KR102485149B1 - System and Method for automatically setting operation information of protective equipments - Google Patents
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Abstract
IPAS(Intergrated Protection Assistance System), NDIS(New Distribution Information System), DAS(Distribution Automation System)과 같은 전력계통 모니터링 및 제어 시스템에서 획득한 실시간 전력계통 정보를 이용하여, 배전선로에서 고장 발생 시 발생하는 고장전류를 계산하고, 보호기기의 동작 정보를 자동으로 계산하여 각 보호기기에 전송하는 보호기기 동작정보 자동 설정하는 기술을 제시한다.Using real-time power system information obtained from power system monitoring and control systems such as IPAS (Intergrated Protection Assistance System), NDIS (New Distribution Information System), and DAS (Distribution Automation System), failures that occur in distribution lines We propose a technology for automatically setting protection device operation information that calculates the current, automatically calculates the operation information of the protection device, and transmits it to each protection device.
Description
다양한 실시 예는 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.Various embodiments relate to a system and method for automatically setting protection device operation information.
공장, 상가, 주택 및 농가에 전기를 공급하기 위해서는 발전, 송전, 변전, 배전 선로를 거쳐 전기를 공급하게 된다. 현재 한국전력에서는 발전운영시스템은 EMS(Energy Management System), 송변전운영시스템은 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition), 배전운영시스템은 DAS(Distribution Automation System)와 NDIS(New Distribution Infomation System)를 이용하여 전력계통을 운영하고 있다. 이때 특고압 배전선로의 전력을 차단 및 개폐하기 위하여 차단기, 리크로져, 개폐기, COS(cut out switch) 등을 사용하고 있다. 보호기기는 자기 부하 측에서 고장이 발생하면 스스로 개방되어 건전구간을 고장구간으로부터 분리시켜 고장으로 인한 피해를 축소시키는 역할을 한다. 차단기, 리크로져 등 보호기기의 원활한 동작을 위해서는 배전선로 고장시를 대비하여 보호구간의 최대 및 최소 고장전류를 계산하여 보호기기 동작을 설정한다. 현재 보호기기는 자동 또는 수동으로 운영되며 자동운전의 경우는 DAS를 통해 원격에서 제어 및 감시를 하고, 수동은 현장에서 제어한다. 또한, 보호기기의 최초 동작정보는 운영자가 계산식에 의하여 각종 정보를 활용하여 계산하여 입력한다. 이러한 경우에, 운영자의 실수로 인하여 계산의 오류가 발생할 수 있어 오정보가 설정될 수 있다. 또한, 배전선로 계통변경이 발생하는 경우, 보호기기의 동작정보를 재계산하여 설정을 하여야 하는데 이러한 변경 정보를 누락하는 경우가 발생하여 보호기기의 오동작 또는 미동작으로 정전으로 사회적 손실이 발생하고 있다.In order to supply electricity to factories, shopping malls, houses, and farmhouses, electricity is supplied through power generation, transmission, transformation, and distribution lines. Currently, KEPCO uses EMS (Energy Management System) for power generation operation system, SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) for transmission and substation operation system, and DAS (Distribution Automation System) and NDIS (New Distribution Information System) for distribution operation system. system is running. At this time, a circuit breaker, a leak closer, a switch, and a cut out switch (COS) are used to cut off and open and close the power of the extra-high voltage distribution line. When a fault occurs on the magnetic load side, the protection device opens itself and separates the healthy section from the fault section to reduce damage caused by the fault. For the smooth operation of protection devices such as circuit breakers and reclosers, the operation of protection devices is set by calculating the maximum and minimum fault currents of the protection section in preparation for a distribution line failure. Currently, protection devices are operated automatically or manually, and in the case of automatic operation, they are remotely controlled and monitored through DAS, while manual ones are controlled on site. In addition, the initial operation information of the protection device is calculated and inputted by the operator using various information according to a calculation formula. In this case, errors in calculation may occur due to an operator's mistake, and thus erroneous information may be set. In addition, when a system change occurs in the distribution line, the operation information of the protection device must be recalculated and set. However, this change information may be omitted, resulting in social loss due to power failure due to malfunction or non-operation of the protection device. .
종래 보호기기 동작정보의 설정은 운영자의 실수로 계산의 오류가 발생하거나, 배전선로의 계통변경을 반영하지 못하여 보호기기의 오동작을 야기하는 문제점이 있었다.Conventional setting of protection device operation information has a problem in that a calculation error occurs due to an operator's mistake or a system change of a distribution line is not reflected, causing malfunction of the protection device.
