KR20150028436A - 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
기술 기준상 연계 가능한 분산형 전원의 최대 용량을 산정하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치는 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부, 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 초기 용량 산출부, 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 전압 산출부 및 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 최종 용량 산정부를 포함한다.
Description
본 발명은 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 배전 계통에 신설 분산형 전원을 연계함에 있어서, 연계 가능한 신설 분산형 전원의 최대 용량을 자동으로 산정하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 지속적으로 증가하고 있는 에너지 소비량 중 전기 에너지가 차지하는 비중은 점차 높아지고 있으며, 환경 및 비용의 문제로 인해 새로운 발전 및 송전 시설의 설치는 제약을 받고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나로 분산형 전원(Distributed Generation) 기술이 각광을 받고 있다.
분산형 전원이란, 전력계통에 설치되어 있는 주발전기와는 별도로 전력 계통에 연결되어 있는 부하가 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 것이 가능한 설비를 말하며, 이러한 분산형 전원은 건설기간이 짧고 첨두부하에 대한 대응이 높으며 송전 손실이 낮은 장점을 갖는다.
이러한 분산형 전원을 고객이 배전계통에 연계하기 위해서는, 분산형 전원의 용량과 설치위치에 대한 정보를 제출하고, 분산형 전원 용량이 해당 배전계통에 연계될 수 있는지 검토하여 연계 가능 여부를 검토하고 있다.
분산형 전원의 연계 기술 검토는 크게 적정전압 초과 여부와 보호 협조 이상 여부를 검토한다. 보호 협조 문제가 발생하는 경우 보호기기를 분산형 전원 연계선로에 적합한 방향성 보호기기로 교체하는 방안을 세우면 되지만, 적정 전압을 초과하는 문제가 발생하면 실질적으로 분산형 전원의 용량이 제한된다.
따라서, 분산형 전원의 연계 가능 여부를 결정하는 단계에서 배전선로에 적정 전압 이탈 여부가 결정적 기준으로 적용되고 있다.
특정 용량의 분산형 전원이 특정 배전선로의 임의의 지점에 접속 신청을 한 경우 조류계산을 통해 해당 배전선로에 적정전압을 초과하지 않으면 연계를 승인하고 적정전압을 초과하게 되면 연계가 불가하거나 전용선로로 연계 대책을 세워야 한다.
하지만, 고객이 접속하고자 하는 특정 용량을 제시하지 않고 특정 선로에 현재 연계가 가능한 용량이 얼마인지를 문의해 오는 경우 담당자는 적정 전압 상한에 걸리는 분산형 전원의 용량을 산출해줘야 한다.
이 때, 기술검토 Tool(Off-DAS)을 이용하여 분산형 전원의 용량을 계속 늘려가며 전압상한이 되는 용량을 수작업에 의해 반복적으로 계산을 해야 한다. 따라서, 실무자들은 번거롭고 반복적인 작업을 수행하므로 시간이 많이 소요되며 고객 안내에도 애로를 겪고 있다.
또한, 정부의 신재생에너지 보급 정책에 따라 분산형 전원의 접속 신청이 급증하고 있다. 그러나 특정 배전선로의 경우 기설 분산형 전원이 이미 많이 연계되어 있어 신규로 분산형 전원의 연계가 어려운 경우도 있다.
그러나 이러한 정보가 사전에 사업자에게 안내되지 않아 사업자는 부지를 매입하고 사업계획을 모두 수립하고 심지어는 분산형 전원을 건설하고 최종 계통 접속 신청에서 거절을 당할 수도 있다.
이것은 민원으로 이어지며 사업자 입장에서는 막대한 경제적 손실을 초래하게 된다. 따라서, 사전에 배전선로별 특정 연계 지점별 기설 분산형 전원의 용량을 고려하여 신규로 연계가 가능한 용량을 산정할 수 있는 방법이 필요하며 그러한 방법을 이용하여 연계 가능용량을 자동 계산하는 소프트웨어 혹은 정보 제공 시스템의 구축이 필요한 실정이다.
본 발명의 관련 선행 기술로는, 한국공개특허 제2011-0129681호가 존재한다.
본 발명의 목적은, 해당 배전 계통에 기설 분산형 전원의 용량을 파악하고, 자동으로 기술 기준에서 명시하는 뱅크 및 배전선로의 최대 연계 가능용량과 비교하여 현재 상태에서 연계 가능한 분산형 전원의 용량을 자동으로 산정하는 것을 가능케 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 전압 상한 값에 도달하는 신설 분산형 전원의 용량을 산정하기 위한 반복 계산에서, 기설 분산형 전원의 연계 용량, 신설 분산형 전원의 연계 용량, 신설 분산형 전원이 연계 되기 전의 전압, 전압 상한 값 간의 비례 관계식을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량을 재산정하는 방법을 사용함으로써, 반복 계산 횟수를 대폭 줄이고, 연산량이 줄어드는바, 신설 분산형 전원의 연계 가능한 용량을 효과적으로 산정할 수 있는 것을 가능케 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치는 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 초기 용량 산출부, 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 전압 산출부 및 상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 최종 용량 산정부를 포함한다.
이 때, 상기 정보 수집부는, 감시 제어 데이터 수집 시스템인 스카다(SCADA;Supervisory Control And Data Acquisition) 또는 변전소 운전 실적 관리 시스템인 소마스(SOMAS; Substation Operating Results Management System)로부터 주변압기 송출 전압 및 배전선로 최소 부하량에 대한 정보를 수집하는 전압 및 부하량 정보 수집부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 정보 수집부는, 배전 자동화 시스템인 다스(DAS;Distribution Automation System)로부터 배전선로의 구성, 긍장, 및 구간 부하 중 적어도 어느 하나를 포함하는 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 배전 계통 정보 수집부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 정보 수집부는, 사용자 입력으로부터 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원에 대한 분산형 전원 정보를 수집하는 분산형 전원 정보 수집부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 초기 용량 산출부는, 복수개의 배전선로가 할당된 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 뱅크 단위 초기 용량 산출부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부는, 기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 뱅크의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 초기 용량 산출부는, 배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 배전선로 단위 초기 용량 산출부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부는, 기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전선로의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원의 용량을 뺀 용량을, 배전선로 단위 초기 용량으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부로부터 산출된 뱅크 단위 초기 용량과, 상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부로부터 산출된 배전선로 단위 초기 용량을 비교하여, 더 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 초기 용량 결정부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 전압 산출부는, 상기 정보 수집부로부터 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 연계 미반영 전압 산출부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 전압 산출부는, 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원 및 상기 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 연계 반영 전압 산출부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량 산정부는, 상기 연계 반영 전압 산출부로부터 산출된 노드별 전압 중 최대 전압인 최대 전압 값과, 상기 상한 전압 값을 비교하는 분석부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 분석부에서 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값보다 큰 경우로 분석한 경우, 상기 초기 용량, 상기 최대 전압 값, 상기 연계 미반영 전압 산출부로부터 산출된 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압인 베이스 전압 값 및 상기 상한 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변환부는, 
를 기반으로 상기 초기 용량을 변환하고, 상기 Y는, 상기 초기 용량 산출부에서 산출된 초기 용량 또는 변환 전의 용량이며, 상기 X는, 상기 초기 용량 또는 상기 변환 전의 용량을 변환한 후의 용량이며, 상기 Vmax 는 상기 최대 전압 값이며, 상기 Vref 는, 상기 상한 전압 값이며, Vbase(n)은 상기 베이스 전압 값일 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량 산정부는, 상기 분석부에서 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값 이하인 경우로 분석한 경우, 상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량 산정부에서 산정된 최종 용량을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 표시부는, 단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하거나, 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법은 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 단계, 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 단계 및 상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 초기 용량을 산출하는 단계는, 복수개의 배전선로가 할당된 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계 및 배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계는, 기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 뱅크의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계는, 기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전선로의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원의 용량을 뺀 용량을, 배전선로 단위 초기 용량으로 산출할 수 있다.
