KR20150029160A - 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법 - Google Patents

기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법 Download PDF

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KR20150029160A
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Abstract

본 발명은 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법에 관한 것으로, 기상청에서 제공하는 기상 정보를 수집하는 기상정보 수집부, TIGS가 제공하는 기상지리정보를 수집하는 송전지리정보 수집부, 스카다 시스템으로부터 송전전로의 실시간 부하값을 제공받는 통신부, 송전탑의 위치에 해당하는 기상 정보를 이용하여 각 송전탑 및 가공송전선로에서 허용가능한 최대 송전용량을 산출하는 용량산정부 및 산출한 최대 송전용량을 사용자, 스카다 시스템 및 설계 시스템으로 출력하는 출력부를 포함하며, 본 발명에 따르면 가공송전선로 상의 모든 송전탑에 기상조건을 감지하기 위한 센서를 설치하지 않고도 기상조건을 고려한 최대 송전용량을 산정할 수 있어, 비용을 절감하고 보다 원활하게 설비를 운영하는 효율적인 송전이 이루어질 수 있다.

Description

기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REALTIME TRANSMISSION CAPACITY ESTIMATION USING WEATHER DATA AND TGIS DATA}
본 발명은 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공송전선로 상의 모든 송전탑에 센서를 설치하지 않고도 기상청이 제공하는 기상정보 및 송전지리정보시스템이 제공하는 정보를 조합하여 송전 용량을 산정할 수 있도록 한 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법에 관한 것이다.
송전선로를 안전하게 운영하기 위해서는 전송되는 전력 용량이 송전능력을 초과해서는 안 되며, 만일 최악 조건에서의 허용용량을 초과할 경우에는 전선 및 송전선로 시설에 대한 설비 보강이 필요하여 막대한 비용이 발생하게 된다.
반면 전송되는 전력 용량이 실제 허용용량보다 적으면 불필요한 송전제약비용이 발생되고 원활한 설비 운영에 지장을 초래한다.
그런데 송전선로의 송전용량은 주위 대기 온도나 공기의 점도와 밀도 등 기상 조건에 따라 달라질 수 있다. 특히 대기온도가 상승할수록 허용 가능한 최대 송전용량은 줄어들게 된다. 이에 따라 일반적으로는 최악의 기상 조건 (예컨대 대기온도 40℃ 및 풍속 0.5m/s) 을 기준으로 허용 가능한 송전용량을 산정하고 있다.
특히 변전소와 변전소 사이에서 전력을 전송하는 가공송전선로에서는 선로 내에 여러 개의 송전탑이 시설되게 되며, 각 송전탑별로 기상 조건 및 송전선로의 조건이 서로 다르게 되므로 각 송전탑별로 허용가능한 최대 송전용량이 다르게 된다.
따라서 전체 가공송전선로의 허용가능한 송전용량은 가공송전선로 상의 송전탑들에 대한 허용가능한 최대 송전용량 및 각 송전탑 별로 서로 다른 기상 조건을 고려하여 산정할 필요가 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0079444호 (2001.08.22 공개, 발명의 명칭 : 실시간 전력케이블 허용전류 산정 및 예측장치)가 있다.
