KR102450697B1

KR102450697B1 - Overcurrent relay and method for performing stable protection in a distributed power grid

Info

Publication number: KR102450697B1
Application number: KR1020200080377A
Authority: KR
Inventors: 임성훈; 박민기
Original assignee: 숭실대학교 산학협력단
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2022-10-04
Also published as: KR20220001898A

Abstract

분산 전원이 연결된 전력 계통에서 안정된 보호를 수행하는 과전류 계전기에 관한 것으로, 계통에 연결된 분산 전원의 출력 전류를 수집하여, 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출하고, 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류와 산출된 영향 상수를 이용하여, 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출하며, 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 과전류 계전기를 제공한다.It relates to an overcurrent relay that performs stable protection in a power system connected to a distributed power supply, and collects the output current of the distributed power connected to the grid, calculates an influence constant according to the fluctuation value of the output current, and a line connected from the grid power to the load side By using the line current and the calculated influence constant, an operating variable is calculated so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line is compensated, and an overcurrent relay that performs a protection operation according to the operating variable is provided.

Description

OVERCURRENT RELAY AND METHOD FOR PERFORMING STABLE PROTECTION IN A DISTRIBUTED POWER GRID

본 발명은 분산 전원이 연결된 전력 계통에서 안정된 보호를 수행하는 과전류 계전기 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 분산 전원이 연결된 전력 계통에서 보호 동작을 수행하는 과전류 계전기 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent relay and method for performing stable protection in a power system to which a distributed power supply is connected, and more particularly, to an overcurrent relay and a method for performing a protection operation in a power system to which a distributed power supply is connected.

과전류 계전기는 계통에 고장이 발생하여, 매우 큰 고장전류가 흐르는 경우에, 차단기가 선로를 차단하도록 제어하는 보호계전기다. 과전류 계전기는 설정해놓은 임계값 이상의 고장전류가 지속적으로 감지되면, 과전류 계전기의 내부 연산에 따른 값을 누적하며, 누적된 값이 1을 초과하는 경우에 차단기를 동작시킨다.The overcurrent relay is a protective relay that controls the circuit breaker to block the line when a fault occurs in the system and a very large fault current flows. The overcurrent relay accumulates a value according to the internal operation of the overcurrent relay when a fault current greater than the set threshold is continuously detected, and operates the circuit breaker when the accumulated value exceeds 1.

그러나, 계통에 분산전원이 연계되면, 분산전원이 연계된 위치에 따라 고장 전류의 크기가 증가하거나, 또는 감소하게 되며, 이러한 영향으로 과전류 계전기의 트립 시간(Ttrip)이 느려지거나, 빨라지게 된다. 특히, 후비 과전류 계전기의 경우에, 트립 지연이 심각하게 일어나게 되며, 트립 지연이 과도하게 발생하는 경우에, 과전류 계전기의 오부동작이 발생하기도 한다.However, when the distributed power supply is connected to the system, the magnitude of the fault current increases or decreases depending on the location where the distributed power is connected, and the trip time (Ttrip) of the overcurrent relay becomes slow or fast due to this effect. In particular, in the case of a back-up overcurrent relay, a trip delay occurs seriously, and when the trip delay occurs excessively, a malfunction of the overcurrent relay may occur.

구체적으로, 과전류 계전기는 분산 전원이 계통에 연계되기 전에 세팅된 값과 전위와 후비의 과전류 계전기간 CTI (Coordination Time Interval)이 달라지므로 보호 협조에 오류가 생기게 된다. 이에 따라, 과전류 계전기는 고장 전류로부터 이상적인 계통의 보호를 위해, 분산 전원의 연계 여부과 관계없이 일정한 CTI를 유지할 필요가 있으며, 트립 시간도 일정할 필요가 있다.Specifically, the overcurrent relay causes an error in protection coordination because the value set before the distributed power supply is connected to the grid and the CTI (Coordination Time Interval) between the potential and the secondary overcurrent relay are different. Accordingly, the overcurrent relay needs to maintain a constant CTI regardless of whether the distributed power supply is connected or not, and the trip time needs to be constant in order to protect the ideal system from the fault current.

이와 관련하여, 분산 전원의 영향에 대해 과전류 계전기를 정정하기 위한 기존의 방법은 TD(Time Dial) 값이나, 픽업 전류값(Ipickup)을 수정하는 것이다. 그러나, 분산 전원은 출력이 일정하지 않고 실시간으로 변화가 발생하는데, 분산 전원의 출력 변화에 따라 지속적으로 과전류 계전기의 설정 값을 수정하는 것은 매우 어려운 단점이 존재한다.In this regard, the existing method for correcting the overcurrent relay for the influence of distributed power is to correct the TD (Time Dial) value or the pickup current value (Ipickup). However, the output of the distributed power supply is not constant and changes occur in real time, and it is very difficult to continuously modify the set value of the overcurrent relay according to the output change of the distributed power supply.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전력 계통의 임의의 지점에 분산 전원이 연결되는 경우에도 안정된 보호를 수행 가능하도록 마련되는 과전류 계전기 및 그 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an overcurrent relay and a method thereof, which are provided to perform stable protection even when a distributed power source is connected to an arbitrary point in a power system.

본 발명의 일측면은, 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 선로 전류 측정부; 상기 계통 전원이 마련되는 계통에 연결된 분산 전원의 출력 전류를 수집하는 출력 전류 수집부; 상기 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출하는 제 1 연산부; 상기 선로 전류와 상기 영향 상수를 이용하여, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 제 2 연산부; 및 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.One aspect of the present invention, the line current measuring unit for measuring the line current of the line connected to the load side from the grid power; an output current collecting unit for collecting an output current of distributed power connected to a grid in which the grid power is provided; a first calculation unit for calculating an influence constant according to the variation value of the output current; a second calculating unit for calculating an operation variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line is compensated by using the line current and the influence constant; and a control unit configured to perform a protection operation according to the operation variable.

또한, 상기 영향 상수는, 상기 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 상기 분산 전원이 상기 계통에 연결되는 지점이 멀어질수록 상기 영향 상수의 절대값이 작아지도록 마련될 수 있다.In addition, the influence constant may be provided such that the absolute value of the influence constant decreases as the point at which the distributed power is connected to the system is further away from the point of the line where the line current is measured.

또한, 상기 영향 상수는, 상기 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 상기 계통 전원 측으로 연결되는 선로 상의 임의의 지점에 상기 분산 전원이 연결되는 경우, 음수로 산출되도록 마련될 수 있다.In addition, the influence constant may be provided to be calculated as a negative number when the distributed power source is connected to any point on a line connected from a point on the line where the line current is measured to the grid power side.

또한, 상기 영향 상수는, 상기 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 상기 부하 측으로 연결되는 선로 상의 임의의 지점에 상기 분산 전원이 연결되는 경우, 양수로 산출되도록 마련될 수 있다.In addition, the influence constant may be provided to be calculated as a positive number when the distributed power supply is connected to an arbitrary point on a line connected from a point of the line where the line current is measured to the load side.

또한, 상기 제어부는, 상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.Also, the controller may compare the operation variable with a preset reference value, and generate a trip signal provided to perform a protection operation when the operation variable is greater than the reference value.

