KR102577594B1 - Linked control apparatus of broad dc transmission network and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 광역 직류 송전망 연계 제어장치는, 제1 MTDC 송전망과 제2 MTDC 송전망의 DC 계통 간을 연계하는 양방향 DC 변압기; 제1 MTDC 송전망과 양방향 DC 변압기를 제어하는 제1 통합제어부; 제2 MTDC 송전망과 양방향 DC 변압기를 제어하는 제2 통합제어부; DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부; DC 계통의 운영전략을 저장하는 저장부; 상태정보 수집부를 통해 수집한 DC 계통의 상태와 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부와 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하고, 제어권에 따라 제1 통합제어부와 제2 통합제어부에 양방향 DC 변압기의 운전정보를 전송하며, 제1 통합제어부와 제2 통합제어부로부터 전송되는 제어명령에 따라 양방향 DC 변압기를 제어하는 연계제어부; 및 연계제어부의 운영상태를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a direct current transmission network linked control device and method. The wide-area DC transmission network linkage control device of the present invention includes a bidirectional DC transformer linking the DC systems of the first MTDC transmission network and the second MTDC transmission network; A first integrated control unit that controls the first MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer; A second integrated control unit that controls the second MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer; A status information collection unit that collects status information of the DC system and bidirectional DC transformer; A storage unit that stores the operation strategy of the DC system; Based on the status of the DC system collected through the status information collection unit and the status of the bi-directional DC transformer, the operation strategy of the DC system stored in the storage unit is applied to determine the priorities of the first integrated control unit and the second integrated control unit to grant control rights. and a linkage control unit that transmits operation information of the bidirectional DC transformer to the first integrated control unit and the second integrated control unit according to control rights, and controls the bidirectional DC transformer according to control commands transmitted from the first integrated control unit and the second integrated control unit; And an output unit that outputs the operating status of the linkage control unit.

Figure R1020210173669
Figure R1020210173669

Description

광역 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법{LINKED CONTROL APPARATUS OF BROAD DC TRANSMISSION NETWORK AND METHOD THEREOF}Wide area direct current transmission network linked control device and method {LINKED CONTROL APPARATUS OF BROAD DC TRANSMISSION NETWORK AND METHOD THEREOF}

본 발명은 광역 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망간 DC 계통을 양방향 DC 변압기를 통해 연계하여 광역 직류 송전망을 연계 제어하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wide-area direct current transmission network linkage control device and method, and more specifically, to a wide-area direct current transmission network linkage that links and controls the wide-area direct current transmission network by linking the DC system between MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission networks through a bi-directional DC transformer. It relates to control devices and methods.

HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템은 컨버터를 이용하여 AC를 DC로 변환하여 DC로 전력을 전송하는 시스템이다. AC에 비하여 DC는 송전 손실이 적고, 컨버터를 신속히 제어할 수 있으므로 장거리 대용량 전력송전 및 계통 안정화 제어 수단으로 많이 활용된다. The HVDC (High Voltage DC transmission) system is a system that converts AC to DC using a converter and transmits power as DC. Compared to AC, DC has less transmission loss and can quickly control the converter, so it is widely used as a means of long-distance large-capacity power transmission and system stabilization control.

즉, HVDC 시스템은 대규모 전력을 장거리로 송전하는 경우, 지중 케이블을 통해 송전을 하는 경우 및 계통의 고장 전류를 제한하는 경우 등에 사용할 수 있다. In other words, the HVDC system can be used to transmit large-scale power over long distances, transmit power through underground cables, and limit fault current in the system.

이러한 HVDC 시스템을 AC 계통에 접속시키기 위해서는 AC 계통 환경과 운영 전략 등을 고려하여 설계되어야 한다. 그러나 일반적으로 HVDC 시스템 접속 개소의 계통 환경과 요구 조건이 상이하기 때문에 HVDC 건설 프로젝트에 따라 정격 전력, 정격 DC 전압 등이 달라지게 된다. 이러한 이유로 HVDC 시스템은 point-to-point 방식으로 하나의 송전단과 하나의 수전단을 연결하여 전력을 전송하고 있다. In order to connect such an HVDC system to the AC grid, it must be designed considering the AC grid environment and operation strategy. However, because the system environment and requirements at the HVDC system connection point are generally different, the rated power, rated DC voltage, etc. vary depending on the HVDC construction project. For this reason, the HVDC system transmits power by connecting one transmission end and one receiving end in a point-to-point manner.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1480534호(2015.01.08. 공고, 비상상태 전력 계통에서의 HVDC 계통 제어 시스템)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1480534 (2015.01.08 notice, HVDC system control system in emergency power system).

이와 같이 point-to-point 방식으로 HVDC 시스템을 구성할 경우, 송전단이나 수전단 양측 중 어느 한 곳에서만 문제가 발생해도 전력 전송을 지속하기가 어렵게 된다. 또한, 해상 풍력 발전과 같은 신재생 에너지원은 실시간으로 자원이 변동하기 때문에(예 : 풍량, 풍속, 일사량 등) 발전량이 급격하게 변동되지만 point-to-point 방식으로 HVDC 시스템을 구성한 상황에서는 발전량과 부하량이 일치하지 않을 경우 전송 전력량을 조절하기가 수월하지 않은 문제점이 있다. When an HVDC system is configured in this point-to-point manner, it becomes difficult to continue power transmission even if a problem occurs at either the transmission end or the receiving end. In addition, renewable energy sources, such as offshore wind power, fluctuate in real-time resources (e.g. wind volume, wind speed, solar radiation, etc.), so the amount of power generation fluctuates rapidly. However, in a situation where the HVDC system is configured in a point-to-point manner, the amount of power generation and If the load does not match, there is a problem in that it is not easy to adjust the amount of transmission power.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 HVDC 시스템을 이용해 AC 계통과 유사하게 직류 송전망을 만들어 전력 조류를 유연하게 제어할 수 있는 MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망을 구성하고 있다. Therefore, to solve this problem, an MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission network is being constructed that can flexibly control power flow by creating a direct current transmission network similar to the AC system using an HVDC system.

이와 같이 MTDC 송전망을 구성할 경우, 위에서 언급된 바와 같이 point-to-point 방식으로 할 수 없었던 유연한 조류 제어가 가능해져 신재생 에너지를 더욱 효과적으로 계통과 연계할 수 있게 된다. 또한, 실시간으로 전력량 제어 가능한 송전 선로들이 만들어지므로 계통을 더욱 유연하게 운영할 수 있게 된다. When the MTDC transmission network is configured in this way, flexible tidal current control, which was not possible with the point-to-point method as mentioned above, becomes possible, allowing renewable energy to be linked to the system more effectively. In addition, since transmission lines that can control the amount of power in real time are created, the system can be operated more flexibly.

