KR20150037357A - System for controlling flexible ac transmission system - Google Patents

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KR20150037357A
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KR20130116881A
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김철우
장병훈
김태균
전웅재
신성식
한현규
강상균
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한국전력공사
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Abstract

The present invention relates to a device for controlling a flexible AC transmission system (FACTS) which comprises: an input unit to receive power system data and a contingency list including a plurality of contingencies; a calculation unit to calculate a reactive power supply amount for adjusting the supply and demand of high voltage direct current (HVDC) reactive power by using the power system data, to determine the operation mode of an FACTS device based on the calculated reactive power supply amount, to calculate reactive power reserves for all the contingencies included in the contingency list, and to determine the optimal operation point of the FACTS device based on the calculation result; and a control unit to control the FACTS device with the determined optimal operation point of the FACTS device.

Description

유연 송전 시스템의 운용 장치{SYSTEM FOR CONTROLLING FLEXIBLE AC TRANSMISSION SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible transmission system,

본 발명은 유연 송전 시스템의 운용 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HVDC(High Voltage Direct Current)와 같이 송전용량 변동에 따라 무효전력수급 조절이 필요한 설비를 위하여 능동적으로 무효전력수급 조절을 할 수 있을 뿐만 아니라, 만일의 사태에 대비하여 무효전력예비력을 확보할 수 있는 유연 송전 시스템의 운용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for operating a flexible transmission system, and more particularly, to an apparatus for operating a flexible transmission system capable of actively controlling the supply and demand of reactive power for facilities requiring adjustment of supply and demand of reactive power according to transmission capacity variation such as HVDC (High Voltage Direct Current) In addition, the present invention relates to an apparatus for operating a flexible transmission system capable of securing reactive power reserve in case of an emergency.

일반적으로 유연 송전 시스템(FACTS : Flexible AC Transmission Systems) 기기는 대용량 전력전자 기술을 이용하여 전력조류, 계통전압과 계통안정도의 계통정수를 고속으로 정밀 제어함으로써, 계통안정도, 전력수송능력 및 계통 설비이용률을 향상시킬 수 있다.In general, Flexible AC Transmission Systems (FACTS) devices use high-capacity power electronic technology to precisely control the system parameters of power tide, grid voltage and system stability at high speed, thereby improving system stability, power transmission capacity, Can be improved.

상기 FACTS 기기 중, 병렬형 FACTS 기기는 콘덴서나 리액터를 신속하게 제어하여 무효전력 및 전압을 제어하는 장치이다.Of the FACTS devices, the parallel FACTS device is a device for rapidly controlling a capacitor or a reactor to control reactive power and voltage.

따라서 FACTS 기기 또는 다수의 FACTS 기기를 인근 전력시스템의 상황에 따라 적절히 제어하게 되면, 무료전력 공급을 통한 전력계통의 전압안정도를 향상시킬 수 있으며, 만일의 사태에 대비하여 무효전력예비력을 확보하게 되는 순동(순간적으로 응동) 무효전력원으로도 활용할 수 있다.Accordingly, if the FACTS device or a plurality of FACTS devices are appropriately controlled according to the situation of the nearby power system, it is possible to improve the voltage stability of the power system through the free power supply and to secure the reactive power reserve It can also be used as pure power (momentary reactive) power source.

상기 병렬형 FACTS 기기는 도 1에 도시된 바와 같이 유도성(Inductive) 또는 용량성(Capacitive) 모드로 운전할 수 있으며, 만일의 사태에 대비하여 유도성 모드로 운전을 하게 된다면 실제 위험사고 발생 시 전력계통에 공급할 수 있는 무효전력공급량은 증대된 효과를 가져 올 수 있다.As shown in FIG. 1, the parallel type FACTS device can operate in inductive or capacitive mode. If the FACTS device operates in an inductive mode in preparation for an emergency, The reactive power supply amount that can be supplied to the system can have an increased effect.

한편, HVDC 시스템은 교류전원에서 발생된 교류전력을 컨버터를 이용하여 직류전력으로 변환하여 장거리 가공선로나 케이블로 전송한 후 다시 인버터를 이용해 직류전력을 교류전력으로 변환시켜서 수용가에 전송하는 전력 전송시스템이다. On the other hand, the HVDC system converts AC power generated from an AC power source to DC power using a converter, transfers it to a long-distance processing line or cable, and then converts the DC power to AC power using an inverter to transmit it to a customer .

상기 HVDC 시스템은 컨버터의 리액턴스 성분으로 인하여, 유효전력 전송 시 무효전력 손실이 발생하며, 전송하고자 하는 유효전력량(P)의 약 70%에 해당하는 무효전력량(Q)을 보상(공급)해 주어야 한다. 또한 정주파수 모드로 운전을 하는 HVDC가 연계된 경우, 전력계통내에서 유효전력이 변화하면, 변화된 유효전력량을 HVDC가 보상하게 된다. 그리고 상기 HVDC의 유효전력 보상에 따른 무효전력 보상용량(Q/P ≒0.7)도 추가로 증가하게 된다. In the HVDC system, due to the reactance component of the converter, a reactive power loss occurs during active power transmission, and the reactive power Q corresponding to about 70% of the active power P to be transmitted must be compensated . Also, when the HVDC operating in the constant frequency mode is connected, the HVDC compensates for the changed active power when the active power changes in the power system. And the reactive power compensation capacity (Q / P? 0.7) according to the active power compensation of the HVDC is further increased.

통상적으로 필터와 병렬 콘덴서의 투입과 개방을 통해 HVDC의 무효전력 공급을 증가시키거나 무효전력 공급을 감소시키게 된다. 그런데 상기 필터와 병렬 콘덴서의 투입과 개방은 계단식(불연속적)으로 이루어지기 때문에 무효전력 공급과 감소를 정밀하게 제어할 수 없는 문제점이 있다.Typically, the input and opening of the filter and the parallel capacitor increase the reactive power supply of the HVDC or reduce the reactive power supply. However, since the input and the opening of the filter and the parallel capacitor are performed in a stepwise manner (discontinuous), there is a problem that reactive power supply and reduction can not be precisely controlled.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-1307-0037224호(1307.04.04.공개, 무효전력예비력 상정사고 제약 최적 조류 계산 방법)에 개시되어 있다. Background Art [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1307-0037224 (published on Mar. 14, 2007,

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, HVDC(High Voltage Direct Current)와 같이 송전용량 변동에 따라 무효전력수급 조절이 필요한 설비를 위하여 능동적으로 무효전력수급 조절을 할 수 있을 뿐만 아니라, 만일의 사태에 대비하여 무효전력예비력을 확보할 수 있는 유연 송전 시스템의 운용 장치를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to actively regulate the supply and demand of reactive power for facilities requiring adjustment of supply and demand of reactive power according to transmission capacity variation such as HVDC (High Voltage Direct Current) And to provide a device for operating a flexible transmission system capable of securing reactive power reserve in case of emergency.