또한, 상기 제 1 연산부는, 상기 계통에 연결되는 분산 전원으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 영향 상수를 산출할 수 있다.In addition, in response to a change in output current output from the distributed power supply connected to the system, the first operation unit has a constant trip time indicating a time interval from the time when the fault current occurs to the time when the protection operation is performed. It is possible to calculate the influence constant provided so as to

또한, 상기 제 1 연산부는, 상기 출력 전류의 변동치를 상기 출력 전류와 사전에 설정되는 동작 전류를 곱한 값으로 나누고, 계산된 결과 값의 부호를 변경하여 상기 영향 상수를 산출할 수 있다.In addition, the first calculator may calculate the influence constant by dividing the variation value of the output current by a value obtained by multiplying the output current by a preset operating current and changing the sign of the calculated result value.

또한, 상기 제 2 연산부는, 상기 선로 전류를 사전에 설정되는 동작 전류로 나눈 값과 상기 영향 상수와 상기 출력 전류를 곱한 값의 합으로 나타나는 상기 동작 변수를 산출할 수 있다.Also, the second calculator may calculate the operating variable expressed as a sum of a value obtained by dividing the line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying the influence constant and the output current.

본 발명의 다른 일측면은, 분산 전원이 연결된 전력 계통에서 과전류 계전기를 이용하는 과전류 계전 방법에 있어서, 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 단계; 상기 계통 전원이 마련되는 계통에 연결된 분산 전원의 출력 전류를 수집하는 단계; 상기 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출하는 단계; 상기 선로 전류와 상기 영향 상수를 이용하여, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계; 및 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.Another aspect of the present invention provides an overcurrent relay method using an overcurrent relay in a power system to which a distributed power source is connected, the method comprising: measuring a line current of a line connected from a grid power source to a load side; collecting an output current of a distributed power source connected to a grid in which the grid power is provided; calculating an influence constant according to the variation value of the output current; calculating an operating variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line is compensated by using the line current and the influence constant; and performing a protection operation according to the operation variable.

또한, 상기 보호 동작을 수행하는 단계는, 상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.In addition, the performing the protection operation may include comparing the operation variable with a preset reference value, and generating a trip signal provided to perform the protection operation when the operation variable is greater than the reference value. .

또한, 상기 영향 상수를 산출하는 단계는, 상기 계통에 연결되는 분산 전원으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 영향 상수를 산출할 수 있다.In addition, the calculating of the influence constant includes a trip time indicating a time interval from the time when the fault current occurs to the time when the protection operation is performed with respect to a change in the output current output from the distributed power supply connected to the system. The influence constant provided to be constant can be calculated.

또한, 상기 영향 상수를 산출하는 단계는, 상기 출력 전류의 변동치를 상기 출력 전류와 사전에 설정되는 동작 전류를 곱한 값으로 나누고, 계산된 결과 값의 부호를 변경하여 상기 영향 상수를 산출할 수 있다.In addition, the calculating of the influence constant may include dividing the fluctuation value of the output current by a value obtained by multiplying the output current and a preset operating current, and changing the sign of the calculated result value to calculate the influence constant. .

또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 선로 전류를 사전에 설정되는 동작 전류로 나눈 값과 상기 영향 상수와 상기 출력 전류를 곱한 값의 합으로 나타나는 상기 동작 변수를 산출할 수 있다.In addition, the calculating of the operating variable may include calculating the operating variable represented by a sum of a value obtained by dividing the line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying the influence constant and the output current.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 분산 전원이 연결된 전력 계통에서 안정된 보호를 수행하는 과전류 계전기 및 그 방법을 제공함으로써, 전력 계통의 임의의 지점에 분산 전원이 연결되는 경우에도 안정된 보호를 수행할 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, by providing an overcurrent relay and a method for performing stable protection in a power system to which a distributed power supply is connected, stable protection can be performed even when a distributed power supply is connected to an arbitrary point in the power system. can

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기의 개략도이다.
도2는 도1의 과전류 계전기의 제어블록도이다.
도3은 도2의 제어부에서 보호 동작을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도4 내지 도6은 도1의 분산 전원이 연결되는 계통의 일 실시예를 나타낸 모의 배전계통도이다.
도7은 계통에 연결되는 분산 전원의 위치에 따라 과전류 계전기에서 산출되는 영향 상수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법의 순서도이다.1 is a schematic diagram of an overcurrent relay according to an embodiment of the present invention.
2 is a control block diagram of the overcurrent relay of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a process of performing a protection operation in the control unit of FIG. 2 .
4 to 6 are schematic distribution diagrams illustrating an embodiment of a system to which the distributed power supply of FIG. 1 is connected.
7 is a graph showing the change in the influence constant calculated by the overcurrent relay according to the location of the distributed power source connected to the grid.
8 is a flowchart of an overcurrent relay method according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0014] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0016] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an overcurrent relay according to an embodiment of the present invention.

과전류 계전기(400)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(500)에 설치될 수 있다.The overcurrent relay 400 may be installed on a line 500 connected from the grid power source 100 to the load 200 side.

여기에서, 계통 전원(100)은 교류 전원 및 교류 전원에 연결되는 변압기를 포함할 수 있으며, 교류 전원과 변압기 사이에는 보호 장치가 구축될 수 있다.Here, the grid power 100 may include an AC power source and a transformer connected to the AC power source, and a protection device may be constructed between the AC power source and the transformer.

이에 따라, 선로(500)는 계통 전원(100)으로부터 출력되는 전력을 부하(200)에 전달하도록 마련될 수 있으며, 이때, 계통 전원(100)으로부터 부하(200)까지의 영역을 계통으로 이해할 수 있다.Accordingly, the line 500 may be provided to transmit power output from the grid power source 100 to the load 200, and at this time, the region from the grid power source 100 to the load 200 may be understood as a grid. have.

이와 관련하여, 계통은 계통 전원(100) 및 부하(200)를 포함할 수 있으며, 계통은 계통 전원(100)에 연결되는 모선, 차단기(300), 과전류 계전기(400), 선로(500), 분산 전원(600)(DG: Distributed Generation) 등의 전기 설비를 포함할 수 있다.In this regard, the grid may include a grid power source 100 and a load 200, and the grid is a bus connected to the grid power source 100, a circuit breaker 300, an overcurrent relay 400, a line 500, It may include electrical equipment such as a distributed power supply 600 (Distributed Generation (DG)).

여기에서, 분산 전원(600)은 교류 전력을 발전하도록 마련되는 회전기 타입(Rotating-type Generator)의 동기기 및 유도기 등을 이용하는 풍력 발전(Wind-Turbine) 등을 포함할 수 있으며, 또한, 분산 전원(600)은 직류 전력을 발전하도록 마련되는 정적인 타입(Static-type Generator)의 태양광 발전(Photovoltaic array) 또는 연료전지(Fuel Cell) 등을 더 포함할 수 있다.Here, the distributed power supply 600 may include a wind-turbine using a synchronous machine and an induction machine of a rotating-type generator provided to generate AC power, and the like, and also a distributed power source ( 600 ) may further include a static-type generator, a photovoltaic array, or a fuel cell, which is provided to generate DC power.

