KR20030017842A - System for analyzing failure of power line - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력계통의 고장분석 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전계통 및 배전계통으로부터 계측된 전압/전류 데이터에 대한 다양한 분석정보를 종합적으로 재현표시할 수 있도록 함에 의해, 전력계통의 전반적인 고장분석이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 전력계통의 고장분석 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a failure analysis system of a power system, and more particularly, by comprehensively displaying and displaying various analysis information on voltage / current data measured from a power transmission system and a distribution system, thereby causing an overall failure of the power system. The present invention relates to a failure analysis system of a power system that enables easy analysis.
일반적으로, 지역별로 복잡하게 분포되어 있는 송전선로와 배전선로의 고장상태를 판별하여 고장선로 구간을 고속으로 차단하기 위한 장치로서 디지털 보호계전기가 적용되고 있다.In general, a digital protective relay is applied as a device for discriminating a failure state of a transmission line and a distribution line, which are complicatedly distributed by region, to cut off a fault line section at high speed.
이러한 전력계통의 디지털 보호계전기는 송전선로나 변압기, 모선 등과 같은 송전계통과 배전선로에서 전압 및 전류를 각각 입력받아서 고속 샘플링 처리 및 아날로그/디지털 변환을 거쳐서 디지털 전압/전류의 데이터를 생성하게 되고, 그 디지털 전압/전류의 데이터를 보호 알고리즘에 의해 분석하여 사고의 발생에 의한 고장상태임이 판별되면, 차단기를 통해서 고장구간을 고속으로 차단시킬 수 있도록 되어 있음에 따라, 일반 수용가에 대해 발생하게 될 여러 가지 다양한 안전사고의 위험성을 최소화 시킬 수 있도록 하고 있다.The digital protection relay of the power system receives the voltage and current from the transmission system and the distribution line such as transmission line, transformer, bus, etc., respectively, and generates digital voltage / current data through high-speed sampling processing and analog / digital conversion. When the data of the digital voltage / current is analyzed by the protection algorithm and it is determined that the fault condition is caused by the occurrence of the accident, the breaker section can be blocked at high speed. It minimizes the risk of various safety accidents.
한편, 전력의 중계를 담당하는 변전소에는 송전선로용 디지털 보호계전기와, 배전선로용 디지털 보호계전기, 모선 보호용 계전기, 변압기용 보호계전기가 이용되고 있으며, 이러한 보호계전기는 사고의 발생시에 선로를 차단하도록 하는 고속의 디지털 보호 알고리즘이 적용되어 있는 바, 사고 전후에 입력받은 전압/전류의 데이터를 내부의 메모리에 저장할 수 있도록 되어 있다.On the other hand, in the substations in charge of relaying electric power, digital protective relays for transmission lines, digital protective relays for distribution lines, bus protective relays, and protective relays for transformers are used. High-speed digital protection algorithm is applied, so that the data of voltage / current received before and after an accident can be stored in the internal memory.
그러나, 이러한 디지털 보호계전기는 송전선로 또는 배전선로의 고장상태에 대한 전압/전류의 분석 데이터가 전력계통의 운영 담당자에 의한 임의적인 조작에 따라 각각 개별적으로 표시될 수 있도록 되어 있기 때문에, 그러한 개별적인 표시상태를 통해서는 담당자가 사고원인을 종합적으로 분석하기가 어렵도록 되어 있다는 문제점이 있다.However, these digital protection relays display such individual indications because the analysis data of the voltage / current for the failure state of the transmission line or the distribution line can be displayed individually according to an arbitrary operation by the operator of the power system. The state has a problem that it is difficult for the person in charge to comprehensively analyze the cause of the accident.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그목적은 전력계통의 디지털 계전기로부터 송전선로 및 배전선로의 전압/전류를 분석한 다양한 분석데이터를 종합적인 데이터분석 화면으로서 재현할 수 있도록 하는 전력계통의 고장분석 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to reproduce various analysis data obtained by analyzing voltage / current of a transmission line and a distribution line from a digital relay of a power system as a comprehensive data analysis screen. It is to provide a failure analysis system of a power system.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면,1 is a schematic diagram showing a state in which a failure analysis system of a power system is applied according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전력계통의 고장분석 시스템에 대한 구성을 나타낸 블럭구성도,2 is a block diagram showing the configuration of a failure analysis system of a power system according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전력계통의 고장분석 시스템에 대한 동작을 설명하는 플로우차트,3 is a flowchart illustrating an operation of a failure analysis system of a power system according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따라 전력계통의 고장분석을 위한 종합적인 분석데이터의 초기화면 상태를 예시적으로 나타낸 도면,4 is a diagram illustrating an initial screen state of comprehensive analysis data for failure analysis of a power system according to a first embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따라 사용자에 의해 지정된 영역에서의 분석데이터 화면을 예시적으로 나타낸 도면,FIG. 5 is a diagram showing an analysis data screen in an area designated by a user according to the first embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면,6 is a schematic diagram showing a state in which a failure