또한, MTDC 송전망을 구성하기 위해서는 다수의 변환소와 변환 설비가 필요하고 이러한 변환소와 설비들을 종합적으로 제어하기 위한 제어 시스템 구축이 필요할 뿐만 아니라 HVDC 시스템 간의 제작사가 달라지는 경우, MTDC 송전망을 구성하는 설비들을 제어하기가 힘들기 때문에 DC 송전망을 제어 및 운영하기 위한 통합 제어 및 운영 방법이 필요하다. In addition, in order to construct an MTDC transmission network, a large number of conversion stations and conversion facilities are required, and not only is it necessary to build a control system to comprehensively control these conversion stations and facilities, but if the manufacturer differs between HVDC systems, the equipment that constitutes the MTDC transmission network Because these are difficult to control, an integrated control and operation method is needed to control and operate the DC transmission grid.

따라서, MTDC 송전망은 선로 별로 전송해야 하는 전력량을 결정하여 망전체의 전력을 통합적으로 제어하고 운영하고 있다. Therefore, the MTDC transmission network determines the amount of power to be transmitted for each line and controls and operates the power of the entire network in an integrated manner.

한편, 해상 풍력단지의 경우 건설 지역에 따라 환경과 발전 용량 등이 상이해지므로 대규모 신재생 에너지 단지에서 생성되는 대량의 전력을 전송하기 위해서는 목적과 요구 조건에 맞는 HVDC 시스템을 설계하여 동작을 수행해야 한다. Meanwhile, in the case of offshore wind farms, the environment and power generation capacity differ depending on the construction area, so in order to transmit large amounts of power generated from large-scale renewable energy complexes, an HVDC system that meets the purpose and requirements must be designed and operated. do.

예를 들어, 발전량이 400MW인 풍력단지는 DC ㅁ200kV, 정격 전력 400MW의 HVDC 시스템을 구축하여 전력을 전송하고, 발전량이 300MW인 풍력단지는 DC ㅁ150kV, 정격 전력 300MW의 HVDC 시스템을 구축하여 전력을 전송할 수 있다. For example, a wind farm with a power generation of 400MW transmits power by constructing an HVDC system with DC ㅁ200kV and a rated power of 400MW, and a wind farm with a power generation of 300MW transmits power by building an HVDC system with a DC ㅁ150kV and a rated power of 300MW. can be transmitted.

이와 같이 인접한 곳에 건설된 해상 풍력단지라고 할지라도 발전용량 등이 다를 경우 각각의 해상 풍력단지와 연계되는 HVDC 시스템 간 설계 요소(정격 전력, 전압 등)들이 달라지게 된다. 즉, Point-to-point 방식으로 구성된 HVDC 시스템 뿐만 아니라 MTDC로 구성된 DC 전력망 사이에서도 설계 요소(정격 전력, 전압 등)가 상이할 수 있다. Even if the offshore wind farms are built adjacent to each other, if the power generation capacity is different, the design elements (rated power, voltage, etc.) between the HVDC systems connected to each offshore wind farm will be different. In other words, design elements (rated power, voltage, etc.) may be different not only among HVDC systems configured in a point-to-point manner, but also between DC power grids composed of MTDC.

따라서 DC 전력망을 보다 유연하게 운영하기 위해서는 AC 전력망처럼 서로 다른 DC 송전망을 연계하는 방법이 필요한 실정이다. Therefore, in order to operate the DC power grid more flexibly, a method of linking different DC transmission networks, like an AC power grid, is needed.

이와 같이 서로 다른 전력망을 연계하여 전력망을 확장시키기 위해서는 변압기를 사용해야 한다. In order to expand the power grid by connecting different power grids, a transformer must be used.

종래의 AC 계통에서는 전압의 크기가 다른 송전망을 연계하기 위해 수동 소자 기반(인덕터 기반)의 변압기를 사용하고 있으나, 이러한 변압기의 경우 전압의 크기를 조정하기 위해 특별한 제어 장치를 필요로 하지 않고, 설계만 잘 되어 있다면 정상 상태에서 포화 없이 전압의 크기를 조정하고 서로 다른 전력망을 연결해 주는 역할을 할 수 있다. In the conventional AC system, passive element-based (inductor-based) transformers are used to connect transmission networks with different voltage sizes, but these transformers do not require a special control device to adjust the voltage size, and are designed If done well, it can play a role in adjusting the size of the voltage without saturation in a normal state and connecting different power grids.

그러나, 서로 다른 직류 전력망을 연계하기 위해서는 DC 전압을 변환해 줄 수 있는 DC 계통용 변압기가 필요하다. However, in order to connect different DC power grids, a DC system transformer that can convert DC voltage is needed.

DC 계통용 변압기는 전력전자 기반의 특수 설비로 구축할 수 있다. 전력용 반도체 소자로 이루어진 전력 변환기를 통해 1차측 DC 전압과 2차측 DC 전압을 연계할 수 있다. DC 변압기는 AC 변압기와는 다르게 능동 소자(반도체 소자) 기반으로 구성되어 있어 양방향 전력 전송이 가능하고(1차측에서 2차측으로 전력 전송 및 2차측에서 1차측으로 전력 전송 가능) 전력 전송량을 임의로 조절할 수 있다. Transformers for DC systems can be built with special equipment based on power electronics. The primary DC voltage and the secondary DC voltage can be linked through a power converter made of power semiconductor devices. Unlike AC transformers, DC transformers are based on active elements (semiconductor elements), enabling bidirectional power transmission (power transmission from the primary side to the secondary side and power transmission from the secondary side to the primary side) and the amount of power transmission can be arbitrarily adjusted. You can.

즉, 언제든지 전력을 필요한 만큼 원하는 방향으로 전달할 수 있다. 따라서, DC 계통을 더욱 유연하게 운영할 수 있도록 해준다. In other words, power can be transmitted in the desired direction at any time as needed. Therefore, it allows the DC system to be operated more flexibly.

하지만, DC 변압기는 능동 소자 기반으로 구성되어 있으므로 반도체 소자의 점호/소호를 위한 고속의 제어 시스템이 필요할 뿐만 아니라 DC 전력망 운영자가 계통을 능동적이고 유연하게 운전하기 위해 서로 다른 DC 전력망의 정보를 통해 DC 변압기가 운전되도록 운영할 필요가 있다. However, since the DC transformer is composed of active elements, not only is a high-speed control system required for ignition/extinguishing of semiconductor elements, but also the DC power grid operator uses information from different DC power grids to actively and flexibly operate the system. The transformer needs to be operated to operate.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망간 DC 계통을 양방향 DC 변압기를 통해 연계하여 광역 직류 송전망을 연계 제어하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention was created in response to the above-mentioned need, and an object of the present invention according to one aspect is to provide a wide-area direct current system that links and controls a wide-area direct current transmission network by linking the DC system between MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission networks through a bi-directional DC transformer. The purpose is to provide a transmission network linked control device and method.

