failure and the type of failure according to the received information on the operation state of the protection relay.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 방법은, 시험하고자 하는 보호계전기가 포함된 전력계통을 모델링하는 단계와, 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보를 모델링된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 단계와, 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 단계와, 생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 전력계통의 보호계전기에 공급하는 단계와, 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석하는 단계를 포함한다. On the other hand, the failure test method of a protection relay according to another embodiment of the present invention includes the steps of modeling a power system including a protection relay to be tested, and waveform information of a voltage and current failure simulation according to each type of failure selected in advance. Converting the power system according to the characteristics of the modeled power system, generating sequence data so that the converted fault simulation waveform is generated at the time of failure set according to the operation procedure of the power system, and a signal according to the generated sequence data. Generating and supplying it to the protection relay of the power system, and receiving and analyzing information on the operating state of the protection relay.
본 발명에 의하면, 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 고장모의 파형을 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환함으로써, 보호계전기의 설치환경에 따라 신뢰성 검증시험을 용이하게 수행할 수 있고, 또한, 전력계통에 대해 각 고장 유형에 따른 고장모의 파형정보를 미리 선정하여 저장함으로써, 보다 일관되고 정확히 보호계전기의 신뢰성 검증시험을 수행할 수 있다. According to the present invention, by converting the fault simulation waveform according to each fault type selected in advance according to the characteristics of the power system in which the protection relay to be tested is installed, it is possible to easily perform a reliability verification test according to the installation environment of the protection relay. In addition, by selecting and storing the waveform information of the fault simulation according to each fault type for the power system in advance, it is possible to perform a more consistent and accurate reliability verification test of the protection relay.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 시스템을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모델링된 전력 계통을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장모의 파형정보 생성 알고리즘을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 데이터 변환 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드별 고장 시험 과정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 방법의 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a fault test apparatus for a protection relay according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a failure test system for a protection relay according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram showing a modeled power system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an algorithm for generating waveform information for a failure simulation according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of converting fault data according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a failure test process for each mode according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a method for testing a failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numbers, and redundant descriptions thereof will be omitted. It should be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a fault test apparatus for a protection relay according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보호계전기의 고장 시험 장치는, 모의고장 DB(10), 데이터 변환부(20), 시퀀스부(30), 신호발생기(40), 동작분석부(50), 모델러(60), 표시부(70), 입력부(80) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1, the apparatus for testing a failure of a protection relay according to the present invention includes a simulated failure DB 10, a data conversion unit 20, a
모의고장 DB(10)는 전력계통에 대해 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보가 저장되는 저장부이다. The simulated fault DB 10 is a storage unit that stores waveform information of fault simulations of voltage and current according to each fault type previously selected for the power system.
고장 유형은 보호계전기가 설치되는 전력계통에서 발생 될 수 있는 모든 고장 케이스에 대해 미리 선정된 것이다. 일례로, 각 고장 유형은 보호계전기의 기능별로 설정될 수 있다. The fault type is pre-selected for all fault cases that may occur in the power system in which the protective relay is installed. For example, each failure type may be set for each function of the protection relay.
또한, 고장모의 파형정보는 고장 유형별로 전압값, 전류값, 파형 모양, 최대 부하 및 고장 유형 설명 정보 중 적어도 하나를 포함하도록 설정된다. 일례로, 고장모의 파형정보가 모의고장 DB(10)에 저장될 때에는 전력계통 시스템에서 공용으로 이용될 수 있는 파일 형식(예로써, COMTRADE 형식)으로 저장될 수 있다. 고장모의 파형 정보는 고장 유형별로 다양한 계측 실험을 통해 생성할 수 있다. In addition, the fault simulation waveform information is set to include at least one of voltage value, current value, waveform shape, maximum load, and fault type description information for each fault type. For example, when the fault simulation waveform information is stored in the simulation fault DB 10, it may be stored in a file format (eg, COMTRADE format) that can be commonly used in the power system system. Fault simulation waveform information can be generated through various measurement experiments for each fault type.
데이터 변환부(20)는 모의고장 DB(10)에 저장된 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 구성이다. 이를 위해, 데이터 변환부(20)는 모의고장 DB(10)에 저장된 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 전력계통의 환경 즉 특성에 맞게 변환하는 기능을 갖는다. The data conversion unit 20 is a component that converts the fault simulation waveform information stored in the simulation fault DB 10 according to the characteristics of the power system in which the protection relay to be tested is installed. To this end, the data conversion unit 20 has a function of converting the fault simulation waveform information stored in the simulation fault DB 10 according to the environment, that is, characteristics of the power system to be tested.
여기서, 전력계통의 특성은, 설정값으로서, 변압기의 변압비, 변압기의 벡터 그룹, 변류기의 변류비 및 설비 정격 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력계통의 특성은 전력계통을 모델링할 때 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 전력계통의 전력설비가 변경될 때 사용자에 의해 변경될 수 있다.Here, the characteristic of the power system, as a set value, may include at least one of a transformer ratio, a vector group of a transformer, a current transformer ratio, and a facility rating. The characteristics of the power system can be set by the user when modeling the power system, and can be changed by the user when the power equipment of the power system is changed.