이 때, 산출된 뱅크 단위 초기 용량과, 산출된 배전선로 단위 초기 용량을 비교하여, 더 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최대 전압 값을 산출하는 단계는, 상기 정보를 수집하는 단계에서 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는, 연계 미반영 전압을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최대 전압 값을 산출하는 단계는, 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원 및 상기 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는, 연계 반영 전압을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량을 산정하는 단계는, 상기 연계 반영 전압을 산출하는 단계에서 산출된 노드별 전압 중 최대 전압인 최대 전압 값과, 상기 상한 전압 값을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량을 산정하는 단계는, 상기 비교하는 단계 이후에, 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값보다 큰 경우, 상기 초기 용량, 상기 최대 전압 값, 상기 연계 미반영 전압을 산출하는 단계에서 산출된 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압인 베이스 전압 값 및 상기 상한 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량을 산정하는 단계는, 상기 비교하는 단계 이후에, 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값 이하인 경우, 상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 최종 용량을 산정하는 단계 이후에, 상기 최종 용량을 산출하는 단계에서 산정된 최종 용량을, 단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하거나, 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 해당 배전 계통에 기설 분산형 전원의 용량을 파악하고, 자동으로 기술 기준에서 명시하는 뱅크 및 배전선로의 최대 연계 가능용량과 비교하여 현재 상태에서 연계 가능한 분산형 전원의 용량을 자동으로 산정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전압 상한 값에 도달하는 신설 분산형 전원의 용량을 산정하기 위한 반복 계산에서, 기설 분산형 전원의 연계 용량, 신설 분산형 전원의 연계 용량, 신설 분산형 전원이 연계 되기 전의 전압, 전압 상한 값 간의 비례 관계식을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량을 재산정하는 방법을 사용함으로써, 반복 계산 횟수를 대폭 줄이고, 연산량이 줄어드는바, 신설 분산형 전원의 연계 가능한 용량을 효과적으로 산정할 수 있다.
도 1은 분산형 전원이 연계될 뱅크 및 배전 선로에 대한 배전 계통의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 정보 수집부에 대한 일실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 초기 용량산출부에 대한 일실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 전압 산출부에 대한 일실시예이다.
도 6은 전압 산출부의 연계 미반영 전압 산출부에서 베이스 전압을 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 연계 미반영 전압 산출부가, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다.
도 8은 전압 산출부의 연계 반영 전압 산출부가, 신설 분산형 전원 및 기설분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 최종 용량 산정부에 대한 일실시예이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 실시함에 따라 최종 용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 통하여 산정된 최종 용량을 off-DAS를 통하여 검증한 결과를 나타낸 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 표시부의 일실시예이다.
도 20은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법의 흐름도이다.
도 21은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 변환하고, 최종 용량을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 정보 수집부에 대한 일실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 초기 용량산출부에 대한 일실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 전압 산출부에 대한 일실시예이다.
도 6은 전압 산출부의 연계 미반영 전압 산출부에서 베이스 전압을 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 연계 미반영 전압 산출부가, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다.
도 8은 전압 산출부의 연계 반영 전압 산출부가, 신설 분산형 전원 및 기설분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 최종 용량 산정부에 대한 일실시예이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 실시함에 따라 최종 용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 통하여 산정된 최종 용량을 off-DAS를 통하여 검증한 결과를 나타낸 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 표시부의 일실시예이다.
도 20은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법의 흐름도이다.
도 21은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 변환하고, 최종 용량을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법을 설명하기에 앞서, 분산형 전원이 연계될 뱅크 및 배전선로의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 분산형 전원이 연계될 뱅크 및 배전 선로에 대한 배전 계통의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 배전 계통은 하나의 변전소를 기반으로 복수개의 배전 선로를 포함하는 개념인 뱅크(1000)가 존재하고, 상기 뱅크(1000)에는 복수개의 배전 선로가 존재하고, 상기 복수개의 배전 선로 각각 차단기(CB;Circuit Breaker)(1100,1200,1300)를 구비하고 있다.
이하, 복수개의 배전 선로 각각을 구별하여 설명함에 있어서, 대응되는 차단기(CB;Circuit Breaker)(1100,1200,1300)를 통하여 설명하도록 한다.
또한, 상기 뱅크(1000)에 포함된 복수개의 배전 선로를 모두 일컫는 말로 배전 계통이라 명명하도록 한다.
배전 계통에는 차단기 1100이 존재하는 배전 선로에 제 1 노드(1), 제 2 노드(2) 및 제 3 노드(3)가 존재하고, 차단기 1200이 존재하는 배전 선로에 제 4 노드(4), 제 5 노드(5) 및 제 6 노드(6)가 존재하며, 차단기 1300이 존재하는 배전 선로에 제 7 노드(7), 제 8 노드(8) 및 제 9 노드(9)가 존재한다.
차단기(1100,1200,1300) 또는 제 1 노드(1) 내지 제 9 노드(9) 사이에는 개폐기가 존재하고, 상기 제 1 노드 내지 제 9 노드에는 분산형 전원이 설치될 수 있다.
이 때, 이미 연계되어 있는 분산형 전원을 기설 분산형 전원이라 하고, 신설하고자 하는 분산형 전원을 신설 분산형 전원이라 하도록 한다.
차단기 1100이 존재하는 배전 선로의 제 1 노드(1)에 기설 분산형 전원(10)이 존재하고, 차단기 1200이 존재하는 배전 선로의 제 5 노드(5)에 기설 분산형 전원(50)이 존재하며, 차단기 1300이 존재하는 배전 선로의 제 8 노드(8)에 기설 분산형 전원(80)이 존재하는 상태이다.
또한, 신설 분산형 전원(2)은 차단기 1100이 존재하는 배전 선로의 제 2 노드(2)에 존재한다.