본 발명의 일 측면에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치는, 제1 MTDC 송전망과 제2 MTDC 송전망의 DC 계통 간을 연계하는 양방향 DC 변압기; 제1 MTDC 송전망과 양방향 DC 변압기를 제어하는 제1 통합제어부; 제2 MTDC 송전망과 양방향 DC 변압기를 제어하는 제2 통합제어부; DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부; DC 계통의 운영전략을 저장하는 저장부; 상태정보 수집부를 통해 수집한 DC 계통의 상태와 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부와 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하고, 제어권에 따라 제1 통합제어부와 제2 통합제어부에 양방향 DC 변압기의 운전정보를 전송하며, 제1 통합제어부와 제2 통합제어부로부터 전송되는 제어명령에 따라 양방향 DC 변압기를 제어하는 연계제어부; 및 연계제어부의 운영상태를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A wide-area direct current transmission network linkage control device according to one aspect of the present invention includes a bidirectional DC transformer linking the DC systems of a first MTDC transmission network and a second MTDC transmission network; A first integrated control unit that controls the first MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer; A second integrated control unit that controls the second MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer; A status information collection unit that collects status information of the DC system and bidirectional DC transformer; A storage unit that stores the operation strategy of the DC system; Based on the status of the DC system collected through the status information collection unit and the status of the bi-directional DC transformer, the operation strategy of the DC system stored in the storage unit is applied to determine the priorities of the first integrated control unit and the second integrated control unit to grant control rights. and a linkage control unit that transmits operation information of the bidirectional DC transformer to the first integrated control unit and the second integrated control unit according to control rights, and controls the bidirectional DC transformer according to control commands transmitted from the first integrated control unit and the second integrated control unit; And an output unit that outputs the operating status of the linkage control unit.

본 발명에서 제1 통합제어부는, 제1 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 운전정보와 제1 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기를 제어하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first integrated control unit determines the power amount and operation mode for each power conversion unit based on the status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the first MTDC transmission network, the operation information of the bidirectional DC transformer, and the operation strategy of the first MTDC transmission network. It is characterized by integrated control of the HVDC controller and control of the bidirectional DC transformer according to the control authority.

본 발명에서 제2 통합제어부는, 제2 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 운전정보와 제2 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기를 제어하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the second integrated control unit determines the power amount and operation mode for each power conversion unit based on the status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the second MTDC transmission network, the operation information of the bidirectional DC transformer, and the operation strategy of the second MTDC transmission network. It is characterized by integrated control of the HVDC controller and control of the bidirectional DC transformer according to the control authority.

본 발명에서 DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the status information of the DC system is characterized by including one or more of the presence or absence of system/equipment failure, transmission amount, load amount, and operation method.

본 발명에서 DC 계통의 운영전략은, 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the operation strategy of the DC system is the rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operation constant for each power conversion unit, normal operation strategy, protection operation standard, and protection. It is characterized by including one or more of the operating strategies.

본 발명에서 양방향 DC 변압기의 운전정보는, 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the operation information of the bidirectional DC transformer is characterized in that it includes one or more of the amount of linked operation, the presence or absence of a failure, and the operation mode.

본 발명에서 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control command is characterized in that it includes one or more of a start/stop command, an operation amount, and an operation mode.

본 발명의 다른 측면에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어방법은, 연계제어부가 DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 상태정보를 수집하는 단계; 연계제어부가 수집된 DC 계통의 상태와 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부와 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하는 단계; 연계제어부가 제어권에 따라 제1 통합제어부와 제2 통합제어부에 양방향 DC 변압기의 운전정보를 전송하는 단계; 연계제어부가 제어권에 따라 제1 통합제어부와 제2 통합제어부로부터 제어명령을 전송받아 양방향 DC 변압기를 제어하는 단계; 및 연계제어부가 운영상태를 출력부를 통해 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A wide-area DC transmission network linkage control method according to another aspect of the present invention includes the steps of a linkage control unit collecting status information of a DC system and status information of a bidirectional DC transformer; A step in which the linked control unit determines the priorities of the first integrated control unit and the second integrated control unit by applying the operation strategy of the DC system stored in the storage unit based on the collected status of the DC system and the status of the bi-directional DC transformer and grants control rights. ; A linkage control unit transmitting operation information of the two-way DC transformer to the first integrated control unit and the second integrated control unit according to control authority; A linkage control unit controlling a bi-directional DC transformer by receiving control commands from the first integrated control unit and the second integrated control unit according to the control authority; And a step of the linkage control unit outputting the operating status through the output unit.

본 발명에서 제1 통합제어부는, 제1 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 운전정보와 제1 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기에 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first integrated control unit determines the power amount and operation mode for each power conversion unit based on the status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the first MTDC transmission network, the operation information of the bidirectional DC transformer, and the operation strategy of the first MTDC transmission network. It is characterized by integrated control of the HVDC controller and transmitting control commands to the bidirectional DC transformer according to the control authority.

본 발명에서 제2 통합제어부는, 제2 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 운전정보와 제2 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기에 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the second integrated control unit determines the power amount and operation mode for each power conversion unit based on the status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the second MTDC transmission network, the operation information of the bidirectional DC transformer, and the operation strategy of the second MTDC transmission network. It is characterized by integrated control of the HVDC controller and transmitting control commands to the bidirectional DC transformer according to the control authority.

본 발명에서 DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the status information of the DC system is characterized by including one or more of the presence or absence of system/equipment failure, transmission amount, load amount, and operation method.

본 발명에서 DC 계통의 운영전략은, 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the operation strategy of the DC system is the rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operation constant for each power conversion unit, normal operation strategy, protection operation standard, and protection. It is characterized by including one or more of the operating strategies.

본 발명에서 양방향 DC 변압기의 운전정보는, 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the operation information of the bidirectional DC transformer is characterized in that it includes one or more of the amount of linked operation, the presence or absence of a failure, and the operation mode.

본 발명에서 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control command is characterized in that it includes one or more of a start/stop command, an operation amount, and an operation mode.