일례로, 데이터 변환부(20)는 고장모의 파형정보를 전력계통의 특성 및 고장 유형에 따라, 미리 설정된 파형 역변환 방식, 파형 크기 변환 방식, 옵셋 변환 방식, 주파수 변환 방식 및 위상 변환 방식 중 적어도 하나의 방식을 통해 변환할 수 있다. As an example, the data conversion unit 20 converts the waveform information of the fault simulation according to the characteristics of the power system and the fault type, at least one of a preset waveform inverse conversion method, a waveform size conversion method, an offset conversion method, a frequency conversion method, and a phase conversion method. It can be converted through the method of.
여기서, 파형 역변환 방식의 경우, 구성 파일의 아날로그 채널 정보 중 '채널 멀티플라이어'의 값에 '×-1' 연산을 통해 역변환을 하거나, 데이터 파일의 아날로그 데이터 값에 '×-1' 연산을 통해 역변환을 할 수 있다. 이때, 연산속도 증가를 위해 입출력단에 버퍼를 사용할 수도 있다. 파형 크기 변환 방식의 경우, 구성 파일의 아날로그 채널 정보 중 '채널 멀티플라이어'의 값에 '× 배율' 연산을 통해 파형 크기 변환을 하거나, 데이터 파일의 아날로그 데이터 값에 '×배율' 연산을 통해 파형 크기 변환을 할 수 있다. 옵셋 변환 방식의 경우, 구성 파일의 아날로그 채널 정보 중 '채널 옵셋 가산기'의 값에 '+ 옵셋' 연산을 통해 옵셋 변환을 하거나, 데이터 파일의 아날로그 데이터 값에 '+ 옵셋' 연산을 통해 옵셋 변환을 할 수 있다. 옵셋 값은 실수이다. 주파수 변환 방식의 경우, 샘플링 레이트 변경을 통한 주파수 변환이나, 원본 파형의 타임 스탬프 증배율 변경을 통한 주파수 변환을 할 수 있다. 또한, 위상 변환 방식의 경우, 시간 지연을 통한 위상 변환이나 타임 스탬프 변경을 통한 위상 변환을 할 수 있다. Here, in the case of the waveform inverse transformation method, the value of'channel multiplier' among the analog channel information in the configuration file is inversely transformed through'×-1' operation, or the analog data value of the data file is converted through'×-1' operation. Inverse transformation can be done. In this case, a buffer may be used at the input/output terminal to increase the operation speed. In the case of the waveform size conversion method, the waveform size is converted by calculating the'x magnification' to the value of the'channel multiplier' among the analog channel information in the configuration file, or the waveform by calculating the'x magnification' to the analog data value of the data file. You can do size conversion. In the case of the offset conversion method, offset conversion is performed through the'+ offset' operation to the value of the'channel offset adder' among the analog channel information in the configuration file, or the offset conversion is performed through the'+ offset' operation on the analog data value of the data file. can do. The offset value is a real number. In the case of the frequency conversion method, frequency conversion may be performed by changing a sampling rate or frequency conversion through a time stamp multiplication factor of the original waveform. In addition, in the case of the phase conversion method, phase conversion through time delay or phase conversion through time stamp change may be performed.
시퀀스부(30)는 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 구성이다. The
신호발생기(40)는 생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호 즉, 아날로그 형식의 전류값 및 전압값를 생성하여 전력계통의 보호계전기에 공급한다. 이로써, 보호계전기의 신뢰성 검증을 위해 실제 상황에 대응하는 고장 재현을 할 수 있다. The
이어서, 동작분석부(50)는 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보(측정값)를 수신하여 분석한다. 일례로, 동작분석부(50)는 수신된 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보에 따라 고장 발생원인 및 고장 유형을 분석할 수 있다.Subsequently, the
또한, 모델러(60)는 전력계통을 모델링하고 전력계통의 특성을 설정 및 변경하는 구성이다. 모델러(60)는 전력계통을 모델링하는 프로그램이 저장되어, 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 보호계전기(210, 220)를 포함하는 전력계통을 구성하는 변압기(PT1, PT2, M.TR), 변류기(CT1 ~ CT4), 발전기(GEN) 등의 전력 설비를 선정하고, 선정된 각 전력 설비를 배선 연결하여 전력계통의 회로도를 설계하고. 또한, 변압기의 변압비, 변압기의 벡터 그룹, 변류기의 변류비 및 설비 정격와 같은 각 전력 설비의 특성을 설정함으로써 전력계통을 모델링할 수 있다. 일례로, 전력계통은 도 3에서와 같이, 가스 차단기(GCB), 접지 변압기(NGTR) 등의 전력 설비를 더 포함할 수 있다. In addition, the modeler 60 is a component that models the power system and sets and changes the characteristics of the power system. The modeler 60 stores a program for modeling the power system, for example, as shown in FIG. 3, transformers (PT1, PT2, M. TR), current transformers (CT1 ~ CT4), generators (GEN), and other power facilities are selected, and each selected power facility is connected by wiring to design a circuit diagram of the power system. In addition, the power system can be modeled by setting characteristics of each power facility such as the transformer ratio, the vector group of the transformer, the current transformer ratio, and the facility rating. For example, the power system may further include power equipment such as a gas circuit breaker (GCB) and a ground transformer (NGTR), as shown in FIG. 3.