본 발명의 일 측면에 따른 유연 송전 시스템의 운용 장치는, 전력계통 데이터 및 복수의 상정사고를 포함하는 상정사고 리스트를 입력받는 입력부; 상기 전력계통 데이터에 HVDC(High Voltage Direct Current) 무효전력 수급 조절을 위한 무효전력 공급량을 계산하고, 상기 계산된 무효전력 공급량을 바탕으로 FACTS(Flexible AC Transmission Systems) 기기의 운전 모드를 결정하며, 상기 상정사고 리스트에 포함된 상정사고에 대한 무효전력예비력을 계산하고, 계산된 결과를 바탕으로 FACTS 기기의 최적 운전점을 결정하는 연산부; 및 상기 결정된 FACTS 기기의 최적 운전점으로, FACTS 기기를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for operating a flexible transmission system according to an aspect of the present invention includes an input unit for receiving a list of assumed incidents including power system data and a plurality of assumed incidents; Calculates a reactive power supply amount for regulating the supply of high voltage direct current (HVDC) reactive power to the power system data, determines an operation mode of the FACTS (Flexible AC Transmission Systems) based on the calculated reactive power supply amount, Calculating a reactive power reserve for an assumed incident included in the assumed incident list, and determining an optimum operating point of the FACTS device based on the calculated result; And a control unit for controlling the FACTS device at an optimal operating point of the determined FACTS device.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무를 판단하고 HVDC와 관련된 데이터가 있을 경우, HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 계산하고, HVDC 시스템 내에 설치된 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터의 투입과 개방에 따라 보상되는 무효전력량을 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic unit determines the presence or absence of data related to the HVDC in the power system data, calculates the reactive power (Q) compensation supply amount due to the HVDC active power transmission when there is data related to the HVDC, And the reactive power amount to be compensated in accordance with the input and the opening of the capacitor bank and the filter are calculated.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 상기 투입 또는 개방된 콘덴서 뱅크 및 필터의 용량과 HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 비교하고, 콘덴서 뱅크 및 필터의 과다 투입 시 FACTS 기기를 유도성 모드(Inductive mode)로 운전할 수 있도록 운전점을 계산하고, 또한 상기 콘덴서 뱅크 및 필터의 투입이 적을 시 FACTS 기기를 용량성 모드(Capacitive mode)로 운전할 수 있도록 운전점을 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the operation unit compares the capacity of the charged or unloaded capacitor bank and the filter with the reactive power (Q) compensation supply amount due to the HVDC active power transmission, and when the capacitor bank and the filter are overloaded, The operation point is calculated so as to operate in an inductive mode and the operating point is calculated so that the FACTS device can be operated in a capacitive mode when the input of the capacitor bank and the filter is small .

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, FACTS 기기의 운전 모드에 따라, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진을 추가로 계산하고, 입력부로부터 입력받은 전력계통 데이터에 상정사고 리스트를 추가로 입력받아, 전력계통에 가장 큰 영향을 미치는 사고인 제1 상정사고를 적용하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the operation unit may further calculate a reactive power margin obtainable by the FACTS device according to the operation mode of the FACTS device, further receive an assumed incident list on the electric power system data input from the input unit, And the first assumed accident, which is the accident that has the greatest influence on the power system, is applied.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 전력계통 데이터 및 제1 상정사고를 적용하여, HVDC가 추가로 전송해야 하는 유효전력 증가분 및 HVDC 유효전력 증가분에 따른 무효전력 증가분과 무효전력예비력을 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic unit calculates the reactive power increment and the reactive power reserve according to the active power increment and the HVDC active power increment that the HVDC must further transfer by applying the power system data and the first assumed accident .

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진과 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 HVDC의 무효전력 증가분 및 무효전력예비력 값을 비교하고, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진이 더 작을 경우에 FACTS 기기를 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점을 재계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic operation unit compares the reactive power margin secured by the FACTS device with the reactive power increase value and the reactive power reserve value of the HVDC to be input to the power system when an assumed incident occurs, The operating point of the FACTS device is recalculated to further control the FACTS device in the inductive mode when the reactive power margin is smaller.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진과 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 HVDC의 무효전력 증가분 및 무효전력예비력 값을 비교하고, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진이 더 크거나 같을 경우에 FACTS 기기의 운전점을 변경하지 않고, 기존에 계산된 운전점을 유지하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic operation unit compares the reactive power margin secured by the FACTS device with the reactive power increase value and the reactive power reserve value of the HVDC to be input to the power system when an assumed incident occurs, The calculated operating point is maintained without changing the operating point of the FACTS device when the reactive power margin is larger or equal to the operating point.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 전력계통 내에 다수의 FACTS 기기가 설치되었을 경우, 각각의 FACTS 기기가 연계되어 있는 모선의 감도(

Figure pat00001
)에 따라, FACTS 기기별로 운전점을 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when a plurality of FACTS apparatuses are installed in the power system, the arithmetic operation unit calculates the sensitivity of the bus lines to which the respective FACTS apparatuses are connected
Figure pat00001
), The operation point is calculated for each FACTS device.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, HVDC 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력 확보를 위하여, 각각의 FACTS 기기에 대해서 운전점을 최종 결정하고, 그 결정된 FACTS 기기의 최종 운전점을 제어부를 통해 상응하는 FACTS 기기에 출력하여 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in order to control the supply and demand of HVDC reactive power and reserve the reactive power reserve, the operation unit finally determines the operation point for each FACTS device, and transmits the final operating point of the determined FACTS device to the corresponding FACTS And outputting to the device for control.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무 판단 및 HVDC와 관련된 데이터가 없을 경우, 입력부로부터 입력받은 전력계통 데이터에 상정사고 리스트를 추가로 입력받아, 전력계통에 가장 큰 영향을 미치는 사고인 제1 상정사고를 적용하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the case where there is no data related to HVDC determination and data relating to HVDC in the power system data, the calculation unit further receives a list of assumed incidents to the power system data input from the input unit, And the first assumed accident, which is an affecting accident, is applied.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 전력계통 데이터 및 제1 상정사고를 적용하여, 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력예비력을 계산하고, 또한 상기 계산된 무효전력예비력 값과 상정사고를 고려하지 않은 전력계통에서 확보된 무효전력 마진을 비교하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic unit calculates the reactive power reserve to be applied to the power system by applying the power system data and the first assumed accident, and also calculates the reactive power reserve value and the power And compares the reactive power margin secured in the system.