본 발명의 일 측면에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법은 MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망간 DC 계통을 양방향 DC 변압기를 통해 연계하여 광역 직류 송전망을 연계 제어하여 원활한 전력 전송이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 다양한 계통의 상황에 능동적으로 대응하여 안정적으로 운영할 수 있어 전체 계통의 안정성 및 유연성, 신뢰성을 높일 수 있다. The wide-area direct current transmission network linkage control device and method according to one aspect of the present invention can achieve smooth power transmission by linking and controlling the wide-area direct current transmission network by linking the DC system between MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission networks through a bi-directional DC transformer. In addition, it can operate stably by actively responding to various system situations, thereby increasing the stability, flexibility, and reliability of the entire system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치가 적용된 복수의 MTDC 송전망을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 전력교환이 없는 상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 양방향 DC 변압기에 의한 전력 공급상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 양방향 DC 변압기에 의한 전력 수용상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 1 is a block diagram showing a wide-area direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing a plurality of MTDC transmission networks to which a wide-area DC transmission network linkage control device according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 3 is a graph showing simulation test results according to a state without power exchange in a wide-area direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing simulation test results according to the power supply state by a bidirectional DC transformer in a wide-area direct current transmission network-linked control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the results of a simulation test according to the power acceptance state by a bidirectional DC transformer in a control device linked to a wide-area direct current transmission network according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart for explaining a wide-area direct current transmission network connection control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 직류 송전망 연계 제어장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a direct current transmission network linked control device and method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawing may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치가 적용된 복수의 MTDC 송전망을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 전력교환이 없는 상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 양방향 DC 변압기에 의한 전력 공급상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어장치에서 양방향 DC 변압기에 의한 전력 수용상태에 따른 모의 시험결과를 나타낸 그래프이다. Figure 1 is a block diagram showing a wide-area direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is an example showing a plurality of MTDC transmission networks to which a wide-area direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention is applied. 3 is a graph showing simulation test results according to a state without power exchange in a wide-area direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a graph showing the results of a simulation test according to a state without power exchange in a wide-area direct current transmission network according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the simulation test results according to the power supply state by the two-way DC transformer in the linked control device, and Figure 5 is a graph showing the results of the simulation test according to the power acceptance state by the two-way DC transformer in the wide-area DC transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the simulation test results.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 송전망 연계 제어장치는, 상태정보 수집부(10), 저장부(20), 연계제어부(30), 제1 통합제어부(40), 제2 통합제어부(50), 양방향 DC 변압기(60) 및 출력부(70)를 포함할 수 있다. As shown in Figures 1 and 2, the direct current transmission network linked control device according to an embodiment of the present invention includes a state information collection unit 10, a storage unit 20, a linkage control unit 30, and a first integrated control unit ( 40), a second integrated control unit 50, a bidirectional DC transformer 60, and an output unit 70.

양방향 DC 변압기(60)는 1차측에 제1 MTDC 송전망(100)의 DC 계통과 연결되고, 2차측에 제2 MTDC 송전망(200)의 DC 계통과 연결되어 DC 계통 간을 연계할 수 있다. The bidirectional DC transformer 60 is connected to the DC system of the first MTDC transmission network 100 on the primary side, and is connected to the DC system of the second MTDC transmission network 200 on the secondary side to connect the DC systems.

따라서 제1 MTDC 송전망(100)에서 제2 MTDC 송전망(200)으로 전력을 변환할 수도 있고, 제2 MTDC 송전망(200)에서 제1 MTDC 송전망(100)으로 전력을 변환할 수도 있다. Therefore, power may be converted from the first MTDC transmission network 100 to the second MTDC transmission network 200, or power may be converted from the second MTDC transmission network 200 to the first MTDC transmission network 100.

본 실시예에서 제1 MTDC 송전망(100)은 ㅁ200kV 의 3-단자 HVDC 송전망이고, 제2 MTDC 송전망(200)은 3-단자 HVDC 송전망으로써, 각각 AC 그리드(Grid)와 윈드팜(Wind Farm) 등 다수의 전원이 연계될 수 있다. In this embodiment, the first MTDC transmission network 100 is a 3-terminal HVDC transmission network of ㅁ200kV, and the second MTDC transmission network 200 is a 3-terminal HVDC transmission network, which consists of an AC grid and a wind farm, respectively. Multiple power sources can be connected.

제1 통합제어부(40)는 제1 MTDC 송전망(100)의 전력변환부(P1, P2, P3)와 전력변환부를 각각 제어하는 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보와 제1 MTDC 송전망(100)의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. The first integrated control unit 40 controls the power conversion unit (P1, P2, P3) of the first MTDC transmission network 100 and the status information of the HVDC controller that controls the power conversion unit, operation information of the bidirectional DC transformer 60, and the first integrated control unit 40. 1 Based on the operation strategy of the MTDC transmission network 100, the power amount and operation mode for each power conversion unit are determined to control the HVDC controller integrated, and the bidirectional DC transformer 60 can be controlled according to the control authority.

제2 통합제어부(50)는 제2 MTDC 송전망(200)의 전력변환부(P4, P5, P6)와 전력변환부를 각각 제어하는 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보와 제2 MTDC 송전망(200)의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. The second integrated control unit 50 controls the power conversion unit (P4, P5, P6) of the second MTDC transmission network 200 and the status information of the HVDC controller that controls the power conversion unit, operation information of the bidirectional DC transformer 60, and the second integrated control unit 50. 2 Based on the operation strategy of the MTDC transmission network 200, the power amount and operation mode for each power conversion unit are determined to control the HVDC controller integrated, and the bidirectional DC transformer 60 can be controlled according to the control authority.

상태정보 수집부(10)는 DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 상태정보를 수집할 수 있다. The status information collection unit 10 can collect status information of the DC system and status information of the bidirectional DC transformer 60.

여기서, DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the status information of the DC system may include one or more of the presence or absence of system/equipment failure, transmission amount, load amount, and operation method.

저장부(20)는 DC 계통의 운영전략을 저장할 수 있다. The storage unit 20 can store the operation strategy of the DC system.

여기서, DC 계통의 운영전략은 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the operation strategy of the DC system is rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operating constant for each power conversion unit, normal operation strategy, protection operation standard, protection operation strategy. It may include one or more of the following.

연계제어부(30)는 상태정보 수집부(10)를 통해 수집한 DC 계통의 상태와 양방향 DC 변압기(60)의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부(40)와 제2 통합제어부(50)의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하고, 제어권에 따라 제1 통합제어부(40)와 제2 통합제어부(50)에 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보를 전송하며, 제1 통합제어부(40)와 제2 통합제어부(50)로부터 전송되는 제어명령에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. The linkage control unit 30 applies the operation strategy of the DC system stored in the storage unit based on the status of the DC system collected through the status information collection unit 10 and the status of the bidirectional DC transformer 60, and the first integrated control unit ( 40) and the second integrated control unit 50 are given control rights by determining their priorities, and the operation information of the bi-directional DC transformer 60 is provided to the first integrated control unit 40 and the second integrated control unit 50 according to the control rights. The two-way DC transformer 60 can be controlled according to control commands transmitted from the first integrated control unit 40 and the second integrated control unit 50.

여기서, 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보는 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the operation information of the bidirectional DC transformer 60 may include one or more of the amount of connected operation, presence of failure, and operation mode. Additionally, the control command may include one or more of a start/stop command, operation amount, and operation mode.