표시부(70)는 모델링된 전력계통의 회로도 및 전력계통의 특성을 출력하는 구성이다. 일례로, 표시부는 모니터 등으로 구현될 수 있다. The
입력부(80)는 전력계통의 특성을 변경 등을 포함하는 사용자 조작 신호를 입력하는 구성이다. 일례로, 입력부(80)는 마우스, 키보드 등의 입력장치를 통해 사용자 조작 신호를 입력할 수 있다. The
일례로, 표시부(70)와 입력부(80)는 터치스크린을 통해 표시와 입력을 동시에 수행할 수 있는 사용자 인터페이스로서 구현될 수도 있다. For example, the
제어부(90)는 모의고장 DB(10), 데이터 변환부(20), 시퀀스부(30), 신호발생기(40), 동작분석부(50), 모델러(60), 표시부(70), 입력부(80)와 각각 연결되어, 각 구성의 동작을 제어하는 처리부이다. The
따라서, 본 발명에 의하면, 경험 등에 의해 미리 선정된 고장모의 파형을 이용하여, 각각의 보호계전기 설치환경에 맞는 고장모의 파형으로 자동 변환하여 보호계전기의 신뢰성 검증을 수행할 수 있으므로, 어느 시스템에서든 용이하게 적용할 수 있는 진보된 고장 시험 장치다.Therefore, according to the present invention, it is possible to verify the reliability of the protection relay by automatically converting it to a fault simulation waveform suitable for the installation environment of each protection relay, using the waveform of the fault simulation previously selected by experience, etc., so that it is easy in any system. It is an advanced failure test device that can be applied easily.
이어서, 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장시험 과정을 설명하기로 한다. Next, a failure test process of the protection relay according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 시스템을 나타내는 도이다. 2 is a diagram showing a failure test system for a protection relay according to an embodiment of the present invention.
도 1과 유사하게 본 발명에 따른 고장 시험 장치(100)는, 모의 고장 DB(110)에 저장된 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 전력 계통의 환경에 맞게 변환하는 알고리즘을 포함한 데이터 변환부(120)와 변환된 고장모의 파형정보로부터 고장 상황 재현을 위한 시퀀스 데이터를 생성 및 제어하는 시퀀스부(130)를 포함한다. Similar to FIG. 1, the
여기서, 데이터 변환부(120)는 전력 계통 구성의 특성 즉, 사용자로부터 입력받은 변류기/변압기 특성, 1/2차 측 변성비, 권수비 및 계통 한계 용량 등의 계통 특성을 분석하며, 해당 전력 계통에 맞는 정상 전압 전류 파형정보를 우선적으로 생성할 수 있다. 이러한 정보를 기반으로 하여 모의고장 DB(110) 내에 저장된 COMTRADE 형식의 샘플링된 고장모의 파형정보를 추출하고 분석하여, 해당 전력계통에 적합한 형태로 데이터를 변환한다. COMTRADE 형식 파일 중 데이터 파일 내 일정 주기별로 기록된 아날로그/디지털 신호를 해석하여 각 채널별 전압 및 전류 값, 파형 정보, 최대 부하, 고장 신호 데이터 등의 신호 재현을 위한 전력 정보를 추출하고, 고장 시점의 전압, 전류 파형 정보를 재구성한다. 이때, 재구성된 고장모의 파형정보는 보호계전기 종류별, 고장 상황별 등으로 구분하여 재사용을 위해 모의고장 DB(110)에 저장될 수 있다. 재구성된 파형정보의 경우 전류의 위상각은 변화되지 않도록 조정을 해야 하며 실적용 전력계통 내 보호계전기의 정정치 정보를 고려하여 작성될 수 있다.Here, the
이어서, 시퀀스부(130)에서는 데이터 변환부(120)에서 생성된 정상 파형 정보와 고장 파형 정보를 활용하여 고장 발생 상황 재현을 위한 아날로그 신호 데이터를 구성할 수 있다. 시퀀스부(130)에서는 시험 환경 및 절차에 따라 사용자에 의해 계획된 순서에 맞게 신호가 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하여 시스템 내부에 파일 형식으로 저장할 수 있다.Subsequently, the
시퀀스부(130)에서 생성된 시퀀스 데이터는 DSP(133)에서 디지털 신호 처리되고, 버퍼(137)에 임시 저장되어 신호발생기(140)로 전달될 수 있다.Sequence data generated by the
이어서, 신호발생기(140)는 시퀀스 데이터에 따른 아날로그 신호를 전력 계통에 포함될 보호계전기(200)에 공급한다. Subsequently, the
여기서, 보호계전기(200) 동작 재현을 위해, 고장 시험 장치(100)는 시퀀스부(130)에서 생성된 시퀀스 데이터를 신호발생기(140)에 제어 명령을 통해 전송하며, 신호발생기(140)는 시퀀스부(130)의 제어 명령에 따라 아날로그 신호를 발생하여 계측하려는 전력계통에 신호를 전달하게 된다. 고장 시험 장치(100)는 신호발생기(140)와 TCP 통신을 통해 연결되어 제어할 수 있다. 비록 도 2에서는 고장 시험 장치(100)와 신호발생기(140)를 별도의 구성으로 표시하고 있으나, 신호발생기(140)는 고장 시험 장치(100)의 일부 구성으로 이해할 수 있다. Here, in order to reproduce the operation of the
신호발생기(140)는 제공된 시퀀스 데이터를 통해 아날로그 신호를 발생시켜 시험하고자 하는 모델링된 전력 계통에 신호를 전달한다. The
한편, 사용자는, 사용자 인터페이스(170)를 통해, 도 3의 모델링된 전력계통과 함께 보호계전기별, 현상별 고장 시험을 시각적으로 확인하고 조작신호를 입력할 수 있다. 예로써, 사용자는 사용자 인터페이스(170)를 통해 보호계전기 기능, 고장 발생 유형 등의 설정 조건을 입력하여, 해당 설정 조건에 상응하도록 시퀀스 데이터를 재구성하도록 할 수 있다. Meanwhile, through the