본 발명에서는 이러한 문제점들을 해소하기 위하여, 다양한 실시 예들은 전력계통의 정보를 실시간으로 반영하여 보호기기의 동작정보를 자동으로 계산하여 설정하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.In order to solve these problems, various embodiments of the present invention intend to provide a system and method for automatically setting protection device operation information that automatically calculates and sets protection device operation information by reflecting power system information in real time.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved in this document is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전력계통의 실시간 정보를 수집하여 실시간으로 제공하는 정보부, 상기 정보부로부터 제공받은 상기 전력계통의 실시간 정보에 기초하여 보호기기의 동작정보를 결정하는 동작정보 설정 장치, 상기 동작정보 설정 장치에서 결정한 동작 정보에 따라 동작하는 복수의 보호기기를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, an information unit for collecting and providing real-time information of a power system in real time, an operation information setting device for determining operation information of a protection device based on the real-time information of the power system provided from the information unit, It is possible to provide a protection device operation information automatic setting system including a plurality of protection devices that operate according to the operation information determined by the operation information setting device.
또한,상기 정보부는 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부, 배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부 및 배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the information unit automatically protects device operation information including a first information unit providing main voltage impedance and primary bus impedance information, a second information unit providing distribution line impedance information, and a third information unit providing distribution line load information. A configuration system can be provided.
또한, 상기 제 1정보부는 IPAS(Intergrated Proctection Assistance System)를 포함하고, 상기 제 2정보부는 NDIAS(new distribution information system)를 포함하고, 상기 제 3정보부는 DAS(distributio automation system)를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the first information unit includes an IPAS (Intergrated Protection Assistance System), the second information unit includes a NDIAS (new distribution information system), and the third information unit includes a DAS (distributio automation system). A system for automatically setting operation information can be provided.
또한, 상기 동작정보 설정 장치는 상기 정보부에 의해 제공받은 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 고장전류 계산부, 상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 동작정보 계산부 및 상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 전송하는 동작정보 전송부를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the operation information setting device calculates the fault current that occurs when the distribution system fails using the real-time information of the power system provided by the information unit, and the operation information of the protection device using the fault current. It is possible to provide a protection device operation information automatic setting system including an operation information calculation unit that calculates and an operation information transmission unit that transmits the operation information to the plurality of protection devices.
또한, 상기 고장전류 계산부는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the fault current calculator calculates a fault current including any one of a fault current when a 1-line ground fault occurs, a fault current when a 2-wire ground fault occurs, a fault current when a 2-phase short circuit occurs, and a fault current when a 3-phase short circuit occurs. A device operation information automatic setting system can be provided.
또한, 상기 동작정보 계산부는 설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the operation information calculation unit may provide an automatic protection device operation information setting system that calculates operation information according to a set period and provides the calculation result to an operator.
또한, 상기 동작정보 전송부는 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the operation information transmission unit may provide a protection device operation information automatic setting system for transmitting operation information to the plurality of protection devices through a communication method such as LTE or TRS.
또한, 상기 동작정보 설정 장치는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것인, 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the device for setting operation information may provide an automatic setting system for protection device operation information, which is included in an application program of a distribution automation system.
또한, 동작정보 설정 장치가 보호기기의 동작정보를 자동으로 설정하는 방법에 있어서, 전력계통의 실시간 정보를 실시간으로 획득하는 단계, 상기 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 단계, 상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 단계, 상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.In addition, in the method for automatically setting the operation information of the protection device by the operation information setting device, the step of acquiring real-time information of the power system in real time, the fault current generated when the distribution system fails using the real-time information of the power system It is possible to provide a protective device operation information automatic setting method comprising the steps of calculating , calculating operation information of the protection device using the fault current, and providing the operation information to a plurality of protection devices.
또한, 상기 전력계통의 실시간 정보를 획득하는 단계는 IPAS(Intergrated Proctection Assistance System), NDIAS(new distribution information system), DAS(distribution automation system) 등으로부터 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스, 배전선로 임피던스 정보, 배전선로부하 정보를 획득하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.In addition, the step of acquiring the real-time information of the power system is the voltage transformer impedance, primary bus impedance, distribution line impedance information from IPAS (Intergrated Protection Assistance System), NDIAS (new distribution information system), DAS (distribution automation system), etc. , It is possible to provide a method for automatically setting protection device operation information, including obtaining distribution line load information.