본 발명에 있어서, 상기 연산부는, 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력예비력과 상정사고를 고려하지 않는 전력계통에서 확보된 무효전력 마진을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 무효전력예비력이 확보된 무효전력 마진보다 클 경우, FACTS 기기 또는 다수의 FACTS 기기들이 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점을 재계산하고, 또한 상기 비교 결과에 따라 무효전력예비력이 확보된 무효전력 마진보다 작거나 같을 경우, 유효전력 송전손실 최소화를 위하여 FACTS 기기의 운전점(Qrev, Vref)을 재계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the arithmetic operation unit compares the reactive power reserve to be supplied to the power system when an assumed incident occurs and the reactive power margin secured in the power system that does not take into consideration the assumed incident, and the reactive power reserve If the FACTS device or the plurality of FACTS devices is further controlled in the direction of the inductive mode, the operating point of the FACTS device is recalculated and the reactive power reserve (Qrev, Vref) of the FACTS device is recalculated in order to minimize the effective power transmission loss when the calculated reactive power margin is smaller than or equal to the secured reactive power margin.

본 발명은 전력계통에서 발생할 수 있는 만일의 사고와 사태에 대비하여, FACTS 기기(또는 FACTS 기기별)가 무효전력예비력을 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, HVDC 무효전력 수급 조절(또는 불연속성 개선)도 함께 해결할 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 다수의 HVDC 및 병렬형 FACTS 기기의 효과적 제어를 할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 풍력발전단지의 스마트그리드 개발 및 확대가 진행됨에 따라 FACTS 기기의 제어에도 적용할 수 있도록 한다.The present invention is not only capable of ensuring sufficient reactive power reserve for an FACTS device (or FACTS device) in case of an accident or a situation that may occur in a power system, but also for controlling HVDC reactive power supply (or discontinuity improvement) Let's solve it together. Further, the present invention not only enables effective control of a plurality of HVDC and parallel FACTS devices, but also can be applied to control of FACTS devices as the development and expansion of a smart grid of a wind power generation complex progresses.

도 1은 일반적인 병렬형 FACTS 기기의 운전 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치를 적용한 FACTS 시스템의 구성을 개략적으로 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, FACTS 운용 장치의 내부 구성을 개략적으로 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬형 FACTS 기기의 운전 개념을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치에서 FACTS 운전점을 계산하고 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치를 적용하여 HVDC 시스템과 FACTS 기기와의 협조제어를 수행하는 FACTS 시스템의 기본적인 개념을 설명하기 위한 예시도.
1 is a conceptual diagram of operation of a general parallel type FACTS device.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a FACTS system, and more particularly,
FIG. 3 is an exemplary diagram schematically showing the internal configuration of the FACTS operating device in FIG. 2; FIG.
4 is a diagram illustrating an operation concept of a parallel FACTS device according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of calculating and controlling a FACTS operating point in a FACTS operating apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram for explaining a basic concept of an FACTS system for performing cooperative control between an HVDC system and an FACTS device by applying a FACTS operating device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유연 송전 시스템의 운용 장치의 일 실시예를 설명한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an apparatus for operating a flexible transmission system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 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.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치를 적용한 FACTS 시스템의 구성을 개략적으로 보인 예시도이다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of an FACTS system to which a FACTS operating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치를 적용한 FACTS 시스템은, FACTS 컨트롤러(110), 전력계통 정보수집 시스템(120) 및 FACTS 운용 장치(130)를 포함한다.2, the FACTS system to which the FACTS operating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied includes a FACTS controller 110, a power system information collection system 120, and a FACTS operating apparatus 130. As shown in FIG.

상기 FACTS 컨트롤러(110)는 FACTS 운용 장치(130)를 통해 수신된 FACTS의 최적 운전점(Qrev : 확보하고자 하는 무효전력량, Vref : Qrev를 위한 FACTS의 운전 전압)으로 각각 상응하는 FACTS 기기를 제어한다.The FACTS controller 110 controls the corresponding FACTS device with the optimum operating point of the FACTS (Qrev: amount of reactive power to be secured, operation voltage of FACTS for Vref: Qrev) received through the FACTS operating device 130 .

상기 전력계통 정보수집 시스템(120)은 실시간으로 전력계통의 모든 데이터를 수집하여 저장하는 기능을 수행한다. The power system information collection system 120 collects and stores all the data of the power system in real time.

상기 전력계통 정보수집 시스템(120)은 상기 수집된 전력계통 데이터를 상기 FACTS 운용 장치(130)로 입력한다. The power system information collection system 120 inputs the collected power system data to the FACTS operating device 130.

상기 전력계통 정보수집 시스템(120)을 통해 수집된 전력계통 데이터는 FACTS 운용 장치(130)에 의해 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력 확보를 위한 알고리즘을 통해 FACTS의 최적 운전점(Qrev, Vref)을 계산하는데 사용된다. 상기 계산된 FACTS의 최적 운전점(Qrev, Vref) 정보는 상기 FACTS 컨트롤러(110)에 제공된다.The power system data collected through the power system information collection system 120 is transmitted to the FACTS operating device 130 through an algorithm for controlling the reactive power supply and the reserve of reactive power so that the optimal operating point (Qrev, Vref) of the FACTS Used to calculate. The calculated optimal operating point (Qrev, Vref) of the FACTS is provided to the FACTS controller (110).

상기 FACTS 컨트롤러(110)는 상기 최적 운전점(Qrev, Vref)으로 FACTS를 운용하여 전력계통의 무효전력 수급 조절 및 무효전력예비력(상정사고를 대비한 무효전력예비력 확보)을 향상시킬 수 있다. 상기와 같이 제어된 FACTS에 대한 전력계통에 관련된 모든 정보는 정보수집 시스템(120)으로 다시 피드백되어 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력 확보를 위한 계산에 이용된다. The FACTS controller 110 can control the reactive power supply and demand of the power system by operating the FACTS at the optimum operating point Qrev and Vref and improve the reactive power reserve (securing the reactive power reserve in preparation for the assumed accident). All information related to the power system for the FACTS controlled as described above is fed back to the information collection system 120 to be used for the calculation of the reactive power supply control and the reserve for the reactive power reserve.

상기와 같은 과정이 반복적으로 수행됨으로써, HVDC의 유효전력 공급에 따른 무효전력 수급조절 및 상정사고에 대비한 무효전력예비력을 최적으로 확보할 수 있도록 FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기)를 최적으로 운용할 수 있게 된다. The above process is repeatedly performed to optimally operate the FACTS device (or a plurality of FACTS devices) so as to optimize the reactive power reserve according to the active power supply of the HVDC and the reactive power reserve for the assumed incident .

