KR20110047798A - 스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법 - Google Patents

스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법 Download PDF

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Abstract

스마트 배전 시스템 및 이를 이용한 분산 전원의 단독 운전 방지 방법이 개시된다. 스마트 배전 시스템은 변전소와 연결된 배전 선로에 설치되어 배전 계통을 감시하는 복수의 배전 장치, 배전 선로에 연결되어 분산 전원과 배전 선로의 연결을 제어하는 분산 전원 차단 장치 및 분산 전원과 배전 선로의 연결 상태를 감시하고 분산 전원 차단 장치를 제어하는 배전 시스템 운영 장치를 포함한다.
분산 전원의 단독 운전 방지 방법은 배전 선로에 설치된 배전 장치, 분산 전원과 배전 선로를 연결하는 분산 전원 차단 장치 및 배전 시스템 운영 장치를 포함하는 스마트 배전 시스템을 이용하여 배전 장치가 배전 계통의 이상 발생을 감지하는 단계, 배전 장치가 배전 계통의 고장 및 배전 장치의 개방 이벤트를 분산 전원 차단 장치 및 배전 시스템 운영 장치에 송신하는 단계, 분산 전원 차단 장치 및 배전 시스템 운영 장치에서 분산 전원의 단독 운전 및 배전 계통의 배전 선로 고장을 판별하는 단계, 배전 선로와 분산 전원을 연결하는 분산 전원 차단 장치의 상태를 판별하는 단계 및 분산 전원과 배전 계통을 분리하는 단계를 포함한다.
Figure P1020090104568
배전시스템, 분산전원, 단독운전

Description

스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법{SMART DISTRIBUTION SYSTEM AND ANTI-ISLANDING METHOD OF DISTRIBUTED POWER GENERATION}
본 발명은 스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법에 관한 것으로, 특히 스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법에 관한 것이다.
생활수준의 향상으로 인한 전력 소비량 증대 및 전력산업의 구조개편 등, 전기 에너지 분야의 변화와 요구에 대응하기 위하여 국내외적으로 신에너지 전원, 예를 들면, 태양광 발전, 풍력 발전, 연료전지 발전, 소형 열병합 발전 등에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 신에너지 전원과 같은 분산 전원이 경제성을 가지려면 기존의 전력 공급 체계의 배전 계통과 연계되어 운전된다.
배전 계통에 연계된 분산 전원의 단독 운전은 선로에 사고가 발생하여 차단기가 동작하거나 작업을 위해 개폐기를 동작하여 배전변전소로부터 공급되는 전원이 차단될 경우 주 계통으로부터 분리된 일부 구간을 분산 전원의 발전 설비만으로 전력을 공급하게 되는 상태이다. 분산 전원의 단독 운전은 선로 사고시 차단기의 오동작을 발생시킨다. 또한, 분산 전원의 단독 운전은 배전변전소로부터 공급되는 전원이 차단될 선로 구간에 전원이 공급되어 선로 점검을 하는 작업자의 안전 문제를 발생시킨다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분산 전원의 상태 및 분산 전원을 배전 계통에 연계시키는 차단기의 상태를 감시할 수 있는 스마트 배전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 스마트 배전 시스템을 이용한 분산 전원의 단독 운전 방지 방법을 제공하는 것이다.
상술된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 스마트 배전 시스템은 변전소와 연결된 배전 선로에 설치되어 배전 계통을 감시하는 복수의 배전 장치, 상기 배전 선로에 연결되어 분산 전원과 상기 배전 선로의 연결을 제어하는 분산 전원 차단 장치 및 상기 분산 전원과 상기 배전 선로의 연결 상태를 감시하고 상기 분산 전원 차단 장치를 제어하는 배전 시스템 운영 장치를 포함한다.