analysis system of a power system is applied according to a second embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2실시예에 따라 디지털 거리계전기를 이용하여 전력계통의 고장분석을 위한 임피던스의 궤적상태를 예시적으로 나타낸 도면,7 is a diagram illustrating an example of a locus of impedance for failure analysis of a power system using a digital distance relay according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면,8 is a schematic diagram showing a state in which a failure analysis system of a power system is applied according to a third embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 바람직한 제 3실시예에 따라 디지털 전류 차동계전기를 이용한 전력계통의 고장분석을 위한 특성곡선을 예시적으로 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a characteristic curve for failure analysis of a power system using a digital current differential relay according to a third embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10:통신 인터페이스, 12:키보드,10: communication interface, 12: keyboard,
14:좌표입력부, 16,18:입력포트,14: coordinate input unit, 16, 18: input port,
20:하드디스크 드라이브, 22:고장분석 프로그램,20: hard disk drive, 22: failure analysis program,
24:메인보드 유니트, 26:중앙처리 유니트(CPU),24: main board unit, 26: central processing unit (CPU),
28:메모리, 30:그래픽 처리부,28: memory, 30: graphics processing unit,
32:표시부, 100:디지털 보호계전기,32: display unit, 100: digital protective relay,
200:컴퓨터단말, 300:디지털 거리계전기,200: computer terminal, 300: digital distance relay,
400a,400b:디지털 전류 차동계전기.400a, 400b: Digital current differential relay.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 송전선로 및 배전선로 로부터의 전압/전류를 고속 샘플링 및 디지털 변환하여 분석함에 의해 선로의 고장 유무를 판정하기 위한 디지털 계전기를 갖춘 전력계통의 고장분석 장치에 있어서, 상기 디지털 계전기와의 통신에 의해 송전선로 및 배전선로의 고장유무에 대한 다수 종류의 분석 데이터를 수신받는 통신수단과, 상기 분석데이터에 대한 상세정보를 조회하기 위한 데이터 영역을 지정하는 기능입력수단, 상기 디지털 계전기로부터의 다수 종류의 분석 데이터를 단일의 표시화면 상에 종합적으로 표시하기 위해 구동되는 고장분석 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 저장수단, 상기 프로그램 저장수단으로부터의 고장분석 프로그램을 실행시켜 상기 통신수단을 통해 수신받는 디지털 계전기로부터의 분석데이터를 상기 기능입력수단의 지정조작에 따라 데이터 처리하는 데이터 처리수단, 상기 데이터 처리수단에 의해 데이터 처리된 분석결과데이터를 표시하기 위한 그래픽 처리를 수행하는 그래픽 처리수단 및, 상기 그래픽 처리수단을 통해 그래픽 처리된 디지털 계전기로부터의 분석결과데이터를 단일의 표시화면 상에 종합적으로 표시하기 위한 표시수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전력계통의 고장분석 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a failure analysis apparatus of a power system having a digital relay for determining the failure of the line by analyzing the voltage / current from the transmission line and the distribution line by high-speed sampling and digital conversion A communication means for receiving a plurality of types of analysis data on whether there is a failure of a transmission line and a distribution line by communication with the digital relay, and a function of designating a data area for inquiring detailed information about the analysis data. A program storage means for storing a failure analysis program driven for comprehensively displaying input data, multiple types of analysis data from the digital relay on a single display screen, and executing a failure analysis program from the program storage means The digital relay unit received through the communication means Data processing means for performing data processing according to a designated operation of the function input means, graphic processing means for performing graphic processing for displaying the analysis result data processed by the data processing means, and the graphic processing means Provided is a failure analysis system for a power system, characterized in that the display means for displaying the analysis result data from the digital relay processed by the means on a single display screen comprehensively.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히설명한다.Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면이다.That is, FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which a failure analysis system of a power system is applied according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에서는 송전선로 또는 배전선로의 전압/전류를 인가받아서 고속의 샘플링 및 아날로그/디지털 변환을 거쳐서 전압/전류의 디지털 데이터를 생성하고, 그 디지털 전압/전류의 데이터를 보호 알고리즘에 의해 분석하여 전력계통의 고장상태를 판별하는 디지털 보호계전기(100)가 적용된다.As shown in FIG. 1, in the first embodiment of the present invention, digital data of voltage / current is generated through high-speed sampling and analog / digital conversion by applying voltage / current of a transmission line or a distribution line, and the digital The digital protection relay 100 is applied to analyze voltage / current data by a protection algorithm to determine a failure state of the power system.
상기 디지털 보호계전기(100)는 송전선로 또는 배전선로의 고장상태가 판별되면, 라인보호 릴레이(102)를 조작하여 해당 송전선로 또는 배전선로를 차단시키게 된다.When the digital protection relay 100 determines the failure state of the transmission line or the distribution line, the digital protection relay 100 operates the line protection relay 102 to block the transmission line or the distribution line.