상기 FACTS 운용 장치(130)는 상기 전력계통 정보수집 시스템(120)으로부터 전력계통 데이터 및 상정사고 리스트를 입력받고, 이를 이용하여 HVDC 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력 확보를 위한 계산 과정을 통해 FACTS의 최적 운전점을 도출하여 상기 FACTS 컨트롤러(110)로 출력하는 기능을 수행한다. The FACTS operating device 130 receives the power system data and the assumed incident list from the power system information collecting system 120 and calculates the FACTS through the calculation process for the HVDC reactive power supply and demand adjustment and the reactive power reserve And outputs the optimum operating point to the FACTS controller 110.

도 3은 상기 도 2에 있어서, FACTS 운용 장치의 내부 구성을 개략적으로 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬형 FACTS 기기의 운전 개념을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of the FACTS operating device in FIG. 2, and FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a driving concept of a parallel FACTS device according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (가),(나)에 있어서, (a),(a')지점은 각기 HVDC 무효전력 수급 조절을 위한 FACTS 기기의 초기 운전점을 나타내고, (b),(b')지점은 운전점 (a) 또는 (a') 지점에 대해서, FACTS 기기가 확보하고 있는 무효전력(Q) 마진을 나타내며, (c),(c')지점은 상정사고에 대비하여 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev)을 나타내고, (d),(d')지점은 HVDC 무효전력 수급조절 및 상정사고에 대비하여 무효전력예비력(Qrev) 확보를 위한 FACTS 기기 운전점을 각기 나타낸다.4 (a) and 4 (b), the points (a) and (a ') represent the initial operating points of the FACTS apparatus for regulating the supply and demand of HVDC reactive power, and the points (b) and (C) and (c ') indicate the reactive power (Q) margin secured by the FACTS equipment for the point of operation (a) or (a' (D) represents the reactive power reserve (Qrev), and the points (d ') represent the FACTS equipment operation points for regulating the supply and demand of HVDC reactive power and securing the reactive power reserve (Qrev) against the assumed accident.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 FACTS 운용 장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the FACTS operating apparatus will be described with reference to FIG. 3 and FIG.

도 3을 참조하면, 상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력부(131), 연산부(132) 및 제어부(133)를 포함하여 구성된다. 3, the FACTS operating device 130 includes an input unit 131, an operation unit 132, and a control unit 133.

상기 입력부(131)는 도 2에서 설명된 전력계통 정보수집 시스템(120)으로부터 전력계통 데이터를 입력받는다. 또한 상기 입력부(131)는 전력계통에서 발생할 수 있는 다수의 상정사고에 대한 상정사고 리스트를 입력받는다. The input unit 131 receives power system data from the power system information collecting system 120 described with reference to FIG. Also, the input unit 131 receives a list of assumed incidents for a plurality of assumed incidents that may occur in the power system.

상기 연산부(132)는 상기 입력받은 전력계통 데이터와 제1 상정사고(사고 발생 시, 계통에 가장 큰 영향을 주는 사고)를 적용하여 FACTS 기기(또는 각각의 FACTS 기기들)의 최적 운전점을 계산한다.The operation unit 132 calculates the optimal operating point of the FACTS device (or each FACTS device) by applying the first assumed accident (the accident that affects the system in the event of an accident) and the input power system data do.

예컨대 도 4의 (가)를 참조하면, 현재 전력계통 데이터와 HVDC의 유효전력 송전량을 이용하여, HVDC의 무효전력 수급조절을 위해서 FACTS 기기는 유도성 모드 (a)지점에서 초기 운전점이 결정된다. For example, referring to FIG. 4 (a), the FACTS device determines an initial operating point at the inductive mode (a) in order to control the supply and demand of reactive power of the HVDC by using the current power system data and the HVDC effective power transmission amount .

상기 운전점 (a)지점에 대해서, FACTS 기기가 확보하고 있는 무효전력(Q) 마진은 (b)영역이 되며, 상정사고가 발생했을 시에 (b)영역 만큼의 무효전력을 전력계통에 공급할 수 있는 효과를 가진다. 상기 FACTS 기기의 초기 운전점인 (a)지점이 결정된 후, 상기 제1 상정사고를 이용하여 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev)을 계산하게 된다. The reactive power (Q) margin secured by the FACTS device to the point of operation (a) becomes the area (b), and when the assumed accident occurs, the reactive power of the area (b) It has the effect of being able to. After the point (a), which is the initial operating point of the FACTS apparatus, is determined, the reactive power reserve (Qrev) required in the power system is calculated using the first assumed probability.

상기 제1 상정사고에 대비하여, 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev)이 FACTS 기기의 초기 운전점인 (a)지점을 통해 확보된 무효전력(Q) 마진보다 클 경우에는 FACTS 기기의 운전점을 (d)지점으로 이동시키게 된다.If the reactive power reserve Qrev required by the power system is greater than the reactive power (Q) margin secured at the point (a), which is the initial operating point of the FACTS device, in preparation for the first assumed accident, The operating point is moved to point (d).

예컨대 도면 4의 (나)를 참조하면, 현재 전력계통 데이터와 HVDC의 유효전력 송전량을 이용하여, HVDC의 무효전력 수급조절을 위해서 FACTS 기기가 용량성 모드 (a')지점에서 초기 운전점이 결정된다. For example, referring to (B) of FIG. 4, the FACTS device determines the initial operating point at the point of the capacitive mode (a ') in order to control the supply and demand of the reactive power of the HVDC by using the current power system data and the HVDC effective power transmission quantity. do.

상기 운전점 (a')지점에 대해서, FACTS 기기가 확보하고 있는 무효전력(Q) 마진은 (b')영역이 되며, 상정사고가 발생했을 시에 (b')만큼의 무효전력을 전력계통에 공급할 수 있는 효과를 가진다. 상기 FACTS 기기의 초기 운전점인 (a')지점이 결정된 후, 상기 제1 상정사고를 이용하여 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev)을 계산하게 된다. The reactive power (Q) margin secured by the FACTS device to the point of operation (a ') becomes (b'), and when an assumed accident occurs, the reactive power of (b ' And the like. After the point (a '), which is the initial operating point of the FACTS apparatus, is determined, the reactive power reserve (Qrev) required in the power system is calculated using the first assumed probability.

상기 제1 상정사고에 대비하여, 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev)이 FACTS기기의 초기 운전점인 (a')지점을 통해 확보된 무효전력(Q) 마진보다 클 경우에는 FACTS 기기의 운전점을 (d')지점으로 이동시키게 된다. If the reactive power reserve Qrev required in the power system is greater than the reactive power (Q) margin secured at the point (a '), which is the initial operating point of the FACTS device, against the first assumed accident, To the point (d ').