상술된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 분산 전원의 단독 운전 방지 방법은 배전 선로에 설치된 배전 장치, 분산 전원과 상기 배전 선로를 연결하는 분산 전원 차단 장치 및 배전 시스템 운영 장치를 포함하는 스마트 배전 시스템을 이용하여 상기 배전 장치가 배전 계통의 이상 발생을 감지하는 단계, 상기 배전 장치가 배전 계통의 고장 및 상기 배전 장치의 개방 이벤트를 상기 분산 전원 차단 장치 및 상기 배전 시스템 운영 장치에 송신하는 단계, 상기 분산 전원 차단 장치 및 상기 배전 시스템 운영 장치에서 상기 분산 전원의 단독 운전 및 상기 배전 계통의 배전 선로 고장을 판별하는 단계, 상기 배전 선로와 상기 분산 전원을 연결하는 상기 분산 전원 차단 장치의 상태를 판별하는 단계 및 상기 분산 전원과 상기 배전 계통을 분리하는 단계를 포함한다.
상술된 스마트 배전 시스템에 따르면, 분산 전원의 상태 및 분산 전원을 배전 계통에 연계시키는 분산 전원 차단기의 상태를 감시할 수 있는 분산 전원 원격 소장치와 통신망을 이용하여 분산 전원의 인접한 자동화 개폐기나 리크로저의 상태를 인식하고, 해당 분산 전원이 단독 운전 조건일 경우 분산 전원의 단독 운전을 방지한다.
상술된 분산 전원의 단독 운전 방지 방법에 따르면 FRTU로부터 수신되는 배전 선로의 고장 및 배전 장치의 개방을 분산 전원 원격 소장치가 수신하여 분산 전원 차단기를 개방시켜 효과적으로 분산 전원의 단독 운전을 방지할 수 있다. 또한, 분산 전원 및 한전 계통의 효율적인 운영에 기여할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 스마트 배전 시스템 및 분산 전원의 단독 운전 방지 방법의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하 고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템은 변전소(110)와 연결된 배전 선로(120)에 설치되어 배전 계통을 감시하는 복수의 배전 장치(130), 배전 선로(120)에 연결되어 분산 전원(160)과 배전 선로(120)의 연결을 제어하는 분산 전원 차단 장치(170) 및 통신망(300)을 이용하여 분산 전원(160)과 배전 선로(120)의 연결 상태를 감시하고 분산 전원 차단 장치(170)를 제어하는 배전 시스템 운영 장치(200)를 포함한다.
변전소(110)는 배전 선로(120)로 연결된 제1 변전소(SS1)와 제2 변전소(SS2)를 포함한다.
배전 장치들(130)은 배전 선로(120)의 장애를 감시하고 배전 시스템 운영 장치(200)에 감시 정보를 송신하는 복수의 자동화 개폐기(140)를 포함한다. 또한, 배전 장치들(130)은 배전 선로(120)의 연결을 차단하고 배전 시스템 운영 장치(200)로 배전 선로(120)의 차단 정보를 송신하는 복수의 리크로저(recloser)(150)를 포함한다. 도 1에서는 스마트 배전 시스템에서 자동화 개폐기들(140)이 제1 내지 제10 자동화 개폐기(GA1 ~ GA10)로 구성되고, 리크로저들(150)이 제1 내지 제4 리크로저(RA1 ~ RA4)로 구성된다.
자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150) 각각은 운용 상태 정보를 배전 시 스템 운영 장치(200)로 송신하는 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)(155)를 포함한다.
FRTU(155)는 통신망(300)을 이용하여 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)의 운용 상태 정보를 분산 전원 차단 장치(170)와 배전 시스템 운영 장치(200)에 실시간으로 송신한다.
분산 전원 차단 장치(170)는 배전 선로(120)와 분산 전원(160)의 연결을 차단하는 분산 전원 차단기(180) 및 분산 전원 차단기(180)의 개폐를 제어하고 분산 전원 차단기(180)의 상태 정보를 배전 시스템 운영 장치(200)로 송신하는 분산 전원 원격 소장치(190)를 포함한다. 도 1에서는 스마트 배전 시스템에서 분산 전원(160)이 제1 내지 제3 분산 전원(DG1 ~ DG3)으로 구성되고, 분산 전원 원격 소장치(190)가 제1 내지 제3 분산 전원 원격 소장치(DRTU1 ~ DRTU3)로 구성된다.