따라서, 상기 제 2 노드(2)에 신설 분산형 전원(20)이 연계 될 수 있는 최대 용량을 산정할 때에는, 상기 신설 분산형 전원(20)이 속해 있는 배전 선로(2000)와 상기 배전 선로(2000)를 포함하는 상위 개념인 뱅크(1000)의 측면에서 검토될 것이다.
나아가, 본 발명은 어느 하나의 노드에 대하여, 신설 분산형 전원이 연계될 수 있는 용량을 산정하는 것에 한정되지 않고, 모든 노드에 대하여 동시에 신설 분산형 전원이 연계될 수 있는 용량을 산정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치는 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부(110), 상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 초기 용량 산출부(120), 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 전압 산출부(130) 및 상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 최종 용량 산정부(140)를 포함한다.
이 때, 상기 최종 용량 산정부(140)에서 산정된 최종 용량을 표시하는 표시부(150)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 정보 수집부에 대한 일실시예이다.
상기 정보 수집부(110)는 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 상기 정보 수집부(110)는 전압 및 부하량 정보 수집부(113), 배전 계통 정보 수집부(115) 및 분산형 전원 정보 수집부(117)을 포함한다.
상기 전압 및 부하량 정보 수집부(113)는 감시 제어 데이터 수집 시스템인 스카다(SCADA;Supervisory Control And Data Acquisition)(111) 또는 변전소 운전 실적 관리 시스템인 소마스(SOMAS; Substation Operating Results Management System)(112)로부터 주변압기 송출 전압 및 배전선로 최소 부하량에 대한 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 스카다(111) 또는 소마스(112)에서 제공하는 변전소 주변압기 송출 전압 및 배전 선로 인출 전력량 데이터를 추출하여 배전선로의 최소 부하량을 산정하고, 주변압기 송출 전압을 산정할 수 있도록 정보를 수집하는 것이다.
상기 배전 계통 정보 수집부(115)는 배전 자동화 시스템인 다스(DAS;Distribution Automation System)(114)로부터 배전선로의 구성, 긍장, 및 구간 부하 중 적어도 어느 하나를 포함하는 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
상기 분산형 정원 정보 수집부(117)는 사용자 입력(115)으로부터 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원에 대한 분산형 전원 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
상기 분산형 전원 정보는 기설 분산형 전원의 정보와 신설 분산형 전원의 정보를 모두 포함한다.
구체적으로, 사용자 입력(115)으로부터 기설 분산형 전원이 설치된 개수, 위치(노드) 및 용량 등을 제공받을 수 있으며, 신설 분산형 전원이 연계될 위치(노드)를 제공 받을 수 있는 것이다.
또한, 기술기준에 명시된, 뱅크 단위 내에서 분산형 전원을 연계할 수 있는 최대 용량 및 기술기준에 명시된, 배전 선로 단위 내에서 분산형 전원을 연계할 수 있는 최대 용량을 사용자 입력(115)을 통하여 제공 받을 수 있다.
구체적으로, 단일의 뱅크에 분산형 전원을 연계 할 수 있는 최대 허용 용량과 단일의 배전 선로에 분산형 전원을 연계할 수 있는 최대 용량을 입력받는 것이다.
예를 들어, 단일의 뱅크에 분산형 전원을 연계할 수 있는 최대 허용 용량은 20MW가 입력될 수 있고, 단일의 배전 선로에 분산형 전원을 연계할 수 있는 최대 용량은 10MW가 입력될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 초기 용량산출부에 대한 일실시예이다.
상기 초기 용량 산출부(120)는, 상기 정보 수집부(110)로부터 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 기능을 수행한다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 초기 용량 산출부(120)는, 뱅크 단위 초기 용량 산출부(121), 배전선로 단위 초기 용량 산출부(122) 및 초기 용량 결정부(123)를 포함한다.
본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치(100)는 신설 분산형 전원의 연계 가능한 용량을 산정하는 것이 목적인데, 최종적으로 산정된 용량을 최종 용량이라 하고, 상기 최종 용량을 산출하기 위한 과정에서 필요한 초기의 용량을 초기 용량이라 한다.
구체적으로, 상기 최종 용량은 신설 분산형 전원이 연계될 수 있는 최대의 용량을 의미한다.
나아가, 상기 초기 용량은 후술할, 최종 용량 산정부(140)에서 변환될 수 있으며, 상기 초기 용량이 후술할 일정한 요건을 만족하는 경우에 최종 용량으로 결정된다.
즉, 상기 초기 용량을 후술할 수학식을 통하여 반복적으로 변환함에 따라, 상기 일정한 요건을 만족하는 경우에 최종 용량이 결정된다.
상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부(121)는, 복수개의 배전선로가 할당된 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 사용자가 신설 분산형 전원(20)을 제 2 노드(2)에 연계하고자 함을 입력하게 되면, 상기 제 2 노드(2)가 존재하는 배전선로(2000)를 할당하고 있는 뱅크(1000) 단위를 기준으로 하여 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 것이다.
구체적으로, 상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부(121)는, 기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 뱅크의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출하는 것이다.
예를 들어, 사용자 입력을 통하여, 기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량이 20MW이고, 당해 뱅크(1000)에 연계되어 있는 기설 분산형 전원의 총합 용량이 7.4MW라고 한다면, 뱅크 단위 초기 용량은 12.6MW가 되는 것이다.
상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부(122)는, 배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 사용자가 신설 분산형 전원(20)을 제 2 노드(2)에 연계하고자 함을 입력하게 되면, 상기 제 2 노드(2)가 존재하는 배전선로(2000) 단위를 기준으로 하여 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 것이다.
구체적으로, 상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부(122)는, 기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전선로의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출하는 것이다.
예를 들어, 사용자 입력을 통하여, 기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량이 10MW이고, 당해 배전선로(2000)에 연계되어 있는 기설 분산형 전원의 총합 용량이 2.35MW라고 한다면, 배전선로 단위 초기 용량은 7.65MW가 되는 것이다.
상기 초기 용량 결정부(123)는, 상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부(121)로부터 산출된 뱅크 단위 초기 용량과, 상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부(122)로부터 산출된 배전선로 단위 초기 용량을 비교하여, 더 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 기능을 수행한다.
상기 살펴본 예를 들면, 뱅크 단위 초기 용량은 12.6MW이고, 배전선로 단위 초기 용량은 7.65MW가 된다.
이 때, 상기 초기 용량 결정부(123)는 상기 뱅크 단위 초기 용량인 12.6MW과, 상기 배전선로 단위 초기 용량인 7.65MW 중에 더 작은 값인 배전선로 단위 초기 용량을 초기 용량으로 결정하게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 전압 산출부에 대하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 전압 산출부에 대한 일실시예이다. 도 6은 전압 산출부의 연계 미반영 전압 산출부에서 베이스 전압을 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 연계 미반영 전압 산출부가, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다. 도 8은 전압 산출부의 연계 반영 전압 산출부가, 신설 분산형 전원 및 기설분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함에 따라 산출하는 배전선로의 전압을 도시한 그래프이다.