상기 연산부(132)는 HVDC 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력(Qrev) 확보를 위하여, FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기들)의 새로운 운전점을 도출한다.The operation unit 132 derives a new operating point of the FACTS device (or a plurality of FACTS devices) in order to regulate the supply and demand of the HVDC reactive power and to secure the reactive power reserve (Qrev).

예컨대 상기 제1 상정사고 대비하여, 전력계통에서 필요로 하는 무효전력예비력(Qrev) 량이 FACTS 기기의 초기 운전점인 (a) 또는 (a') 지점을 통해 확보된 무효전력(Q) 마진보다 작을 경우에는 FACTS 기기의 운전점은 초기 운전점인 (a) 또는 (a')지점을 유지하게 된다.For example, in contrast to the first assumed accident, the amount of reactive power reserve (Qrev) required in the power system is smaller than the reactive power (Q) margin secured at the point (a) or (a '), which is the initial operating point of the FACTS device , The operating point of the FACTS equipment will maintain the initial operating point (a) or (a ').

상기와 같이 상기 연산부(132)는 전력계통 데이터에 상정사고를 적용하여 FACTS 기기의 최적 운전점이 도출되면, 상기 제어부(133)로 FACTS 기기의 최적 운전점을 출력한다. As described above, the operation unit 132 outputs the optimal operating point of the FACTS device to the control unit 133 when the optimal operating point of the FACTS equipment is derived by applying the assumed incident to the power system data.

그에 따라 상기 제어부(133)는 상기 연산부(132)를 통해 도출된 FACTS 기기의 최적 운전점을 이용하여, FACTS 기기를 제어한다.Accordingly, the control unit 133 controls the FACTS device by using the optimal operating point of the FACTS device derived through the operation unit 132.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치에서 FACTS 운전점을 계산하고 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FACTS 운용 장치를 적용하여 HVDC 시스템과 FACTS 기기와의 협조제어를 수행하는 FACTS 시스템의 기본적인 개념을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of calculating and controlling an FACTS operating point in a FACTS operating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of calculating and controlling a FACTS operating point according to an embodiment of the present invention. And an FACTS system that performs cooperative control with the FACTS device.

이하, 상기 도 5와 도 6을 참조하여 상기 FACTS 운용 장치(130)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the FACTS operating device 130 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 전력계통 정보수집 시스템(120)을 통해 전력계통 데이터를 입력받는다(S310). The FACTS operating device 130 receives power system data through the power system information collection system 120 (S310).

상기 전력계통 정보수집 시스템(120)은, 도 2에서 설명된 바와 같이, 실시간으로 전력계통의 모든 데이터를 수집한다. 이에 따라, 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기의 최적 운전점을 계산하기 위해 상기 전력계통 정보수집 시스템(120)을 통해 필요한 전력계통 데이터를 입력받는다. 또한 상기 FACTS 운용 장치(130)는 전력계통의 여러 상정사고를 포함하는 상정사고 리스트를 입력받는다.The power system information collection system 120 collects all data of the power system in real time, as described in FIG. Accordingly, the FACTS operating device 130 receives necessary power system data through the power system information collection system 120 to calculate an optimal operating point of the FACTS device. Also, the FACTS operating device 130 receives a list of assumed incidents including various assumed incidents of the power system.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력받은 전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무를 판단한다(S315). The FACTS operating device 130 determines whether there is data related to the HVDC in the input power system data (S315).

상기 판단에 따라 만일 HVDC와 관련된 데이터가 있을 경우(S320의 예), 상기 HVDC의 유효전력 송전량(또는 송전용량)을 입력받게 되며, HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 계산한다(S320). When there is data related to the HVDC (YES in S320), the HVDC receives the active power transmission amount (or the transmission capacity) according to the determination, and calculates the reactive power (Q) compensation supply amount due to the HVDC active power transmission (S320).

일반적으로 HVDC 시스템(미도시)은 유효전력 송전에 따라, HVDC 시스템(210) 내에 설치된 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)를 투입하여 무효전력을 보상해 준다(S325). 상기 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 투입량과 투입제어는 HVDC 시스템(210) 내에서 이루어지며, 투입량은 HVDC 제작업체에 따라 상이할 수 있으므로 이에 대한 별도의 설명은 생략한다. 그런데 상기 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 투입과 개방은 계단식(불연속적)으로 이루어지기 때문에 무효전력 공급과 감소를 정밀하게 제어할 수 없다.In general, an HVDC system (not shown) inputs a capacitor bank and a filter 220 installed in the HVDC system 210 to compensate for reactive power according to active power transmission (S325). The input and control of the capacitor bank and the filter 220 are performed in the HVDC system 210 and the amount of input may be different depending on the manufacturer of the HVDC. However, since the capacitor bank (the capacitor bank) and the filter 220 are opened and closed in a stepped manner (discontinuous), reactive power supply and reduction can not be precisely controlled.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 상기 S325 단계에서 투입된(또는 개방된) 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 용량과 HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 비교한다(S330). The FACTS operating device 130 compares the capacity of the capacitor bank and the filter 220 charged (or opened) in step S325 with the reactive power supply amount Q compensated for the HVDC active power transmission (S330 ).

만일 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 과다 투입(또는 개방)으로 인하여, 유도성(Inductive) 보상이 필요할 경우(S330의 예), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기들)가 유도성 모드(Inductive mode)로 운전할 수 있도록 운전점(Vref)을 계산한다(S335). If the inductive compensation is required due to overloading (or opening) of the capacitor bank and the filter 220 (in the example of S330), the FACTS operating device 130 may be a FACTS device The operation point Vref is calculated (S335) so that the FACTS apparatuses of the FACTS apparatuses can operate in an inductive mode.

그러나 상기 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 투입량이 적어, 용량성(Capacitive) 보상이 필요할 경우(S330의 아니오), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기들)가 용량성 모드(Capacitive mode)로 운전을 할 수 있도록 운전점(Vref)을 계산한다(S340). However, if the capacities of the capacitor bank and the filter 220 are small and capacitive compensation is required (NO in S330), the FACTS operating unit 130 may operate the FACTS device (or a plurality of FACTS devices The operation point Vref is calculated so that the operation mode can be operated in the capacitive mode (S340).

그리고 상기 S335 단계 및 S340 단계에서 계산된 FACTS 기기의 운전점(Vref)에 따라 FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력(Q) 마진을 추가로 계산한다.Further, the reactive power (Q) margin obtainable by the FACTS device is further calculated according to the operation point (Vref) of the FACTS device calculated in steps S335 and S340.