또한, 상기 고장전류를 계산하는 단계는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.In addition, the step of calculating the fault current is a fault current including any one of a fault current when a 1-line ground fault occurs, a fault current when a 2-wire ground fault occurs, a fault current when a 2-phase short circuit occurs, and a fault current when a 3-phase short circuit occurs. It is possible to provide a method for automatically setting protection device operation information including the step of calculating.
또한, 상기 동작정보를 계산하는 단계는 설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.In addition, the calculating of operation information may provide a method of automatically setting operation information of a protective device in which operation information is calculated according to a set period and the calculation result is provided to an operator.
또한, 상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계는 상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.In addition, providing the operation information to a plurality of protection devices can provide a method for automatically setting protection device operation information including transmitting the operation information to the plurality of protection devices through a communication method such as LTE or TRS. there is.
또한, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 9항 내지 제 13항 중 어느 하나의 방법에 따른 동작을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체을 제공할 수 있다.In addition, as a computer readable storage medium, it is possible to provide a computer readable storage medium containing instructions that, when executed by a processor, perform an operation according to any one of the methods of claims 9 to 13.
배전선로에서 계통변경이 발생하더라도 이를 실시간으로 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.Even if a system change occurs in the distribution line, it can be reflected in real time to calculate accurate operation information of the protection device.
또한, 운영자의 실수로 인한 계산의 오류에 따른 보호기기의 오동작을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent malfunction of the protective device due to calculation error due to operator's mistake.
또한, 별도의 장치를 구비하지 않고 자동으로 보호기기의 동작정보를 설정을 수행할 수 있다.In addition, it is possible to automatically set the operation information of the protection device without having a separate device.
또한, 배전선로 정전을 예방하고 감소시킬 수 있다.In addition, power outages in distribution lines can be prevented and reduced.
또한, 배전선로 정전 감소를 통한 회사 이미지 제고, 고객 민원 예방, 시스템운영자의 업무 부담을 경감할 수 있다.In addition, it is possible to improve the image of the company by reducing power outages in distribution lines, prevent customer complaints, and reduce the workload of system operators.
또한, 배전선로 정전 예방에 따른 회사의 전력 판매 손실과 고객의 영업 손실을 예방할 수 있다.In addition, it is possible to prevent a company's electricity sales loss and a customer's business loss due to the prevention of a power outage in a distribution line.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 일 실시예에 따른, 본 발명이 제시하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치의 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치가 보호기기 개별로 동작정보를 계산하는 화면을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치가 복수의 보호기기를 일괄하여 동작정보를 계산한 화면을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.1 is a diagram illustrating a system for automatically setting protection device operation information proposed by the present invention according to an embodiment.
2 is a flowchart illustrating a method of automatically setting protection device operation information of an operation information setting device according to an embodiment.
3 and 4 are diagrams illustrating screens on which the operation information setting device calculates operation information for each protection device, according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating a screen on which an operation information setting device collectively calculates operation information for a plurality of protection devices according to an embodiment.
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar elements.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다. Regardless of the reference numerals, the same or similar components are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof can be omitted.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 또는 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.The suffix 'module' or 'unit' for the components used in the following description is given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and does not itself have a meaning or role distinct from each other. In addition, 'module' or 'unit' means software or a hardware component such as a field programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), but is not limited to software or hardware. A 'unit' or 'module' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, 'unit' or 'module' includes components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, may include procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Functions provided within one component, 'unit' or 'module' may be combined into a smaller number of components and 'units' or 'modules', or may be combined with additional components and 'units' or 'modules'. can be further separated by
본 발명의 몇몇 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.Steps of a method or algorithm described in connection with some embodiments of the present invention may be directly embodied in hardware executed by a processor, a software module, or a combination of the two. A software module may reside in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disk, a removable disk, a CD-ROM, or any other form of recording medium known in the art. An exemplary recording medium is coupled to the processor, and the processor can read information from and write information to the storage medium. Alternatively, the recording medium may be integral with the processor. The processor and recording medium may reside within an application specific integrated circuit (ASIC). An ASIC may reside within a user terminal.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’ 있다거나 ‘접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘직접 연결되어’ 있다거나 ‘직접 접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
우선 본 명세서에서 사용되는 용어들에 대하여 간략히 설명한다.First, terms used in this specification will be briefly described.