일례로, 고장 시험을 위한 제어명령은, 수동 모드 및 자동 모드로서 설정할 수 있으며, 자동 모드에서는 시퀀스부(130)에서 하나 이상의 고장모의 파형정보에 대해 생성된 시퀀스 데이터를 시간 순서에 맞게 신호발생기(140)에 제어명령을 전달하고, 수동 모드에서는 사용자 인터페이스(170)를 통해 입력된 조작 신호로서 선택된 고장모의 파형정보에 대해 시퀀스 데이터를 생성하여 처리할 수 있다. As an example, the control command for the failure test can be set as a manual mode and an automatic mode, and in the automatic mode, the sequence data generated for one or more failure simulation waveform information in the
이와 같이, 본 발명은 사용자 인터페이스를 통하여 시스템에서 생성된 정상, 고장 파형정보를 제공하고, 사용자의 조작을 통해 정보를 수정, 적용할 수 있으며, 실 전력계통에 신호 발생 적용 전 시뮬레이션을 통해 데이터에 대한 검증 작업을 수행할 수 있다.As described above, the present invention provides normal and faulty waveform information generated in the system through the user interface, and the information can be modified and applied through the user's manipulation. You can perform verification work.
다시 도 2로 돌아가서, 고장 시험 장치(100)는, 통신모듈(155)을 통해서, 보호계전기(200)의 동작 상태에 따른 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 통신모듈(155)은 IEC61850 통신 프로토콜을 적용하여 보호계전기(200)로부터 동작 상태에 따른 정보를 수신할 수 있다. 여기서, IEC61850 통신 프로토콜을 적용한 통신 모듈은 고장 발생 시 보호계전기로부터 동작 상황에 대한 정보를 수신받아 동작 분석 모듈(150)로 전달하며, 동작 분석 모듈(150)은 보호계전기별 동작 정보를 분석하여 고장 발생원인, 고장 유형을 분석하여 사용자에게 분석 결과를 사용자 인터페이스(170)를 통해 제공할 수 있다. Returning to FIG. 2 again, the
이어서, 도 4를 이용하여 고장모의 파형정보에 해당하는 고장 데이터를 생성하는 과정을 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 데이터 생성 순서를 나타내는 순서도이다. Next, a process of generating failure data corresponding to the failure simulation waveform information will be described with reference to FIG. 4. 4 is a flow chart showing a sequence of generating failure data according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 계측을 통해 고장 발생 시점의 COMTRADE 형식 파일을 준비하여 분석한다(S410). 이어서, 실 전력계통의 특성을 입력받는다(S420). 예로써, 전력 계통을 구하는 발전기(GEN), 주변압기(M.TR), 변류기(CT), 변압기(PT)의 정보를 입력하고, 또한, 변압기에 대한 벡터그룹, 변성비, 권수비 등을 입력한다. 이어서, 계측 환경 정보를 입력받는다(S430). 예로써, 구동 정보, 고장 발생 원인지점, 기타 고장 정보 등을 입력받는다. 이어서, 고장이 발생했는지 판단하여 고장 데이터가 생성 여부를 판단한다(S440). 고장이 발생한 경우에는 고장 발생 시점에서의 데이터를 재구성하여 고장 데이터를 생성하여 모의고장 데이터베이스에 저장한다(S450). 만일, 고장이 발생되지 않는 경우에는 데이터 생성 실패를 사용자에게 알린다. As shown in FIG. 4, a COMTRADE format file at the time when a failure occurs is prepared and analyzed through measurement (S410). Subsequently, the characteristics of the actual power system are input (S420). For example, input the information of generator (GEN), peripheral voltage (M.TR), current transformer (CT), transformer (PT) to obtain the power system, and also input vector group, transformation ratio, turn ratio, etc. for the transformer. do. Subsequently, measurement environment information is input (S430). For example, driving information, a cause point of a failure, and other failure information are received. Subsequently, it is determined whether a failure has occurred, and it is determined whether failure data is generated (S440). When a failure occurs, the data at the time of the failure is reconstructed to generate failure data and stored in the simulated failure database (S450). If the failure does not occur, the user is notified of the data generation failure.