또한 상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력받은 전력계통 데이터에 주요 상정사고 리스트를 추가로 입력받아 제1 상정사고를 적용한다(S345).Further, the FACTS operating device 130 further receives a main assumption list on the received power system data, and applies the first assumed assumption (S345).

한편 정주파수 모드로 운전을 하는 HVDC가 연계된 경우, 전력계통내에서 상정사고가 발생하면, 변화된 유효전력량을 HVDC가 보상을 하게 된다. 그리고 HVDC의 유효전력 보상에 따른 무효전력 보상용량(Q/P ≒0.7)도 추가로 증가하게 된다.On the other hand, when the HVDC operating in the constant frequency mode is connected, the HVDC compensates for the changed active power when an assumed incident occurs in the power system. And the reactive power compensation capacity (Q / P? 0.7) due to the active power compensation of the HVDC is further increased.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력받은 전력계통 데이터 및 제1 상정사고를 적용하여, HVDC가 추가로 송전해야 하는 유효전력(P) 증가분을 계산한다(S350). In operation S350, the FACTS operating unit 130 calculates the increment of the active power P to which the HVDC is to be additionally transmitted by applying the input power system data and the first assumption.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 상기 S350단계에서 계산된 HVDC의 유효전력(P) 증가분에 따른 무효전력 증가분 및 무효전력예비력(Qrev)을 계산한다(S355).The FACTS operating device 130 calculates the reactive power increment and the reactive power reserve Qrev according to the active power P increment of the HVDC calculated in step S350 in operation S355.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 무효전력(Q) 마진을, 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 HVDC의 무효전력 증가분 및 무효전력예비력(Qrev) 값과 비교한다(S360). The FACTS operating device 130 compares the reactive power (Q) margin calculated in step S335 or step S340 with the reactive power increase and reactive power reserve (Qrev) values of the HVDC to be input to the power system in the event of an assumed occurrence (S360).

만일 상정사고 발생 시, 전력계통에 추가로 투입되어야 하는 무효전력 총합(무효전력예비력, Qrev)이 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 무효전력(Q) 마진보다 클 경우(S360의 예), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기들)가 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점(Qrev, Vref)을 다시 계산한다(S365). If the sum of the reactive power (reactive power reserve, Qrev) to be added to the power system is greater than the reactive power (Q) margin calculated in step S335 or S340 (YES in step S360) The FACTS operating device 130 recalculates the operating point (Qrev, Vref) of the FACTS device so that the FACTS device (or a plurality of FACTS devices) can additionally control in the direction of the inductive mode (S365).

예를 들어, 도 4를 참조할 때, 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 FACTS 기기의 운전점이 (a) 또는 (a') 지점이라고 할 때, 상정사고를 대비하여 FACTS 기기의 운전점을 (d) 또는 (d') 지점으로 변경시킨다.For example, referring to FIG. 4, when the operation point of the FACTS device calculated in step S335 or step S340 is the point (a) or (a '), the operation point of the FACTS device d) or (d ').

그런데 만일 상정사고 발생 시, 전력계통에 추가로 투입되어야 하는 무효전력 총합(무효전력예비력, Qrev)이 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 무효전력(Q) 마진보다 작거나 같을 경우(S360의 아니오), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기의 운전점을 변경하지 않고, 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 운전점(Qrev, Vref)을 그대로 유지한다(S370).However, if the sum of reactive power (reactive power reserve, Qrev) to be added to the power system is less than or equal to the reactive power (Q) margin calculated in step S335 or step S340 (NO in S360) The FACTS operating device 130 does not change the operating point of the FACTS device but maintains the operating point Qrev and Vref calculated in step S335 or S340 as it is in step S370.

그리고 상기 S370 단계에서 FACTS 운용 장치(130)는 전력계통 내에 다수의 FACTS 기기가 설치되어 있을 경우, 각각의 FACTS 기기가 연계되어 있는 모선의 감도(

Figure pat00002
, 무효전력 증가에 따른 모선의 전압 변동률)에 따라 추가로 확보되어야하는 총 무효전력(또는 상기 S335 단계 또는 S340 단계에서 계산된 무효전력(Q) 마진)을 각각 FACTS 기기별로 배분, 운전점을 계산한다(S370). In step S370, when a plurality of FACTS devices are installed in the power system, the FACTS operating device 130 determines the sensitivity of the buses to which the respective FACTS devices are connected
Figure pat00002
, The total reactive power (or the reactive power (Q) margin calculated in step S335 or S340), which should be additionally ensured according to the reactive power increase, is distributed to each FACTS device, and the operation point is calculated (S370).

이때 전력계통의 규모 및 FACTS가 연계되어 있는 모선의 전압 레벨에 따라 모선의 감도(

Figure pat00003
)값은 상이할 수 있으며, 계통 운영자에 따라 허용될 수 있는 전압 마진 또한 상이할 수 있으므로 이에 대한 별도의 세부적인 설명은 생략한다.At this time, depending on the scale of the power system and the voltage level of the bus line to which the FACTS is connected,
Figure pat00003
) Values may be different, and the voltage margin that can be tolerated by the grid operator may also be different, so that a detailed description thereof will be omitted.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 HVDC 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력(Qrev) 확보를 위하여, 각각의 FACTS 기기에 대해서 운전점(Qrev, Vref)을 최종 결정한다(S375).The FACTS operating device 130 finally determines the operation point (Qrev, Vref) for each FACTS device in order to regulate the supply and demand of HVDC reactive power and secure the reactive power reserve (Qrev) (S375).

한편 상기와 같이 FACTS 기기의 운전점이 최종 결정됨에 따라 추가 투입 및 개방되어질 수 있는 조상설비, OLTC(On Line Tap Changer) 등은 변전소 내에서 이루어지며, HVDC의 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터(220)의 추가 투입 및 개방은 변동되지 않는다.On the other hand, an ancillary equipment, an on-line tap changer (OLTC), etc., which can be added and opened as the operation point of the FACTS equipment is finally determined as described above, is installed in the substation and is connected to the capacitor bank of the HVDC and the filter 220 ) Does not change.

상기 FACTS 운용 장치(130)는 도출된 FACTS 기기의 최종(또는 최적) 운전점을 FACTS 컨트롤러(110)로 출력하게 된다. 그리고 상기 FACTS 컨트롤러(110)는 상기 FACTS 운용 장치(130)를 통해 수신된 FACTS의 최적 운전점(Qrev : 확보하고자 하는 무효전력량, Vref : Qrev를 위한 FACTS의 운전 전압)으로 각각 상응하는 FACTS 기기를 제어한다(S380).The FACTS operating device 130 outputs the final (or optimal) operating point of the derived FACTS device to the FACTS controller 110. Then, the FACTS controller 110 transmits the corresponding FACTS device to the FACTS operating device 130 using the optimum operating point of the FACTS (Qrev: the amount of reactive power to be secured, the operating voltage of the FACTS for Vref: Qrev) received through the FACTS operating device 130 (S380).