DAS(Distribution Automation System)는 배전 자동화 시스템으로, 배전선로에 설치되어 있는 배전선로 자동화용 단말장치에서 취득한 배전설비의 현장 정보(상태 정보, 전류, 전압, 고장유무 등)를 통신장치를 통해 실시간으로 주장치에 제공하여 배전선로를 실시간으로 모니터링 및 원격제어할 수 있는 시스템이다.DAS (Distribution Automation System) is a distribution automation system that provides on-site information (status information, current, voltage, failure, etc.) It is a system that can monitor and remotely control the distribution line in real time by providing it to the main unit.
NDIS(New Distribution Information System)은 신배전정보시스템으로, 전국의 배전설비를 데이터베이스로 구축하고, 지리정보시스템(GIS)을 활용해 계획, 설계, 공사, 설비관리 등을 수행하는 토탈 업무시스템이다.NDIS (New Distribution Information System) is a new distribution information system, and it is a total business system that establishes a database of distribution facilities across the country and performs planning, design, construction, and facility management using a geographic information system (GIS).
IPAS(Intergrated Protection Assistance System)는 송전선로 등 전력계통을 모니터링 및 원격제어하는 계통보호 통합지원 시스템이다.IPAS (Intergrated Protection Assistance System) is an integrated system protection support system that monitors and remotely controls power systems such as transmission lines.
%임피던스(Percent Impedance)란 변압기 권선에 정격전류가 흐를 때 발생되는 변압기 내부 전압강하와 정격전압과의 비율로, 전력계통의 관점에서는 전체 계통의 임피던스 중 특정 유닛 자체의 임피던스 비율을 의미한다. Percent impedance is the ratio between the voltage drop inside the transformer and the rated voltage, which occurs when the rated current flows through the windings of the transformer.
D/L는 “distribution Line”의 약자로, 배전선로를 의미한다.D/L is an abbreviation of “distribution line” and means a distribution line.
R/C는 “recloser“의 약자로, 보호기기에 포함되는 리크로져를 의미한다.R/C is an abbreviation of “recloser” and means a recloser included in protective equipment.
S/S는 “Sub station”의 약자로, 변전소를 의미한다.S/S stands for “Sub station” and means a substation.
OCR는 “over current relay“의 약자로, 과전류 계전기를 의미한다.OCR stands for “over current relay” and means an overcurrent relay.
OCGR는 “over current ground relay”의 약자로, 지락 과전류 계전기를 의미한다.OCGR stands for “over current ground relay” and means a ground overcurrent relay.
도 1은 일 실시예에 따른, 본 발명이 제시하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 도시한 도면이다. 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템은 정보부(100), 동작정보 설정 장치(200) 및 복수의 보호기기(300)를 포함할 수 있다.1 is a diagram illustrating a system for automatically setting protection device operation information proposed by the present invention according to an embodiment. The protection device operation information automatically setting system may include an
정보부(100)는 전력계통의 정보를 수집하여 동작정보 설정 장치(200)에 제공할 수 있다. 정보부(100)는 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부(110), 배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부(120), 배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부(130)를 포함할 수 있다. 제 1정보부(110)는 IPAS(Integrated Protection Assistance System)일 수 있고, 제 2정보부(120)는 NDIS(New Distribution Information System, 신배전정보시스템)일 수 있고, 제 3정보부(130)는 DAS(Distribution Automation System, 배전지능화시스템)일 수 있다. 정보부(100)는 실시간으로 변하는 전력계통의 정보들을 실시간으로 반영하여 동작정보 설정 장치(200)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 배전선로 계통변경이 발생하더라도 이를 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.The
동작정보 설정 장치(200)는 고장전류 계산부(210), 동작정보 계산부(220) 및 동작정보 전송부(230)를 포함할 수 있다.The operation
고장전류 계산부(210)는 제 1정보부(110), 제 2정보부(120) 및 제 3정보부(130)로부터 획득한 전원측 임피던스, 주변압기 임피던스, 배전선로 임피던스 등의 정보를 이용하여 배전계통의 고장 발생 시 발생하는 고장전류를 계산할 수 있다. 고장전류 계산부(210)는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시의 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산할 수 있다. 1선 지락 고장이란 3상 중 1상이 접지된 고장이며, 2선 지락 고장이란 3상 중 2상이 동시에 지락되는 고장이다. 2상 단락 고장은 3상 중 2상이 서로 단락되는 고장이고, 3상 단락 고장은 3상이 전부 단락되는 고장이다.The fault
일 실시 예에 따르면, 3상 단락 전류의 계산식은 수학식 1로 정의될 수 있다.According to an embodiment, the calculation formula of the three-phase short circuit current may be defined as
수학식 1에 따르면, 3상 단락 전류()는 기준전류와 고장회로의 정상 % 임피던스 ()에 의하여 결정된다. 여기서 기준전류는, 이며, V는 선간전압인 22.9kV을 의미한다. 고장회로의 정상 % 임피던스는 100[MVA] 기준이며, =++로 정의된다.According to
은 1차측 모선 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 주변압기 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이다. 따라서 + 는 계통 정상 % 임피던스(100[MVA] 기준)이고, 이는 2차측 모선 임피던스라고도 하며 송변전부서에서 제공하는 계통 임피던스는 1차측 모선임피던스와 주변압기 임피던스를 합한 값을 의미한다. 는 배전선로의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)를 나타낸다. is the normal % impedance of the primary bus bar (based on 100 [MVA]), is the normal % impedance of the main voltage (based on 100 [MVA]). thus + is the system normal % impedance (based on 100 [MVA]), which is also called the secondary side bus impedance, and the system impedance provided by the transmission and substation department means the sum of the primary side bus impedance and main transformer impedance. represents the normal % impedance (based on 100 [MVA]) of the distribution line.