한편, 상기 디지털 보호계전기(100)에서는 상기 송전선로 또는 배전선로로부터의 전압/전류 데이터를 보호 알고리즘에 의해 분석함에 의해, 선로의 전압/전류 데이터와, 입/출력 접점상태 데이터, 임피던스 분석데이터, 각 위치별 고장거리 데이터 및, RMS 데이터와 같은 다양한 분석데이터를 발생하게 된다.On the other hand, the digital protection relay 100 by analyzing the voltage / current data from the transmission line or distribution line by a protection algorithm, the voltage / current data of the line, input / output contact state data, impedance analysis data, Various analysis data such as failure distance data and RMS data for each location are generated.
동 도면에서, 컴퓨터단말(200)에서는 상기 디지털 보호계전기(100)와 RS-232C 등과 같은 통신방식의 통신케이블에 의해 유선으로 연결되고서, 그 디지털 보호계전기(100)로부터 발생되는 다양한 분석데이터를 입력받아 고장분석 프로그램 모듈의 구동에 의해 각 분석데이터 즉, 선로의 전압/전류 데이터와, 입/출력 접점상태 데이터, 임피던스 데이터, 각 위치별 고장거리 데이터 및, RMS 데이터를 단일의 표시화면 상에 종합적으로 표시하게 된다.In the figure, the computer terminal 200 is wired by a communication cable of the communication method such as the digital protective relay 100 and RS-232C, and various analysis data generated from the digital protective relay 100 Each analysis data, i.e. line voltage / current data, input / output contact status data, impedance data, fault distance data for each position, and RMS data are inputted on a single display screen by driving the fault analysis program module. It will be displayed comprehensively.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전력계통의 고장분석 시스템에 대한 구성을 나타낸 블럭구성도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a failure analysis system of a power system according to a first embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 전력계통의 고장분석 시스템은 통신 인터페이스(10)와, 키보드(12), 좌표 입력부(14), 입력포트(16,18), 하드디스크 드라이브(20), 중앙처리 유니트(CPU)(26)가 탑재된 메인보드 유니트(24), 메모리(28), 그래픽 처리부(30) 및, 표시부(32)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the failure analysis system of the power system according to the first embodiment of the present invention includes a communication interface 10, a keyboard 12, a coordinate input unit 14, input ports 16, 18, And a hard disk drive 20, a motherboard unit 24 on which a central processing unit (CPU) 26 is mounted, a memory 28, a graphics processing unit 30, and a display unit 32.
동 도면에서, 상기 통신 인터페이스(10)는 RS-232C 등과 같은 통신방식의 통신케이블에 의해 연결된 상기 디지털 보호계전기(100)로부터의 분석 데이터를 수신받게 된다.In the figure, the communication interface 10 receives the analysis data from the digital protective relay 100 connected by a communication cable of a communication method such as RS-232C.
상기 키보드(12)는 입력포트(16)를 통하여 전력계통의 고장분석을 위한 입력정보를 작성하기 위해 조작되는 것이고, 상기 좌표입력부(14)는 입력포트(18)를 통하여 전력계통의 고장분석에 필요한 화면 상의 좌표입력정보를 작성하기 위한 것으로서, 소위 "마우스 장치"라고 칭해진다.The keyboard 12 is operated to create input information for failure analysis of the power system through the input port 16, and the coordinate input unit 14 is used to analyze the failure of the power system through the input port 18. It is for creating necessary coordinate input information on the screen, which is called a "mouse device".
또한, 상기 하드디스크 드라이브(20)는 해당 컴퓨터단말(200)의 시스템 운영을 위한 윈도우즈나 리눅스 등과 같은 시스템 운영프로그램과, 상기 디지털 보호계전기(100)로부터 수신받은 전력계통의 분석 데이터를 단일의 표시화면 상에 그래픽 형태로 종합적으로 표시하기 위한 고장분석 프로그램(22)이 저장되어 있다.In addition, the hard disk drive 20 is a single display of the system operating program, such as Windows or Linux for the system operation of the computer terminal 200 and the analysis data of the power system received from the digital protection relay 100. The failure analysis program 22 for comprehensively displaying in graphic form on the screen is stored.
동 도면에서, 상기 메인보드 유니트(24)는 중앙처리 유니트(26)의 연산처리 하에 상기 하드디스크 드라이브(20)로부터의 고장분석 프로그램(22)을 실행하여 상기 통신 인터페이스(10)를 통해 수신받는 디지털 보호계전기(100)로부터의 각종 분석 데이터를 단일의 표시화면 상에 재현이 가능한 종합적인 그래픽 화면으로서 데이터 처리하게 된다.In the same figure, the main board unit 24 executes the failure analysis program 22 from the hard disk drive 20 under the arithmetic processing of the central processing unit 26 to receive the communication through the communication interface 10. Various analysis data from the digital protective relay 100 are processed as a comprehensive graphic screen which can be reproduced on a single display screen.