또한 상기 S315 단계에서 상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력받은 전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무를 판단하게 되며, HVDC와 관련된 데이터가 없을 경우(S315의 아니오), 곧바로 상기 S345 단계로 진행된다. 상기 S345 단계에서 상기 FACTS 운용 장치(130)는 입력받은 전력계통 데이터에 주요 상정사고 리스트를 추가로 입력받아 제1 상정사고를 적용한다(S345).In step S315, the FACTS operating unit 130 determines whether there is data related to the HVDC in the received power system data. If there is no data related to the HVDC (NO in S315), the FACTS operating device 130 proceeds directly to step S345. In step S345, the FACTS operating device 130 further receives a main assumption list on the input power system data, and applies the first assumption (S345).

상기 FACTS 운용 장치(130)는 제1 상정사고 발생에 따라 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력예비력(Qrev) 값을 계산한다(S385).The FACTS operating device 130 calculates a reactive power reserve (Qrev) value to be applied to the power system according to the occurrence of the first assumed event (S385).

상기 FACTS 운용 장치(130)는 상기 S385 단계에서 계산된 무효전력예비력(Qrev) 값과 상정사고를 고려하지 않은 전력계통에서 확보된 무효전력(Q) 마진을 비교한다(S390).The FACTS operating device 130 compares the reactive power reserve Qrev calculated in step S385 with the reactive power Q margin obtained in the power system not considering the assumed incident in step S390.

만일 상정사고 발생 시, 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력 총합(무효전력예비력, Qrev)이 기존에 확보된 무효전력(Q) 마진보다 클 경우(S390의 예), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 FACTS 기기(또는 다수의 FACTS 기기들)가 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점(Qrev, Vref)을 계산한다(S395).If the sum of the reactive power to be supplied to the power system (reactive power reserve, Qrev) is greater than the existing reactive power (Q) margin (YES in S390), the FACTS operating device 130 The operation point (Qrev, Vref) of the FACTS device is calculated so that the FACTS device (or a plurality of FACTS devices) can further control in the direction of the inductive mode (S395).

상기 S395 단계 이후는, 상술한 S370 단계 내지 S380 단계를 동일하게 순차로 진행한다.After the step S395, the steps S370 to S380 are sequentially performed.

그런데 만일 상정사고 발생 시, 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력 총합(무효전력예비력, Qrev)이 기존에 확보된 무효전력(Q) 마진보다 작거나 같을 경우(S390의 아니오), 상기 FACTS 운용 장치(130)는 유효전력 송전손실 최소화를 위하여 FACTS 기기의 운전점(Qrev, Vref)을 변경한다(S400). However, if the total sum of the reactive power (reactive power reserve, Qrev) to be input to the power system is smaller than or equal to the previously established reactive power (Q) margin (NO in S390), the FACTS operating device 130 changes the operation point (Qrev, Vref) of the FACTS device to minimize the active power transmission loss (S400).

상기 S400 단계 이후는, 상술한 S370 단계 내지 S380 단계를 동일하게 순차로 진행한다.After the step S400, the steps S370 to S380 are sequentially performed.

이때 상기 유효전력 송전손실 최소화를 위한 계산 알고리즘은 전력계통 해석에 사용되는 일반적인 알고리즘 또는 별도로 개발된 알고리즘일 수 있으며, 유효전력 송전손실 최소화를 위한 알고리즘 외에도 계통운영자 입장에서 별도의 알고리즘을 적용할 수도 있다.In this case, the calculation algorithm for minimizing the active power transmission loss may be a general algorithm used for the power system analysis or a separately developed algorithm. In addition to the algorithm for minimizing the effective power transmission loss, a separate algorithm may be applied for the system operator .

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : FACTS 컨트롤러 120 : 전력계통 정보수집 시스템
130 : FACTS 운용 장치 131 : 입력부
132 : 연산부 133 : 제어부
210 : HVDC 시스템 220 : 콘덴서 뱅크 및 필터
110: FACTS controller 120: Power system information collection system
130: FACTS operating unit 131: Input unit
132: operation unit 133:
210: HVDC system 220: capacitor bank and filter

Claims (12)