이어서, 도 5를 이용하여 고장 데이터 변환 과정을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 데이터 변환 과정을 나타내는 순서도이다. Next, a fault data conversion process will be described with reference to FIG. 5. 5 is a flowchart illustrating a process of converting fault data according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 데이터 변환부는 모의고장 데이터베이스에서 고장 데이터를 추출한다(S510). 이어서, 사용자 인터페이스를 통해 시험하고자 하는 전력 계통의 특성을 설정한다(S520). 예로써, 변류비, 변압비, 설비정격 및 변압기의 벡터 그룹 파라미터를 입력받는다. 이어서, 추출된 고장 데이터를 설정된 전력계통의 특성에 따라 변환한다(S530). 이어서, 데이터 변환이 성공했는지 판단한다(S540). 데이터 변환이 성공한 경우 전력계통의 특성에 따라 생성된 고장 데이터를 확인하고 저장한다(S550). 만일, 데이터 변환이 실패한 경우, 변환 실패를 사용자 인터페이스를 통해 알린다. 예로써, 데이터 변환이 성공했는지 판단여부는 도 1의 제어부(90)를 통해 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 5, first, the data conversion unit extracts failure data from the simulated failure database (S510). Subsequently, characteristics of the power system to be tested are set through the user interface (S520). For example, the current transformer ratio, the transformer ratio, the equipment rating, and the vector group parameters of the transformer are input. Subsequently, the extracted fault data is converted according to the characteristics of the set power system (S530). Next, it is determined whether data conversion is successful (S540). If the data conversion is successful, the fault data generated according to the characteristics of the power system is checked and stored (S550). If data conversion fails, the conversion failure is notified through the user interface. For example, whether data conversion is successful may be determined through the
이어서, 도 3 및 도 6을 이용하여 자동/선택/수동 모드에 의한 고장 시험 과정을 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드별 고장 시험 과정을 나타내는 순서도이다.Next, a failure test process in the automatic/selective/manual mode will be described with reference to FIGS. 3 and 6. 6 is a flowchart illustrating a failure test process for each mode according to an embodiment of the present invention.
설명에 앞서, 시험하고자 하는 모델링된 전력계통의 특성 조건을 확인하여 설정한다. 예로써, 도 3에서와 같이, CT1~CT4의 변류비, PT1~PT2의 변압비, 주변압기(M.TR)의 조건(예로써, 1차측 전류(p MVA), 1/2차측 전압(p/s kV)), 발전기(GEN)의 조건(전력(gMW), 전압(gkV)) 등을 설정한다. 이어서, 고장 시험 장치의 신호발생기를 전력계통에 맞게 보호 계전기의 변압기 및 변류기의 입력 단자에 연결한다. 또한, 고장 시험 장치의 통신 모듈과 보호계전기를 연결한다. Prior to the description, check and set the characteristic conditions of the modeled power system to be tested. As an example, as shown in FIG. 3, the current transformer ratio of CT1 to CT4, the transformer ratio of PT1 to PT2, and the conditions of the peripheral voltage (M.TR) (e.g., the primary current (p MVA), the half secondary voltage ( p/s kV)), the conditions of the generator (GEN) (power (gMW), voltage (gkV)), etc. are set. Then, connect the signal generator of the fault test device to the input terminals of the transformer of the protection relay and the current transformer according to the power system. Also, connect the communication module of the fault test device and the protection relay.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 사용자에 의해 고장 시험을 위한 자동/선택/수동 모드 선택이 이루어진다(S610). 여기서, 자동 모드는 설정된 모든 고장 유형을 순서적으로 자동 시험하는 것이다. 선택 모드는 사용자에 의해 선택된 고장 유형의 보호 기능만을 선별적으로 시험하는 것이다. 또한, 수동 모드는 사용자가 지정한 기능만 시험하는 것이다. 일례로, 고장 유형에 따른 보호기능은 예를 들면, 도 3의 보호계전기(210) 내에 87T, REF 등과 같은 미리 설정된 보호 기능을 사용자 인터페이스를 통해 표시하고 선별적으로 선택받을 수 있다. 마찬가지로, 도 3의 보호계전기(220) 내에 87G, F/L 등과 같은 미리 설정된 보호 기능을 사용자 인터페이스를 통해 표시하고 선별적으로 선택받을 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 6, first, an automatic/selection/manual mode selection for a failure test is made by the user (S610). Here, the automatic mode is to automatically test all the set fault types in sequence. The selection mode is to selectively test only the protection functions of the fault type selected by the user. In addition, the manual mode is to test only the functions specified by the user. For example, as for the protection function according to the fault type, a preset protection function such as 87T or REF in the
이어서, 고장 시험 장치는 적어도 하나의 모드가 선택되면, 모의고장 DB로부터 전력계통의 특성에 따라 고장 유형별 고장 데이터를 추출하여(S620), 모의 고장 시험을 실행한다(S630). Subsequently, when at least one mode is selected, the failure test apparatus extracts failure data for each failure type according to the characteristics of the power system from the simulated failure DB (S620), and performs a simulated failure test (S630).