상기 전압 산출부(130)는, 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 기능을 수행한다.
여기서 최대 전압 값이란, 기설 분산형 전원과 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 통한 전압 값을 의미한다. 구체적으로, 기설 분산형 전원과 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 통한 전압 값 중에 가장 큰 전압 값을 갖는 노드의 전압 값이다.
이 때, 최대 전압 값을 산출하는 이유는, 상기 최대 전압 값이 후술할 상한 전압 값을 초과하지 않는다면, 모든 노드에서 상기 상한 전압 값을 초과하지 않는 것으로 판단할 수 있기 때문이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 상기 전압 산출부(130)는, 연계 미반영 전압 산출부(131) 및 연계 반영 전압 산출부(132)를 포함한다.
연계 미반영이라 함은, 전압을 산출함에 있어서, 신설 분산형 전원의 연계를 반영하지 않은 상태를 의미한다.
또한, 연계 반영이라함은, 전압을 산출함에 있어서, 신설 분산형 전원의 연계를 반연한 상태를 의미한다. 즉, 신설 분산형 전원 및 기설 분산형 전원을 모두 연계한 것이다.
상기 연계 미반영 전압 산출부(131)는, 상기 정보 수집부(110)로부터 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 예를 들면, 신설 분산형 전원(20)이 연계될 배전 선로(2000)에서 신설 분산형 전원이 연계되기 전 상태, 즉, 기설 분산형 전원(10)만 연계된 경우의 분산형 전원 연계점인 노드들(1,2,3)의 전압을 산출하는 것이다.
구체적으로, 상기 기설 분산형 전원(10)만 연계된 경우의 분산형 전원 연계점인 노드들(1,2,3)의 전압을 산출하기 위하여, 상기 정보 수집부(110)에서 제공하는 배전 계통 데이터 및 최소 부하량, 상기 배전 선로(2000)의 상위 계층인 뱅크(1000)의 송출 전압을 사용하여 기설 분산형 전원(10)이 최대 발전하는 조건을 상정하여 조류 계산을 수행한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기설 분산형 전원만 연계된 상태에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전 선로의 각 노드들의 전압 값을 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 7에서 상기 기설 분산형 전원만 연계된 상태에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전 선로의 각 노드들의 전압은 상한 전압 값을 초과하지 않으며 13175.5V 에서 13200.7V 사이의 전압을 갖는다.
이 때, 상기 상한 전압 값이란, 특고압 배전선로 전압 상한 값으로서, 배전 선로에서 허용되는 전압의 상한 값을 의미한다. 구체적으로 13486V이다.
상기 연계 반영 전압 산출부(132)는, 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원 및 상기 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 예를 들면, 신설 분산형 전원(20)이 연계될 배전 선로(2000)에서 신설 분산형 전원이 연계된 상태, 즉, 기설 분산형 전원(10)과 신설 분산형 전원(20)이 모두 연계된 경우의 분산형 전원 연계점인 노드들(1,2,3)의 전압을 산출하는 것이다.
구체적으로, 상기 기설 분산형 전원(10) 및 신설 분산형 전원(20)이 모두 연계된 경우의 분산형 전원 연계점인 노드들(1,2,3)의 전압을 산출하기 위하여, 상기 정보 수집부(110)에서 제공하는 최소 부하량 및 송출전압 정보를 이용한다.
즉, 분산형 전원을 신규로 연계하고자 하는 배전 선로에서 최소 부하량 및 운전 송출 전압 조건을 기반으로 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 상태에, 추가적으로 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량을 신설 분산형 전원의 용량으로 하여 역시 초대 발전하는 조건에서 조류 계산을 수행하는 것이다.
따라서, 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량을 신설 분산형 전원의 용량으로 하되, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 상태를 반영함으로써, 신설 분산형 전원과 기설 분산형 전원이 모두 반영된 전압을 산출한다.
이 때, 전압은 신설 분산형 전원을 연계할 배전 선로의 각 노드별로 산출된다.
도 8을 참조하면, 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원이 모두 연계된 상태에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전 선로의 각 노드들의 전압 값을 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 8에서 상기 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원 모두 연계된 상태에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전 선로의 전압은 13136V 에서 13890V 사이의 전압을 가지므로 상기 상한 전압 값(13486V)을 초과하는 부분이 존재한다.
즉, 특정 노드에서, 상한 전압 값(13486V)을 초과하는 것이다.
따라서, 신설 분산형 전원의 초기 용량을 다시 산정하여야 한다. 즉, 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량을 그대로 채용하게 된다면, 상한 전압 값을 초과하게 되므로, 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량을 변환하여 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원 모두 연계된 상태에서 각 노드들의 전압 값은 상기 상한 값을 초과하지 않도록 하여야 한다.
상기 초기 용량을 변환하는 구체적인 방법에 대해서는 후술하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 최종 용량 산정부에 대하여 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 최종 용량 산정부에 대한 일실시예이다.
상기 최종 용량 산정부(140)는, 상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 기능을 수행한다.
도 9를 참조하여 설명하면, 상기 최종 용량 산정부(140)는, 분석부(141), 변환부(142) 및 결정부(143)을 포함한다.
상기 분석부(141)는, 상기 연계 반영 전압 산출부(132)로부터 산출된 노드별 전압 중 최대 전압인 최대 전압 값과, 상기 상한 전압 값을 비교하는 기능을 수행한다.
상기 변환부(142)는, 상기 분석부(141)에서 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값보다 큰 경우로 분석한 경우, 상기 초기 용량, 상기 최대 전압 값, 상기 연계 미반영 전압 산출부(131)로부터 산출된 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압인 베이스 전압 값 및 상기 상한 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환하는 기능을 수행한다.
이 때, 상기 변환부(142)는, 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 통하여, 상기 초기 용량을 변환할 수 있다.
상기 수학식 1에서, Y는, 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량을 의미한다.
구체적으로, 상기 정보 수집부(110)로부터 수집된 정보를 기반으로, 신설 분산형 전원을 연계하고자 하는 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량을 의미한다. 즉, 기술 기준상 연계 가능한 용량에서, 기설 분산형 전원의 용량을 뺀 값이다.
또한, Vmax 는, 최대 전압 값을 의미한다.
상기 최대 전압 값이란, 기설 분산형 전원과 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 통한 전압 값을 의미한다. 구체적으로, 기설 분산형 전원과 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 통한 전압 값 중에 가장 큰 전압 값을 갖는 노드의 전압 값이다.
또한, Vref 는, 상한 전압 값을 의미한다.
구체적으로, 상기 상한 전압 값이란, 특고압 배전선로 전압 상한 값으로서, 배전 선로에서 허용되는 전압의 상한 값을 의미한다. 통상적으로 13486V이다. 다만, 상기 상한 전압 값은 기술 발전 또는 정책에 따라 변할 수 있다.