이와 같은, 분산 전원(600)은 인버터 또는 컨버터를 통해 계통에 연결되어, 전력을 공급할 수 있으며, 또한, 분산 전원(600)은 계통의 각 노드에 구비되는 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)에서 분산 전원(600)의 출력 전압, 출력 전류, 역류 및 발전량 등의 정보를 계측할 수 있다.As such, the distributed power supply 600 is connected to the grid through an inverter or converter to supply power, and the distributed power supply 600 is distributed power from a Feeder Remote Terminal Unit (FRTU) provided in each node of the grid. It is possible to measure information such as the output voltage, output current, reverse flow, and power generation of 600 .

한편, 계통은 복수개의 부하(200)를 포함할 수 있으며, 이러한 경우에, 과전류 계전기(400)는 각각의 부하(200)에 연결되는 선로(500)에 설치될 수 있다.Meanwhile, the system may include a plurality of loads 200 , and in this case, the overcurrent relay 400 may be installed on the line 500 connected to each load 200 .

예를 들어, 과전류 계전기(400)는 계통 전원(100)에 연결된 모선과 임의의 부하(200)가 연결되는 선로(500)에 설치될 수 있으며, 또한, 과전류 계전기(400)는 임의의 부하(200)가 선로(500)에 연결된 지점으로부터 다른 부하(200)가 연결되는 선로(500)에 설치될 수 있다.For example, the overcurrent relay 400 may be installed in the line 500 to which the bus bar connected to the grid power supply 100 and the arbitrary load 200 are connected, and the overcurrent relay 400 is an arbitrary load ( From a point where 200 is connected to the line 500 , it may be installed on the line 500 to which another load 200 is connected.

여기에서, 과전류 계전기(400)는 차단기(300)에 포함될 수 있으며, 이러한 경우에, 과전류 계전기(400)는 선로(500)에 흐르는 선로 전류를 측정하여, 선로 전류에 따라, 단락 사고 등의 전기적 사고에 의한 고장 전류가 발생한 것으로 경우에, 차단기(300)가 선로(500)를 차단하도록 마련될 수 있다.Here, the overcurrent relay 400 may be included in the circuit breaker 300, and in this case, the overcurrent relay 400 measures the line current flowing through the line 500, and according to the line current, electrical such as a short circuit accident. When a fault current is generated due to an accident, the circuit breaker 300 may be provided to block the line 500 .

여기에서, 선로 전류는 선로(500)에 흐르는 선전류를 의미할 수 있다.Here, the line current may mean a line current flowing through the line 500 .

한편, 차단기(300)는 선로(500)에서 차단기(300)의 정격 전류 이상의 고장 전류가 발생하는 경우에, 선로(500)를 전기적으로 차단하도록 마련될 수 있다.Meanwhile, the circuit breaker 300 may be provided to electrically cut off the line 500 when a fault current greater than or equal to the rated current of the circuit breaker 300 occurs in the line 500 .

또한, 차단기(300)는 과전류 계전기(400)로부터 차단기(300)가 선로(500)를 차단하도록 마련되는 트립 신호가 전달되는 경우에, 선로(500)를 전기적으로 차단할 수도 있다.Also, the circuit breaker 300 may electrically cut off the line 500 when a trip signal provided for the circuit breaker 300 to block the line 500 is transmitted from the overcurrent relay 400 .

여기에서, 트립 신호는 과전류 계전기(400)가 선로(500)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하여, 차단기(300)가 선로(500)를 전기적으로 차단하도록 마련되는 신호일 수 있으며, 이때, 선로(500)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 과전류 계전기(400)가 선로(500)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하여 트립 신호를 생성하는 시점까지의 시간 간격은 트립 시간으로 명명될 수 있다.Here, the trip signal may be a signal provided so that the overcurrent relay 400 determines that a fault current has occurred in the line 500 and the circuit breaker 300 electrically cuts the line 500. At this time, the line 500 ), the time interval from the time when the fault current occurs to the time when the overcurrent relay 400 determines that the fault current has occurred in the line 500 to generate a trip signal may be referred to as a trip time.

다시 말해서, 트립 시간은 전기적 사고에 의해, 선로(500)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 과전류 계전기(400)가 선로(500)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하는 시점까지의 시간 간격을 나타낼 수 있다.In other words, the trip time may represent a time interval from when a fault current occurs in the line 500 to a time when the overcurrent relay 400 determines that a fault current occurs in the line 500 due to an electrical accident.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기(400)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the overcurrent relay 400 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도2는 도1의 과전류 계전기의 제어블록도이다.2 is a control block diagram of the overcurrent relay of FIG.

과전류 계전기(400)는 선로 전류 측정부(410), 출력 전류 수집부(420), 제 1 연산부(430), 제 2 연산부(440) 및 제어부(450)를 포함할 수 있다.The overcurrent relay 400 may include a line current measuring unit 410 , an output current collecting unit 420 , a first calculating unit 430 , a second calculating unit 440 , and a control unit 450 .

선로 전류 측정부(410)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(500)의 선로 전류를 측정할 수 있다.The line current measurement unit 410 may measure the line current of the line 500 connected from the grid power source 100 to the load 200 side.

이를 위해, 선로 전류 측정부(410)는 변류기 또는 변압기의 형태로 선로(500)에 연결되어, 선로(500)에 흐르는 선로 전류를 측정할 수 있다.To this end, the line current measuring unit 410 may be connected to the line 500 in the form of a current transformer or a transformer to measure the line current flowing through the line 500 .

출력 전류 수집부(420)는 계통 전원(100)이 마련되는 계통에 연결된 분산 전원(600)의 출력 전류를 수집할 수 있다. 이때, 출력 전류 수집부(420)는 분산 전원(600)으로부터 계통에 연결되는 배전선로에 흐르는 전류를 수집할 수 있다.The output current collecting unit 420 may collect the output current of the distributed power supply 600 connected to the grid in which the grid power 100 is provided. In this case, the output current collecting unit 420 may collect a current flowing from the distributed power source 600 to a distribution line connected to the grid.

제 1 연산부(430)는 수집된 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출할 수 있다. 이때, 제 1 연산부(430)는 아래의 수학식 1에 따라 영향 상수를 산출할 수 있다.The first operation unit 430 may calculate an influence constant according to a variation value of the collected output current. In this case, the first operation unit 430 may calculate the influence constant according to Equation 1 below.

수학식 1에서, K_DG는 영향 상수를 나타낼 수 있으며, I_pickup은 과전류 계전기(400)가 보호 동작을 수행하도록 설정되는 동작 전류를 나타낼 수 있다. 또한, I_DG는 분산 전원(600)의 출력 전류를 나타낼 수 있으며, 이에 따라, I'_DG는 출력 전류의 변동치를 나타낼 수 있다.In Equation 1, K_DG may represent an influence constant, and I_pickup may represent an operating current at which the overcurrent relay 400 is set to perform a protection operation. In addition, I_DG may represent the output current of the distributed power supply 600 , and accordingly, I'_DG may represent a variation value of the output current.