일 실시예에 따르면, 1선 지락 고장전류 계산식은 수학식 2로 정의될 수 있다.According to one embodiment, the 1-line ground fault current calculation formula may be defined as
= =
수학식 2에 따르면, 1선 지락 전류()는 기준전류와 고장회로의 정상 % 임피던스 ()에 의하여 결정된다. According to
여기서,=++ 이고, =, =++ 이다.here, = + + ego, = , = + + to be.
은 1차측 모선 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 1차측 모선 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 주변압기의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 주변압기의 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 배전선로의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 은 배전선로의 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이다. 따라서 +는 계통 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 이는 2차측 모선 임피던스라고도 하며 송변전부서에서 제공하는 계통 임피던스는 1차측 모선 임피던스와 주변압기 임피던스를 합한 값을 의미한다. is the normal % impedance of the primary bus bar (based on 100 [MVA]), is the primary-side busbar image % impedance (based on 100 [MVA]), is the normal % impedance of the main voltage (based on 100 [MVA]), is the zero-phase impedance of the peripheral voltage (based on 100 [MVA]), is the normal % impedance of the distribution line (based on 100 [MVA]), is the % impedance of the distribution line (based on 100 [MVA]). thus + is the % impedance of the system image (based on 100 [MVA]), which is also called the secondary side bus impedance, and the system impedance provided by the transmission and substation department means the sum of the primary side bus impedance and the transformer impedance.
는 고장점 고장저항치로서 100[MVA] 기준으로 환산한 %임피던스로, is the failure point failure resistance value, which is the % impedance converted to 100 [MVA] standard,
로 정의된다. 따라서 고장저항이 0Ω일 경우에는 이 되고, 고장저항이 30Ω일 경우에는 이 된다. is defined as Therefore, when the fault resistance is 0Ω, , and when the fault resistance is 30Ω, becomes
동작정보 계산부(220)는 고장전류 계산부(210)에서 계산한 값을 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다. The
동작정보 계산부(220)는 표 1 계산식에 의하여 동작정보 항목 값을 계산할 수 있다.The motion
Ground : R/C 설치점의 1선 지락 고장전류(0Ω 기준)Phase: Maximum 3-phase short-circuit current of R/C installation point
Ground: 1-wire ground fault current at the R/C installation point (based on 0Ω)
Ground : R/C CB 보호구간의 최소 1선 지락 고장전류(30Ω 기준)Phase: minimum 2-phase short-circuit current of R/C protection section
Ground: minimum 1 wire ground fault current of R/C CB protection section (based on 30Ω)
Ground : [(R/C 보호구간 최소 1선 지락 고장전류) × 0.5]와 D/L OCGR 최소동작 전류 중 작은 값Phase: D/L OCR minimum operating current
Ground: The smaller of [(R/C protection section minimum 1-wire ground fault current) × 0.5] and D/L OCGR minimum operating current
Ground : (R/C 설치점 최대 부하전류) ÷ 3Phase: (R/C installation point maximum load current) × 2.8
Ground : (R/C installation point maximum load current) ÷ 3
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락전류시 R/C의 Ground 순시 동작시간Phase: Instantaneous operation time of R/C phase at maximum 3-phase short-circuit current at R/C installation point
Ground: Ground instantaneous operating time of R/C in case of
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락 전류시 R/C의 Ground 지연 동작시간Phase: Phase delay operation time of R/C in case of maximum 3-phase short-circuit current at R/C installation point
Ground: Ground delay operation time of R/C when at least 1 line ground fault current in R/C protection section
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락전류시 D/L OCGR의 한시 동작시간Phase: Delay operation time of D/L OCR at maximum 3-phase short-circuit current at the R/C installation point
Ground: Time limit operation time of D/L OCGR at