여기서, 고장유형에 따른 보호 기능으로서, 변압기 및 발전기의 전부하(F/L) 전류 시험이 이루어지는 경우를, 예로 들어, 보호 계전기에 입력되는 값을 설명한다. Here, as a protection function according to the fault type, a case in which a full load (F/L) current test of a transformer and a generator is performed, for example, a value input to the protection relay will be described.
(변압기 전부하 전류 모의 시험의 경우)(In case of transformer full load current simulation test)
도 3의 변압기 고압측(Y 결선측) CT 1의 2차측 전류를 Ip1 , p2, p3라고 할 때, 계산식은 다음의 수학식 1과 같다.When the secondary-side current of the transformer high-voltage side (Y connection side)
도 3의 변압기 고압측(△ 결선측) CT 2의 2차측 전류를 Ip1 , p2, p3라고 할 때, 계산식은 다음의 수학식 2과 같다.When the secondary-side current of the transformer high-voltage side (△ connection side) CT 2 of FIG. 3 is I p1 , p2, p3 , the calculation formula is shown in Equation 2 below.
변압기 전부하 모의 시험 시 입력 전류(F/L)는 수학식 1, 2에 의해In the simulation test of the full load of the transformer, the input current (F/L) is calculated according to
CT 1측에 입력할 전류는, 각각, 다음과 같이 된다.Each of the currents to be input to the
Ip1=X∠0°[A], Ip2=X∠-120°[A], Ip3=X∠-240°[A]I p1 =X∠0°[A], I p2 =X∠-120°[A], I p3 =X∠-240°[A]
또한, CT 2측에 입력할 전류는, 각각, 다음과 같이 된다.In addition, the currents to be input to the CT 2 side are as follows, respectively.
Is1=Y∠-210°[A], Is2=Y∠-330°[A], Is3=Y∠- 90°[A]I s1 =Y∠-210°[A], I s2 =Y∠-330°[A], I s3 =Y∠- 90°[A]
(발전기 전부하 전류 모의 시험의 경우)(In the case of generator full-load current simulation test)
도 3의 발전기(GEN) 정격전류를 CT 3의 2차측으로 변환한 전류를 Ig1 , g2, g3라고 할 때, 계산식은 다음의 수학식 3과 같다.When the current converted from the generator (GEN) rated current of FIG. 3 to the secondary side of
도 3의 발전기(GEN) 정격전압을 PT 2의 2차측으로 변환한 전압을 Vg1 , g2, g3라고 할 때, 계산식은 다음의 수학식 4과 같다.When the voltage obtained by converting the rated voltage of the generator (GEN) of FIG. 3 to the secondary side of PT 2 is V g1 , g2, and g3 , the calculation formula is shown in Equation 4 below.
발전기 전부하 모의 시험시 입력 전압은 수학식 3, 4에 의해,In the simulation test of the full load of the generator, the input voltage is based on
CT 3측에 입력할 전류는, 각각, 다음과 같이 된다.The currents to be input to the
Ig1=Z∠0°[A], Ig2=Z∠-120°[A], Ig3=Z∠-240°[A]I g1 =Z∠0°[A], I g2 =Z∠-120°[A], I g3 =Z∠-240°[A]
CT 4측에 입력할 전류는, 각각, 다음과 같이 된다.The currents to be input to the CT 4 side are as follows, respectively.
Ig1=Z∠-180°[A], Ig2=Z∠-300°[A], Ig3=Z∠- 60°[A]I g1 =Z∠-180°[A], I g2 =Z∠-300°[A], I g3 =Z∠- 60°[A]
또한, PT 2측에 입력할 전압은, 각각, 다음과 같이 된다.In addition, the voltages to be input to the PT 2 side are as follows, respectively.