이에 따라, 제 1 연산부(430)는 출력 전류의 변동치를 출력 전류와 사전에 설정되는 동작 전류를 곱한 값으로 나누고, 계산된 결과 값의 부호를 변경하여 영향 상수를 산출할 수 있다. Accordingly, the first calculating unit 430 may calculate the influence constant by dividing the variation of the output current by a value obtained by multiplying the output current by the preset operating current, and changing the sign of the calculated result value.

여기에서, 계산된 결과 값의 부호를 변경하는 것은 계산된 결과 값에 '-1'을 곱하는 것으로 이해할 수 있다. 이에 따라, 영향 상수는 출력 전류의 변동치를 출력 전류와 동작 전류를 곱한 값으로 나눈 결과 값이 음수인 경우에, 제 1 연산부(430)에 의해 양수로 산출될 수 있으며, 영향 상수는 출력 전류의 변동치를 출력 전류와 동작 전류를 곱한 값으로 나눈 결과 값이 양수인 경우에, 제 1 연산부(430)에 의해 음수로 산출될 수 있다.Here, changing the sign of the calculated result value may be understood as multiplying the calculated result value by '-1'. Accordingly, the influence constant may be calculated as a positive number by the first operation unit 430 when the result obtained by dividing the variation value of the output current by the product of the output current and the operating current is a negative number, and the influence constant is the value of the output current When the result obtained by dividing the variation value by the product of the output current and the operating current is a positive number, a negative number may be calculated by the first operation unit 430 .

이에 따라, 영향 상수는 계통에 연결되는 분산 전원(600)으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 트립 시간이 일정해지도록 마련될 수 있으며, 이를 위해, 제 1 연산부(430)는 계통에 연결되는 분산 전원(600)으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 선로(500)에서 고장 전류가 발생한 시점으로부터 차단기(300)의 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 영향 상수를 산출할 수 있다.Accordingly, the influence constant may be provided such that the trip time becomes constant with respect to the change in the output current output from the distributed power supply 600 connected to the grid. In response to a change in the output current output from the distributed power supply 600, the trip time indicating the time interval from the time when a fault current occurs in the line 500 to the time when the protection operation of the circuit breaker 300 is performed is provided to be constant The influence constant can be calculated.

이와 관련하여, 영향 상수는 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 분산 전원(600)이 계통에 연결되는 지점이 멀어질수록 영향 상수의 절대값이 작아지도록 마련될 수 있으며, 이는, 과전류 계전기(400)에 미치는 분산 전원(600)의 출력 전류의 영향에 따라, 제 1 연산부(430)에서 산출되는 영향 상수의 절대값이 작아지는 것으로 이해할 수 있다.In this regard, the influence constant may be provided such that the absolute value of the influence constant decreases as the point where the distributed power supply 600 is connected to the system increases from the point of the line where the line current is measured, which is the overcurrent relay 400 ), it can be understood that, according to the influence of the output current of the distributed power supply 600 , the absolute value of the influence constant calculated by the first calculating unit 430 decreases.

여기에서, 선로 전류가 측정되는 선로의 지점은 계통에서 과전류 계전기(400)가 선로(500)에 연결되는 지점을 의미할 수 있다.Here, the point of the line at which the line current is measured may mean a point at which the overcurrent relay 400 is connected to the line 500 in the system.

또한, 영향 상수는 선로 전류가 측정되는 선로(500)의 지점으로부터 계통 전원(100) 측으로 연결되는 선로(500) 상의 임의의 지점에 분산 전원이 연결되는 경우에, 음수로 산출되도록 마련될 수 있으며, 영향 상수는 선로 전류가 측정되는 선로(500)의 지점으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(500) 상의 임의의 지점에 분산 전원(600)이 연결되는 경우에, 양수로 산출되도록 마련될 수 있다.In addition, the influence constant may be provided to be calculated as a negative number when distributed power is connected to any point on the line 500 connected from the point of the line 500 where the line current is measured to the grid power 100 side, and , the influence constant can be provided to be calculated as a positive number when the distributed power supply 600 is connected to any point on the line 500 connected from the point of the line 500 at which the line current is measured to the load 200 side. have.

이는, 제 1 연산부(430)가 과전류 계전기(400)가 설치된 지점에서 검출되는 분산 전원(600)의 출력 전류의 방향에 따라 영향 상수를 산출하는 것으로 이해할 수 있다.This can be understood as calculating the influence constant according to the direction of the output current of the distributed power supply 600 detected at the point where the first operation unit 430 is installed over-current relay 400.

제 2 연산부(440)는 선로 전류와 영향 상수를 이용하여, 선로(500) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출할 수 있다. 이때, 제 2 연산부(440)는 아래의 수학식 2에 따라 동작 변수를 산출할 수 있다.The second calculating unit 440 may calculate an operating variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line 500 is compensated by using the line current and the influence constant. In this case, the second operation unit 440 may calculate the operation variable according to Equation 2 below.

수학식 2에서, M_new는 동작 변수를 나타낼 수 있고, K_DG는 영향 상수를 나타낼 수 있으며, I_pickup은 과전류 계전기(400)가 보호 동작을 수행하도록 설정되는 동작 전류를 나타낼 수 있다. 또한, I_DG는 분산 전원(600)의 출력 전류를 나타낼 수 있으며, 이에 따라, I'_DG는 출력 전류의 변동치를 나타낼 수 있다. 또한, I_f^DG는 계통에 분산 전원(600)이 연결된 경우에 선로(500)에 흐르는 선로 전류를 나타낼 수 있고, I_f는 계통에서 발생하는 전기적 사고에 따라, 선로(500)에 나타나는 고장 전류를 나타낼 수 있다.In Equation 2, M_new may represent an operating variable, K_DG may represent an influence constant, and I_pickup may represent an operating current at which the overcurrent relay 400 is set to perform a protection operation. In addition, I_DG may represent the output current of the distributed power supply 600 , and accordingly, I'_DG may represent a variation value of the output current. In addition, I_f^DG may represent the line current flowing in the line 500 when the distributed power source 600 is connected to the grid, and I_f is the fault current appearing in the line 500 according to an electrical accident occurring in the grid. can indicate

이에 따라, 제 2 연산부(440)는 선로 전류를 사전에 설정되는 동작 전류로 나눈 값과 영향 상수와 출력 전류를 곱한 값의 합으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.Accordingly, the second calculating unit 440 may calculate an operating variable represented by a sum of a value obtained by dividing the line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying an influence constant and an output current.

제어부(450)는 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행할 수 있다. 여기에서, 보호 동작은 제어부(450)가 트립 신호를 생성하여, 차단기(300)가 선로(500)를 전기적으로 차단하도록 트립 신호를 차단기(300)에 전달하는 것일 수 있다.The controller 450 may perform a protection operation according to an operation variable. Here, the protection operation may be that the controller 450 generates a trip signal and transmits the trip signal to the circuit breaker 300 so that the circuit breaker 300 electrically blocks the line 500 .

이를 위해, 제어부(450)는 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교할 수 있고, 제어부(450)는 동작 변수가 기준 값보다 큰 경우에, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.To this end, the control unit 450 may compare the operation variable with a preset reference value, and when the operation variable is greater than the reference value, the control unit 450 may generate a trip signal provided to perform the protection operation. have.