여기서, 분산 전원 원격 소장치(190)는 도 2를 더 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 전원 원격 소장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 더 참조하면, 분산 전원 원격 소장치(190)는 정보 수신부(191), 프로세서(193) 및 제어 신호 출력부(195)를 포함한다. 여기서, 정보 수신부(191)는 통신망(300)을 통해 배전 선로(120)의 상태 정보를 수신하여 프로세서(193)에 전달한다. 프로세서(193)는 배전 선로(120)의 상태 정보를 분석하여 분산 전원(160)의 고장을 감지하고, 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)의 상태 변화를 입력받아 분산 전원(160)의 단독 운전의 조건을 판단한다. 제어 신호 출력부(195)는 분산 전원(160)의 고장 또는 분산 전원(160)의 단독 운전 조건에 따라 분산 전원 차단 기(180)의 개폐를 제어하는 개폐 제어 신호를 출력한다.
다시 도 1을 참조하면, 배전 시스템 운영 장치(200)는 FRTU(155)로부터 송신된 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)의 운용 상태 정보를 수신한다. 또한, 배전 시스템 운영 장치(200)는 분산 전원 원격 소장치(190)로부터 송신된 분산 전원 차단기(180)의 개폐 상태 정보를 수신한다. 배전 시스템 운영 장치(200)는 분산 전원 원격 소장치(190)에 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)에서 발생하는 이벤트로 인한 분산 전원(160)의 단독 운전 조건을 입력한다. 배전 시스템 운영 장치(200)는 분산 전원 원격 소장치(190)와 함께 FRTU(155)로부터 자동화 개폐기들(140) 및 리크로저들(150)의 운용 상태를 수신한다. 이때, 분산 전원 원격 소장치(190)는 수신된 자동화 개폐기들(140) 및 리크로저들(150)의 운용 상태가 분산 전원(160)의 단독 운전 조건에 부합되면 분산 전원 차단기(180)의 동작을 명령하여 분산 전원(160)과 배전 선로(120)를 분리시킨다.
여기서, 배전 시스템 운영 장치(200)는 수신된 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)의 운용 상태 정보에 따라 분산 전원(160)의 단독 운전 조건에 따른 제어 신호를 입력 받지 못할 경우 분산 전원 차단 장치(170)에 개폐 명령 신호를 송신하는 분산 전원 감시부(210)를 포함한다.
분산 전원 감시부(210)는 분산 전원(160)의 단독 운전을 방지하기 위한 후비보호 역할을 담당한다. 즉, 분산 전원 감시부(210)는 배전 시스템 운영 장치(200)에서 분산 전원 원격 소장치(190)와 유사하게 분산 전원(160)의 단독 운전을 방지하기 위한 로직으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 분산 전원 감시부(210)는 분산 전 원 차단기(180)로부터 분산 전원(160)과 배전 선로(120) 사이의 연결 상태를 감시하여 분산 전원(160)이 단독 운전 조건임에도 불구하고 일정 시간 동안 분산 전원 원격 소장치(190)로부터 분산 전원 차단기(180)의 동작 상태에 대한 신호가 수신되지 않을 경우 해당 분산 전원 원격 소장치(190)에 분산 전원(160)과 배전 선로(120)의 분리 명령을 내린다. 분산 전원 원격 소장치(190)는 분산 전원 감시부(210)로부터 수신된 분리 명령에 따라 분산 전원 차단기(180)를 동작시켜 분산 전원(160)과 배전 선로(120)를 분리한다.