Vg1=V∠0°[V], Vg2=V∠-120°[V], Vg3=V∠-240°[V]V g1 =V∠0°[V], V g2 =V∠-120°[V], V g3 =V∠-240°[V]
이어서, 도 6에서와 같이, 고장 시험 장치는 보호 계전기의 동작 상태를 판단한다(S640). 해당 고장 유형에 따른 고장 시험이 성공하면(Y), 전체 고장 유형별 횟수(N≤고장 유형)를 판단하여 수행 결과를 확인하여(S650), 다음 고장 유형에 따른 고장 시험을 위해 단계 S630으로 이동한다. 만일, 단계 S640에서 고장 시험이 실패하는 경우에는 미리 설정된 횟수를 기준으로 모의 고장 실행 단계(S630)를 반복하거나 시험 실패에 따른 알람신호를 출력한다. 예를 들면, 수동 모드가 선택된 경우, 도 3의 보호계전기(220)의 보호 기능 중 Function Number 87G가 지정하면, 내부고장 또는 외부고장을 선택하여 고장 시험을 진행하고 고장 시험이 성공하면 다음 보호 기능을 수행한다. 이어서, 단계 S650에서 모든 고장 유형별 고장 시험이 완료되면, 보호계전기의 동작 상태를 분석하여 보고서를 작성하고(S660), 고장시험을 종료한다.Subsequently, as shown in FIG. 6, the failure test apparatus determines the operating state of the protection relay (S640). If the failure test according to the corresponding failure type is successful (Y), the total number of failure types (N ≤ failure type) is determined and the result is checked (S650), and the process moves to step S630 for a failure test according to the next failure type. . If the failure test fails in step S640, the simulated failure execution step (S630) is repeated based on a preset number of times or an alarm signal according to the test failure is output. For example, when the manual mode is selected, if
이어서, 도 7를 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 방법을 설명하기로 한다. 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호계전기의 고장 시험 방법의 순서도이다.Next, a failure test method of a protection relay according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. 7 is a flowchart of a method for testing a failure of a protection relay according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보호계전기의 고장 시험 방법은, 먼저, 시험하고자 하는 보호계전기가 포함된 전력계통을 모델링한다(S10). 이어서, 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보를 모델링된 전력계통의 특성에 따라 변환한다(S20). 이어서, 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성한다(S30). 이어서, 생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 전력계통의 보호계전기에 공급한다(S40). 이어서, 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석한다(S50).As shown in FIG. 7, in the method for testing a failure of a protection relay according to the present invention, first, a power system including a protection relay to be tested is modeled (S10). Subsequently, the waveform information of the voltage and current fault simulation according to each fault type selected in advance is converted according to the characteristics of the modeled power system (S20). Subsequently, sequence data is generated so that the converted fault simulation waveform is generated at the time of occurrence of the fault set according to the operation procedure of the power system (S30). Subsequently, a signal according to the generated sequence data is generated and supplied to the protection relay of the power system (S40). Subsequently, information on the operation state of the protection relay is received and analyzed (S50).
이와 같은 본 발명에 의하면, 미리 선정된 각 고장 유형에 따른 고장모의 파형을 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환함으로써, 보호계전기의 설치환경에 따라 신뢰성 검증시험을 용이하게 수행할 수 있고, 또한, 전력계통에 대해 각 고장 유형에 따른 고장모의 파형정보를 미리 선정하여 저장함으로써, 보다 일관되고 정확히 보호계전기의 신뢰성 검증시험을 수행할 수 있다.According to the present invention, by converting the fault simulation waveform according to each fault type selected in advance according to the characteristics of the power system in which the protection relay to be tested is installed, the reliability verification test can be easily performed according to the installation environment of the protection relay. In addition, it is possible to perform a more consistent and accurate reliability verification test of the protection relay by selecting and storing the waveform information of the fault simulation according to each fault type for the power system in advance.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 모의고장 DB 20: 데이터 변환부
30: 시퀀스부 40: 신호발생기
50: 동작분석부 60: 모델러
70: 표시부 80: 입력부
90: 제어부10: simulation failure DB 20: data conversion unit
30: sequence unit 40: signal generator
50: motion analysis unit 60: modeler
70: display unit 80: input unit
90: control unit
Claims (10)
상기 고장모의 파형정보를 시험하고자 하는 보호계전기가 설치된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 데이터 변환부;
상기 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 시퀀스부;
생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 상기 전력계통의 보호계전기에 공급하는 신호발생기; 및
상기 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석하는 동작분석부를 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.A simulated fault database in which fault simulation waveform information of voltage and current according to each fault type previously selected for the power system is stored;
A data conversion unit for converting the fault simulation waveform information according to characteristics of a power system in which a protection relay to be tested is installed;
A sequence unit generating sequence data to generate a converted fault simulation waveform at a time point of occurrence of a fault set according to the operation procedure of the power system;
A signal generator that generates a signal according to the generated sequence data and supplies it to the protection relay of the power system; And
A failure test apparatus for a protection relay comprising an operation analysis unit that receives and analyzes information on the operation state of the protection relay.
상기 고장모의 파형정보는 고장 유형별로 전압값, 전류값, 파형 모양, 최대 부하 및 고장 유형 설명 정보 중 적어도 하나를 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method according to claim 1,
The fault simulation waveform information includes at least one of voltage value, current value, waveform shape, maximum load, and fault type description information for each fault type.
상기 전력계통의 특성은 변압기의 변압비, 변압기의 벡터 그룹, 변류기의 변류비 및 설비 정격 중 적어도 하나를 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method according to claim 1,
The characteristic of the power system is a failure test apparatus for a protection relay including at least one of a transformer ratio of a transformer, a vector group of a transformer, a current transformer ratio, and a facility rating.