본 발명은 가공송전선로의 허용가능한 최대 송전용량을 산정하기 위하여 가공송전선로 상의 모든 송전탑에 센서를 설치하지 않고도 기상관측소에서 제공한 기상 정보 및 송전지리정보시스템(Transmission Geographic Information System, TGIS)에서 제공한 송전지리정보를 이용하여 기상 조건에 따른 허용가능한 최대 송전용량을 가공송전선로에 대하여 산정할 수 있도록 하는 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치는 송전선로에 포함된 하나 이상의 송전탑의 지리 정보 및 상기 송전선로의 특성정보를 수집하는 송전지리정보 수집부, 상기 송전탑에 대응하는 기상관측소에서 관측한 기상정보를 수집하는 기상정보 수집부, 상기 송전탑의 지리 정보, 상기 송전선로의 특성정보 및 상기 기상정보에 의거하여 상기 송전선로의 송전용량을 산정하는 용량산정부 및 상기 산정한 송전용량을 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 스카다 시스템으로부터 상기 송전선로의 실시간 부하를 전달받는 통신부를 더 포함하고, 상기 용량산정부는 상기 산정한 송전용량과 상기 실시간 부하를 비교하며, 상기 출력부는 상기 산정한 송전용량과 상기 실시간 부하의 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 송전탑의 지리정보는 상기 송전탑이 위치한 위도, 경도 및 해발고도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 송전선로의 특성정보는 상기 송전선로를 구성하는 도체의 외경, 상기 도체의 온도 및 상기 도체가 놓여있는 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 기상정보는 상기 송전탑에 대응되는 기상관측소에서 측정한 기온, 풍향 및 태양의 고도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 용량산정부는 상기 송전선로에 포함된 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하고, 상기 각 그룹별로 송전용량을 산출하며, 상기 산출된 각 그룹별 송전용량 중 최저치를 상기 송전선로의 송전용량으로 산정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 용량산정부는, 상기 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 용량산정부는, 상기 각 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하고, 상기 대표 송전탑의 허용용량을 상기 각 그룹별 송전용량으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 용량산정부는, 상기 대표 송전탑에 대하여 각각 산출되는, 대류에 의한 방산열, 방사에 의한 방산열 및 흡수되는 태양열에 의거하여 상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법은 송전용량산정장치에 대해 수행되는 실시간 송전용량 산정 방법으로서, 송전용량을 산출할 대상 송전선로를 선택하는 단계, 상기 송전선로에 포함된 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하는 단계, 상기 각 그룹별로 송전 용량을 산출하는 단계, 상기 각 그룹별로 산출한 송전 용량 중 최저치를 상기 송전선로의 송전용량으로 산출하는 단계 및 상기 송전선로의 송전용량을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 상기 각 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하는 단계는, 상기 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 상기 각 그룹별로 송전 용량을 산출하는 단계는, 상기 각 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하는 단계 및 상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 산출한 대표 송전탑의 허용용량을 상기 각 그룹별 송전 용량으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 상기 대표 송전탑의 송전용량을 산출하는 단계는, 상기 대표 송전탑에 대한 대류에 의한 방산열을 산출하는 단계, 상기 대표 송전탑에 대한 방사에 의한 방산열을 산출하는 단계, 상기 대표 송전탑이 흡수하는 태양열을 산출하는 단계, 상기 대류에 의한 방산열, 상기 방사에 의한 방산열, 상기 흡수하는 태양열에 의거하여 상기 대표 송전탑의 최대허용전류를 산출하는 단계 및 상기 최대허용전류에 의거하여 상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기상청에서 제공한 기상정보와 TGIS가 제공한 송전지리정보만을 사용하여 기상조건에 따른 최대 송전용량을 산정할 수 있으므로, 가공송전선로 상의 모든 송전탑에 기상조건을 감지하기 위한 센서를 설치하지 않고도 기상조건을 고려한 최대 송전용량을 산정할 수 있어, 비용을 절감하고 보다 원활하게 설비를 운영하는 효율적인 송전이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 대상 송전선로의 송전용량을 산정하는 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 대상 송전탑의 허용용량을 산정하는 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치는 기상정보 수집부(10), 송전지리정보 수집부(20), 통신부(30), 용량산정부(40) 및 출력부(50)를 포함하여 이루어질 수 있다.
기상정보 수집부(10)는 하나 이상의 송전탑에 대응하는 기상관측소에서 관측한 기상정보를 수집한다.
여기에서 기상정보는 하나 이상의 송전탑에 대응되는 상기 기상관측소에서 측정한 기온, 풍향 및 태양의 고도를 포함할 수 있다.
송전지리정보 수집부(20)는 송전선로에 포함된 하나 이상의 송전탑의 지리 정보 및 상기 송전선로의 특성정보를 수집한다.
여기에서 송전탑의 지리정보는 상기 송전탑이 위치한 위도, 경도 및 해발고도를 포함할 수 있다.