예를 들어, 사전에 설정되는 기준 값은 1로 설정될 수 있으며, 이러한 경우에, 제어부(450)는 제 2 연산부(440)에서 산출되는 동작 변수가 1을 초과하는 경우에, 트립 신호를 생성할 수 있다.For example, the preset reference value may be set to 1, and in this case, the control unit 450 generates a trip signal when the operation variable calculated by the second operation unit 440 exceeds 1. can do.

이와 관련하여, 전기적 사고에 의해, 선로(500)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 제어부(450)에서 트립 신호가 생성되는 시점까지의 트립 시간은 아래의 수학식 3에 따라 계산될 수 있다.In this regard, a trip time from a point in time when a fault current is generated in the line 500 due to an electrical accident to a point in time when a trip signal is generated in the controller 450 may be calculated according to Equation 3 below.

수학식 3에서, T_trip은 트립 시간을 나타낼 수 있고, M은 동작 변수를 나타낼 수 있다. 또한, TD는 시간 다이얼(Time Dial)을 나타낼 수 있고, A, B, P는 과전류 계전기(400)의 특성 값을 나타낼 수 있으며, 여기에서, TD, A, B, P는 사전에 설정되는 값으로 이해할 수 있다.In Equation 3, T_trip may represent a trip time, and M may represent an operation variable. In addition, TD may represent a time dial (Time Dial), A, B, P may represent a characteristic value of the overcurrent relay 400, where TD, A, B, P are preset values can be understood as

여기에서, 동작 변수는 계통에 연결되는 분산 전원(600)으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 따라 변하는 영향 상수에 따라 일정한 값으로 유지될 수 있으므로, 트립 시간은 영향 상수에 의해 일정한 값으로 유지되는 동작 변수에 따라 일정한 시간 간격으로 나타날 수 있다.Here, since the operation variable may be maintained at a constant value according to the influence constant that changes according to the change in the output current output from the distributed power supply 600 connected to the grid, the trip time is maintained at a constant value by the influence constant Depending on the variable, it may appear at regular time intervals.

이와 같이, 과전류 계전기(400)는 계통에 연결된 분산 전원(600)에 의해 선로 전류가 변화하여도, 고장 전류의 발생에 따른 트립 시간이 일정하게 나타나는 효과가 존재할 수 있다.In this way, the overcurrent relay 400 may have an effect that the trip time according to the generation of the fault current appears constant even when the line current is changed by the distributed power source 600 connected to the grid.

도3은 도2의 제어부에서 보호 동작을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a process of performing a protection operation in the control unit of FIG. 2 .

도3을 참조하면, 선로 전류 측정부(410)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(500)의 선로 전류를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the line current measuring unit 410 may measure the line current of the line 500 connected from the grid power source 100 to the load 200 .

또한, 출력 전류 수집부(420)는 계통 전원(100)이 마련되는 계통에 연결된 분산 전원(600)의 출력 전류를 수집할 수 있다.In addition, the output current collector 420 may collect the output current of the distributed power source 600 connected to the grid in which the grid power source 100 is provided.

이에 따라, 제 1 연산부(430)는 수집된 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출할 수 있다.Accordingly, the first operation unit 430 may calculate the influence constant according to the collected change value of the output current.

이를 위해, 제 1 연산부(430)는 출력 전류의 변동치를 출력 전류와 사전에 설정되는 동작 전류를 곱한 값으로 나누고, 계산된 결과 값의 부호를 변경하여 영향 상수를 산출할 수 있다.To this end, the first calculating unit 430 may calculate the influence constant by dividing the variation value of the output current by a value obtained by multiplying the output current by the preset operating current, and changing the sign of the calculated result value.

이와 관련하여, 영향 상수는 계통에 연결되는 분산 전원(600)으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 트립 시간이 일정해지도록 마련될 수 있으며, 이를 위해, 제 1 연산부(430)는 계통에 연결되는 분산 전원(600)으로부터 출력되는 출력 전류의 변화에 대해, 선로(500)에서 고장 전류가 발생한 시점으로부터 차단기(300)의 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 영향 상수를 산출할 수 있다.In this regard, the influence constant may be provided such that the trip time is constant with respect to a change in the output current output from the distributed power supply 600 connected to the grid. To this end, the first operation unit 430 is connected to the grid In response to a change in the output current output from the distributed power supply 600, the trip time indicating the time interval from the time when a fault current occurs in the line 500 to the time when the protection operation of the circuit breaker 300 is performed becomes constant. It is possible to calculate the effect constant to be provided.

또한, 영향 상수는 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 분산 전원(600)이 계통에 연결되는 지점이 멀어질수록 영향 상수의 절대값이 작아지도록 마련될 수 있으며, 이는, 과전류 계전기(400)에 미치는 분산 전원(600)의 출력 전류의 영향에 따라, 제 1 연산부(430)에서 산출되는 영향 상수의 절대값이 작아지는 것으로 이해할 수 있다.In addition, the influence constant may be provided such that the absolute value of the influence constant becomes smaller as the point where the distributed power supply 600 is connected to the system is farther from the point of the line where the line current is measured, which is to the overcurrent relay 400 . It can be understood that the absolute value of the influence constant calculated by the first operation unit 430 decreases according to the influence of the output current of the distributed power supply 600 .

제 2 연산부(440)는 선로 전류와 영향 상수를 이용하여, 선로(500) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.The second calculating unit 440 may calculate an operating variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line 500 is compensated by using the line current and the influence constant.

이를 위해, 제 2 연산부(440)는 선로 전류를 사전에 설정되는 동작 전류로 나눈 값과 영향 상수와 출력 전류를 곱한 값의 합으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.To this end, the second operation unit 440 may calculate an operating variable expressed as a sum of a value obtained by dividing a line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying an influence constant and an output current.

이에 따라, 제어부(450)는 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행할 수 있다. 여기에서, 보호 동작은 제어부(450)가 트립 신호를 생성하여, 차단기(300)가 선로(500)를 전기적으로 차단하도록 트립 신호를 차단기(300)에 전달하는 것일 수 있다.Accordingly, the control unit 450 may perform the protection operation according to the operation variable. Here, the protection operation may be that the controller 450 generates a trip signal and transmits the trip signal to the circuit breaker 300 so that the circuit breaker 300 electrically blocks the line 500 .

이에 따라, 차단기(300)는 제어부(450)로부터 트립 신호를 전달받는 경우에, 선로를 전기적으로 차단하도록 보호 동작을 수행할 수 있다.Accordingly, when receiving a trip signal from the controller 450 , the circuit breaker 300 may perform a protection operation to electrically cut off the line.

도4 내지 도6은 도1의 분산 전원이 연결되는 계통의 일 실시예를 나타낸 모의 배전계통도이다.4 to 6 are schematic distribution diagrams illustrating an embodiment of a system to which the distributed power supply of FIG. 1 is connected.

여기에서, 각각의 선로(500a, 500b, 500c, 500d)는 2.5 Km 길이로 설정된 것으로 이해할 수 있다.Here, it can be understood that each of the lines 500a, 500b, 500c, and 500d is set to have a length of 2.5 Km.