상기 데이터 변환부는, 상기 고장모의 파형정보를 상기 전력계통의 특성 및 고장 유형에 따라, 미리 설정된 파형 역변환 방식, 파형 크기 변환 방식, 옵셋 변환 방식, 주파수 변환 방식 및 위상 변환 방식 중 적어도 하나의 방식을 통해 변환하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method of claim 3,
The data conversion unit converts the waveform information of the failure simulation into at least one of a preset waveform inverse conversion method, a waveform size conversion method, an offset conversion method, a frequency conversion method, and a phase conversion method according to a characteristic and a failure type of the power system. Fault test device of protection relay that converts through.
상기 전력계통을 모델링하고 상기 전력계통의 특성을 설정하는 모델러를 더 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method according to claim 1,
A failure test apparatus for a protection relay further comprising a modeler for modeling the power system and setting characteristics of the power system.
상기 모델링된 전력계통의 회로도 및 상기 전력계통의 특성을 표시하는 표시부를 더 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method of claim 5,
A failure test apparatus for a protection relay, further comprising a display unit for displaying a circuit diagram of the modeled power system and characteristics of the power system.
상기 전력계통의 특성을 변경하거나, 사용자 조작 신호를 입력하는 입력부를 더 포함하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method of claim 6,
Failure testing apparatus for a protection relay further comprising an input unit for changing characteristics of the power system or inputting a user manipulation signal.
상기 동작분석부는 수신된 상기 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보에 따라 고장 발생원인 및 고장 유형을 분석하는 보호계전기의 고장 시험 장치.The method according to claim 1,
The operation analysis unit failure test apparatus of the protection relay to analyze the cause of the failure and the failure type according to the received information on the operation state of the protection relay.
상기 각 고장 유형은 보호계전기의 기능별로 설정되는 것인 보호계전기의 고장 시험 장치.The method according to claim 1,
Each fault type is set for each function of the protection relay.
미리 선정된 각 고장 유형에 따른 전압 및 전류의 고장모의 파형정보를 상기 모델링된 전력계통의 특성에 따라 변환하는 단계;
상기 전력계통의 동작 절차에 따라 설정된 고장 발생 시점에서 상기 변환된 고장모의 파형이 발생하도록 시퀀스 데이터를 생성하는 단계;
생성된 시퀀스 데이터에 따른 신호를 생성하여 상기 전력계통의 보호계전기에 공급하는 단계; 및
상기 보호계전기의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 분석하는 단계를 포함하는 보호계전기의 고장 시험 방법.Modeling a power system including a protection relay to be tested;
Converting voltage and current fault simulation waveform information according to each fault type selected in advance according to characteristics of the modeled power system;
Generating sequence data so that the converted fault simulation waveform is generated at a time point of occurrence of a fault set according to an operation procedure of the power system;
Generating a signal according to the generated sequence data and supplying it to a protection relay of the power system; And
A failure test method of a protection relay comprising the step of receiving and analyzing information on the operating state of the protection relay.
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| KR102288798B1 (en) * | 2020-10-30 | 2021-08-11 | 주식회사 와이제이테크놀로지 | testing simulator for charging apparatus of electric vehicle |
| KR102556773B1 (en) * | 2020-11-23 | 2023-07-20 | 한국전력공사 | Apparatus for scheduling of energy storage system and method thereof |
| CN116298440B (en) * | 2023-05-18 | 2023-09-29 | 国电南瑞科技股份有限公司 | State sequence simulation method for realizing coupling of multisource abnormal working conditions of power system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007183171A (en) | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Device and method for testing distribution line relay |
| KR101545513B1 (en) | 2014-11-10 | 2015-08-19 | 한국수력원자력 주식회사 | System for testing of digital protective relay for main power facility on nuclear power plant, and operation method of said system |
| WO2015189989A1 (en) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 三菱電機株式会社 | Power grid protection control system test device, test method, and program |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05316651A (en) * | 1992-05-07 | 1993-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Simulating system for electric power system |
| KR19980073416A (en) * | 1997-03-14 | 1998-11-05 | 이기원 | Method and apparatus for simulating digital protective relay used in power transmission system |
| KR100861583B1 (en) * | 2005-03-10 | 2008-10-07 | 현대중공업 주식회사 | Automation System for Evaluation of Digital Relay Performance |
| EP2787357B1 (en) * | 2013-04-05 | 2019-08-07 | Omicron electronics GmbH | Method and device for testing a transformer |
| KR102230468B1 (en) * | 2015-09-03 | 2021-03-23 | 한국전기연구원 | Model Calibration Apparatus for Power Facilities using Power System Disturbance Data and method thereof |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007183171A (en) | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Device and method for testing distribution line relay |
| WO2015189989A1 (en) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 三菱電機株式会社 | Power grid protection control system test device, test method, and program |
| KR101545513B1 (en) | 2014-11-10 | 2015-08-19 | 한국수력원자력 주식회사 | System for testing of digital protective relay for main power facility on nuclear power plant, and operation method of said system |
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