예를 들어, 양방향 DC 변압기(60)를 제어하기 위한 1순위 제어권을 제1 통합제어부(40)가 갖고 2순위 제어권을 제2 통합제어부(50)가 가지는 경우, 정상상태에서 양방향 DC 변압기(60)의 전체 운전은 제1 통합제어부(40)가 갖지만, 제1 통합제어부(40)에 문제가 발생하게 되면 양방향 DC 변압기(60)의 제어권은 2순위 제어권을 갖는 제2 통합제어부(50)가 갖게 된다. For example, when the first integrated control unit 40 has the first priority control right to control the two-way DC transformer 60 and the second integrated control unit 50 has the second priority control right, the two-way DC transformer 60 in a normal state. ) The entire operation of the system is carried out by the first integrated control unit 40, but if a problem occurs in the first integrated control unit 40, the second integrated control unit 50, which has secondary control rights, takes control of the two-way DC transformer 60. have it

만약, 제2 MTDC 송전망(200)에 부하량이 갑자기 증가하여 전력을 더 필요로 하게 된다면 제2 통합제어부(50)는 연계제어부(30)에 현재 제2 MTDC 송전망(200)의 DC 계통의 상태정보를 주고 제2 MTDC 송전망(200)으로 전력을 증가시켜 보낼 것을 요청할 수 있다. If the load on the second MTDC transmission network 200 suddenly increases and more power is required, the second integrated control unit 50 provides status information of the current DC system of the second MTDC transmission network 200 to the connection control unit 30. You can request to increase the power and send it to the second MTDC transmission network 200.

이때, 양방향 DC 변압기(60)의 제어권을 제1 통합제어부(40)가 가지고 있다면, 양방향 DC 변압기(60)로부터 현재 상황에 대한 운전정보를 전송받아 양방향 DC 변압기(60)의 제어명령을 제1 통합제어부(40)가 전송하여 연계제어부(30)가 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있도록 한다. 한편, 제2 통합제어부(50)가 양방향 DC 변압기(60)의 제어권을 가지고 있다면 제2 통합제어부(50)에서 연계제어부(30)에 제어명령을 전송하여 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. At this time, if the first integrated control unit 40 has control of the bidirectional DC transformer 60, it receives operation information about the current situation from the bidirectional DC transformer 60 and sends a control command to the bidirectional DC transformer 60 to the first integrated control unit 40. The integrated control unit 40 transmits it so that the linked control unit 30 can control the bidirectional DC transformer 60. Meanwhile, if the second integrated control unit 50 has control rights to the bidirectional DC transformer 60, the bidirectional DC transformer 60 can be controlled by transmitting a control command from the second integrated control unit 50 to the linked control unit 30. there is.

출력부(70)는 연계제어부(30)의 운영상태를 출력하여 광역 직류 송전망의 연계상태를 모니터링하도록 할 수 있다. The output unit 70 can output the operating status of the connection control unit 30 to monitor the connection status of the wide-area direct current transmission network.

이하, 구체적인 예시를 통해 광역 직류 송전망 연계 제어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the wide-area direct current transmission network linked control device will be described through specific examples as follows.

먼저, 첫 번째 시나리오로써, 정상 계통 조건에서 양방향 DC 변압기(60)의 운전 전력을 0으로 설정하여 제1 MTDC 송전망(100)과 제2 MTDC 송전망(200) 사이에 전력 교환이 없도록 할 수 있다. 이 경우 제1 MTDC 송전망(100)과 제2 MTDC 송전망(200)에서는 정해진 운전량에 따라 계통 간 전력 교환없이 운영된다. First, as a first scenario, the operating power of the bidirectional DC transformer 60 can be set to 0 under normal grid conditions so that there is no power exchange between the first MTDC transmission network 100 and the second MTDC transmission network 200. In this case, the first MTDC transmission network 100 and the second MTDC transmission network 200 are operated without power exchange between systems according to a set operation amount.

이와 같이 통합제어 상태를 모의한 시험결과는 도 3에 나타난 바와 같이 양방향 DC 변압기(60)는 전력 지령값을 0으로 설정할 경우 전력을 전송하지 않을 수도 있다. 이 때 제1 MTDC 송전망(100)과 제2 MTDC 송전망(200)은 서로 서로 분리되어 운영된다. As shown in FIG. 3, the test results simulating the integrated control state are as follows: When the power command value is set to 0, the bidirectional DC transformer 60 may not transmit power. At this time, the first MTDC transmission network 100 and the second MTDC transmission network 200 are operated separately from each other.

다음 두 번째 시나리오로써, 제2 MTDC 송전망(200)의 4번 전력변환부(P4)에 연계된 AC 계통에 부하량이 증가했으나 DC ㅁ150kV 계통의 신재생 에너지원에서 전력을 증가시킬 수 없는 경우, 제2 통합제어부(50)에서 DC ㅁ200kV 계통의 제1 MTDC 송전망(100)으로부터 양방향 DC 변압기(60)를 이용해 전력을 공급받기로 결정하면, 제2 통합제어부(50)에서는 양방향 DC 변압기(60)에 원하는 전력을 전달하고, 연계제어부(30)는 이러한 정보를 제1 통합제어부(40)에 전달하여 제1 통합제어부(40)에서 새롭게 결정된 지령값으로 제1 MTDC 송전망(100)을 제어하고 연계제어부(30)로 제어명령을 전송하여 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있도록 한다. As the second scenario, when the load on the AC system connected to power conversion unit No. 4 (P4) of the second MTDC transmission network 200 increases, but power cannot be increased from the renewable energy source of the DC ㅁ150kV system, If the second integrated control unit 50 decides to receive power from the first MTDC transmission network 100 of the DC ㅁ200kV system using the bidirectional DC transformer 60, the second integrated control unit 50 uses the bidirectional DC transformer 60 ), and the linkage control unit 30 transfers this information to the first integrated control unit 40 to control the first MTDC transmission network 100 with a command value newly determined by the first integrated control unit 40. Control commands are transmitted to the linkage control unit 30 to control the bidirectional DC transformer 60.

이와 같이 통합제어 상태를 모의 시험한 결과는 도 4에 나타난 바와 같이 실시간 정보를 통해 양방향 DC 변압기(60)를 운용하게 되면 부하량 변화와 같은 상황에서도 광역 직류 송전망을 능동적으로 제어할 수 있어 안정적인 계통 운영이 가능하게 된다. As shown in FIG. 4, the result of simulating the integrated control state is that when the bidirectional DC transformer 60 is operated through real-time information, the wide-area DC transmission network can be actively controlled even in situations such as load changes, thereby ensuring stable system operation. This becomes possible.