여기서, 상기 메인보드 유니트(24)에서는 상기 표시부(32) 상에 상기 송전선로 또는 배전선로의 전압/전류값과 이벤트 데이터, 디지털 입/출력 접점상태의 데이터에 대한 특성곡선 및 분석데이터가 종합적으로 단일화면 상에 표시되도록 데이터 처리하는 상태에서, 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)로부터 소정의 분석 데이터영역을 지정하는데 따른 영역지정 정보를 입력받게 되면, 그 지정된 데이터영역의 전압/전류 분석데이터와, 임피던스 값의 벡터 다이어그램, 위상각 데이터가 단일의 화면 상에 종합적으로 표시되도록 데이터 처리하게 된다.Here, in the main board unit 24, characteristic curves and analysis data for the voltage / current value and event data of the transmission line or the distribution line, and the data of the digital input / output contact state are comprehensively displayed on the display unit 32. In the state of processing data to be displayed on a single screen, when the area designation information for designating a predetermined analysis data area is received from the keyboard 12 or the coordinate input unit 14, voltage / current analysis of the designated data area is performed. The data, the vector diagram of the impedance value, and the phase angle data are processed so that they are collectively displayed on a single screen.
상기 메모리(28)는 상기 디지털 보호계전기(100)로부터 수신받은 각종의 분석 데이터값과, 그 분석 데이터의 데이터 처리 결과로 산출되는 그래픽 화면의 데이터 파라미터값을 임시 저장하기 위한 것이다.The memory 28 is for temporarily storing various analysis data values received from the digital protection relay 100 and data parameter values of a graphic screen calculated as a result of the data processing of the analysis data.
상기 그래픽 처리부(30)는 상기 메인보드 유니트(24)의 데이터 처리에 따라 각종의 분석데이터를 그래픽 처리하기 위한 것이고, 상기 표시부(32)는 상기 그래픽 처리부(30)의 그래픽 처리하에서 전력계통의 송전선로 또는 배전선로에 대한 전압/전류 데이터와 입/출력 접점상태 데이터(즉, 디지털 입/출력 데이터), 이벤트 데이터를 단일의 화면 상에 종합적으로 표시하게 된다.The graphic processor 30 is for graphic processing of various analysis data according to the data processing of the motherboard unit 24, the display unit 32 is a power transmission line of the power system under the graphic processing of the graphic processor 30 Voltage / current data, input / output contact status data (ie, digital input / output data), and event data of a furnace or a distribution line are collectively displayed on a single screen.
단, 상기 이벤트 데이터는 상기 디지털 보호계전기(100)의 보호기능 들의 상태를 표시하기 위한 것이고, 상기 디지털 출력 데이터는 상기 디지털보호계전기(100)의 이벤트 데이터들의 논리연산을 통해서 실제적으로 외부에 결과를 보내는 저점들의 상태를 나타낸 데이터이며, 상기 디지털 입력 데이터는 외부로부터 디지털 보호계전기(100)에 입력되는 접점들의 상태를 나타낸 데이터에 해당된다.However, the event data is for displaying the status of the protection functions of the digital protective relay 100, the digital output data is actually output to the outside through the logical operation of the event data of the digital protective relay 100 Data indicating the state of the low point to send, the digital input data corresponds to the data indicating the state of the contacts input to the digital protective relay 100 from the outside.
여기서, 상기 표시부(32)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전압 및 전류값에 대한 특성곡선과, 디지털 입/출력 데이터에 대한 특성곡선 및, 이벤트 데이터를 고장분석을 위한 초기화면으로서 종합적으로 표시하게 된다.As shown in FIG. 4, the display unit 32 collectively displays characteristic curves for voltage and current values, characteristic curves for digital input / output data, and event data as an initial screen for failure analysis. Done.
또한, 상기 표시부(32) 상에 표시된 전압/전류값의 특성곡선과, 디지털 입/출력 데이터에 대한 특성곡선, 이벤트 데이터가 종합적으로 표시된 초기화면 상에서 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)의 입력조작에 의해 특정한 특성곡선 영역을 지정하게 되면, 상기 표시부(32) 상에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)에 의해 지정된 특성곡선 영역에 대한 전압값과 전류값, 디지털 입/출력 데이터에 대한 수치가 구체적으로 표시됨과 더불어, 해당 표시화면 상에 지정된 영역의 전압/전류값에 대한 주파수 분석값으로서의 임피던스에 대한 벡터 다이어그램, 해당 영역에서의 각 상에 대한 위상각과 RMS, 임피던스, 전력값의 고장분석 데이터에 대한 수치가 종합적으로 표시되도록 한다.Further, the characteristic curve of the voltage / current value displayed on the display unit 32, the characteristic curve for the digital input / output data, and the event data are collectively displayed on the initial screen of the keyboard 12 or the coordinate input unit 14. When a specific characteristic curve region is designated by an input operation, as illustrated in FIG. 5, the voltage value and the current for the characteristic curve region designated by the keyboard 12 or the coordinate input unit 14 are displayed on the display unit 32. Value and digital input / output data are displayed in detail, as well as a vector diagram of the impedance as a frequency analysis value for the voltage / current value of the specified area on the corresponding display screen, and the phase for each phase in that area. The numerical values of the failure analysis data of the angles, RMS, impedance, and power values are displayed in a comprehensive manner.