전력계통 데이터 및 복수의 상정사고를 포함하는 상정사고 리스트를 입력받는 입력부;
상기 전력계통 데이터에 HVDC(High Voltage Direct Current) 무효전력 수급 조절을 위한 무효전력 공급량을 계산하고, 상기 계산된 무효전력 공급량을 바탕으로 FACTS(Flexible AC Transmission Systems) 기기의 운전 모드를 결정하며, 상기 상정사고 리스트에 포함된 상정사고에 대한 무효전력예비력을 계산하고, 계산된 결과를 바탕으로 FACTS 기기의 최적 운전점을 결정하는 연산부; 및
상기 결정된 FACTS 기기의 최적 운전점으로, FACTS 기기를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
An input unit for receiving power system data and an assumed incident list including a plurality of assumed events;
Calculates a reactive power supply amount for regulating the supply of high voltage direct current (HVDC) reactive power to the power system data, determines an operation mode of the FACTS (Flexible AC Transmission Systems) based on the calculated reactive power supply amount, Calculating a reactive power reserve for an assumed incident included in the assumed incident list, and determining an optimum operating point of the FACTS device based on the calculated result; And
And a control unit for controlling the FACTS equipment with an optimal operating point of the determined FACTS equipment.
제 1항에 있어서, 상기 연산부는,
전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무를 판단하고 HVDC와 관련된 데이터가 있을 경우, HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 계산하고, HVDC 시스템 내에 설치된 콘덴서 뱅크(Capacitor Bank) 및 필터의 투입과 개방에 따라 보상되는 무효전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
The apparatus according to claim 1,
If there is data related to the HVDC in the power system data, it is determined that there is data related to the HVDC, and the reactive power (Q) compensating supply amount due to the HVDC active power transmission is calculated, and the capacity of the capacitor bank and the filter And calculates an amount of reactive power compensated by the input and the opening.
제 2항에 있어서, 상기 연산부는,
상기 투입 또는 개방된 콘덴서 뱅크 및 필터의 용량과 HVDC 유효전력 송전에 따른 무효전력(Q) 보상 공급량을 비교하고, 콘덴서 뱅크 및 필터의 과다 투입 시 FACTS 기기를 유도성 모드(Inductive mode)로 운전할 수 있도록 운전점을 계산하고, 또한 상기 콘덴서 뱅크 및 필터의 투입이 적을 시 FACTS 기기를 용량성 모드(Capacitive mode)로 운전할 수 있도록 운전점을 계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
The image processing apparatus according to claim 2,
It is possible to compare the capacity of the charged or opened capacitor bank and the filter with the reactive power supply amount due to the HVDC active power transmission and to operate the FACTS device in the inductive mode when the capacitor bank and the filter are overloaded. Wherein the operating point is calculated so that the FACTS device can be operated in a capacitive mode when the input of the capacitor bank and the filter is small.
제 3항에 있어서, 상기 연산부는,
FACTS 기기의 운전 모드에 따라, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진을 추가로 계산하고, 입력부로부터 입력받은 전력계통 데이터에 상정사고 리스트를 추가로 입력받아, 전력계통에 가장 큰 영향을 미치는 사고인 제1 상정사고를 적용하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
The image processing apparatus according to claim 3,
In addition to calculating the reactive power margin that can be secured by the FACTS device according to the operation mode of the FACTS device and further receiving a list of assumed events in the power system data input from the input unit, And a second assumption of the first transmission system is applied to the first transmission system.
제 4항에 있어서, 상기 연산부는,
전력계통 데이터 및 제1 상정사고를 적용하여, HVDC가 추가로 전송해야 하는 유효전력 증가분 및 HVDC 유효전력 증가분에 따른 무효전력 증가분과 무효전력예비력을 계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
5. The apparatus according to claim 4,
Power system data and the first assumption are applied to calculate a reactive power increase and a reactive power reserve according to an active power increment and an HVDC active power increment which the HVDC must additionally transmit.
제 4항에 있어서, 상기 연산부는,
FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진과 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 HVDC의 무효전력 증가분 및 무효전력예비력 값을 비교하고, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진이 더 작을 경우에 FACTS 기기를 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점을 재계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
5. The apparatus according to claim 4,
The reactive power margin that can be secured by the FACTS equipment and the reactive power increase and the reactive power reserve value of the HVDC which are to be input to the power system in case of an assumed incident are compared. If the reactive power margin that can be secured by the FACTS apparatus is smaller Wherein the operating point of the FACTS device is recalculated to further control the FACTS device in the inductive mode direction.
제 4항에 있어서, 상기 연산부는,
FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진과 상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 HVDC의 무효전력 증가분 및 무효전력예비력 값을 비교하고, FACTS 기기가 확보할 수 있는 무효전력 마진이 더 크거나 같을 경우에 FACTS 기기의 운전점을 변경하지 않고, 기존에 계산된 운전점을 유지하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
5. The apparatus according to claim 4,
The reactive power margin that can be secured by the FACTS equipment and the reactive power increase and the reactive power reserve value of the HVDC that should be input to the power system in case of an assumed incident are compared and the reactive power margin obtainable by the FACTS apparatus is equal to or greater than Wherein the operating point of the FACTS device is maintained without changing the operating point of the FACTS device.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 연산부는,
전력계통 내에 다수의 FACTS 기기가 설치되었을 경우, 각각의 FACTS 기기가 연계되어 있는 모선의 감도(
Figure pat00004
)에 따라, FACTS 기기별로 운전점을 계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
8. The image processing apparatus according to claim 6 or 7,
When a number of FACTS devices are installed in the power system, the sensitivity of the buses to which each FACTS device is connected (
Figure pat00004
), Wherein the operating point is calculated for each FACTS device.
제 8항에 있어서, 상기 연산부는,
HVDC 무효전력 수급조절 및 무효전력예비력 확보를 위하여, 각각의 FACTS 기기에 대해서 운전점을 최종 결정하고, 그 결정된 FACTS 기기의 최종 운전점을 제어부를 통해 상응하는 FACTS 기기에 출력하여 제어하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
9. The image processing apparatus according to claim 8,
The operation point is finally determined for each FACTS device and the final operating point of the determined FACTS device is output to the corresponding FACTS device through the control section for controlling the HVDC reactive power supply and the reactive power reserve, A device for operating a flexible transmission system.
제 1항에 있어서, 상기 연산부는,
전력계통 데이터에서 HVDC와 관련된 데이터 유무 판단 및 HVDC와 관련된 데이터가 없을 경우, 입력부로부터 입력받은 전력계통 데이터에 상정사고 리스트를 추가로 입력받아, 전력계통에 가장 큰 영향을 미치는 사고인 제1 상정사고를 적용하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
The apparatus according to claim 1,
If there is no data related to HVDC in the power system data and there is no data related to HVDC, a list of assumed incidents is additionally input to the power system data input from the input unit, and the first assumed incident Is applied to the power transmission system.
제 10항에 있어서, 상기 연산부는,
전력계통 데이터 및 제1 상정사고를 적용하여, 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력예비력을 계산하고, 또한 상기 계산된 무효전력예비력 값과 상정사고를 고려하지 않은 전력계통에서 확보된 무효전력 마진을 비교하는 것을 특징으로 유연 송전 시스템의 운용 장치.
11. The image processing apparatus according to claim 10,
The reactive power reserve to be applied to the power system is calculated by applying the power system data and the first assumed accident and the calculated reactive power reserve value is compared with the reactive power margin secured in the power system not considering the assumed accident And the operation of the flexible transmission system.
제 11항에 있어서, 상기 연산부는,
상정사고 발생 시 전력계통에 투입되어야 하는 무효전력예비력과 상정사고를 고려하지 않는 전력계통에서 확보된 무효전력 마진을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 무효전력예비력이 확보된 무효전력 마진보다 클 경우, FACTS 기기 또는 다수의 FACTS 기기들이 유도성 모드(Inductive mode) 방향으로 추가 제어할 수 있도록 FACTS 기기의 운전점을 재계산하고, 또한 상기 비교 결과에 따라 무효전력예비력이 확보된 무효전력 마진보다 작거나 같을 경우, 유효전력 송전손실 최소화를 위하여 FACTS 기기의 운전점(Qrev, Vref)을 재계산하는 것을 특징으로 하는 유연 송전 시스템의 운용 장치.
12. The image processing apparatus according to claim 11,
Wherein the control unit compares the reactive power reserve to be supplied to the power system when an assumed incident occurs and the reactive power margin secured in the power system that does not take the assumed incident into account, and when the reactive power reserve is greater than the reactive power reserve, The operation point of the FACTS device is recalculated so that the FACTS device or the plurality of FACTS devices can further control in the direction of the inductive mode, and the reactive power margin And the operating point (Qrev, Vref) of the FACTS device is recalculated in order to minimize the effective power transmission loss.
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