KR20140031604A - 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법 - Google Patents

배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법 Download PDF

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KR20140031604A KR1020120098112A KR20120098112A KR20140031604A KR 20140031604 A KR20140031604 A KR 20140031604A KR 1020120098112 A KR1020120098112 A KR 1020120098112A KR 20120098112 A KR20120098112 A KR 20120098112A KR 20140031604 A KR20140031604 A KR 20140031604A
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Abstract

본 발명은 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법에 관한 것으로, 변전소에 설치되어, 상기 변전소 고장 발생시 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하여 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 배전 정보 취득부; 및 상기 추출된 최종 정전 피더(feeder)를 토대로 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 통해 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 배전 제어부;를 포함하고, 상기 배전 정보 취득부는, 상기 상태정보를 통해 고장 형태를 판단하고, 상기 고장복구정보를 통해 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템을 포함한다.

Description

배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법{SYSTEM AND OPERATION METHOD FOR ERROR RESTORATION OF DISTRIBUTION LINE}
본 발명은 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변전소 고장 발생 시 상태정보 및 고장복구정보를 실시간으로 취득하여 신속하고 정확한 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법에 관한 것이다.
배전계통이란, 전기 에너지를 송전 중의 변압 위치 또는 총괄 전력 시스템으로부터 소비자에게 전달하는 전기 시스템의 일부분으로, 송전 선로에서 높은 전압으로 받은 전력을 낮은 전압으로 떨어뜨려 수요자에게 분배한다. 이러한 배전계통은 배전용 변전소, 고압배전선로, 배전용 변압기, 저압 배전선로 및 인입선으로 구성되며, 경우에 따라서는 1차 변전소에서 배전용 변전소까지의 선로 및 이에 관련된 기기 등도 포함될 수 있다.
이러한 배전계통은 매우 넓은 지역에 걸쳐 존재하므로 항상 모든 배전선로가 정상적으로 동작하기를 기대하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서, 방대한 배전선로의 어느 곳에서는 고장으로 인하여 전력의 공급이 중단될 위험이 항상 존재함을 인정하고, 만약 고장 발생시 전력의 공급이 중단되는 범위를 최소화하거나, 전력의 공급이 중단되는 시간을 최소화할 수 있도록 고장 발생 지점을 신속히, 정확히 판단하고, 고장 발생 부분 이외의 부분에는 전력이 계속 공급될 수 있도록 조치해야 한다.
이를 위해 종래에는 배전선로에 고장 전류가 발생하는 경우, 고장 전류가 발생한 고장점을 찾기 위하여 변전소 차단장치를 동작시켜 가면서 현장의 조작자와 변전소 관리자가 주로 통신 수단을 이용하여 사고 지점에 관한 정보를 서로 교환함으로써 고장점을 찾는 것이 보편화 된 방법이었다.
그러나, 상기와 같은 방법의 경우 많은 시간과 인력이 소모되며 복구 시간이 길어짐에 따라 고장 시간이 길어져, 전력 소비자의 큰 불편을 초래하는 문제점이 있었다. 이에 따라, 배선 선로의 사고 발생시 그 고장점의 위치를 신속히 파악하고 복구하여 고장 시간을 단축함으로써 전력 공급의 신뢰성과 수용가에 대한 서비스의 질을 향상시킬 수 있는 방법이 요구되어 왔다.
이를 위하여 한국등록출원 10-0920945의 '배전선로의 고장 발생 위치를 판단하는 시스템 및 그 방법'은 감지기를 통해 배전선로 상에 발생 된 고장의 감지 여부를 수신하여 이를 선로 개폐 제어기에 제공하여 배전선로의 개폐를 조작함으로써 변전소로부터 공급되는 전력을 차단하거나 공급하여 배전선로의 고장을 복구하는 방법을 제시하였다.