또한 송전선로의 특성정보는 송전선로를 구성하는 도체의 외경, 상기 도체의 온도 및 상기 도체가 놓여있는 방향을 포함할 수 있다.
통신부(30)는 스카다(SCADA) 시스템으로부터 송전선로의 실시간 부하를 전달받는다.
용량산정부(40)는 송전탑의 지리 정보, 송전선로의 특성정보 및 기상정보에 의거하여 송전선로의 송전용량을 실시간으로 산정한다.
또한 용량산정부(40)는 상기 산정한 송전선로의 송전용량과 스카다 시스템으로부터 전달받은 송전선로의 실시간 부하를 비교한다.
여기에서 용량산정부(40)는 송전선로에 포함된 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하고, 각 그룹별로 송전용량을 산출하며, 산출된 각 그룹별 송전용량 중 최저치를 송전선로의 송전용량으로 산정한다.
이 때, 용량산정부(40)는 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 거리가 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 방법으로 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분한다.
각 송전탑과 각 기상관측소의 거리는 상기 송전탑의 지리 정보와 미리 알려진 기상관측소의 위도 및 경도를 비교하여 산출할 수 있다.
또한, 용량산정부(40)는 각 그룹별로 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하고, 대표 송전탑의 허용용량을 각 그룹별 송전용량으로 산출할 수 있다.
여기에서 용량산정부(40)가 각 그룹별로 대표 송전탑에 대한 허용용량만을 산출함으로써, 송전용량 산정에 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
그러나, 용량산정부(40)의 계산 능력이 충분하다면 각 그룹에 속한 모든 송전탑에 대한 허용용량을 모두 산출할 수도 있다. 이 경우에는 각 그룹에 속한 송전탑들의 허용용량 중 가장 최저치의 허용용량을 그 그룹의 송전용량으로 산출하게 된다.
용량산정부(40)는 각 그룹별로 선택한 대표 송전탑 또는 각 그룹에 포함된 모든 송전탑에 대하여 각 송전탑 별로 허용 용량을 산출한다.
이 때, 용량산정부(40)는 허용 용량의 산출 대상이 되는 송전탑에 대하여 각각 산출되는, 대류에 의한 방산열, 방사에 의한 방산열 및 흡수되는 태양열에 의거하여 송전탑의 허용 용량을 산출한다.
여기에서 대류에 의한 방산열은 아래의 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 수학식 1에서 QcF1는 제1 후보값, QcF2는 제2 후보값, QcN는 제3 후보값, Qc는 대류에 의한 방산열을 나타낸다.
즉, 대류에 의한 방산열은 제1 후보값, 제2 후보값 및 제3 후보값 중 가장 큰 값으로 산정된다.
상기 수학식 1에서 Ta는 기온을 의미하고 Vw는 풍속을 의미하며, 기상정보 수집부(10)가 수집하는 기상정보에 포함될 수 있다. 또한, 상기 수학식 1에서 Tc는 도체의 온도를 의미하며 송전지리정보 수집부(20)가 수집하는 송전선로의 특성정보에 포함될 수 있다.
상기 수학식 1에서 kf는 열전도율을 나타내며 아래의 수학식 2에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식 2에서 Tfilm 은 기온과 도체의 온도의 평균을 의미한다.
상기 수학식 1에서 μf는 공기의 점도를 의미하며 아래의 수학식 3에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00004
한편 상기 수학식 1에서 ρf는 공기의 밀도를 의미하며 아래의 수학식 4에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00005
상기 수학식 4에서 He는 도체의 해발고도를 나타내며 송전지리정보 수집부(20)가 수집하는 송전지리정보에 포함될 수 있다.
또한 상기 수학식 1에 의해 산출되는 대류에 의한 방산열(Qc)을 산출할 때 풍향을 고려하여 산출할 수도 있으며 이 경우에는 제1 후보값(QcF1) 및 제2 후보값(QcF2)에 풍향각 보정계수를 곱한 값을 상기 수학식 1에서 사용할 수 있다. 풍향각 보정계수는 아래의 수학식 5에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00006
상기 수학식 5에서, φ는 풍향각을 의미하고, Kφ는 풍향각 보정계수를 의미한다.