분산 전원(160)의 단독 운전 조건은 제1 자동화 개폐기(GA1)나 제1 리크로저(RA1)가 개방되는 것으로 설정될 수 있다. 배전 시스템 운영 장치(200)은 이러한 단독 운전 조건을 분산 전원 원격 소장치(190)에 입력한다. 여기서, 제1 자동화 개폐기(GA1)나 제1 리크로저(RA1)가 개방되면, 제1 자동화 개폐기(GA1)의 FRTU(155)나 제1 리크로저(RA1)의 FRTU(155)는 발송 장치, 수신 장치 및 운용 상태를 포함하는 이벤트 데이터 패킷을 제1 분산 전원 원격 소장치(190)에 송신한다. 제1 분산 전원 원격 소장치(190)는 수신된 이벤트 데이터 패킷을 통해 분산 전원(160)이 단독 운전 조건임을 인지하여 제1 분산 전원 차단기(180)를 동작시켜 분산 전원(160)과 배전 선로(120)를 분리한다. 또한, 제1 분산 전원 원격 소장치(190)는 분산 전원(160)과 배전 선로(120)를 분리시킨 제1 분산 전원 차단기(180)의 동작 정보를 배전 시스템 운영 장치(200)로 송신한다.
또한, 제1 자동화 개폐기(GA1)의 FRTU(155)나 제1 리크로저(RA1)의 FRTU(155)는 이벤트 데이터 패킷을 배전 시스템 운영 장치(200)에도 송신한다. 배 전 시스템 운영 장치(200)은 이벤트 데이터 패킷을 수신하여 분산 전원(160)이 단독 운전 조건임을 파악한다. 이때, 배전 시스템 운영 장치(200)는 단독 운전 조건이 발생한 상태에서 분산 전원 차단기(180)의 동작 정보를 수신하지 못하였을 경우 일정 시간 경과 후 분산 전원 원격 소장치(190)에 분산 전원(160)과 배전 선로(120)의 분리 명령을 송신한다.
한편, 분산 전원(160)의 단독 운전 조건은 수지상 구조의 배전 계통과 클로즈 루프(Closed Loop) 구조의 배전 계통에서 서로 다르게 설정된다. 여기서, 수지상 구조의 배전 계통은 배전 선로(120)에 상시 개방 연계점으로 운용되는 자동화 개폐기(140)를 포함한다. 클로즈 루프 구조의 배전 계통은 배전 선로에 상시 개방 연계점으로 운용되는 자동화 개폐기(140)를 포함하지 않는다.
수지상 구조의 배전 계통에서 분산 전원(160)의 단독 운전 조건은 상술된 바와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
클로즈 루프 구조의 배전 계통에서 분산 전원(160)의 단독 운전 조건은 수지상 구조의 배전 계통보다 다양하다. 예를 들어, 클로즈 루프 구조에서 분산 전원(160)의 단독 운전 조건은 제1 조건 및 제2 조건을 충족할 경우 설정된다. 여기서, 제1 조건은 제1 자동화 개폐기(GA1) 또는 제1 리크로저(RA1)가 개방되는 상태이다. 제2 조건은 제2 자동화 개폐기(GA2), 제3 자동화 개폐기(GA3), 제4 자동화 개폐기(GA4), 제2 리플로저(RA2) 또는 제5 자동화 개폐기(GA5)가 개방되는 상태이다.