동작정보는 표 1에서 계산된 값을 이용하여 출력된 동작전류, PU배수, 순시 및 지연의 T-C 곡선, 동작횟수를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 계산부(220)는 상(phase)과 접지(ground)를 구분하여 최대 Rating 및 최소 Rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 동작시간, 지연동작시간, 후비기기 동작시간, 협조시간에 따른 T-C 곡선의 커브, 후비기기 동작시간, 협조 시간, 잔여 시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작정보를 검토하여 최적의 보호기기 동작정보를 산출할 수 있다. 동작정보 계산부(220)는 일정 주기를 설정하여 주기적으로 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 계산부(220)는 계산 결과를 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 운영자의 실수로 인한 계산의 오류에 따른 보호기기의 오동작을 방지할 수 있다.The operation information may include an operation current output using the values calculated in Table 1, a PU multiple, an instantaneous and delayed T-C curve, and the number of operations. According to an embodiment, the operation
동작정보 전송부(230)는 동작정보 계산부(220)에서 계산한 동작정보를 각 복수의 보호기기(300)에 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작정보 전송부(230)는 동작정보를 LTE(Long-Term Evolution), TRS(Trunked Radio System) 등의 통신방법으로 전송할 수 있다.The operation
동작정보 설정 장치(200)는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 설정 장치(200)는 DAS(Distribution Automation System)에 포함된 것일 수 있다. 이에 따라, 별도의 장치를 구비하지 않고 자동으로 보호기기의 동작정보를 설정할 수 있다.The operation
복수의 보호기기(300)는 차단기, 리크로저 등과 같이 전력계통에서 특고압 배전선로의 전력을 차단 및 개폐하기 위하여 사용되는 기기일 수 있다. 복수의 보호기기(300)는 자기 부하 측에서 고장이 발생하면 스스로 개방되어 건전구간을 고장구간으로부터 분리시켜 고장으로 인한 피해를 축소시키는 역할을 한다. 복수의 보호기기(300)는 동작정보 전송부(230)에서 획득한 동작정보에 따라 동작할 수 있다.The plurality of
도 2는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)의 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of automatically setting protection device operation information of an operation
동작정보 설정 장치(200)는 정보부(100)로부터 전력계통의 실시간 정보를 획득할 수 있다(S100). 동작정보 설정 장치(200)는 제 1정보부(110)로부터 1차측 모선 정상, 영상 %임피던스 정보, 주변압기 정상, 영상 %임피던스 정보를 획득하고, 제 2정보부(120)로부터 배전선로 정상, 영상 %임피던스 정보를 획득하고, 제 3정보부(130)로부터 배전선로 최대부하정보를 획득할 수 있다. The operation
동작정보 설정 장치(200)는 동작S100에서 획득한 정보를 이용하여 고장 전류를 계산할 수 있다(S200). 동작정보 설정 장치(200)는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시의 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 3상 단락 전류의 계산식은 수학식 1로 정의될 수 있고, 1선 지락 고장전류 계산식은 수학식 2로 정의될 수 있다.Operation
동작정보 설정 장치(200)는 동작 S200에서 계산한 고장전류 값을 이용하여 동작정보를 계산할 수 있다(S300). 동작정보 설정 장치(200)는 표 1의 계산식에 의하여 동작정보 항목 값을 계산할 수 있다. 동작정보는 표 1에서 계산된 값을 이용하여 출력된 동작전류, PU배수, 순시 및 지연의 T-C 곡선, 동작횟수를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 계산부(220)는 상(phase)과 접지(ground)를 구분하여 최대 Rating 및 최소 Rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 동작시간, 지연동작시간, 후비기기 동작시간, 협조시간에 따른 T-C 곡선의 커브, 후비기기 동작시간, 협조 시간, 잔여 시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작정보를 검토하여 최적의 보호기기 동작정보를 산출할 수 있다. The operation
동작정보 설정 장치(200)는 일정 주기를 설정하여 주기적으로 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)는 계산 결과를 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. The operation
동작정보 설정 장치(200)는 동작S300에서 계산한 동작정보를 각 복수의 보호기기(300)에 전송할 수 있다(S400). 일 실시예에 따르면, 동작정보 설정 장치(200)는 동작정보를 LTE, TRS 등의 통신방법으로 전송할 수 있다.The operation
상술한 방법에 기초하여 동작정보 설정 장치(200)는 배전선로 계통변경이 발생하더라도 이를 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.Based on the above-described method, the operation
동작 S100 내지 S400은 명령어에 의해 수행되고, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.Operations S100 to S400 are performed by instructions, and the instructions may be stored in a computer readable storage medium that is executed by a processor.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)가 보호기기 개별로 동작정보를 계산하는 화면을 도시한 도면이다.3 and 4 are diagrams illustrating screens on which the operation