그러나. 상기와 같은 방법의 경우 수신된 고장 감지 여부에 기반하여 고장 발생 위치만을 판단하여 배선선로의 고장을 복구함으로써 고장복구 시 파급되는 배전선로에 대한 종합적인 고장 분석이 어렵다는 한계가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 변전소 고장 발생시 취득되는 상태정보 및 고장복구정보를 토대로 한 종합적인 분석을 통해 최종 정전 피더(feeder)를 추출함으로써, 신속하고 정확한 고장복구가 수행되도록 하는 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 최종적으로 추출된 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 토대로 배전선로의 상시 개방점의 연결 또는 상시 연결점의 분리를 판단하여 배전선로의 부하를 재분배함으로써, 고장복구 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 본 발명은 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템에 있어서, 변전소에 설치되어, 상기 변전소 고장 발생시 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하여 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 배전 정보 취득부; 및 상기 추출된 최종 정전 피더(feeder)를 토대로 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 통해 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 배전 제어부; 포함하고, 상기 배전 정보 취득부는, 상기 상태정보를 통해 고장 형태를 판단하고, 상기 고장복구정보를 통해 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 정보 취득부는, 상기 변전소의 고장 발생 직전의 상기 변전소 설비들의 전력 사용량, 피크용량을 포함하는 상기 상태정보 및 상기 변전소 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 상기 변전소 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 상기 변전소에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 상기 변전소에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 상기 고장복구정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 정보 취득부는, 상기 상태정보를 통해 상기 변전소에서 발생 된 고장이 상기 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 상기 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단하는 고장 형태 판단부; 상기 정전 용량과 상기 복구참여 용량, 상기 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 각각 비교하여 상기 복구참여 용량 및 상기 최소부하 용량이 상기 정전 용량보다 작은 경우 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단하는 고장복구 판단부; 및 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 최종 정전 피더(feeder) 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종 정전 피더(feeder) 추출부는, 상기 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인하는 정전 피더(feeder) 존재 확인부; 상기 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 건전한 주변압기들의 복구참여 용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 제 1 비교부; 상기 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 상기 비교 결과 상기 주변압기들의 복구참여 용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 제 2 비교부; 및 상기 비교 결과 상기 배전 피더(feeder) 부하용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 상기 최종 정전 피더(feeder)로 선정하는 최종 정전 피더(feeder) 선정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종 정전용량은, 상기 변전소 고장 발생시 발생한 정전 용량에 이를 복구하기 위해 참여한 건전 설비의 복구참여 용량을 상쇄한 용량인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 제어부는, 상기 배전 정보 취득부에서 취득되는 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보 그리고 상기 최종 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 전단처리기(front-end processor)를 통해 수신 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 제어부는, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 개방점 연결판단부; 및 상기 상시 개방점 연결로 상기 최종 정전 피더(feeder)복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 연결점 분리판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 제어부는, 상기 상시 연결점 분리로 상기 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하다고 판단되는 경우, 해당 배전선로의 부하분포를 파악하는 부하분포 파악부; 및 상기 파악된 부하분포를 토대로 상기 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단하는 부하 재분배 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위하여 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 있어서, 변전소 고장 발생시 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하는 단계; 상기 상태정보를 통해 상기 변전소의 고장 형태를 판단하는 단계; 상기 고장복구정보를 통해 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 최종 정전 피더(feeder)가 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 통해 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하는 단계는, 상기 변전소의 고장 발생 직전의 상기 변전소 설비들의 전력 사용량, 피크용량을 포함하는 상기 상태정보 및 상기 변전소 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 상기 변전소 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 상기 변전소에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 상기 변전소에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 상기 고장복구정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고장 형태를 판단하는 단계는, 상기 상태정보를 통해 상기 변전소에서 발생 된 고장이 상기 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 상기 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하는 단계는,상기 정전 용량과 상기 복구참여 용량, 상기 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 각각 비교하여 상기 복구참여 용량 및 상기 최소부하 용량이 상기 정전 용량보다 작은 경우 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 단계는, 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인하는 단계; 상기 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 건전한 주변압기들의 복구참여 용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 단계; 및 상기 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 상기 비교 결과 상기 주변압기들의 복구참여 용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 단계 이후에, 상기 배전 피더(feeder) 부하용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 상기 최종 정전 피더(feeder)로 선정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리 여부를 판단하는 단계는, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지를 판단하는 단계; 상기 상시 개방점 연결로 상기 최종 정전 피더(feeder) 복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 단계 이후에, 상기 상시 연결점 분리로 상기 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하다고 판단되는 경우, 해당 배전선로의 부하분포를 파악하고 상기 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법은 변전소 고장 발생시 취득되는 상태정보 및 고장복구정보를 토대로 한 종합적인 분석을 통해 최종 정전 피더(feeder)를 추출함으로써, 신속하고 정확한 고장복구가 가능하여 배전선로 운영의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 최종적으로 추출된 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 토대로 배선선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 판단하여 배전선로의 부하를 재분배함으로써, 고장 구간을 최소화하고 건전 구간을 최대한 확보하여 고장복구 시스템의 성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시에에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템에 채용되는 배전 정보 취득부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 배전 정보 취득부에 채용되는 최종 정전 피더(feeder) 추출부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템에 채용되는 배전 제어부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 대한 동작 흐름을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시에에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템에 채용되는 배전 정보 취득부의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 배전 정보 취득부에 채용되는 최종 정전 피더(feeder) 추출부의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템에 채용되는 배전 제어부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배전선로 고장복구 시스템(100)은 변전소(110)에 설치되는 배전 정보 취득부(120), 전단 처리기(130), 배전 제어부(140), 배전 스테이션(150)을 포함한다.