또한, Vbase(n)은, 베이스 전압 값을 의미한다.
구체적으로, 상기 베이스 전압 값이란, 상기 연계 미반영 전압 산출부(131)가 상기 정보 수집부(110)로부터 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하게 되면, 이 때, 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압 값을 의미한다.
즉, 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원을 모두 반영하여 최대 발전하는상태로 상정하고 산출된 노드별 전압 값 중 최대 값을 갖는 노드를 추출한다.
이 때, 기설 분산형 전원만 반영하여 최대 발전하는 상태로 상정하고, 산출된 노드별 전압 값 중 상기 최대 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압 값이 베이스 전압 값이 되는 것이다.
또한, X는 상기 초기 용량 Y를 변환한 값으로, 상기 신설 분산형 전원이 연계 가능한 용량을 의미한다.
구체적으로, 기술 기준상 연계 가능한 용량인 초기 용량 Y와 배전 계통의 제약 조건을 고려하여 실제 연계 가능한 용량을 의미하는 것이다.
또한, 상기 X와 Y는 고정된 값이 아니며, 반복되는 변한에서, 변환 전의 값을 Y로 하고, 변환 후의 값을 X로 정의한다.
따라서, 상기 수학식 1을 통하여 상기 초기 용량 Y, 상기 최대 전압 값 Vmax , 상기 상한 전압 값 Vref 및 상기 베이스 전압 값 Vbase(n)으로 상기 초기 용량 Y를 X로 변환하는 것이다.
구체적으로, 상기 수학식 1은 상기 Y와 X의 차이인 (Y-X)와 상기 Vmax와 Vref 의 차이인 (Vmax- Vref)와의 관계는, Vref와 Vbase(n)와의 차이인, (Vref- Vbase(n))와 X의 관계와 비례 관계에 있음을 표현하고 있다.
상기 수학식 2는 X를 산정하기 위하여 상기 수학식 1을 정리한 것이다.
즉 X를 산정하는 것을 반복함에 따라, 상기 Vmax가 상기 Vref 에 근접하게 되는 신설 분산형 전원의 용량 X를 구할 수 있다. 수 차례 반복하여 상기 초기 용량 Y를 변환할 때, 변환 전의 신설 분산형 전원의 용량이 Y, 변환 후의 신설 분산형 전원의 용량이 X가 된다.
상기 결정부(143)는, 상기 분석부(141)에서 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값 이하인 경우로 분석한 경우, 상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하는 기능을 수행한다.
구체적으로 상기 최대 값이 상기 상한 전압 값 이상이 되는 경우에는, 앞서 설명한 바와 같이 상기 변환부(142)에서 상기 수학식 1 및 2를 통하여 초기 용량 Y를 반복하여 변환하지만, 상기 최대 값이 상기 상한 전압 값 이하인 경우로 분석한 경우에는, 상기 초기 용량이 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량으로 되는 것이므로 상기 최대 용량을 최종 용량으로 결정하게 된다.
또한, 상기 결정부(143)는, 상기 분석부(141)에서 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값 이상인 경우라도, 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값과 기정의된 차이 이하인 경우에는 상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 기정의된 차이가 0.5 라고 하면, 상기 최대 전압 값이 13486.1V이고, 상기 상한 전압 값이 13486 일 때에는 상기 변환부(142)에서 상기 초기 용량을 변환하지 않고, 상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치가 동작하여 최종 용량을 산정하는 과정에 대하여 설명하도록 한다.
도 10 내지 도 16은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 실시함에 따라 최종 용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량은 7640KW가 된다. 이 때, 최대 전압 값은 13890.2V가 되고, 상한 전압 값은 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 초과하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 최대 전압 값, 상한 전압 값, 베이스 전압 값 및 초기 용량을변수로 하여 수학식 1 및 2를 통해, 상기 초기 용량을 변환하여야 한다.
도 11을 참조하여 설명하면, 도 10에 나타난 변수들을 활용하여 상기 수학식 1 및 2를 통해 변환된 초기 용량은 3324KW가 된다.
이 때, 상기 변환된 초기 용량을 기반으로, 최대 전압 값은 13531.7V가 되고, 상한 전압 값은 여전히 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 여전히 초과하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 최대 전압 값, 상한 전압 값, 베이스 전압 값 및 변환된 초기 용량을 변수로 하여 수학식 1 및 2를 통해, 상기 변환된 초기 용량을 반복하여 변환하여야 한다.
도 12를 참조하여 설명하면, 도 11에 나타난 변수들을 활용하여 상기 수학식 1 및 2를 통해 변환된 초기 용량은 2897KW가 된다.
이 때, 상기 변환된 초기 용량을 기반으로, 최대 전압 값은 13490.2V가 되고, 상한 전압 값은 여전히 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 여전히 초과하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 최대 전압 값, 상한 전압 값, 베이스 전압 값 및 변환된 초기 용량을 변수로 하여 수학식 1 및 2를 통해, 상기 변환된 초기 용량을 반복하여 변환하여야 한다.
도 13을 참조하여 설명하면, 도 12에 나타난 변수들을 활용하여 상기 수학식 1 및 2를 통해 변환된 초기 용량은 2858KW가 된다.
이 때, 상기 변환된 초기 용량을 기반으로, 최대 전압 값은 13486.3V가 되고, 상한 전압 값은 여전히 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 여전히 초과하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 최대 전압 값, 상한 전압 값, 베이스 전압 값 및 변환된 초기 용량을 변수로 하여 수학식 1 및 2를 통해, 상기 변환된 초기 용량을 반복하여 변환하여야 한다.
도 14를 참조하여 설명하면, 도 13에 나타난 변수들을 활용하여 상기 수학식 1 및 2를 통해 변환된 초기 용량은 2856KW가 된다.
이 때, 상기 변환된 초기 용량을 기반으로, 최대 전압 값은 13486.1V가 되고, 상한 전압 값은 여전히 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 여전히 초과하고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 최대 전압 값, 상한 전압 값, 베이스 전압 값 및 변환된 초기 용량을 변수로 하여 수학식 1 및 2를 통해, 상기 변환된 초기 용량을 반복하여 변환하여야 한다.
도 15를 참조하여 설명하면, 도 14에 나타난 변수들을 활용하여 상기 수학식 1 및 2를 통해 변환된 초기 용량은 2855KW가 된다.
이 때, 상기 변환된 초기 용량을 기반으로, 최대 전압 값은 13486.1V가 되고, 상한 전압 값은 여전히 13486V이며, 베이스 전압 값은 13175.5가 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값과 동일해 졌음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 변환된 초기 용량을 다시 변환할 필요가 없게 되며, 상기 변환된 초기 용량인 2855KW를, 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하게 된다.
도 16을 참조하여 설명하면, 상기 살펴본 실시예에서 변환된 초기 용량의 결과를 확인할 수 있다.