도 3에 따른 일 실시예에서, 배전자동화시스템의 응용프로그램 내에서 원하는 보호기기를 선택하고, “동작정보 계산”을 실행하면 동작정보 설정 장치(200)가 동작 S100 내지 S300에 따라 해당 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)가 보호기기의 동작정보 계산 동작을 완료한 후, 계산 결과를 도 4와 같이 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 도 4에 따르면, 사용자가 선택한 변전소 A, M.TR(Main Transformer) a#2, D/L(Distribution line) 공업 50호 R/A에 대한 동작정보를 계산하였고, 그 결과는 동작전류A는 상 320, 접지 50, PU배수는 상, 접지 모두 4, 순시 T-C 곡선은 상, 접지 모두 N1, 지연 T-C 곡선은 상, 접지 모두 N3, 동작횟수는 상, 접지 모두 2F1D와 같다. 동작정보 설정 장치(200)는 상기와 같은 동작정보 값을 S400에 따라 변전소 A, M.TR(Main Transformer) a#2, D/L(Distribution line) 공업 50호 R/A에 전송할 수 있다.In an embodiment according to FIG. 3 , when a desired protection device is selected within the application program of the distribution automation system and “operation information calculation” is executed, the operation
도 5는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)가 복수의 보호기기를 일괄하여 동작정보를 계산한 화면을 도시한 도면이다.5 is a diagram showing a screen in which the motion
동작정보 설정 장치(200)는 동작 S100 내지 S300에 따라 복수의 보호기기의 동작정보를 일괄하여 계산할 수 있고, 동작을 완료한 후 계산 결과를 도 5와 같이 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)는 A 내지 E 보호기기에 대하여 계산된 동작정보 값을 S400에 따라 A 내지 E에 각각 전송할 수 있다. The operation
100: 정보부
110: 제 1정보부
120: 제 2정보부
130: 제 3정보부
200 : 동작정보 설정 장치
210 : 고장전류 계산부
220 : 동작정보 계산부
230 : 동작정보 전송부
300 : 보호기기100: Ministry of Information
110: 1st Intelligence Division
120: Second Intelligence Division
130: 3rd Intelligence Division
200: operation information setting device
210: fault current calculation unit
220: operation information calculation unit
230: operation information transmission unit
300: protective device
Claims (14)
상기 정보부로부터 제공받은 상기 전력계통의 실시간 정보에 기초하여 보호기기의 동작정보를 결정하는 동작정보 설정 장치; 및
상기 동작정보 설정 장치에서 결정한 동작 정보에 따라 동작하는 복수의 보호기기를 포함하고,
상기 동작정보 설정 장치는,
상기 정보부에 의해 제공받은 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 고장전류 계산부;
상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 동작정보 계산부; 및
상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 전송하는 동작정보 전송부를 포함하고,
상기 동작정보 계산부는, 상기 보호기기의 상(phase)과 접지(ground))를 구분하여, 최대 rating 및 최소 rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 T-C 곡선, 지연 T-C 곡선 및 잔여시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작 정보를 설정된 주기에 따라 계산하고, 계산한 결과를 운영자에게 제공하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
an information unit that collects real-time information of the power system and provides it in real time;
an operation information setting device for determining operation information of a protection device based on the real-time information of the power system provided from the information unit; and
Includes a plurality of protection devices that operate according to the operation information determined by the operation information setting device;
The operation information setting device,
a fault current calculation unit that calculates a fault current generated when a distribution system fails by using the real-time information of the power system provided by the information unit;
an operation information calculation unit that calculates operation information of the protection device using the fault current; and
And an operation information transmission unit for transmitting the operation information to the plurality of protection devices,
The operation information calculation unit divides the phase and ground of the protection device, and the operation current according to the maximum rating and minimum rating value, the PU multiple according to the X multiple value, the instantaneous TC curve, the delay TC curve and operating information according to the remaining time according to a set cycle and providing the calculated result to an operator.