배전 정보 취득부(120)는 각각의 변전소(110)에 설치되어, 변전소(110) 고장 발생시 변전소(110)의 상태정보 및 고장복구정보를 취득한다.
배전 정보 취득부(120)는 변전소(110) 고장 발생 직전 해당 변전소(110) 내 모든 설비들의 전력 사용량 및 피크용량을 포함하는 상태정보를 취득한다. 이때, 전력 사용량은 설비들의 실제 전력 사용용량이고, 피크용량은 설비들의 최대 전력 사용용량을 말한다.
배전 정보 취득부(120)는 변전소(110) 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 변전소(110) 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 변전소(110)에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 변전소(110)에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 고장복구정보를 취득한다. 이때, 정전 용량은 변전소(110) 고장 발생시 고정설비에 의해 발생되는 용량이고, 복구참여 용량은 변전소(110) 고장 발생시 고장난 설비의 사용용량에 대하여 고장 복구 참여가 가능한 모든 건전한 설비의 개별 사용용량을 제외한 피크용량을 모두 합한 용량을 말한다.
배전 정보 취득부(120)는 상기와 같이 취득된 상태정보를 통해 고장 형태를 판단하고, 고장복구정보를 통해 변전소(110) 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 최종 정전 피더(feeder)를 추출한다.
이를 위해, 배전 정보 취득부는 도 2에 도시된 바와 같이 고장형태 판단부(121), 고장복구 판단부(123), 최종 정전 피더(feeder) 추출부(125)를 포함한다.
고장형태 판단부(121)는 상태정보를 통해 변전소(110)에서 발생 된 고장이 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단한다. 이를 판단하는 이유는 이를 제외한 기타 정전사고는 변전소(110) 내부에서 모두 처리가 가능한 사고이기 때문이다.
고장복구 판단부(123)는 정전 용량과 복구참여 용량, 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 각각 비교하여 변전소(110) 내부에서의 고장복구 여부를 판단한다.
즉, 고장복구 판단부(123)는 정전 용량과 복구참여 용량을 비교하여 복구참여 용량이 정전 용량보다 작은 경우 변전소(110) 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단하고, 정전 용량과 배전 피더(feeder) 최소 부하 용량을 비교하여 배전 피더(feeder) 최소 부하 용량이 정전 용량보다 작은 경우 변전소(110) 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단한다. 이때, 배전 피더(feeder) 최소 부하 용량이 정전 용량보다 큰 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 정전시키지 않고서도 변전소(110)의 고장복구가 가능하다.
최종 정전 피더(feeder) 추출부(125)는 변전소(110) 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단된 경우, 최종 정전 피더(feeder)를 추출한다.
이를 위해, 최종 정전 피더(feeder) 추출부(125)는 도 3에 도시된 바와 같이 정전 피더(feeder) 존재 확인부(126), 제 1 비교부(127), 제 2 비교부(128), 최종 정전 피더(feeder) 선정부(129)를 포함한다.
정전 피더(feeder) 존재 확인부(126)는 변전소(110) 내부의 모든 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인한다.
제 1 비교부(127)는 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 복구에 참여하는 건전한 주변압기들의 복구참여 용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 정전용량과 순차적으로 비교한다. 즉, 제 1 비교부(127)는 크기 순서대로 정렬된 주변압기들의 복구참여 용량이 정전용량보다 크거나 같은 값을 가질 때까지 비교한다.