또한, 도 5에서 상기 전압/전류값과 디지털 입/출력 데이터의 수치와, 벡터 다이어그램, 각 상의 고장분석 데이터에 대한 수치가 상기 표시부(32)의 단일 화면 상에 종합적으로 표시된 상태에서, 상기 표시부(32)의 단일 화면 상에는 이벤트 감별 시점에서의 샘플위치와, 고장거리가 구체적으로 표시되는 바, 상기 고장거리는총 선로의 임피던스와 고장발생시의 임피던스 비를 통해서 파악되는 거리에 해당된다.In addition, in the state in which the numerical values of the voltage / current value and the digital input / output data, the vector diagram, and the failure analysis data of each phase are collectively displayed on a single screen of the display unit 32 in FIG. On the single screen of (32), the sample position at the time of event discrimination and the fault distance are displayed in detail, and the fault distance corresponds to the distance identified through the impedance ratio of the total line and the impedance at the time of the fault occurrence.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제 1실시예에 따른 동작에 대해 도 3의 플로우트를 참조하여 상세히 설명한다.Next, an operation according to the first embodiment of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the float of FIG. 3.
먼저, 소정의 송전선로 또는 배전선로에 배치되어 있는 디지털 보호계전기(100)는 해당 송전선로 또는 배전선로로부터 전압/전류값을 입력받아 고속 샘플링을 거쳐서 아날로그/디지털 변환을 수행함에 의해, 디지털 전압/전류 데이터를 생성하게 되고, 그 디지털 전압/전류 데이터를 자체적인 보호 알고리즘을 거쳐서 분석함에 의해 다양한 분석 데이터를 발생하게 된다.First, the digital protection relay 100 disposed on a predetermined transmission line or distribution line receives a voltage / current value from the transmission line or distribution line and performs analog / digital conversion through high-speed sampling, thereby performing digital voltage / Current data is generated and various analysis data are generated by analyzing the digital voltage / current data through its own protection algorithm.
그 상태에서, 컴퓨터단말(200)에서는 상기 디지털 보호계전기(100)와 RS-232C 등과 같은 통신케이블과 연결되고서, 그 디지털 보호계전기(100)로부터 선로의 전압/전류 데이터와, 입/출력 접점상태 데이터, 임피던스 분석데이터, 위치별 고장거리 데이터, RMS 데이터를 입력받게 된다(단계 S10).In this state, the computer terminal 200 is connected to the digital protective relay 100 and a communication cable such as RS-232C, and the voltage / current data of the line and the input / output contact point from the digital protective relay 100. Status data, impedance analysis data, location-specific failure distance data, and RMS data are received (step S10).
상기 컴퓨터단말(200)의 메인보드 유니트(24)에서는 중앙처리 유니트(26)의 연산처리 하에서 하드디스크 드라이브(20)에 저장된 고장분석 프로그램(22)을 실행하여 통신 인터페이스(10)를 통해 입력받은 상기 디지털 보호계전기(100)로부터의 분석 데이터를 데이터 처리함에 의해, 단일의 표시화면 상에 각종 분석 데이터가 종합??으로 표시되도록 하기 위해 그래픽 처리부(30)를 통한 그래픽 처리를 수행하게 된다(단계 S11).The motherboard unit 24 of the computer terminal 200 executes the failure analysis program 22 stored in the hard disk drive 20 under the arithmetic processing of the central processing unit 26 to receive the input via the communication interface 10. By processing the analysis data from the digital protective relay 100, graphic processing is performed through the graphic processing unit 30 to display various analysis data on a single display screen as a whole (step) S11).
그에 따라, 표시부(32)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 그래픽처리부(30)에 의해 그래픽 처리에 따라 고장분석 프로그램의 구동에 의한 단일한 표시화면 상에 전압/전류값과, 이벤트 데이터, 디지털 입/출력 접점상태의 데이터가 종합적으로 표시된다(단계 S12).Accordingly, as shown in FIG. 4, the display unit 32 displays the voltage / current value, the event data, and the like on the single display screen driven by the graphics processing unit 30 according to the graphics processing. The data of the digital input / output contact states are collectively displayed (step S12).
그 상태에서, 상기 메인보드 유니트(24)에서는 상기 고장분석 프로그램(22)의 실행하에서 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)의 입력조작에 의해 상기 표시부(32) 상에 표시되는 분석 데이터 중에서 특정한 데이터 영역을 지정하였는 지의 여부를 판정하게 된다(단계 S13).In this state, the main board unit 24 specifies among analysis data displayed on the display unit 32 by input operation of the keyboard 12 or coordinate input unit 14 under execution of the failure analysis program 22. It is determined whether or not a data area is designated (step S13).