도4를 참조하면, 계통의 모선에 분산 전원(600a)이 연결되고, 두번째 부하(200b)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4 , it can be confirmed that a failure has occurred at a point where the distributed power supply 600a is connected to the bus bar of the system and the second load 200b is connected to the system.

이러한 경우에, 분산 전원(600a)은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 계통 전원(100) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 검출되는 고장 전류의 크기가 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 커질 수 있다.In this case, the distributed power supply 600a is connected to the grid power 100 side with respect to the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, so the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b. The magnitude of the fault current detected in 400b may be larger than that in the case where the distributed power supply 600 is not connected.

이에 따라, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 트립 시간은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 검출되는 고장 전류에 따라, 계통에 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 빨라질 수 있다.Accordingly, the trip time calculated by the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b is distributed to the system according to the fault current detected by the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b. It may be faster than when the power source 600 is not connected.

또한, 분산 전원(600a)은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 계통 전원(100) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 각각 산출되는 영향 상수는 음수로 나타날 수 있다.In addition, since the distributed power supply 600a is connected to the grid power supply 100 side with respect to the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b ), each calculated influence constant may appear as a negative number.

이때, 트립 시간이 변화하는 것은 분산 전원(600)의 출력 전류를 고려하지 않는 종래의 과전류 계전기를 이용하는 경우에 발생하는 것으로 이해할 수 있다.At this time, it can be understood that the change in the trip time occurs when a conventional overcurrent relay that does not consider the output current of the distributed power supply 600 is used.

도5를 참조하면, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)의 사이에 분산 전원(600b)이 연결되고, 두번째 부하(200b)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 , it is confirmed that the distributed power supply 600b is connected between the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, and a failure occurs at the point where the second load 200b is connected to the system. can

이러한 경우에, 분산 전원(600b)은 제 1 과전류 계전기(400a)에 대해, 부하(200) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 검출되는 고장 전류의 크기가 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 작아질 수 있다.In this case, since the distributed power supply 600b is connected to the load 200 side with respect to the first overcurrent relay 400a, the magnitude of the fault current detected by the first overcurrent relay 400a is the distributed power supply 600 It may be smaller than when it is not connected.

이에 따라, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출되는 트립 시간은 제 1 과전류 계전기(400a)에서 검출되는 고장 전류에 따라, 계통에 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 느려질 수 있다. Accordingly, the trip time calculated by the first overcurrent relay 400a may be slower than when the distributed power supply 600 is not connected to the system according to the fault current detected by the first overcurrent relay 400a.

또한, 분산 전원(600b)은 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 계통 전원(100) 측에 연결되므로, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 검출되는 고장 전류의 크기가 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 커질 수 있다.In addition, since the distributed power supply 600b is connected to the grid power 100 side with respect to the second overcurrent relay 400b, the magnitude of the fault current detected by the second overcurrent relay 400b is the distributed power supply 600 is connected. It may be larger than the case where it is not.

이에 따라, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 트립 시간은 제 2 과전류 계전기(400b)에서 검출되는 고장 전류에 따라, 계통에 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 빨라질 수 있다.Accordingly, the trip time calculated by the second overcurrent relay 400b may be faster than when the distributed power supply 600 is not connected to the system according to the fault current detected by the second overcurrent relay 400b.

한편, 분산 전원(600b)은 제 1 과전류 계전기(400a)에 대해, 부하(200) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출되는 영향 상수는 양수로 나타날 수 있다.On the other hand, since the distributed power supply 600b is connected to the load 200 side with respect to the first overcurrent relay 400a, the influence constant calculated by the first overcurrent relay 400a may appear as a positive number.

또한, 분산 전원(600b)은 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 계통 전원(100) 측에 연결되므로, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 영향 상수는 음수로 나타날 수 있다.In addition, since the distributed power supply 600b is connected to the grid power supply 100 side with respect to the second overcurrent relay 400b, the influence constant calculated by the second overcurrent relay 400b may be negative.

도6을 참조하면, 제 2 과전류 계전기(400b)와 두번째 부하(200b)의 사이에 분산 전원(600c)이 연결되고, 두번째 부하(200b)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be confirmed that the distributed power supply 600c is connected between the second overcurrent relay 400b and the second load 200b, and a failure occurs at the point where the second load 200b is connected to the grid. .

이러한 경우에, 분산 전원(600c)은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 부하(200) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 검출되는 고장 전류의 크기가 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 작아질 수 있다.In this case, the distributed power supply 600c is connected to the load 200 side with respect to the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, so the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay ( The magnitude of the fault current detected in 400b) may be smaller than when the distributed power supply 600 is not connected.

이에 따라, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 트립 시간은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 각각 검출되는 고장 전류에 따라, 계통에 분산 전원(600)이 연결되지 않은 경우에 비하여 느려질 수 있다.Accordingly, the trip time calculated by the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b is in the system according to the fault currents detected by the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, respectively. It may be slower than when the distributed power supply 600 is not connected.

또한, 분산 전원(600c)은 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에 대해, 부하(200) 측에 연결되므로, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 각각 산출되는 영향 상수는 양수로 나타날 수 있다.In addition, since the distributed power supply 600c is connected to the load 200 side with respect to the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b. Each of the influence constants calculated in can be expressed as a positive number.

이와 관련하여, 아래의 표 1은 분산 전원(600)이 연결되는 위치에 따라 과전류 계전기(400)에서 발생하는 트립 시간의 변화를 나타낸 표이다.In this regard, Table 1 below is a table showing the change in trip time occurring in the overcurrent relay 400 according to the location where the distributed power supply 600 is connected.

표 1의 종래 방법은 분산 전원(600)의 출력 전류를 고려하지 않는 종래의 과전류 계전기를 이용하는 것으로 이해할 수 있다.It can be understood that the conventional method of Table 1 uses a conventional overcurrent relay that does not consider the output current of the distributed power supply 600 .

또한, 연계 위치의 (a), (b), (c)는 도4 내지 도6에 따라 분산 전원(600a, 600b, 600c)이 계통에 연결되는 위치를 나타내는 것으로 이해할 수 있으며, t(OCR1)은 도 4 내지 6의 제 1 과전류 계전기(400a)의 위치에 설치된 종래의 과전류 계전기 또는 본원 발명의 과전류 계전기(400)를 나타내는 것으로 이해할 수 있고, t(OCR2)는 도 4 내지 6의 제 2 과전류 계전기(400b)의 위치에 설치된 종래의 과전류 계전기 또는 본원 발명의 과전류 계전기(400)를 나타내는 것으로 이해할 수 있다.In addition, (a), (b), (c) of the link position can be understood as indicating the position where the distributed power supply (600a, 600b, 600c) is connected to the system according to FIGS. 4 to 6, t (OCR1) can be understood as representing the conventional overcurrent relay or the overcurrent relay 400 of the present invention installed at the position of the first overcurrent relay 400a of FIGS. 4 to 6, and t(OCR2) is the second overcurrent of FIGS. 4 to 6 It can be understood as representing the conventional overcurrent relay installed at the position of the relay 400b or the overcurrent relay 400 of the present invention.