세 번째 시나리오로써, 두 번째 시나리오와 같이 운전되고 있는 상황에서 제2 MTDC 송전망(200)의 신재생 에너지원의 출력 증가하게 되어 제1 MTDC 송전망(100)에서 양방향 DC 변압기(60)를 통해 증가된 전력을 수용하기로 결정하면, 제2 통합제어부(50)는 양방향 DC 변압기(60)에 원하는 전력을 전달하고, 연계제어부(30)는 이러한 정보를 제1 통합제어부(40)에 전달하여 제1 통합제어부(40)에서 새롭게 결정된 전력 지령값으로 제1 MTDC 송전망(100)을 제어하고 양방향 DC 변압기(60)의 제어명령을 연계제어부(30)로 전송한다. As a third scenario, in a situation where it is operated like the second scenario, the output of the renewable energy source of the second MTDC transmission network 200 increases, so that the output increased through the bidirectional DC transformer 60 in the first MTDC transmission network 100. If it is decided to accept the power, the second integrated control unit 50 delivers the desired power to the bidirectional DC transformer 60, and the linkage control unit 30 transfers this information to the first integrated control unit 40 to provide the first integrated control unit 40. The integrated control unit 40 controls the first MTDC transmission network 100 with the newly determined power command value and transmits the control command of the bidirectional DC transformer 60 to the linked control unit 30.

이와 같이 통합제어 상태를 모의 시험한 결과는 도 5에 나타난 바와 같이 양방향 DC 변압기(60)는 양방향 전력 전송이 가능하고 고속 전력 제어가 가능하기 때문에 실시간 정보를 통해 양방향 DC 변압기(60)를 통해 다양한 상황에서 광역 직류 송전망을 효과적으로 운영할 수 있게 된다. As shown in FIG. 5, the results of simulating the integrated control state are as follows. Since the bidirectional DC transformer 60 is capable of bidirectional power transmission and high-speed power control, various functions can be controlled through the bidirectional DC transformer 60 through real-time information. In this situation, the wide-area direct current transmission network can be operated effectively.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광역 직류 송전망 연계 제어장치에 따르면, MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망간 DC 계통을 양방향 DC 변압기를 통해 연계하여 광역 직류 송전망을 연계 제어하여 원활한 전력 전송이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 다양한 계통의 상황에 능동적으로 대응하여 안정적으로 운영할 수 있어 전체 계통의 안정성 및 유연성, 신뢰성을 높일 수 있다. As described above, according to the wide-area direct current transmission network linkage control device according to the embodiment of the present invention, the DC system between MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission networks is linked through a bi-directional DC transformer to control the wide-area direct current transmission network for smooth power transmission. Not only can this be achieved, but it can also be operated stably by actively responding to various system situations, thereby increasing the stability, flexibility, and reliability of the entire system.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 6 is a flowchart for explaining a wide-area direct current transmission network connection control method according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 직류 송전망 연계 제어방법에서는 먼저, 연계제어부(30)가 DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 상태정보를 수집한다(S10). As shown in FIG. 6, in the wide area DC transmission network linkage control method according to an embodiment of the present invention, first, the linkage control unit 30 collects status information of the DC system and status information of the bidirectional DC transformer 60 (S10) ).

여기서, DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the status information of the DC system may include one or more of the presence or absence of system/equipment failure, transmission amount, load amount, and operation method.

본 실시예에서 양방향 DC 변압기(60)는 1차측에 제1 MTDC 송전망(100)의 DC 계통과 연결되고, 2차측에 제2 MTDC 송전망(200)의 DC 계통과 연결되어 DC 계통 간을 연계할 수 있다. In this embodiment, the bidirectional DC transformer 60 is connected to the DC system of the first MTDC transmission network 100 on the primary side, and is connected to the DC system of the second MTDC transmission network 200 on the secondary side to connect the DC systems. You can.

따라서 제1 MTDC 송전망(100)에서 제2 MTDC 송전망(200)으로 전력을 변환할 수도 있고, 제2 MTDC 송전망(200)에서 제1 MTDC 송전망(100)으로 전력을 변환할 수도 있다. Therefore, power may be converted from the first MTDC transmission network 100 to the second MTDC transmission network 200, or power may be converted from the second MTDC transmission network 200 to the first MTDC transmission network 100.

본 실시예에서 제1 MTDC 송전망(100)은 ㅁ200kV 의 3-단자 HVDC 송전망이고, 제2 MTDC 송전망(200)은 3-단자 HVDC 송전망으로써, 각각 AC 그리드(Grid)와 윈드팜(Wind Farm) 등 다수의 전원이 연계될 수 있다. In this embodiment, the first MTDC transmission network 100 is a 3-terminal HVDC transmission network of ㅁ200kV, and the second MTDC transmission network 200 is a 3-terminal HVDC transmission network, which consists of an AC grid and a wind farm, respectively. Multiple power sources can be connected.

S10 단계에서 상태정보를 수집한 후 연계제어부(30)는 수집된 DC 계통의 상태와 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부와 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여한다(S20). After collecting the status information in step S10, the connection control unit 30 applies the operation strategy of the DC system stored in the storage unit based on the collected status of the DC system and the status of the bi-directional DC transformer to form the first integrated control unit and the second integrated control unit. Control authority is granted by determining the priority of the control unit (S20).

여기서, DC 계통의 운영전략은, 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the operation strategy of the DC system is: rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operation constant for each power conversion unit, normal operation strategy, protection operation standard, protection operation. It may include one or more of the strategies.

또한, 제1 통합제어부(40)는 제1 MTDC 송전망(100)의 전력변환부(P1, P2, P3)와 전력변환부를 각각 제어하는 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보와 제1 MTDC 송전망(100)의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. In addition, the first integrated control unit 40 provides status information of the power conversion unit (P1, P2, P3) of the first MTDC transmission network 100 and the HVDC controller that controls the power conversion unit, respectively, and operation information of the bidirectional DC transformer 60. Based on the operation strategy of the first MTDC transmission network 100, the power amount and operation mode for each power conversion unit are determined to control the HVDC controller integrated, and the bidirectional DC transformer 60 can be controlled according to the control authority.

그리고, 제2 통합제어부(50)는 제2 MTDC 송전망(200)의 전력변환부(P4, P5, P6)와 전력변환부를 각각 제어하는 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보와 제2 MTDC 송전망(200)의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 제어권에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어할 수 있다. In addition, the second integrated control unit 50 provides status information of the power conversion unit (P4, P5, P6) of the second MTDC transmission network 200 and the HVDC controller that controls the power conversion unit, respectively, and operation information of the bidirectional DC transformer 60. Based on the operation strategy of the and second MTDC transmission network 200, the power amount and operation mode for each power conversion unit are determined to control the HVDC controller integrated, and the bidirectional DC transformer 60 can be controlled according to the control authority.