상기 초기 용량 산출부(120)에서 산출된 초기 용량은 7650KW 였으나, 최대 전압 값이 상한 전압 값을 초과하지 않도록 반복하여 초기 용량을 변환하여 변환된 초기 용량은 2855KW에 수렴함을 확인할 수 있다.
즉, 신설 분산형 전원이 연계 될 수 있는 최대 용량인 최종 용량은 2855KW이다.
이하, 상기 살펴본 실시예에 따라 산정된 최종 용량을 기반으로 최대 전압 값이 상한 전압 값을 초과하지 않는지 검증한 결과를 살펴보도록 한다.
도 17은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치를 통하여 산정된 최종 용량을 off-DAS를 통하여 검증한 결과를 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 최대 전압 값은 변전소로부터의 거리가 23.5km에 해당하는 노드에서 발생하며, 상기 최대 전압 값은 상한 전압 값을 초과하지 않음을 확인할 수 있다.
도 7을 함께 참조하여 설명하면, 상기 초기 용량 산출부(120)에서는 초기 용량을 7650KW로 산출하였고, 이에 따라 상기 초기 용량을 7650KW로 하여 최대 전압 값을 산출하면, 상기 최대 전압 값은 변전소로부터 23.5km에 해당하는 노드에서 13890.2V로 발생하며, 상한 전압 값을 초과하는 것을 확인할 수 있다.
도 8을 함께 참조하면, 베이스 전압 값은 상기 최대 전압 값과 동일한 노드에서 산출하게 된다. 따라서, 변전소로부터 23.5km에 해당하는 노드에서 베이스 전압 값은 13175.5V가 된다.
따라서, 상기 산출된 최대 전압 값인 13890.2V와, 기정의된 상한 전압 값인 13486V와, 베이스 전압 값인 13175.5V 및 초기 용량인 7650KW를 변수로 하여 상기 수학식 1 및 2를 통하여 초기 용량을 반복하여 변환하면, 최종 용량은 2855KW로 결정되고, 도 17에서 나타난 결과와 같이 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 초과하지 않게 된다.
즉, 상기 최대 전압 값이 상기 상한 전압 값을 초과하지 않는다는 것은, 상기 최종 용량인 2855KW의 신설 분산형 전원 및 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 상태를 상정하여도 모든 노드에서 상한 전압 값 이상의 전압 값이 발생하지 않는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 표시부에 대하여 설명하도록 한다.
도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치의 표시부의 일실시예이다.
상기 표시부(150)는, 상기 최종 용량 산정부(140)에서 산정된 최종 용량을 표시하는 기능을 수행한다.
이 때, 상기 표시부(150)는, 단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하거나, 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시할 수 있다.
도 18을 참조하여 설명하면, 상기 표시부(150)가 단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하고 있다. 배전 계통은 하나의 변전소를 기반으로 복수개의 배전 선로를 포함하는 개념인 뱅크(1000)가 존재하고, 상기 뱅크(1000)에는 복수개의 배전 선로가 존재하고, 상기 복수개의 배전 선로 각각 차단기(CB;Circuit Breaker)(1100,1200,1300)를 구비하고 있다.
배전 계통에는 차단기 1100이 존재하는 배전 선로에 제 1 노드(1), 제 2 노드(2) 및 제 3 노드(3)가 존재하고, 차단기 1200이 존재하는 배전 선로에 제 4 노드(4), 제 5 노드(5) 및 제 6 노드(6)가 존재하며, 차단기 1300이 존재하는 배전 선로에 제 7 노드(7), 제 8 노드(8) 및 제 9 노드(9)가 존재한다.
차단기(1100,1200,1300) 또는 제 1 노드(1) 내지 제 9 노드(9) 사이에는 개폐기가 존재한다.
차단기 1100이 존재하는 배전 선로의 제 1 노드(1)에 2000KW의 용량을 갖는 기설 분산형 전원(10)이 존재하고, 제 2 노드(2)에 1500KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(20)이 연계될 수 있으며, 제 3 노드에(3)에 1000KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(30)이 연계될 수 있음을 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 차단기 1200이 존재하는 배전 선로의 제 4 노드(4)에 1500KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(40)이 연계될 수 있고, 제 5 노드(5)에 3000KW의 용량을 갖는 기설 분산형 전원(50)이 존재하며, 제 6 노드(6)에 1000KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(60)이 연계될 수 있음을 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 차단기 1300이 존재하는 배전 선로의 제 7 노드(7)에 1000KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(70)이 연계될 수 있고, 제 8 노드(8)에 3000KW의 용량을 갖는 기설 분산형 전원(80)이 존재하며, 제 9 노드(9)에 800KW의 용량을 갖는 신설 분산형 전원(90)이 연계될 수 있음을 쉽게 확인할 수 있다.
도 19를 참조하여 설명하면, 상기 표시부(150)가 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하고 있다.
구체적으로, 차단기(1100,1200,1300)를 기준으로 배전선로를 구별하고 분산형 전원이 연계될 연계 노드의 번호를 기준으로 연계될 위치를 구별하고, 이에 따라 신설 분산형 전원이 연계 가능한 전원 용량인 최종 용량을 레포트 형식으로 표시할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에 대하여 설명하도록 한다.
앞서 설명한 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 20은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법의 흐름도이다. 도 21은 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 22는 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법에서 초기 용량을 변환하고, 최종 용량을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법은 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 단계(S100), 상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 단계(S110), 기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 단계(S120), 상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 단계(S130) 및 산정된 최종 용량을 표시하는 단계(S140)를 포함한다.
상기 S100 단계에서는 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집한다. 구체적으로, 감시 제어 데이터 수집 시스템인 스카다(SCADA;Supervisory Control And Data Acquisition) 또는 변전소 운전 실적 관리 시스템인 소마스(SOMAS; Substation Operating Results Management System)로부터 주변압기 송출 전압 및 배전선로 최소 부하량에 대한 정보를 수집할 수 있다.
또한, 배전 자동화 시스템인 다스(DAS;Distribution Automation System)로부터 배전선로의 구성, 긍장, 및 구간 부하 중 적어도 어느 하나를 포함하는 배전 계통에 대한 정보를 수집할 수 있다.
또한, 사용자 입력으로부터 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원에 대한 분산형 전원 정보를 수집할 수 있다.
상기 S110 단계에서는 상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출한다.
상기 S110 단계의 일실시예를 설명하기 위하여 도 21을 참조하면, S100단계 이후에, 뱅크 연계 가능 최대 용량이 해당 뱅크 기설 분산형 전원보다 크거나 같은 지를 판단(S111)하게 된다.
여기서, 상기 뱅크 연계 가능 최대 용량이란, 사용자가 입력하는 기술기준상의 뱅크에 연계 할 수 있는 분산형 전원의 최대 용량이다. 그리고, 상기 해당 뱅크란, 신설 분산형 전원을 연계하고자 하는 배전선로를 포함하고 있는 뱅크가 된다. 따라서, 상기 해당 뱅크 기설 분산형 전원 용량은, 신설 분산형 전원을 연계하고자 하는 뱅크에 이미 연계되어 있는 분산형 전원의 총용량을 의미한다.