한편, 용량산정부(40)가 산출하는 방사에 의한 방산열은 아래의 수학식 6에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00007
상기 수학식 6에서 Qr은 방사에 의한 방산열을 나타내고, D는 도체의 외경을 나타내며, ε은 방사계수를 나타낸다.
상기 수학식 6에서 방사계수의 값으로는 0.5를 사용할 수 있다.
한편, 용량산정부(40)가 산출하는 흡수되는 태양열은 아래의 수학식 7에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00008
상기 수학식 7에서 Qs는 흡수되는 태양열을 나타내고, a는 태양열 흡수계수를 나타내며, qs는 일사량을 나타내고, θ는 태양광선의 유효입사각을 나타내며, A'는 도체의 투영면적을 나타낸다.
상기 수학식 7에서 태양열 흡수계수의 값으로는 0.5를 사용할 수 있고, 도체의 투영면적의 값으로는 도체의 외경을 사용할 수 있다.
상기 수학식 7에서 태양광선의 유효입사각 θ는 관측시점의 시간과 태양의 고도 및 태양의 방위각에 의거하여 산출할 수 있다.
태양의 고도는 관측지점의 위도, 관측시점이 1년 중 몇 번째 날인가를 의미하는 관측시점의 연일수 및 태양의 고도가 가장 높은 시각의 시간각도에 의하여 산출될 수 있다.
태양의 방위각은 관측지점의 위도, 관측시점의 연일수 및 태양의 고도가 가장 높은 시각의 시간각도에 의하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 수학식 7에서 일사량 qs는 해발 0m인 지표면이 태양광선과 직각방향으로 받는 일사량에 해발고도 보정계수를 곱한 값으로 정의되며, 제곱미터당 와트의 단위로 표시된다.
해발 0m인 지표면이 태양광선과 직각방향으로 받는 일사량은 태양의 고도에 의거하여 산출될 수 있다.
상기 관측지점의 위도는 송전지리정보 수집부(20)가 수집하는 송전탑의 지리정보에 포함될 수 있다.
또한 상기 관측시점의 시간과 연일수 및 태양의 고도가 가장 높은 시각의 시간각도는 기상정보 수집부(10)가 수집하는 기상정보에 포함될 수 있다.
해발고도 보정계수는 아래의 수학식 8에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00009
상기 수학식 8에서 Ksolar는 해발고도 보정계수를 나타내며, He는 도체의 해발고도를 나타낸다.
용량산정부(40)는 상기와 같이 산출한 대류에 의한 방산열, 방사에 의한 방산열 및 흡수되는 태양열에 의거하여 송전탑의 최대허용전류를 산출할 수 있다.
송전탑의 최대허용전류는 아래의 수학식 9에 의하여 산출될 수 있다.
Figure pat00010
상기 수학식 9에서 I는 송전탑의 최대허용전류를 의미하고, Rac(Tc)는 온도 Tc에서 도체의 킬로미터당 교류 저항을 의미한다. 도체의 교류 저항은 송전지리정보 수집부(20)가 수집하는 송전선로의 특성정보에 포함될 수 있다.
용량산정부(40)는 송전탑의 최대허용전류에 의거하여 송전탑의 허용용량을 산출할 수 있다.
송전탑의 허용용량은 송전선로를 통해 송전되는 전압, 상기 수학식 9에 의해 산출된 최대허용전류 I, 송전선로의 역률 및 송전선로에 포함된 도체의 수를 곱한 값에 √3을 곱하여 산출할 수 있다.
여기에서 송전선로를 통해 송전되는 전압, 송전선로의 역률 및 송전선로에 포함된 도체의 수는 송전지리정보 수집부(20)가 수집하는 송전선로의 특성정보에 포함될 수 있다.
상기와 같이 용량산정부(40)가 송전탑의 그룹별로 그룹별 송전용량을 산출한 뒤, 용량산정부(40)는 각 그룹별 송전용량 중 최저치를 송전선로의 실시간 송전용량으로 산정할 수 있다.