예를 들어, 양방향 DC 변압기(60)를 제어하기 위한 1순위 제어권을 제1 통합제어부(40)가 갖고 2순위 제어권을 제2 통합제어부(50)가 가지는 경우, 정상상태에서 양방향 DC 변압기(60)의 전체 운전은 제1 통합제어부(40)가 갖지만, 제1 통합제어부(40)에 문제가 발생하게 되면 양방향 DC 변압기(60)의 제어권은 2순위 제어권을 갖는 제2 통합제어부(50)가 갖게 된다. For example, when the first integrated control unit 40 has the first priority control right to control the two-way DC transformer 60 and the second integrated control unit 50 has the second priority control right, the two-way DC transformer 60 in a normal state. ) The entire operation of the system is carried out by the first integrated control unit 40, but if a problem occurs in the first integrated control unit 40, the second integrated control unit 50, which has secondary control rights, takes control of the two-way DC transformer 60. have it

S20 단계에서 우선순위에 따라 제어권을 부여한 후 연계제어부(30)는 제어권에 따라 제1 통합제어부(40)와 제2 통합제어부(50)에 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보를 전송한다(S30). After granting control rights according to priority in step S20, the linkage control unit 30 transmits operation information of the bidirectional DC transformer 60 to the first integrated control unit 40 and the second integrated control unit 50 according to the control rights (S30) ).

만약, 제2 MTDC 송전망(200)에 부하량이 갑자기 증가하여 전력을 더 필요로 하게 된다면 제2 통합제어부(50)는 연계제어부(30)에 현재 제2 MTDC 송전망(200)의 DC 계통의 상태정보를 주고 제2 MTDC 송전망(200)으로 전력을 증가시켜 보낼 것을 요청할 수 있다. If the load on the second MTDC transmission network 200 suddenly increases and more power is required, the second integrated control unit 50 provides status information of the current DC system of the second MTDC transmission network 200 to the connection control unit 30. You can request to increase the power and send it to the second MTDC transmission network 200.

이때, 양방향 DC 변압기(60)의 제어권을 제1 통합제어부(40)가 가지고 있다면, 양방향 DC 변압기(60)로부터 현재 상황에 대한 운전정보를 전송한다. At this time, if the first integrated control unit 40 has control of the bidirectional DC transformer 60, operation information about the current situation is transmitted from the bidirectional DC transformer 60.

여기서, 양방향 DC 변압기(60)의 운전정보는 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the operation information of the bidirectional DC transformer 60 may include one or more of the amount of connected operation, presence of failure, and operation mode.

S30 단계에서 운전정보를 전송한 후 연계제어부(30)는 제어권에 따라 제1 통합제어부(40)로부터 제어명령을 수신한다(S40). After transmitting the driving information in step S30, the linked control unit 30 receives a control command from the first integrated control unit 40 according to control authority (S40).

한편, 제2 통합제어부(50)가 양방향 DC 변압기(60)의 제어권을 가지고 있다면 제2 통합제어부(50)로부터 제어명령을 수신 받을 수 있다. Meanwhile, if the second integrated control unit 50 has control rights to the bidirectional DC transformer 60, it can receive control commands from the second integrated control unit 50.

여기서, 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. Here, the control command may include one or more of a start/stop command, operation amount, and operation mode.

S40 단계에서 제어명령을 수신 받으면 연계제어부(30)는 제어명령에 따라 양방향 DC 변압기(60)를 제어한다(S50). Upon receiving the control command in step S40, the linkage control unit 30 controls the bidirectional DC transformer 60 according to the control command (S50).

S50 단계에서 연계제어부(30)가 양방향 DC 변압기(60)를 제어한 후 운영상태를 출력부를 통해 출력하여 광역 직류 송전망의 연계상태를 모니터링하도록 할 수 있다(S60). In step S50, the connection control unit 30 controls the bidirectional DC transformer 60 and then outputs the operating status through the output unit to monitor the connection status of the wide-area DC transmission network (S60).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광역 직류 송전망 연계 제어방법에 따르면, MTDC(Multi-terminal HVDC) 송전망간 DC 계통을 양방향 DC 변압기를 통해 연계하여 광역 직류 송전망을 연계 제어하여 원활한 전력 전송이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 다양한 계통의 상황에 능동적으로 대응하여 안정적으로 운영할 수 있어 전체 계통의 안정성 및 유연성, 신뢰성을 높일 수 있다. As described above, according to the wide-area DC transmission network linkage control method according to the embodiment of the present invention, the DC system between MTDC (Multi-terminal HVDC) transmission networks is linked through a bi-directional DC transformer to link and control the wide-area DC transmission network to ensure smooth power transmission. Not only can this be achieved, but it can also be operated stably by actively responding to various system situations, thereby increasing the stability, flexibility, and reliability of the entire system.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented, for example, as a method or process, device, software program, data stream, or signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), implementations of the features discussed may also be implemented in other forms (eg, devices or programs). The device may be implemented with appropriate hardware, software, firmware, etc. The method may be implemented in a device such as a processor, which generally refers to a processing device that includes a computer, microprocessor, integrated circuit, or programmable logic device. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDAs”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

10 : 상태정보 수집부
20 : 저장부
30 : 연계제어부
40 : 제1 통합제어부
50 : 제2 통합제어부
60 : 양방향 DC 변압기
70 : 출력부
100 : 제1 MTDC 송전망
200 : 제2 MTDC 송전망10: Status information collection unit
20: storage unit
30: Linkage control unit
40: 1st integrated control unit
50: second integrated control unit
60: Bidirectional DC transformer
70: output unit
100: 1st MTDC transmission network
200: 2nd MTDC transmission network

Claims (14)