또한, 클로즈 루프 구조에서 자동화 개폐기들(140)과 리크로저들(150)의 FRTU(155)가 송신하는 이벤트 데이터 패킷은 발송 장치, 수신 장치, 운용 상태 및 동작 원인을 포함한다. 예를 들어, 이벤트 데이터 패킷은 배전 선로(120)의 사고 발생으로 인해 리크로저(150)가 동작하였을 경우 분산 전원(160)의 단독 운전 조건에 관계없이 사고가 발생한 배전 선로(120)와 연결된 분산 전원(160)을 분리시키기 위해 발송될 수 있다. 즉, FRTU(155)는 자동화 개폐기들(140) 및 리크로저들(150)의 운용 상태의 변화가 배전 시스템 운영 장치(200) 또는 운영자에 의해 개방된 경우, 또는 자동화 개폐기들(140) 및 리크로저들(150)의 운용 상태의 변화가 고장에 의해서 동작된 경우 분산 전원 원격 소장치(190) 및 배전 시스템 운영 장치(200)에 운용 상태 변화에 대한 정보를 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템은 분산 전원의 상태 및 분산 전원을 배전 계통에 연계시키는 분산 전원 차단기의 상태를 감시할 수 있는 분산 전원 원격 소장치와 통신망을 이용하여 분산 전원의 인접한 자동화 개폐기나 리크로저의 상태를 인식하고, 해당 분산 전원이 단독 운전 조건일 경우 분산 전원의 단독 운전을 방지한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 이용한 분산전원 단독운전 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 이용한 분산 전원 단독운전 방지 방법은 스마트 배전 시스템을 준비하는 단계(S10), 배전 계통의 이상 발생을 감지하여 보고하는 단계(S20), 단독 운전 조건 및 배전 선 로 고장을 판별하는 단계(S30), 분산 전원 차단기의 상태를 판별하는 단계(S40) 및 분산 전원과 배전 계통을 분리하는 단계(S50)를 포함한다.
단계 S10에서 변전소와 연결된 배전 선로에 설치되어 배전 계통을 감시하는 복수의 배전 장치, 배전 선로에 연결되어 분산 전원과 배전 선로의 연결을 제어하는 분산 전원 차단 장치 및 통신망을 이용하여 분산 전원과 배전 선로의 연결 상태를 감시하고 분산 전원 차단 장치를 제어하는 배전 시스템 운영 장치를 포함하는 스마트 배전 시스템을 준비한다.
배전 장치들 각각은 FRTU를 구비하여 선로 고장 및 배전 장치의 개방시 보고할 선로 전원 차단 장치를 FRTU에 저장한다. 배전 시스템 운영 장치는 선로 고장 및 배전 장치의 개방에 따른 분산 전원의 단독 운전 조건을 저장한다. 분산 전원 차단 장치는 분산 전원 차단기와 분산 전원 원격 소장치를 구비하고, 배전 시스템 운영 장치로부터 수신한 분산 전원의 단독 운전 조건을 분산 전원 원격 소장치에 저장한다.
단계 S20은 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 배전 계통의 이상 발생을 감지하여 보고하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 배전 계통의 이상 발생을 감지하여 보고하는 단계(S10)는 선로 고장 및 배전 장치의 상태를 감시하는 단계(S110), 선로 고장 발생 또는 배전 장치 개방을 판별하는 단계(S120) 및 고장 이벤트 또는 개방 이벤트를 보고하는 단계(S130)를 포함한다.
우선, 단계 S110에서 배전 장치들의 FRTU 각각은 변전소와 연결된 배전 선로의 고장과 배전 선로에 설치된 배전 장치들의 상태를 감시한다.
다음, 단계 S120에서 FRTU는 배전 선로의 고장이 발생하여 배전 장치가 개방되거나 운영자의 조작에 의해 배전 장치가 개방된 것을 판별한다. 판별 결과, 배전 선로의 고장 발생이나 운영자의 조작에 의한 배전 장치의 개방이 없으면 단계 S110으로 돌아간다.
다음, 단계 S130에서 FRTU는 배전 선로의 고장 또는 배전 장치의 개방에 대한 이벤트 데이터 패킷을 배전 시스템 운영 장치 및 분산 전원 원격 소장치에 보고한다.
단계 S30, 단계 S40 및 단계 S50은 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 도 3에 도시된 단계 S30, 단계 S40 및 단계 S50을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 단계 S210에서 분산 전원 원격 소장치는 고장 및 개방 이벤트 데이터 패킷을 수신한다.
다음, 단계 S220에서 분산 전원 원격 소장치는 수신된 이벤트 데이터 패킷을 통해 분산 전원의 단독 운전 조건 및 배전 선로의 고장을 판별한다. 판별 결과, 분산 전원의 단독 운전 조건 및 배전 선로의 고장이 없으면 단계 S210으로 돌아간다.