또한, 표 1의 without DG는 계통에 분산 전원(600)이 연결되지 않은 상태를 나타낼 수 있으며, with DG는 계통에 분산 전원(600)이 연결된 상태를 나타낼 수 있다.In addition, without DG in Table 1 may indicate a state in which the distributed power supply 600 is not connected to the grid, and with DG may indicate a state in which the distributed power supply 600 is connected to the grid.

또한, K_DG_OCR1은 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출된 영향 상수를 나타낼 수 있으며, K_DG_OCR2는 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출된 영향 상수를 나타낼 수 있다.In addition, K_DG_OCR1 may indicate an influence constant calculated by the first overcurrent relay 400a, and K_DG_OCR2 may indicate an influence constant calculated by the second overcurrent relay 400b.

이에 따라, 종래의 방법에서는 계통에 분산 전원(600)이 연결되는 경우에, 트립 시간이 느려지거나, 또는 빨라지는 현상이 발생하게 된다. 이때, 트립 시간은 계통에 연결되는 분산 전원(600)과 과전류 계전기의 위치 차이에 따라 다르게 변화하게 된다.Accordingly, in the conventional method, when the distributed power source 600 is connected to the system, a phenomenon in which the trip time becomes slow or fast occurs. At this time, the trip time is changed differently depending on the difference in the positions of the distributed power supply 600 and the overcurrent relay connected to the grid.

구체적으로, 종래의 방법에서, 트립 시간은 분산 전원(600a)이 계통의 (a) 위치에 연결되는 경우에, 전위의 경우, 0.007 초 빨라지게 되고, 후비의 경우, 0.002 초 빨라지게 된다.Specifically, in the conventional method, when the distributed power supply 600a is connected to the (a) position of the grid, in the case of a potential, the trip time becomes faster by 0.007 seconds, and in the case of a back-up, the trip time becomes faster by 0.002 seconds.

또한, 종래의 방법에서, 트립 시간은 분산 전원(600b)이 계통의 (b) 위치에 연결되는 경우에, 전위의 경우, 0.140 초 느려지게 되고, 후비의 경우, 0.014 초 빨라지게 된다.In addition, in the conventional method, when the distributed power supply 600b is connected to the (b) position of the grid, in the case of the electric potential, the trip time becomes 0.140 sec slower, and in the case of the rear rain, it becomes 0.014 sec faster.

또한, 종래의 방법에서, 트립 시간은 분산 전원(600c)이 계통의 (c) 위치에 연결되는 경우에, 전위의 경우, 0.087 초 느려지게 되고, 후비의 경우, 0.023 초 느려지게 된다.In addition, in the conventional method, when the distributed power supply 600c is connected to the (c) position of the grid, in the case of a potential, the trip time is slowed by 0.087 seconds, and in the case of a back-up, it is slowed by 0.023 seconds.

한편, 본원 발명에서, 트립 시간은 분산 전원(600)이 계통의 어느 위치에 연결되는 경우에도, 변화하지 않는 것으로 이해할 수 있다.On the other hand, in the present invention, it can be understood that the trip time does not change even when the distributed power supply 600 is connected to any position in the system.

이때, 본원 발명에서, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600a)이 계통의 (a) 위치에 연결되는 경우에, 음수로 나타날 수 있으며, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600)이 계통의 (a) 위치에 연결되는 경우에, 음수로 나타날 수 있다.At this time, in the present invention, the influence constant calculated from the first overcurrent relay 400a may appear negative when the distributed power supply 600a is connected to the (a) position of the system, and the second overcurrent relay 400b. The influence constant calculated from may be negative when the distributed power supply 600 is connected to the (a) position of the system.

또한, 본원 발명에서, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600b)이 계통의 (b) 위치에 연결되는 경우에, 양수로 나타날 수 있으며, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600)이 계통의 (b) 위치에 연결되는 경우에, 음수로 나타날 수 있다.In addition, in the present invention, the influence constant calculated from the first overcurrent relay 400a may appear as a positive number when the distributed power supply 600b is connected to the (b) position of the system, and the second overcurrent relay 400b. The influence constant calculated from may be negative when the distributed power supply 600 is connected to the (b) position of the system.

또한, 본원 발명에서, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600c)이 계통의 (c) 위치에 연결되는 경우에, 양수로 나타날 수 있으며, 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 영향 상수는 분산 전원(600)이 계통의 (c) 위치에 연결되는 경우에, 양수로 나타날 수 있다.In addition, in the present invention, the influence constant calculated from the first overcurrent relay 400a may appear as a positive number when the distributed power supply 600c is connected to the (c) position of the system, and the second overcurrent relay 400b. The influence constant calculated from may appear as a positive number when the distributed power supply 600 is connected to the (c) position of the system.

도7은 계통에 연결되는 분산 전원의 위치에 따라 과전류 계전기에서 산출되는 영향 상수의 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the change in the influence constant calculated by the overcurrent relay according to the location of the distributed power source connected to the grid.

도7을 참조하면, 계통 전원(100)이 위치하는 지점을 기준으로, 분산 전원(600)의 위치에 따라 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)에서 산출되는 영향 상수의 변화를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7 , based on the point at which the grid power source 100 is located, the change of the influence constant calculated by the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b according to the location of the distributed power source 600 can be checked.

이와 관련하여, Case (a)는 도4와 같이, 계통의 모선에 분산 전원(600)이 연결되고, 두번째 부하(200)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 경우인 것으로 이해할 수 있다.In this regard, Case (a) can be understood as a case in which a failure occurs at the point where the distributed power supply 600 is connected to the bus bar of the system and the second load 200 is connected to the system, as shown in FIG. 4 .

또한, Case (b)는 도5와 같이, 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 과전류 계전기(400b)의 사이에 분산 전원(600)이 연결되고, 두번째 부하(200)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 경우인 것으로 이해할 수 있다.In addition, in Case (b), as shown in FIG. 5 , the distributed power source 600 is connected between the first overcurrent relay 400a and the second overcurrent relay 400b, and the second load 200 is connected to the grid. It can be understood as a case of failure in

또한, Case (c)는 도6과 같이, 제 2 과전류 계전기(400b)와 두번째 부하(200)의 사이에 분산 전원(600)이 연결되고, 두번째 부하(200)가 계통에 접속되는 지점에서 고장이 발생한 경우인 것으로 이해할 수 있다.In addition, in Case (c), as shown in FIG. 6 , the distributed power supply 600 is connected between the second overcurrent relay 400b and the second load 200 , and the second load 200 fails at the point where it is connected to the system. It can be understood that this is the case.