제 2 비교부(128)는 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 상기 비교 결과 주변압기들의 복구참여 용량이 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 최종정전용량과 순차적으로 비교한다. 즉, 제 2 비교부(128)는 크기 순서대로 정렬된 배전 피더(feeder)들의 부하용량이 최종 정전용량보다 크거나 같은 값을 가질 때까지 비교한다. 이때, 최종 정전용량은 변전소(110) 고장 발생시 발생한 정전 용량에 이를 복구하기 위해 참여한 건전 설비들의 복구참여 용량을 상쇄한 용량을 말한다.
최종 정전 피더(feeder) 선정부는 비교 결과 배전 피더(feeder) 부하용량이 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 상기 최종 정전 피더(feeder)로 선정한다.
전단 처리기(130)는 배전 정보 취득부(120)에서 취득되는 변전소(110)의 상태정보 및 고장복구정보 그리고 최종 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 취합하여 배전 제어부(140)에 전달한다.
배전 제어부(140)는 추출된 최종 정전 피더(feeder)를 토대로 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리 여부를 판단하여 변전소(110)의 고장복구가 수행되도록 한다.
이를 위해, 배전 제어부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 개방점 연결판단부(141), 연결점 분리판단부(142), 부하분포 파악부(143), 부하 재분배 판단부(144)를 포함한다.
개방점 연결판단부(141)는 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단한다. 즉, 개방점 연결판단부(141)는 배전선로에서 항상 오픈되어 있는 차단기 및 개폐기를 통칭하는 상시 개방점을 연결하여 최종 정전 피더(feeder)의 복구 여부를 판단한다. 이때, 상시 개방점 연결로 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하면 고장복구가 완료되고, 상시 개방점 연결로 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 불가능하면 상시 연결점 분리 여부를 판단한다.
연결점 분리판단부(142)는 상시 개방점 연결로 최종 정전 피더(feeder)복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단한다. 즉, 연결점 분리판단부(142)는 배전선로에서 항상 오프되어 있는 차단기 및 개폐기를 통칭하는 상시 연결점을 분리하여 최종 정전 피더(feeder)의 복구 여부를 판단한다. 이때, 상시 연결점 분리로 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하면 해당 배전선로 부하의 재분배를 위해 부하분포를 판단하여 고장복구를 완료하고, 상시 연결점 분리로 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 불가능하면 고장복구를 불가하다.
부하분포 파악부(143)는 상시 연결점 분리로 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하다고 판단되는 경우, 해당 배전선로의 부하분포를 파악한다.
부하 재분배 판단부(144)는 파악된 부하분포를 토대로 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단하여, 재분배가 가능할 경우 고장복구가 완료되고 불가능할 경우 고장복구가 불가하다.
그리고 본 발명은 정전 최소화와 신속한 고장 복구를 위해 전력 설비를 자동으로 종합 감시하는 배전 스테이션(150)을 더 구비할 수도 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 대한 동작 흐름을 나타내는 순서도이다. 보다 자세하세 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 있어 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 동작의 흐름을 나타내고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 있어 추출된 최종 정전 피더(feeder)를 토대로 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 동작의 흐름을 나타낸다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 변전소(110) 고장 발생시 변전소(110)의 상태정보 및 고장복구정보를 취득(S100)한다. 이때, 상태정보는 변전소(110)의 고장 발생 직전의 변전소(110) 설비들의 전력 사용량, 피크용량을 포함하는 정보이고. 고장복구정보는 변전소(110) 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 변전소(110) 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 변전소(110)에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 변전소(110)에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 정보이다.
다음으로, 상태정보를 통해 변전소(110)의 고장 형태를 판단(S110)한다. 즉, 상태정보를 통해 변전소(110)에서 발생 된 고장이 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 상기 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단한다. 이는 이를 제외한 기타 정전사고는 변전소(110) 내부에서 모두 처리가 가능한 사고이기 때문이다.
다음으로, 고장복구정보를 통해 변전소(110) 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단한다.
우선, 정전 용량과 복구참여 용량을 비교(S120)하여 복구참여 용량이 정전 용량보다 큰 경우 다음 단계(S121)로 진행하고, 작은 경우 변전소(110) 내부에서 복구가 가능하므로 변전소(110) 내부에서 고장복구(S122)를 완료한다.
다음, 정전 용량과 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 비교(S121)하여 최소 부하 용량이 정전 용량보다 큰 경우 다음 단계(S130)로 진행하고, 작은 경우 변전소(110) 내부에서 복구가 가능하므로 변전소(110) 내부에서 고장복구(S122)를 완료한다.
다음으로, 변전소(110) 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 최종 정전 피더(feeder)를 추출한다.