다음, 단계 S230에서 분산 전원 원격 소장치는 분산 전원 차단기의 상태를 판별하여 개방(open)일 경우 단계 S250으로 이동한다. 판별 결과, 분산 전원 차단 기의 상태가 투입(close)일 경우 단계 S240로 이동한다.
다음, 단계 S240에서 분산 전원 원격 소장치는 분산 전원과 배전 선로를 연결하는 분산 전원 차단기를 개방시킨다.
다음, 단계 S250에서 분산 전원 원격 소장치는 분산 전원 차단기의 동작 및 상태를 배전 시스템 운영 장치에 보고한다.
여기서, 배전 시스템 운영 장치는 분산 전원 원격 소장치로부터 분산 전원 차단기 동작 및 상태 변화를 보고받아 분산 전원과 배전 계통의 분리를 확인한다. 만약, 배전 시스템 운영 장치는 분산 전원 원격 소장치로부터 보고 신호를 수신하지 못한 경우 분산 전원 원격 소장치에 분산 전원 차단기의 개방을 명령하여 분산 전원과 배전 선로를 분리시킬 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 배전 시스템 운영 장치의 분산 전원 독립 운전 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 우선, 단계 S310에서 FRTU로부터 고장 및 개방 이벤트 데이터 패킷을 수신하고, 분산 전원 원격 소장치로부터 분산 전원 차단기의 동작 및 상태를 수신한다.
다음, 단계 S320에서 배전 시스템 운영 장치는 수신된 이벤트 데이터 패킷을 통해 분산 전원의 단독 운전 조건 및 배전 선로의 고장을 판별한다. 판별 결과, 분산 전원의 단독 운전 조건 및 배전 선로의 고장이 없으면 단계 S310으로 돌아간다.
다음, 단계 S330에서 배전 시스템 운영 장치는 분산 전원 차단기의 상태를 판별한다. 판별 결과, 분산 전원 차단기의 상태가 개방일 경우 단계 S310으로 이동한다.
다음, 단계 S340에서 배전 시스템 운영 장치는 임의 시간 동안 분산 전원 원격 소장치로부터 분산 전원 차단기의 동작 및 상태 보고를 수신한다. 만약, 임의 시간을 초과할 때까지 분산 전원 원격 소장치로부터 분산 전원 차단기의 동작 및 상태 보고가 이루어지지 않으면 단계 S350으로 이동한다.
단계 S350에서 배전 시스템 운영 장치는 분산 전원 원격 소장치에 분산 전원 차단기의 개방을 명령하여 분산 전원과 배전 선로를 분리시킨다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 이용한 분산 전원의 단독 운전 방지 방법은 FRTU로부터 수신되는 배전 선로의 고장 및 배전 장치의 개방을 분산 전원 원격 소장치가 수신하여 분산 전원 차단기를 개방시켜 효과적으로 분산 전원의 단독 운전을 방지할 수 있다. 또한, 분산 전원 및 한전 계통의 효율적인 운영에 기여할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해 석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 전원 원격 소장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 배전 시스템을 이용한 분산전원 단독운전 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 배전 계통의 이상 발생을 감지하여 보고하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 단계 S30, 단계 S40 및 단계 S50을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 배전 시스템 운영 장치의 분산 전원 독립 운전 방지 방법을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 변전소 120: 배전 선로
130: 배전 장치 140: 자동화 개폐기
150: 리크로저 155: FRTU
160: 분산 전원 170: 분산 전원 차단 장치
180: 분산 전원 차단기 190: 분산 전원 원격 소장치
200: 배전 시스템 운영 장치 300: 통신망

Claims (10)

  1. 변전소와 연결된 배전 선로에 설치되어 배전 계통을 감시하는 복수의 배전 장치;
    상기 배전 선로에 연결되어 분산 전원과 상기 배전 선로의 연결을 제어하는 분산 전원 차단 장치; 및