이와 관련하여, 아래의 표 2는 계통에서 분산 전원(600)이 연결되는 위치에 따른 영향 상수의 변화를 나타낸 표이며, 이때, 분산 전원(600)의 위치는 모선으로부터 이격된 거리로 나타낸 것으로 이해할 수 있다.In this regard, Table 2 below is a table showing the change in the influence constant according to the location where the distributed power supply 600 is connected in the system, and in this case, the location of the distributed power supply 600 is understood to be expressed as a distance away from the busbar. can

이와 같이, 영향 상수는 선로 전류가 측정되는 선로의 지점으로부터 분산 전원(600)이 계통에 연결되는 지점이 멀어질수록 영향 상수의 절대값이 작아지도록 마련될 수 있으며, 이는, 과전류 계전기(400)에 미치는 분산 전원(600)의 출력 전류의 영향에 따라, 제 1 연산부(430)에서 산출되는 영향 상수의 절대값이 작아지는 것으로 이해할 수 있다.In this way, the influence constant may be provided such that the absolute value of the influence constant decreases as the point where the distributed power supply 600 is connected to the system is farther from the point of the line where the line current is measured, which is the overcurrent relay 400 . It can be understood that the absolute value of the influence constant calculated by the first operation unit 430 decreases according to the influence of the output current of the distributed power supply 600 on the

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법의 순서도이다.8 is a flowchart of an overcurrent relay method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법은 도 1에 도시된 과전류 계전기(400)와 실질적으로 동일한 구성 상에서 진행되므로, 도 1의 과전류 계전기(400)와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the overcurrent relay method according to an embodiment of the present invention proceeds on substantially the same configuration as the overcurrent relay 400 shown in FIG. 1 , the same reference numerals are given to the same components as the overcurrent relay 400 of FIG. 1 . and repeated descriptions will be omitted.

과전류 계전 방법은 선로 전류를 측정하는 단계(600), 분산 전원의 출력 전류를 수집하는 단계(610), 영향 상수를 산출하는 단계(620), 동작 변수를 산출하는 단계(630) 및 보호 동작을 수행하는 단계(640)를 포함할 수 있다.The overcurrent relay method includes the steps of measuring the line current (600), collecting the output current of the distributed power supply (610), calculating the influence constant (620), calculating the operation variable (630), and the protection operation. performing 640 .

선로 전류를 측정하는 단계(600)는 선로 전류 측정부(410)가 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(500)의 선로 전류를 측정하는 단계일 수 있다.The step 600 of measuring the line current may be a step in which the line current measuring unit 410 measures the line current of the line 500 connected from the grid power 100 to the load 200 .

분산 전원의 출력 전류를 수집하는 단계(610)는 출력 전류 수집부(420)가 계통 전원(100)이 마련되는 계통에 연결된 분산 전원(600)의 출력 전류를 수집하는 단계일 수 있다.The step 610 of collecting the output current of the distributed power source may be a step of collecting the output current of the distributed power source 600 connected to the grid in which the grid power source 100 is provided by the output current collector 420 .

영향 상수를 산출하는 단계(620)는 제 1 연산부(430)가 출력 전류의 변동치에 따라 영향 상수를 산출하는 단계일 수 있다.Calculating the influence constant ( 620 ) may be a step in which the first calculating unit 430 calculates the influence constant according to the variation value of the output current.

동작 변수를 산출하는 단계(630)는 제 2 연산부(440)가 선로 전류와 영향 상수를 이용하여, 선로(500) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계일 수 있다.The step 630 of calculating the operating variable may be a step in which the second calculating unit 440 calculates the operating variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line 500 is compensated using the line current and the influence constant. have.

보호 동작을 수행하는 단계(640)는 제어부(450)가 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 단계일 수 있다.The step 640 of performing the protection operation may be a step in which the controller 450 performs the protection operation according to an operation variable.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 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 the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. will be able

100: 계통 전원
200: 부하
300: 차단기
400: 과전류 계전기
500: 선로
600: 분산 부하100: grid power
200: load
300: breaker
400: overcurrent relay
500: track
600: distributed load

Claims

a line current measuring unit for measuring a line current of a line connected from the grid power source to the load side;
an output current collecting unit for collecting an output current of distributed power connected to a grid in which the grid power is provided;
a first arithmetic unit for calculating an influence constant according to the variation value of the output current;
a second calculating unit for calculating an operation variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line is compensated by using the line current and the influence constant; and
A control unit for performing a protection operation according to the operation variable,
The first calculation unit,
With respect to a change in the output current output from the distributed power supply connected to the grid, the influence constant is calculated so that the trip time representing the time interval from the time when the fault current occurs to the time when the protection operation is performed is constant which, overcurrent relay.

The method of claim 1, wherein the influence constant is
The overcurrent relay, which is provided such that the absolute value of the influence constant decreases as the point at which the distributed power is connected to the grid increases from the point of the line where the line current is measured.

The method of claim 1, wherein the influence constant is
When the distributed power is connected to an arbitrary point on a line connected to the grid power from a point of the line where the line current is measured, the overcurrent relay is provided to be calculated as a negative number.

The method of claim 1, wherein the influence constant is
When the distributed power supply is connected to an arbitrary point on a line connected to the load from a point of the line where the line current is measured, the overcurrent relay is provided to be calculated as a positive number.

According to claim 1, wherein the control unit,
An overcurrent relay that compares the operation variable with a preset reference value and generates a trip signal configured to perform a protection operation when the operation variable is greater than the reference value.

delete

The method of claim 1, wherein the first calculation unit,
An overcurrent relay for calculating the influence constant by dividing the variation value of the output current by a value obtained by multiplying the output current by a preset operating current, and changing the sign of the calculated result value.

The method of claim 1, wherein the second calculating unit,
An overcurrent relay for calculating the operating variable represented by a sum of a value obtained by dividing the line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying the influence constant and the output current.

In the overcurrent relay method using the overcurrent relay in the power system to which the distributed power supply is connected,
measuring a line current of a line connected from the grid power source to the load side;
collecting an output current of a distributed power source connected to a grid in which the grid power is provided;
calculating an influence constant according to the variation value of the output current;
calculating an operating variable so that a fault current occurring at an arbitrary point on the line is compensated by using the line current and the influence constant; and
performing a protection operation according to the operation variable;
Calculating the influence constant comprises:
With respect to a change in the output current output from the distributed power supply connected to the grid, the influence constant is calculated so that the trip time representing the time interval from the time when the fault current occurs to the time when the protection operation is performed is constant , the overcurrent relay method.

The method of claim 9, wherein the influence constant is
The method for relaying the overcurrent, provided that the absolute value of the influence constant decreases as the point at which the distributed power is connected to the grid increases from the point of the line where the line current is measured.

The method of claim 9, wherein the influence constant is
When the distributed power is connected to an arbitrary point on a line connected to the grid power from a point of the line where the line current is measured, the overcurrent relay method is provided to calculate a negative number.

The method of claim 9, wherein the influence constant is
When the distributed power supply is connected to an arbitrary point on a line connected to the load from a point of the line where the line current is measured, the overcurrent relay method is provided to be calculated as a positive number.

The method of claim 9, wherein performing the protection operation comprises:
Comparing the operation variable with a preset reference value, and generating a trip signal configured to perform a protection operation when the operation variable is greater than the reference value.

delete

The method of claim 9, wherein calculating the influence constant comprises:
The overcurrent relay method, wherein the influence constant is calculated by dividing the variation value of the output current by a value obtained by multiplying the output current by a preset operating current, and changing the sign of the calculated result value.

10. The method of claim 9, wherein calculating the operation variable comprises:
The overcurrent relaying method of calculating the operating variable represented by a sum of a value obtained by dividing the line current by a preset operating current and a value obtained by multiplying the influence constant and the output current.