우선, 변전소(110)의 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인(S130)한다.
다음, 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 건전한 주변압기들의 부하용량을 최소에서 최대 순(M)으로 정렬(S131)하여 이를 정전용량과 순차적으로 비교(S132)한다. 이때, 주변압기들의 복구참여 용량이 정전용량보다 크거나 같은 경우 다음 단계(S133)로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 이전 단계(S131)로 돌아가 현재의 주변압기 복구참여 용량과 그 다음 순서의 주변압기 복구참여 용량을 합하여 현 단계(S132)를 다시 진행한다.
다음, 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 비교 결과 주변압기들의 복구참여 용량이 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순(F)으로 정렬(S133)하여 이를 최종정전용량과 순차적으로 비교(S134)한다. 이때, 해당 주변압기의 배전 피더(feeder) 부하용량이 최종 정전용량보다 크거나 같은 경우 다음 단계(S140)로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 이전 단계(S133)으로 돌아가 현재의 배전 피더(feeder) 부하용량에 그 다음 순서의 배전 피더(feeder) 부하용량을 합하여 현 단계(S134)를 다시 진행한다.
다음으로, 이전 단계(S131)에서 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 최종 정전 피더(feeder)로 선정(S140)한다.
다음으로, 추출된 최종 정전 피더(feeder)를 토대로 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리 여부를 판단하여 변전소(110)의 고장복구가 수행되도록 한다.
우선, 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지를 판단(S141)한다. 이때, 상시 개방점 연결을 통해 복구가 가능하면 고장복구를 완료(S260)하고 복구가 불가능하면 다음 단계(S142)로 진행한다.
다음, 상시 개방점 연결로 최종 정전 피더(feeder) 복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단(S142)한다. 이때, 상기 연결점 분리를 통해 복구가 가능하면 해당 배전선로의 부하분포를 파악(S143)하고 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단(S144)하여 고장복구를 완료(S160)하고 복구가 불가능하면 고장복구 불가로 완료(S150)한다.
이처럼, 본 발명에 따른 배전선로 고장복구 시스템 및 이의 운용방법은 변전소(110) 고장 발생시 취득되는 상태정보 및 고장복구정보를 토대로 종합적인 분석을 통해 정전 피더(feeder)를 추출함으로써, 신속하고 정확한 고장복구가 가능하여 배전선로 운영의 효율성을 향상시키고, 최종적으로 추출된 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 토대로 배선선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 판단하여 배전선로의 부하를 재분배함으로써, 고장 구간을 최소화하고 건전 구간을 최대한 확보하여 고장복구 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 배전선로 고장복구 시스템.
110 : 변전소 120 : 배전 정보 취득부
130 : 전단 처리기 140 : 배전 제어부
150 : 배전 스테이션

Claims (16)

  1. 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템에 있어서,
    변전소에 설치되어, 상기 변전소 고장 발생시 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하여 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 배전 정보 취득부; 및
    상기 추출된 최종 정전 피더(feeder)가 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 통해 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 배전 제어부;를 포함하고,
    상기 배전 정보 취득부는,
    상기 상태정보를 통해 고장 형태를 판단하고, 상기 고장복구정보를 통해 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배전 정보 취득부는,
    상기 변전소의 고장 발생 직전의 상기 변전소 설비들의 전력 사용량, 피크용량을 포함하는 상기 상태정보 및 상기 변전소 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 상기 변전소 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 상기 변전소에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 상기 변전소에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 상기 고장복구정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 배전 정보 취득부는,
    상기 상태정보를 통해 상기 변전소에서 발생 된 고장이 상기 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 상기 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단하는 고장 형태 판단부;
    상기 정전 용량과 상기 복구참여 용량, 상기 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 각각 비교하여 상기 복구참여 용량 및 상기 최소부하 용량이 상기 정전 용량보다 작은 경우 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단하는 고장복구 판단부; 및
    상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 최종 정전 피더(feeder) 추출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 최종 정전 피더(feeder) 추출부는,
    상기 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인하는 정전 피더(feeder) 존재 확인부;
    상기 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 건전한 주변압기들의 복구참여 용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 제 1 비교부;
    상기 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 상기 비교 결과 상기 주변압기들의 복구참여 용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 최종 정전용량과 순차적으로 비교하는 제 2 비교부; 및
    상기 비교 결과 상기 배전 피더(feeder) 부하용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 상기 최종 정전 피더(feeder)로 선정하는 최종 정전 피더(feeder) 선정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 최종 정전용량은, 상기 변전소 고장 발생시 발생한 정전 용량에 이를 복구하기 위해 참여한 건전 설비의 복구참여 용량을 상쇄한 용량인 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배전 제어부는 상기 배전 정보 취득부에서 취득되는 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보 그리고 상기 최종 정전 피더(feeder)에 대한 정보를 전단처리기(front-end processor)를 통해 수신 받는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배전 제어부는,
    상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 개방점 연결판단부; 및
    상기 상시 개방점 연결로 상기 최종 정전 피더(feeder)복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 연결점 분리판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 배전 제어부는,
    상기 상시 연결점 분리로 상기 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하다고 판단되는 경우, 해당 배전선로의 부하분포를 파악하는 부하분포 파악부; 및
    상기 파악된 부하분포를 토대로 상기 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단하는 부하 재분배 판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템.