상기 판단 결과, 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)에 의해 상기 표시부(32)의 분석 데이터 중에서 특정한 데이터 영역을 지정하였다고 판단되면, 상기 메인보드 유니트(24)에서는 지정된 데이터 영역에 대한 분석 데이터를 데이터 처리함에 따라, 상기 표시부(32) 상에 도 5에 도시된 바와 같이, 지정된 데이터 영역의 전압/전류값에 대한 수치와, 디지털 입/출력 데이터에 대한 수치가 표시되도록 함과 동시에, 해당 데이터 영역에서의 임피던스 크기에 대한 벡터 다이어그램을 구성하여 표시하고, 해당 데이터 영역의 고장분석 데이터로서 위상각과, RMS, 임피던스, 전력상태가 종합적으로 표시되도록 하게 된다(단계 S14).As a result of the determination, if it is determined by the keyboard 12 or the coordinate input unit 14 that a specific data area is designated among the analysis data of the display unit 32, the main board unit 24 analyzes the data area of the designated data area. As the data is processed, as shown in FIG. 5 on the display unit 32, the numerical value for the voltage / current value of the designated data area and the numerical value for the digital input / output data are displayed. A vector diagram of the magnitude of impedance in the data area is constructed and displayed, and phase angle, RMS, impedance, and power state are collectively displayed as the failure analysis data of the corresponding data area (step S14).
그에 따라, 전력계통의 고장분석 관리자는 상기 표시부(32) 상에 표시되는 고장분석 상태의 표시화면을 통해서 송전선로 또는 배전선로의 고장의 종류와, 고장파형의 형태, 고장 당시의 보호계전기의 입/출력 접점상태, 고장위치, 각 데이터 영역별 고장정보를 종합적으로 판단할 수 있게 된다.Accordingly, the failure analysis manager of the power system, through the display screen of the failure analysis state displayed on the display unit 32, the type of failure of the transmission line or the distribution line, the shape of the failure waveform, and the input of the protection relay at the time of the failure. It is possible to comprehensively determine the output contact status, fault location, and fault information for each data area.
그 상태에서, 상기 메인보드 유니트(24)에서는 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)가 상기 고장분석 프로그램(22)의 실행을 종료하기 위한 입력조작을 수행하는 지의 여부를 판단하게 된다(단계 S15).In this state, the motherboard unit 24 judges whether the keyboard 12 or the coordinate input unit 14 performs an input operation for terminating the execution of the failure analysis program 22 (step S15).
상기 판단 결과, 상기 메인보드 유니트(24)는 상기 키보드(12) 또는 좌표입력부(14)가 상기 고장분석 프로그램(22)의 실행을 종료하기 위한 입력조작을 수행하고 있다고 판단되면, 해당 고장분석 프로그램의 실행을 종료시키게 된다(단계 S16).As a result of the determination, when it is determined that the keyboard 12 or the coordinate input unit 14 is performing an input operation for terminating execution of the failure analysis program 22, the corresponding failure analysis program The execution of this is terminated (step S16).
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 대해 상세히 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면이다.That is, Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which the failure analysis system of the power system is applied according to the second embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전력계통의 고장분석 시스템에서 디지털 거리계전기(300)는 송전선로 또는 배전선로 로부터의 전압/전류값을 고속으로 샘플링하고, 아날로그/디지털변환 처리하여 디지털 전압/전류 데이터를 생성함에 의해, 보호구간의 선로 임피던스에 의해 고장 발생시의 전압/전류에 대한 임피던스의 값을 나누어 총 선로길이에 따른 임피던스 분과 사고 발생시의 임피던스와의 비에 의해 선로의 고장을 계측하게 된다.As shown in FIG. 6, in the failure analysis system of the power system according to the second embodiment of the present invention, the digital distance relay 300 samples the voltage / current values from the transmission line or the distribution line at high speed, and performs analog / By digitally converting and generating digital voltage / current data, the impedance value for voltage / current at the time of failure is divided by the line impedance of the protection section, and the ratio between impedance according to the total line length and impedance at the time of accident The failure of the line is measured.
상기 디지털 거리계전기(300)는 송전선로 또는 배전선로 상의 전압/전류와, 임피던스, 전력 등을 미터링(Metering)하는 기능과, 트립(Trip) 상태 등의 이벤트를 기록하는 기능 등을 구비하고 있다.The digital distance relay 300 includes a function of metering voltage / current, a impedance, power, and the like on a transmission line or a distribution line, and a function of recording an event such as a trip state.
동 도면에서, 컴퓨터단말(200)은 RS-232C 등과 같은 통신방식의 통신케이블에 의해 상기 디지털 거리계전기(300)와 유선으로 연결되고서, 해당 디지털 거리계전기(300)로부터 디지털 전압/전류 데이터와, 입/출력 접점상태 데이터, 임피던스 분석 데이터, 위치별 고장거리 데이터, RMS 데이터와 같은 분석 데이터를 입력받아서, 단일의 표시화면을 통해 전압/전류값과, 디지털 입/출력 데이터, 임피던스 궤적의 벡터 다이어그램, 위상각과 RMS 및 임피던스, 전력과 같은 고장분석 데이터를 종합적으로 표시하게 된다.In the figure, the computer terminal 200 is wired to the digital distance relay 300 by a communication cable of a communication method such as RS-232C, and the like, and the digital voltage / current data from the digital distance relay 300; Analyze data such as input / output contact status data, impedance analysis data, location-specific fault distance data, RMS data, and input the voltage / current value, digital input / output data, and impedance trajectory through a single display screen. It provides a comprehensive display of diagrams, phase angles and failure analysis data such as RMS, impedance and power.