상기 S110 단계에서 상기 뱅크 연계 가능 최대 용량이, 상기 해당 뱅크 기설 분산형 전원 용량보다 작은 경우에는 상기 해당 뱅크에 신설 분산형 전원이 연계할 수 없는 것으로 판단(S112)한다.
다만, 상기 S110 단계에서 상기 뱅크 연계 가능 최대 용량이, 상기 해당 뱅크 기설 분산형 전원 용량과 같거나 큰 경우에는 뱅크 단위 초기 용량(A)을 산출(S113)한다. 이 때, 산출하는 방법으로는 상기 뱅크 연계 가능 최대 용량에서, 상기 해당 뱅크 기설 분산형 전원 용량을 뺀 값이 된다.
상기 S113 단계 이후에는, 배전선로 연계 가능 최대 용량이, 해당 배전선로 기설 분산형 전원 용량보다 크거나 같은 지를 판단한다
여기서, 상기 배전선로 연계 가능 최대 용량이란, 사용자가 입력하는 기술기준상의 배전선로에 연계 할 수 있는 분산형 전원의 최대 용량이다. 그리고, 상기 해당 배전선로란, 신설 분산형 전원을 연계하고자 하는 배전선로가 된다. 따라서, 상기 해당 배전선로 기설 분산형 전원 용량은, 신설 분산형 전원을 연계하고자 하는 배전선로에 이미 연계되어 있는 분산형 전원의 총용량을 의미한다.
상기 S114 단계에서 상기 배전선로 연계 가능 최대 용량이, 상기 해당 배전선로 기설 분산형 전원 용량보다 작은 경우에는 상기 해당 배전선로에 신설 분산형 전원이 연계할 수 없는 것으로 판단(S115)한다.
다만, 상기 S114 단계에서 상기 배전선로 연계 가능 최대 용량이, 상기 해당 배전선로 기설 분산형 전원 용량과 같거나 큰 경우에는 배전선로 단위 초기 용량(B)을 산출(S116)한다. 이 때, 산출하는 방법으로는 상기 배전선로 연계 가능 최대 용량에서, 상기 해당 배전선로 기설 분산형 전원 용량을 뺀 값이 된다.
상기 S116 단계 이후에는, 상기 S113 단계에서 산출된 뱅크 단위 초기 용량(A)과, 상기 S116 단계에서 산출된 배전선로 단위 초기 용량(B)를 비교하여, 상기 뱅크 단위 초기 용량(A)이 상기 배전선로 단위 초기 용량(B)보다 크거나 같은 지를 판단(S117)하게 된다.
이 때, 상기 뱅크 단위 초기 용량(A)이, 상기 배전선로 단위 초기 용량(B)보다 작은 경우에는 상기 뱅크 단위 초기 용량(A)을 초기 용량으로 결정(S118)한다.
다만, 상기 뱅크 단위 초기 용량(A)이, 상기 배전선로 단위 초기 용량(B)보다 크거나 같은 경우에는 상기 배전선로 단위 초기 용량(B)을 초기 용량으로 결정(S119)하게 된다.
즉 상기 뱅크 단위 초기 용량(A)과, 상기 배전선로 단위 초기 용량(B) 중 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 것이다.
이하, 상기 S120 단계 및 S130 단계의 실시예를 설명하기 위하여 도 22를 참조하여 설명한다.
도 22를 참조하여 설명하면, S110 단계 이후에, 상기 S110 단계에서 결정된 초기 용량을 기반으로 최대 전압 값(Vmax)을 산출(S121)한다.
상기 S121 단계 이후에는 베이스 전압 값 (Vbase)을 산출(S122)하게 된다.
이 후, 상기 최대 전압 값(Vmax)과, 상한 전압 값(Vref)을 비교하여, 상기 최대 전압 값(Vmax)이, 상기 상한 전압 값(Vref)보다 작거나 같은지를 판단(S131)하게 된다.
이 때, 상기 S131 단계에서, 상기 최대 전압 값(Vmax)이, 상기 상한 전압 값(Vref)보다 작거나 같은 경우에는 해당 초기 용량을 최종 용량으로 결정(S132)하게 된다. 여기서 해당 초기 용량이라 함은 상기 최대 전압 값(Vmax)을 산출하는 과정에서 반영된 신설 전원 용량의 용량을 의미한다.
다만, 상기 S131 단계에서, 상기 최대 전압 값(Vmax)이, 상기 상한 전압 값(Vref)보다 큰 경우에는, 상기 최대 전압 값(Vmax)과 상기 상한 전압 값(Vref)의 차이가 기정의된 차이(0.5V)보다 작은지를 판단(S133)하게 된다.
이 때, 상기 최대 전압 값(Vmax)과, 상기 상한 전압 값(Vref)이 기정의된 차이보다 작은 경우에는 S132 단계로 진행되어 해당 초기 용량을 최종 용량으로 결정하게 된다.
다만, 상기 S133 단계에서, 상기 최대 전압 값(Vmax)과, 상기 상한 전압 값(Vref)이 기정의된 차이보다 큰 경우에는 초기 용량을 변환(S144)하게 된다.
이 때, 초기 용량을 변환하는 방법으로는 상기 수학식 1 및 수학식 2를 참조한다.
S144 단계에서 초기 용량이 변환된 경우, 변환된 초기 용량을 기반으로 다시 최대 전압 값(Vmax)을 산출(S121)하여 반복되는 방식으로 진행된다.
따라서, 상기 최대 전압 값(Vmax)이, 상기 상한 전압 값(Vref)보다 작거나 같아야 하며, 크더라도 기정의된 차이 이하의 값을 가지는 조건을 만족할 ?까지 초기 용량을 변환하는 것이다.