제1 MTDC 송전망과 제2 MTDC 송전망의 DC 계통 간을 연계하는 양방향 DC 변압기;
상기 제1 MTDC 송전망과 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 제1 통합제어부;
상기 제2 MTDC 송전망과 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 제2 통합제어부;
상기 DC 계통의 상태정보와 상기 양방향 DC 변압기의 상태정보를 수집하는 상태정보 수집부;
상기 DC 계통의 운영전략을 저장하는 저장부;
상기 상태정보 수집부를 통해 수집한 상기 DC 계통의 상태와 상기 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 상기 저장부에 저장된 상기 DC 계통의 운영전략을 적용하여 상기 제1 통합제어부와 상기 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하고, 상기 제어권에 따라 상기 제1 통합제어부와 상기 제2 통합제어부에 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보를 전송하며, 상기 제1 통합제어부와 상기 제2 통합제어부로부터 전송되는 제어명령에 따라 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 연계제어부; 및
상기 연계제어부의 운영상태를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
A bidirectional DC transformer connecting the DC systems of the first MTDC transmission network and the second MTDC transmission network;
A first integrated control unit that controls the first MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer;
A second integrated control unit that controls the second MTDC transmission network and the bidirectional DC transformer;
A status information collection unit that collects status information of the DC system and status information of the bidirectional DC transformer;
a storage unit that stores the operation strategy of the DC system;
Based on the status of the DC system collected through the status information collection unit and the status of the bidirectional DC transformer, the operation strategy of the DC system stored in the storage unit is applied to give priority to the first integrated control unit and the second integrated control unit. Control rights are granted by determining the priority, and according to the control rights, operation information of the bidirectional DC transformer is transmitted to the first integrated control unit and the second integrated control unit, and the operation information transmitted from the first integrated control unit and the second integrated control unit is transmitted. A linked control unit that controls the bidirectional DC transformer according to control commands; and
A wide-area direct current transmission network linkage control device comprising: an output unit that outputs the operating status of the linkage control unit.
 제 1항에 있어서, 상기 제1 통합제어부는, 상기 제1 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보와 상기 제1 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 상기 제어권에 따라 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
The method of claim 1, wherein the first integrated control unit converts power based on status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the first MTDC transmission network, operation information of the bidirectional DC transformer, and an operation strategy of the first MTDC transmission network. A wide-area direct current transmission network-connected control device characterized in that it determines the power amount and operation mode for each unit, controls the HVDC controller in an integrated manner, and controls the bidirectional DC transformer according to the control authority.
 제 1항에 있어서, 상기 제2 통합제어부는, 상기 제2 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보와 상기 제2 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 상기 제어권에 따라 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
The method of claim 1, wherein the second integrated control unit converts power based on status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the second MTDC transmission network, operation information of the bidirectional DC transformer, and an operation strategy of the second MTDC transmission network. A wide-area direct current transmission network-connected control device characterized in that it determines the power amount and operation mode for each unit, controls the HVDC controller in an integrated manner, and controls the bidirectional DC transformer according to the control authority.
 제 1항에 있어서, 상기 DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
The control device according to claim 1, wherein the status information of the DC system includes one or more of system/equipment failure, power transmission amount, load amount, and operation method.
 제 1항에 있어서, 상기 DC 계통의 운영전략은, 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
According to claim 1, the operation strategy of the DC system is: rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operation constant for each power conversion unit, normal operation strategy, and protection. A wide-area direct current transmission network-linked control device characterized by including at least one of operation standards and protection operation strategies.
 제 1항에 있어서, 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보는, 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
The control device linked to a wide-area DC transmission network according to claim 1, wherein the operation information of the bidirectional DC transformer includes one or more of the amount of connected operation, presence of failure, and operation mode.
 제 1항에 있어서, 상기 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어장치.
The control device according to claim 1, wherein the control command includes one or more of a start/stop command, an operation amount, and an operation mode.
 연계제어부가 DC 계통의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 상태정보를 수집하는 단계;
상기 연계제어부가 수집된 상기 DC 계통의 상태와 상기 양방향 DC 변압기의 상태를 기반으로 저장부에 저장된 상기 DC 계통의 운영전략을 적용하여 제1 통합제어부와 제2 통합제어부의 우선순위를 결정하여 제어권을 부여하는 단계;
상기 연계제어부가 상기 제어권에 따라 상기 제1 통합제어부와 상기 제2 통합제어부에 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보를 전송하는 단계;
상기 연계제어부가 상기 제어권에 따라 상기 제1 통합제어부와 상기 제2 통합제어부로부터 제어명령을 전송받아 상기 양방향 DC 변압기를 제어하는 단계; 및
상기 연계제어부가 운영상태를 출력부를 통해 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
A connection control unit collecting status information of the DC system and status information of the bidirectional DC transformer;
The linked control unit determines the priorities of the first integrated control unit and the second integrated control unit by applying the operation strategy of the DC system stored in the storage unit based on the collected status of the DC system and the status of the bidirectional DC transformer, thereby determining the control authority. granting;
The linked control unit transmitting operation information of the bidirectional DC transformer to the first integrated control unit and the second integrated control unit according to the control authority;
The linked control unit controlling the bidirectional DC transformer by receiving control commands from the first integrated control unit and the second integrated control unit according to the control authority; and
A wide area direct current transmission network linkage control method comprising: the linkage control unit outputting an operation status through an output unit.
 제 8항에 있어서, 상기 제1 통합제어부는, 제1 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보와 상기 제1 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 상기 제어권에 따라 상기 양방향 DC 변압기에 상기 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
The method of claim 8, wherein the first integrated control unit controls each power conversion unit based on status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the first MTDC transmission network, operation information of the bidirectional DC transformer, and an operation strategy of the first MTDC transmission network. A control method linked to a wide-area direct current transmission network, characterized in that the HVDC controller is integratedly controlled by determining the amount of power and the operation mode, and the control command is transmitted to the bidirectional DC transformer according to the control authority.
 제 8항에 있어서, 상기 제2 통합제어부는, 제2 MTDC 송전망의 전력변환부와 HVDC 제어기의 상태정보와 양방향 DC 변압기의 운전정보와 상기 제2 MTDC 송전망의 운영전략을 기반으로 전력변환부별 전력량과 운전모드를 결정하여 HVDC 제어기를 통합 제어하고, 상기 제어권에 따라 상기 양방향 DC 변압기에 상기 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
The method of claim 8, wherein the second integrated control unit determines the amount of power for each power conversion unit based on the status information of the power conversion unit and the HVDC controller of the second MTDC transmission network, the operation information of the bidirectional DC transformer, and the operation strategy of the second MTDC transmission network. A wide-area direct current transmission network linkage control method, characterized in that the HVDC controller is integratedly controlled by determining the operation mode, and the control command is transmitted to the bidirectional DC transformer according to the control authority.
 제 8항에 있어서, 상기 DC 계통의 상태정보는, 계통/설비 고장 유무, 송전량, 부하량, 운전 방법 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
The method of claim 8, wherein the status information of the DC system includes one or more of system/equipment failure, power transmission amount, load amount, and operation method.
 제 8항에 있어서, 상기 DC 계통의 운영전략은, 정격 전력/전압, 최대/최소 운전 전력, 최대/최소 DC 운전 전압, 각 전력변환부 별 정격 및 최대/최소 운전 정수, 정상 운영 전략, 보호동작 기준, 보호 운영전략 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
According to claim 8, the operation strategy of the DC system is rated power/voltage, maximum/minimum operating power, maximum/minimum DC operating voltage, rating and maximum/minimum operation constant for each power conversion unit, normal operation strategy, and protection. A wide-area direct current transmission network connection control method comprising at least one of operation standards and protection operation strategies.
 제 8항에 있어서, 상기 양방향 DC 변압기의 운전정보는, 연계 운전량, 고장 유무, 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
The control method according to claim 8, wherein the operation information of the bidirectional DC transformer includes one or more of the connected operation amount, failure status, and operation mode.
 제 8항에 있어서, 상기 제어명령은, 기동/정지 명령, 운전량 및 운전모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 직류 송전망 연계 제어방법.
The control method according to claim 8, wherein the control command includes one or more of a start/stop command, an operation amount, and an operation mode.
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