또한 용량산정부(40)는 통신부(30)가 전달받은 송전선로의 실시간 부하를 상기 산출된 송전선로의 실시간 송전용량과 비교할 수 있다.
출력부(50)는 용량산정부(40)가 산정한 송전선로의 실시간 송전용량 및 상기 실시간 송전용량과 실시간 부하의 비교 결과를 사용자 또는 다른 송전시스템으로 출력한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 대상 송전선로의 송전용량을 산정하는 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저, 용량산정부(40)는 송전용량을 산정하기 위한 대상선로를 선택한다(S110).
대상선로는 변전소와 변전소를 연결하는 송전선로로서 하나 이상의 송전탑을 포함한다.
이후, 용량산정부(40)는 송전선로에 포함된 송전탑을 각각 대응되는 기상관측소에 따라 하나 이상의 그룹으로 구분한다(S120).
이 때, 용량산정부(40)는 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 거리가 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 방법으로 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분한다.
이어서, 용량산정부(40)는 각 그룹별로 송전용량을 산출한다(S130).
용량산정부(40)는 송전용량을 산출하기 위하여 기상정보 수집부(10)가 수집한 기상 정보 및 송전지리정보 수집부(20)가 수집한 송전탑의 지리정보와 송전선로의 특성정보를 사용할 수 있다.
이 때, 용량산정부(40)는 각 그룹별로 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하고, 대표 송전탑의 허용용량을 각 그룹별 송전용량으로 산출할 수 있다.
여기에서 용량산정부(40)가 각 그룹별로 대표 송전탑에 대한 허용용량만을 산출함으로써, 송전용량 산정에 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
그러나, 용량산정부(40)의 계산 능력이 충분하다면 각 그룹에 속한 모든 송전탑에 대한 허용용량을 모두 산출할 수도 있다. 이 경우에는 각 그룹에 속한 송전탑들의 송전용량 중 가장 최저치의 송전용량을 그 그룹의 송전용량으로 산출하게 된다.
특정 송전탑의 허용용량을 산출하는 방법은 도 3과 관련하여 이하에서 상세하게 설명한다.
이후, 용량산정부(40)는 각 그룹별로 산출한 송전용량 중 최저값을 송전선로의 송전용량으로 산출한다(S140).
이어서, 출력부(50)는 상기 송전선로의 송전용량을 출력하고(S150) 프로세스를 종료한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 방법에서 대상 송전탑의 허용용량을 산정하는 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저, 용량산정부(40)는 대상 송전탑에 대하여 대류에 의한 방산열을 산출한다(S210).
여기에서 대류에 의한 방산열은 상기 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.
이후, 용량산정부(40)는 대상 송전탑에 대하여 방사에 의한 방산열을 산출한다(S220).
여기에서 방사에 의한 방산열은 상기 수학식 6에 의하여 산출될 수 있다.
이어서, 용량산정부(40)는 대상 송전탑이 흡수하는 태양열을 산출한다(S230).
여기에서 흡수하는 태양열은 상기 수학식 7에 의하여 산출될 수 있다.
이후, 용량산정부(40)는 대상 송전탑의 최대 허용전류를 산출한다(S240).
여기에서 최대 허용전류는 상기 수학식 9에 의하여 산출될 수 있다.
이어서, 용량산정부(40)는 송전탑의 최대허용전류에 의거하여 송전탑의 허용용량을 산출하고(S250) 프로세스를 종료한다.
송전탑의 허용용량은 송전선로를 통해 송전되는 전압, 상기 수학식 9에 의해 산출된 최대허용전류 I, 송전선로의 역률 및 송전선로에 포함된 도체의 수를 곱한 값에 √3을 곱하여 산출될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 기상청에서 제공한 기상정보와 TGIS가 제공한 송전지리정보만을 사용하여 기상조건에 따른 최대 송전용량을 산정할 수 있으므로, 가공송전선로 상의 모든 송전탑에 기상조건을 감지하기 위한 센서를 설치하지 않고도 기상조건을 고려한 최대 송전용량을 산정할 수 있어, 비용을 절감하고 보다 원활하게 설비를 운영하는 효율적인 송전이 이루어질 수 있다.