상기 정보부는
주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부;
배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부; 및
배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부;를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
According to claim 1,
the information department
a first information unit providing main voltage impedance and primary bus impedance information;
a second information unit providing distribution line impedance information; and
A third information unit providing distribution line load information;
Protection device operation information automatic setting system.
상기 제 1정보부는 IPAS(Integrated Protection Assistance System)를 포함하고,
상기 제 2정보부는 NDIAS(new distribution information system)를 포함하고,
상기 제 3정보부는 DAS(distribution automation system)를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
According to claim 2,
The first information unit includes an Integrated Protection Assistance System (IPAS),
The second information unit includes a new distribution information system (NDIAS),
The third information unit includes a DAS (distribution automation system)
Protection device operation information automatic setting system.
상기 고장전류 계산부는
1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는
보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
According to claim 1,
The fault current calculator
Fault current including fault current in case of 1-line ground fault, fault current in case of 2-wire ground fault, fault current in case of 2-phase short circuit, and fault current in case of 3-phase short-circuit
Protection device operation information automatic setting system.
상기 동작정보 전송부는 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는
보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
According to claim 1,
The operation information transmission unit transmits operation information to the plurality of protection devices by a communication method such as LTE or TRS.
Protection device operation information automatic setting system.
상기 동작정보 설정 장치는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것인,
보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
According to claim 1,
The operation information setting device is included in the application program of the distribution automation system,
Protection device operation information automatic setting system.
전력계통의 실시간 정보를 실시간으로 획득하는 단계;
상기 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 단계;
상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 단계; 및
상기 동작정보를 복수의 보호기기에 전송하는 단계를 포함하고,
상기 동작정보를 계산하는 단계는,
상기 보호기기의 상(phase)과 접지(ground)를 구분하여, 최대 rating 및 최소 rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 T-C 곡선, 지연 T-C 곡선 및 잔여시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작정보를 설정된 주기에 따라 계산하고, 계산한 결과를 운영자에게 제공하는 단계를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
In the method for the operation information setting device to automatically set the operation information of the protection device,
Acquiring real-time information of the power system in real time;
Calculating a fault current generated when a distribution system fails using real-time information of the power system;
Calculating operation information of the protection device using the fault current; and
Transmitting the operation information to a plurality of protection devices,
The step of calculating the operation information,
By dividing the phase and ground of the protection device, the operation current according to the maximum rating and minimum rating value, the PU multiple according to the X multiple value, the instantaneous TC curve, the delay TC curve, and the number of operations according to the remaining time Calculating operation information including a according to a set cycle, and providing the calculated result to an operator.
How to automatically set protection device operation information.
상기 전력계통의 실시간 정보를 획득하는 단계는
IPAS(Intergrated Proctection Assistance System), NDIAS(new distribution information system), DAS(distribution automation system) 등으로부터 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스, 배전선로 임피던스 정보, 배전선로부하 정보를 획득하는 단계;를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
According to claim 9,
Acquiring real-time information of the power system
Acquiring ambient voltage impedance, primary bus impedance, distribution line impedance information, and distribution line load information from IPAS (Intergrated Protection Assistance System), NDIAS (new distribution information system), DAS (distribution automation system), etc.
How to automatically set protection device operation information.
상기 고장전류를 계산하는 단계는
1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 단계를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
According to claim 9,
The step of calculating the fault current is
Calculating a fault current including any one of a fault current when a 1-wire ground fault occurs, a fault current when a 2-wire ground fault occurs, a fault current when a 2-phase short circuit occurs, and a fault current when a 3-phase short circuit occurs
How to automatically set protection device operation information.
상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계는
상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 단계를 포함하는
보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
According to claim 9,
The step of providing the operation information to a plurality of protection devices
Transmitting the operation information to the plurality of protection devices by a communication method such as LTE or TRS
How to automatically set protection device operation information.
프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 9항 내지 제11항 및 제 13항 중 어느 하나의 방법에 따른 동작을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
As a computer readable storage medium,
When executed by a processor, including instructions for performing an operation according to any one of the methods of claims 9 to 11 and 13,
A computer readable storage medium.
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KR1020200123252A KR102485149B1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | System and Method for automatically setting operation information of protective equipments |
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