상기의 조건이 만족되는 경우에는 해당 초기 용량이 최종 용량으로 결정되며, 상기 최종 용량은, 신설 분산형 전원이 연계될 수 있는 최대의 용량을 의미한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1,2,3,4,5,6,7,8,9: 노드
10,20,30,40,50,60,70,80,90: 분산형 전원
1000: 뱅크 2000: 배전선로
1100,1200,1300: 차단기
100: 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치
110: 정보 수집부 113: 전압 및 부하량 정보 수집부
115: 배전 계통 정보 수집부 117: 분산형 전원 정보 수집부
120: 초기 용량 산출부 121: 뱅크 단위 초기 용량 산출부
122: 배전선로 단위 초기 용량 산출부 123: 초기 용량 결정부
130: 전압 산출부 131: 연계 미반영 전압 산출부
132: 연계 반영 전압 산출부 140: 최종 용량 산정부
141: 분석부 142: 변환부
143; 결정부 150: 표시부
10,20,30,40,50,60,70,80,90: 분산형 전원
1000: 뱅크 2000: 배전선로
1100,1200,1300: 차단기
100: 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치
110: 정보 수집부 113: 전압 및 부하량 정보 수집부
115: 배전 계통 정보 수집부 117: 분산형 전원 정보 수집부
120: 초기 용량 산출부 121: 뱅크 단위 초기 용량 산출부
122: 배전선로 단위 초기 용량 산출부 123: 초기 용량 결정부
130: 전압 산출부 131: 연계 미반영 전압 산출부
132: 연계 반영 전압 산출부 140: 최종 용량 산정부
141: 분석부 142: 변환부
143; 결정부 150: 표시부
Claims (28)
- 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 초기 용량 산출부;
기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 전압 산출부; 및
상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 최종 용량 산정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 정보 수집부는,
감시 제어 데이터 수집 시스템인 스카다(SCADA;Supervisory Control And Data Acquisition) 또는 변전소 운전 실적 관리 시스템인 소마스(SOMAS; Substation Operating Results Management System)로부터 주변압기 송출 전압 및 배전선로 최소 부하량에 대한 정보를 수집하는 전압 및 부하량 정보 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 정보 수집부는,
배전 자동화 시스템인 다스(DAS;Distribution Automation System)로부터 배전선로의 구성, 긍장, 및 구간 부하 중 적어도 어느 하나를 포함하는 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 배전 계통 정보 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 정보 수집부는,
사용자 입력으로부터 기설 분산형 전원 및 신설 분산형 전원에 대한 분산형 전원 정보를 수집하는 분산형 전원 정보 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 초기 용량 산출부는,
복수개의 배전선로가 할당된 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 뱅크 단위 초기 용량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부는,
기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 뱅크의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 초기 용량 산출부는,
배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 배전선로 단위 초기 용량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부는,
기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전선로의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원의 용량을 뺀 용량을, 배전선로 단위 초기 용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 뱅크 단위 초기 용량 산출부로부터 산출된 뱅크 단위 초기 용량과, 상기 배전선로 단위 초기 용량 산출부로부터 산출된 배전선로 단위 초기 용량을 비교하여, 더 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 초기 용량 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전압 산출부는,
상기 정보 수집부로부터 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 연계 미반영 전압 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 전압 산출부는,
상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원 및 상기 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는 연계 반영 전압 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 최종 용량 산정부는,
상기 연계 반영 전압 산출부로부터 산출된 노드별 전압 중 최대 전압인 최대 전압 값과, 상기 상한 전압 값을 비교하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 분석부에서 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값보다 큰 경우로 분석한 경우,
상기 초기 용량, 상기 최대 전압 값, 상기 연계 미반영 전압 산출부로부터 산출된 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압인 베이스 전압 값 및 상기 상한 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 변환부는,
를 기반으로 상기 초기 용량을 변환하고,
상기 Y는, 상기 초기 용량 산출부에서 산출된 초기 용량 또는 변환 전의 용량이며, 상기 X는, 상기 초기 용량 또는 상기 변환 전의 용량을 변환한 후의 용량이며, 상기 Vmax 는 상기 최대 전압 값이며, 상기 Vref 는, 상기 상한 전압 값이며, Vbase(n)은 상기 베이스 전압 값인 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 최종 용량 산정부는,
상기 분석부에서 상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값 이하인 경우로 분석한 경우,
상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 최종 용량 산정부에서 산정된 최종 용량을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 표시부는,
단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하거나, 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 장치. - 분산형 전원 및 배전 계통에 대한 정보를 수집하는 단계;
상기 수집된 정보를 기반으로 상기 배전 계통에 기술 기준상 연계 가능한 신설 분산형 전원의 용량인 초기 용량을 산출하는 단계;
기설 분산형 전원 및 상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원이, 최대 발전하는 경우를 상정하여 최대 전압 값을 산출하는 단계; 및
상기 최대 전압 값이, 배전선로의 상한 전압으로 기설정된 상한 전압 값에 대응되도록, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 산출한 베이스 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환함으로써 상기 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 초기 용량을 산출하는 단계는,
복수개의 배전선로가 할당된 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계; 및
배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 뱅크 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계는,
기술기준에 명시된 뱅크 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 뱅크의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원 용량을 뺀 용량을, 뱅크 단위 초기 용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 배전선로 단위를 기준으로 연계 가능한 신설 분산형 전원의 초기 용량을 산출하는 단계는,
기술기준에 명시된 배전선로 단위 분산형 전원 연계 가능 용량에서, 신설 분산형 전원을 연계할 배전선로의 각 노드에 존재하는 기설 분산형 전원의 용량을 뺀 용량을, 배전선로 단위 초기 용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 21에 있어서,
산출된 뱅크 단위 초기 용량과, 산출된 배전선로 단위 초기 용량을 비교하여, 더 작은 값을 초기 용량으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 최대 전압 값을 산출하는 단계는,
상기 정보를 수집하는 단계에서 수집되는 정보를 기반으로, 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는, 연계 미반영 전압을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 23에 있어서,
상기 최대 전압 값을 산출하는 단계는,
상기 초기 용량을 갖는 신설 분산형 전원 및 상기 기설 분산형 전원이 최대 발전하는 경우를 상정하여 조류 계산을 수행함으로써 배전선로에 존재하는 각 노드별 전압을 산출하는, 연계 반영 전압을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 24에 있어서,
상기 최종 용량을 산정하는 단계는,
상기 연계 반영 전압을 산출하는 단계에서 산출된 노드별 전압 중 최대 전압인 최대 전압 값과, 상기 상한 전압 값을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 25에 있어서,
상기 최종 용량을 산정하는 단계는,
상기 비교하는 단계 이후에,
상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값보다 큰 경우,
상기 초기 용량, 상기 최대 전압 값, 상기 연계 미반영 전압을 산출하는 단계에서 산출된 노드별 전압 중 상기 최대 전압 값을 갖는 노드와 동일한 노드의 전압인 베이스 전압 값 및 상기 상한 전압 값을 기반으로 상기 초기 용량을 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 25에 있어서,
상기 최종 용량을 산정하는 단계는,
상기 비교하는 단계 이후에,
상기 최대 전압 값이, 상기 상한 전압 값 이하인 경우,
상기 초기 용량을 신설 분산형 전원의 연계 가능한 최대 용량인 최종 용량으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 최종 용량을 산정하는 단계 이후에,
상기 최종 용량을 산출하는 단계에서 산정된 최종 용량을, 단선도를 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하거나, 레포트 형식을 통하여 배전선로의 노드마다 최종 용량을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 연계 가능 용량 산정 방법.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20190024368A (ko) | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 한국전력공사 | 분산형전원 및 전력계통의 통합 연계용 제어 시스템 및 그 방법 |
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-
2013
- 2013-09-06 KR KR1020130106961A patent/KR102193439B1/ko active IP Right Grant
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