10 : 기상정보 수집부
20 : 송전지리정보 수집부
30 : SCADA 시스템
40 : 용량산정부
50 : 출력부

Claims (13)

  1. 송전선로에 포함된 하나 이상의 송전탑의 지리 정보 및 상기 송전선로의 특성정보를 수집하는 송전지리정보 수집부;
    상기 송전탑에 대응하는 기상관측소에서 관측한 기상정보를 수집하는 기상정보 수집부;
    상기 송전탑의 지리 정보, 상기 송전선로의 특성정보 및 상기 기상정보에 의거하여 상기 송전선로의 송전용량을 산정하는 용량산정부; 및
    상기 산정한 송전용량을 출력하는 출력부를 포함하는 실시간 송전용량산정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    스카다 시스템으로부터 상기 송전선로의 실시간 부하를 전달받는 통신부를 더 포함하고,
    상기 용량산정부는 상기 산정한 송전용량과 상기 실시간 부하를 비교하며,
    상기 출력부는 상기 산정한 송전용량과 상기 실시간 부하의 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송전탑의 지리정보는 상기 송전탑이 위치한 위도, 경도 및 해발고도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 송전선로의 특성정보는 상기 송전선로를 구성하는 도체의 외경, 상기 도체의 온도 및 상기 도체가 놓여있는 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기상정보는 상기 송전탑에 대응되는 기상관측소에서 측정한 기온, 풍향 및 태양의 고도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 용량산정부는 상기 송전선로에 포함된 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하고, 상기 각 그룹별로 송전용량을 산출하며, 상기 산출된 각 그룹별 송전용량 중 최저치를 상기 송전선로의 송전용량으로 산정하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 용량산정부는,
    상기 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 용량산정부는, 상기 각 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하고, 상기 대표 송전탑의 허용용량을 상기 각 그룹별 송전용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 용량산정부는,
    상기 대표 송전탑에 대하여 각각 산출되는, 대류에 의한 방산열, 방사에 의한 방산열 및 흡수되는 태양열에 의거하여 상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정장치.
  10. 송전용량산정장치에 대해 수행되는 실시간 송전용량 산정 방법으로서,
    송전용량을 산출할 대상 송전선로를 선택하는 단계;
    상기 송전선로에 포함된 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하는 단계;
    상기 각 그룹별로 송전 용량을 산출하는 단계;
    상기 각 그룹별로 산출한 송전 용량 중 최저치를 상기 송전선로의 송전용량으로 산출하는 단계; 및
    상기 송전선로의 송전용량을 출력하는 단계를 포함하는 실시간 송전용량산정방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 각 송전탑을 하나 이상의 그룹으로 구분하는 단계는,
    상기 송전선로에 포함된 각 송전탑에 대하여 가장 가까운 기상관측소를 대응시키고, 같은 기상관측소에 대응되는 송전탑을 같은 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 각 그룹별로 송전 용량을 산출하는 단계는,
    상기 각 그룹에 속한 송전탑 중 대표 송전탑을 선택하는 단계; 및
    상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 산출한 대표 송전탑의 허용용량을 상기 각 그룹별 송전 용량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 대표 송전탑의 송전용량을 산출하는 단계는,
    상기 대표 송전탑에 대한 대류에 의한 방산열을 산출하는 단계;
    상기 대표 송전탑에 대한 방사에 의한 방산열을 산출하는 단계;
    상기 대표 송전탑이 흡수하는 태양열을 산출하는 단계;
    상기 대류에 의한 방산열, 상기 방사에 의한 방산열, 상기 흡수하는 태양열에 의거하여 상기 대표 송전탑의 최대허용전류를 산출하는 단계; 및
    상기 최대허용전류에 의거하여 상기 대표 송전탑의 허용용량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 송전용량산정방법.
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