또한, 상기 컴퓨터단말(200)에서는 송전선로 또는 배전선로의 고장분석을 위한 전용의 고장분석 프로그램을 내장하고서, 그 고장분석 프로그램의 구동에 의해 상기 디지털 거리계전기(300)로부터의 분석 데이터를 데이터 처리하여 단일의 표시화면 상에 다양한 고장분석 정보들을 종합적으로 표시할 수 있도록 되어 있는 바, 내부의 상세한 구성은 도 2에 도시된 본 발명의 제 1실시예에 따른 구성과 동일하게 적용된다.In addition, the computer terminal 200 incorporates a dedicated failure analysis program for failure analysis of a transmission line or a distribution line, and processes the analysis data from the digital distance relay 300 by driving the failure analysis program. Thus, various failure analysis information can be collectively displayed on a single display screen. The detailed configuration therein is applied in the same manner as the first embodiment of the present invention shown in FIG.
한편, 상기 컴퓨터단말(200)에서는 전압 및 전류값의 특성곡선과, 디지털 입/출력 데이터 및, 이벤트 데이터가 단일의 표시화면 상에 초기화면으로서 표시되는 상태에서, 키보드 또는 좌표입력부를 통해서 소정의 데이터 영역이 지정되면, 도 7에 도시된 바와 같이 전압 및 전류값과, 디지털 입/출력 데이터에서 지정된 데이터 영역에 대한 수치가 표시됨과 더불어, 해당 지정 데이터영역의 임피던스 궤적을 나타내는 벡터 다이어그램이 표시되고, 해당 데이터 영역에서의 위상각과 RMS 및 임피던스, 전력의 고장분석 데이터가 표시되는 한편, 고장거리의 수치가 구체적으로 표시된다.In the computer terminal 200, a characteristic curve of voltage and current values, digital input / output data, and event data are displayed as an initial screen on a single display screen. When the data area is designated, as shown in FIG. 7, the voltage and current values, the numerical values for the data area designated in the digital input / output data are displayed, and a vector diagram showing the impedance trajectory of the designated data area is displayed. In addition, failure analysis data of phase angle, RMS, impedance, and power in the corresponding data area are displayed, and numerical values of the failure distance are displayed in detail.
여기서, 상기 임피던스 궤적은 사고의 발생시 전압/전류의 주파수의 분석 데이터에 의해 임피던스를 구하고, 그 임피던스의 실수부와 허수부를 통해서 사고의 유무를 파악하는 알고리즘의 특성곡선에 해당된다.Here, the impedance trajectory corresponds to a characteristic curve of an algorithm that obtains an impedance by analyzing data of a frequency of voltage / current at the occurrence of an accident, and grasps the presence or absence of an accident through the real part and the imaginary part of the impedance.
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제 3실시예에 대해 상세히 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따라 전력계통의 고장분석 시스템이 적용된 상태를 나타낸 개략도면이다.That is, Figure 8 is a schematic diagram showing a state in which the failure analysis system of the power system is applied according to a third embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에서는 송전선로 또는 배전선로에 따른 보호구간의 양단에 각각의 디지털 전류 차동계전기(400a,400b)가 구비되고서, 그 전류 차동계전기(400a,400b) 간의 원격 통신을 통해서 전류값을 입력받아 고속 샘플링 및 아날로그/디지털 변환하고서, 자단의 전류값과 상대단의 전류값과의 차이에 따라 선로의 고장 유무를 판정할 수 있도록 되어 있다.As shown in FIG. 8, in the third embodiment of the present invention, each of the digital current differential relays 400a and 400b is provided at both ends of a protection section according to a transmission line or a distribution line, and the current differential relay 400a is provided. It is possible to determine whether there is a failure of the line according to the difference between the current value of the own end and the current value of the other end by high speed sampling and analog / digital conversion by receiving the current value through the remote communication between and 400b).
상기 복수의 디지털 전류 차동계전기(400a,400b)는 각각 통신인터페이스 유니트(402a,402b)를 갖추고서, 통신 네트워크를 통한 디지털 통신에 의해 전류 데이터의 크기와 방향을 비교할 수 있도록 되어 있는 바, 상기 각 통신인터페이스 유니트(402a,402b)가 적용된 통신네트워크 상에서의 네트워크 규격은 예컨대 CCITT G.703 규격과 같은 PCM 통신에 의해 이루어진다.Each of the plurality of digital current differential relays 400a and 400b includes communication interface units 402a and 402b so that the magnitude and direction of current data can be compared by digital communication through a communication network. The network standard on the communication network to which the communication interface units 402a and 402b are applied is made by PCM communication such as the CCITT G.703 standard.