  9. 배전선로의 고장복구를 지원하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법에 있어서,
    변전소 고장 발생시 상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하는 단계;
    상기 상태정보를 통해 상기 변전소의 고장 형태를 판단하는 단계;
    상기 고장복구정보를 통해 상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 최종 정전 피더(feeder)가 상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리를 통해 고장복구가 가능한지 여부를 판단하여 상기 변전소의 고장복구가 수행되도록 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 변전소의 상태정보 및 고장복구정보를 취득하는 단계는,
    상기 변전소의 고장 발생 직전의 상기 변전소 설비들의 전력 사용량, 피크용량을 포함하는 상기 상태정보 및 상기 변전소 고장 발생에 따른 정전 용량과 고장복구에 참여하는 건전한 상기 변전소 설비들의 전력 사용량과 피크용량을 합한 복구참여 용량, 상기 변전소에 구비된 배전 피더(feeder)들의 부하 용량, 상기 변전소에 구비된 주변압기(MTR)들의 부하 용량을 포함하는 상기 고장복구정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고장 형태를 판단하는 단계는,
    상기 상태정보를 통해 상기 변전소에서 발생 된 고장이 상기 주변압기 또는 전력간선(BUS) 또는 상기 배전 피더(feeder) 관련 고장인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 변전소 내부에서 고장복구가 가능한지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 정전 용량과 상기 복구참여 용량, 상기 배전 피더(feeder)들의 부하 용량 중 가장 낮은 최소 부하 용량을 각각 비교하여 상기 복구참여 용량 및 상기 최소부하 용량이 상기 정전 용량보다 작은 경우 상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 최종 정전 피더(feeder)를 추출하는 단계는,
    상기 변전소 내부에서 고장복구가 불가능하다고 판단되는 경우,
    상기 주변압기들 중에서 두 개 이상의 주변압기에 정전 피더(feeder)가 존재하는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 정전 피더(feeder)가 두 개 이상의 주변압기에 존재하는 경우, 이를 제외한 건전한 주변압기들의 복구참여 용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 단계; 및
    상기 정전 피더(feeder)가 한 개의 주변압기에 존재하는 경우 또는 상기 비교 결과 상기 주변압기들의 복구참여 용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 주변압기 내의 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 최종정전용량과 순차적으로 비교하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 배전 피더(feeder)들의 부하용량을 최소에서 최대 순으로 정렬하여 이를 상기 정전용량과 순차적으로 비교하는 단계 이후에,
    상기 배전 피더(feeder) 부하용량이 상기 정전용량보다 크거나 같은 경우, 해당 배전 피더(feeder)를 최종적으로 정전된 상기 최종 정전 피더(feeder)로 선정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 배전선로의 상시 개방점 연결 또는 상시 연결점 분리 여부를 판단하는 단계는,
    상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 개방점 연결을 통해 복구할 수 있는지를 판단하는 단계; 및
    상기 상시 개방점 연결로 상기 최종 정전 피더(feeder) 복구가 불가능하다고 판단되는 경우, 상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 최종 정전 피더(feeder)를 상시 연결점 분리를 통해 복구할 수 있는지 여부를 판단하는 단계 이후에,
    상기 상시 연결점 분리로 상기 최종 정전 피더(feeder)의 복구가 가능하다고 판단되는 경우, 해당 배전선로의 부하분포를 파악하고 상기 배전선로 부하의 재분배 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 고장복구 시스템의 운용방법.

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