    상기 분산 전원과 상기 배전 선로의 연결 상태를 감시하고 상기 분산 전원 차단 장치를 제어하는 배전 시스템 운영 장치를 포함하는 스마트 배전 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배전 장치들 각각은 상기 배전 장치의 운용 상태 정보를 상기 배전 시스템 운영부로 송신하는 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배전 장치들은
    상기 배전 선로의 장애를 감시하고 상기 배전 시스템 운영 장치로 감시 정보를 송신하는 자동화 개폐기; 및
    상기 배전 선로의 연결을 차단하고 상기 배전 시스템 운영 장치로 차단 정보를 송신하는 리크로저를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 분산 전원 차단 장치는
    상기 배전 선로와 상기 분산 전원의 연결을 차단하는 분산 전원 차단기; 및
    상기 분산 전원 차단기의 개폐를 제어하고, 상기 분산 전원 차단기의 상태 정보를 상기 배전 시스템 운영 장치로 송신하는 분산 전원 원격 소장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 분산 전원 원격 소장치는
    상기 통신망을 통해 상기 배전 선로의 상태 정보를 수신하는 정보 수신부;
    상기 배전 선로의 상태 정보를 통해 상기 분산 전원의 고장을 감지하고, 상기 배전 장치들의 상태 변화를 입력 받아 상기 분산 전원의 단독 운전의 조건을 판단하는 프로세서; 및
    상기 분산 전원의 고장 또는 단독 운전의 조건에 따라 상기 분산 전원 차단기에 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마 트 배전 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 배전 시스템 운영 장치는
    수신된 배전 선로의 상태 정보에 따라 분산 전원의 단독 운전을 분석하고, 상기 분산 전원의 단독 운전 조건에 따른 제어 신호를 입력 받지 못할 경우 분산 전원 차단 장치에 개방 명령 신호를 송신하는 분산 전원 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전 시스템.
  7. 배전 선로에 설치된 배전 장치, 분산 전원과 상기 배전 선로를 연결하는 분산 전원 차단 장치 및 배전 시스템 운영 장치를 포함하는 스마트 배전 시스템을 이용한 분산 전원의 단독 운전 방지 방법에 있어서,
    상기 배전 장치가 배전 계통의 이상 발생을 감지하는 단계;
    상기 배전 장치가 배전 계통의 고장 및 상기 배전 장치의 개방 이벤트를 상기 분산 전원 차단 장치 및 상기 배전 시스템 운영 장치에 송신하는 단계;
    상기 분산 전원 차단 장치 및 상기 배전 시스템 운영 장치에서 상기 분산 전원의 단독 운전 및 상기 배전 계통의 배전 선로 고장을 판별하는 단계;
    상기 배전 선로와 상기 분산 전원을 연결하는 상기 분산 전원 차단 장치의 상태를 판별하는 단계; 및
    상기 분산 전원과 상기 배전 계통을 분리하는 단계를 포함하는 분산 전원의 단독 운전 방지 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 배전 계통의 이상 발생을 감지하여 보고하는 단계는
    상기 배전 선로의 고장과 배전 장치의 상태를 감시하는 단계,
    상기 배전 선로의 선로 고장 발생 및 상기 배전 장치의 개방을 판별하는 단계; 및
    상기 배전 선로의 고장 발생 및 배전 장치의 개방을 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 전원의 단독 운전 방지 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 분산 전원 차단 장치는
    상기 분산 전원의 단독 운전 및 상기 배전 선로의 고장을 판별하고, 상기 분산 전원 장치의 상태를 판별하여 상기 분산 전원과 상기 배전 계통을 분리한 후 상기 배전 시스템 운영 장치에 분리 동작 및 상태 변화를 보고하는 것을 특징으로 하는 분산 전원의 단독 운전 방지 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 배전 시스템 운영 장치는
    상기 이상 발생 보고를 수신하여 상기 분산 전원의 단독 운전 및 상기 배전 선로의 고장을 판별하며, 상기 분산 전원 차단 장치의 분리 동작 및 상태 변화가 없을 경우 상기 분산 전원 차단 장치에 분리 동작을 명령하는 것을 특징으로 하는 분산 전원의 단독 운전 방지 방법.
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