상기 복수의 디지털 전류 차동계전기(400a,400b) 중에서 특정한 디지털 전류 차동계전기(400a)는 RS-232C 등과 같은 통신방식에 따른 통신케이블을 통해서 컴퓨터단말(200)과 유선으로 연결되고서, 그 컴퓨터단말(200)에 전압/전류 데이터와,입/출력 접점상태 데이터, 위치별 고장거리 데이터, RMS 데이터와 같은 분석 데이터를 전송하게 된다.The specific digital current differential relay 400a among the plurality of digital current differential relays 400a and 400b is connected to the computer terminal 200 by wire through a communication cable according to a communication method such as RS-232C, and the computer terminal. Analysis data such as voltage / current data, input / output contact state data, location-specific failure distance data, and RMS data are transmitted to the 200.
상기 컴퓨터단말(200)은 상기 디지털 전류 차동계전기(400a)로부터 각종의 분석 데이터를 수신받아서, 단일의 표시화면을 통해 전압/전류값과, 디지털 입/출력 데이터, 전류차동 특성에 대한 특성곡선, 위상각과 RMS 및 임피던스, 전력과 같은 고장분석 데이터를 종합적으로 표시하게 된다.The computer terminal 200 receives various analysis data from the digital current differential relay 400a, and displays characteristic curves of voltage / current values, digital input / output data, and current differential characteristics through a single display screen. The fault analysis data such as phase angle, RMS, impedance, and power are displayed in a comprehensive way.
또한, 상기 컴퓨터단말(200)에서는 송전선로 또는 배전선로의 고장분석을 위한 전용의 고장분석 프로그램을 내장하고서, 그 고장분석 프로그램의 구동에 의해 상기 디지털 전류 차동계전기(400a)로부터의 분석 데이터를 데이터 처리하여 단일의 표시화면 상에 다양한 고장분석 정보들을 종합적으로 표시할 수 있도록 되어 있는 바, 내부의 상세한 구성은 도 2에 도시된 본 발명의 제 1실시예에 따른 구성과 동일하게 적용된다.In addition, the computer terminal 200 has a built-in failure analysis program for failure analysis of a transmission line or a distribution line, and the analysis data from the digital current differential relay 400a is driven by driving the failure analysis program. It is possible to collectively display various failure analysis information on a single display screen by processing, and the detailed configuration therein is applied in the same manner as the configuration according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
한편, 상기 컴퓨터단말(200)에서는 전압 및 전류값의 특성곡선과, 디지털 입/출력 데이터 및, 이벤트 데이터가 단일의 표시화면 상에 초기화면으로서 표시되는 상태에서, 키보드 또는 좌표입력부를 통해서 소정의 데이터 영역이 지정되면, 도 9에 도시된 바와 같이 전압 및 전류값과, 디지털 입/출력 데이터에서 지정된 데이터 영역에 대한 수치가 표시됨과 더불어, 해당 지정 데이터영역에서의 전류 차동특성에 대한 특성곡선이 표시되고, 해당 데이터 영역에서의 위상각과 RMS 및 임피던스, 전력의 고장분석 데이터가 표시되는 한편, 고장거리의 수치가 구체적으로 표시된다.In the computer terminal 200, a characteristic curve of voltage and current values, digital input / output data, and event data are displayed as an initial screen on a single display screen. When the data area is designated, as shown in Fig. 9, the voltage and current values, the numerical values for the data area specified in the digital input / output data are displayed, and the characteristic curve for the current differential characteristics in the designated data area is displayed. The fault analysis data of phase angle, RMS, impedance, and power in the corresponding data area are displayed, while the numerical value of the fault distance is displayed in detail.
여기서, 상기 전류차동 특성곡선은 송전선로 또는 배전선로에서의 사고 발생시 자단 전류와 상대단 전류의 벡터 성분과 스칼라 성분의 비를 통해서 사고 유무를 파악하기 위한 알고리즘의 특성곡선에 해당된다.Here, the current differential characteristic curve corresponds to a characteristic curve of an algorithm for determining the presence or absence of an accident through the ratio of the vector component and the scalar component of the current and the relative current when the accident occurs in the transmission line or the distribution line.
상기한 실시예를 갖는 본 발명은 그 실시양태에 구애받지 않고 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 얼마든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있도록 되어 있음은 물론이다.It is a matter of course that the present invention having the above-described embodiments can be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention without departing from the embodiments.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 송전선로 또는 배전선로의 고장 유무를 분석하는 각종 계전기로부터의 분석 데이터를 컴퓨터단말을 이용하여 단일의 표시화면 상에 종합적으로 표시할 수 있도록 함에 따라, 전력계통의 운영 담당자가 선로에 대한 사고원인을 종합적이고 정확하게 분석할 수 있다는 효과를 갖게 된다.According to the present invention as described above, it is possible to display the analysis data from the various relays for analyzing the failure of the transmission line or distribution line on a single display screen using a computer terminal, so that the operation of the power system The person in charge has the effect of comprehensively and accurately analyzing the cause of the accident on the track.
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