KR20150049501A - 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법 - Google Patents

연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법 Download PDF

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Abstract

연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법이 개시된다. 상기 연계용 배전 자동화 단말장치는 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신하며, 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는 통신부; 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 배전선로의 고장 발생 여부를 감지하는 고장 발생 감지부; 및 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법{FEEDER REMOTE TERMINAL UNIT FOR CONNECTION AND AUTO-CLOSING PROCESS OF FEEDER REMOTE TERMINAL UNIT FOR CONNECTION}
본 발명은 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배전선로에 설치되어 고장구간의 분리 및 건전구간의 투입을 제어하는 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법에 관한 것이다.
배전지능화 시스템은 배전선로에 설치되어 있는 개폐기, 배전 자동화 단말장치(FRTU, Feeder Remote Terminal Unit), 운영실에서 원격 감시 제어할 수 있는 주장치 및 이와 통신을 수행하는 통신장치로 구성된다.
우리나라 배전계통은 상시 개방 연계점을 이용하여 평상시에는 개방상태로 운전하다가 선로 고장발생시 고장구간을 분리 후, 건전구간의 전력공급을 위하여 연계점을 투입하는 방식을 사용한다.
종전에는 배전선로에서 고장이 발생하는 경우 배전 자동화 단말장치에서 고장전류를 감지하여 고장정보(FI: Fault Indicator)를 주장치로 전송하면, 운영실에서는 고장정보를 종합하여 운영원이 고장구간을 판단한 후 고장구간 분리 및 연계점을 투입하여 건전구간에 정상적으로 전력을 공급하였다.
하지만 이러한 방식은 운영원의 판단에 의해 이루어지므로 고장구간 오판정의 가능성이 있으며, 원격 조작을 수행함에 있어서 시간이 지체된다는 단점이 있다.
최근에는 배전 자동화 단말장치간 통신에 의한 자동고장구간 분리 및 자동 재투입 방식이 적용되고 있는 실정이다.
그러나 현재 자동 재투입 방식은 다른 선로의 부하량을 고려하지 않은 투입방식이므로 다른 선로가 과부하상태임에도 투입되는 경우에는 정전 구간이 확대되며, 2차 정전이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배전선로에 고장이 발생한 경우 부하량을 고려하여 연계점을 투입할 수 있는 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 각 배전선로를 연계하는 연계점에 설치되는 연계용 배전 자동화 단말장치에 있어서, 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신하며, 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는 통신부; 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 배전선로의 고장 발생 여부를 감지하는 고장 발생 감지부; 및 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어하는 제어부를 포함하는 연계용 배전 자동화 단말장치를 제공한다.
상기 제어부는 배전선로의 고장을 감지한 경우 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 수신한 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 멀티 캐스트(Multicast)방식으로 송출할 수 있다.
상기 연계용 배전 자동화 단말장치에서 송출하는 부하량 정보는 단말장치 ID, 단말장치 구분, 고장정보, 전원측 부하량, 부하측 부하량 및 CRC정보를 포함할 수 있다.
상기 통신부는 상기 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 일정 주기로 업데이트 할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 각 배전선로를 연계하는 연계점에 설치되는 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법에 있어서, 통신부가 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신하는 단계; 고장 발생 감지부가 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 배전선로의 고장 발생 여부를 감지하는 단계; 상기 통신부가 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는 단계; 제어부가 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 가장 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어하는 단계를 포함하는 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법을 제공한다.
본 발명인 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법은 배전선로에 고장이 발생한 경우 부하량을 고려하여 연계점을 투입할 수 있다.
또한, 과부하 상태의 배전선로가 고장 발생 구간에 자동 투입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고장 구간 또는 정전 구간이 확대되는 것을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 구성도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치가 설치된 배전선로의 개념도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 동작을 설명하기 위한 개념도 및
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치는 통신부(110), 고장 발생 감지부(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치(100)는 각 배전선로를 연계하는 연계점에 설치될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치(100)는 두 개의 배전 선로 사이에 설치되며, 통신부(110)는 각각의 배전선로로부터 부하량 정보를 수신하고, 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는다.
또한, 통신부(110)는 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 일정 주기로 업데이트 할 수 있다.
고장 발생 감지부(120)는 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 해당 배전선로의 고장 발생 여부를 감지할 수 있다.
제어부(130)는 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 서로 비교하여 부하량이 적은 배전선로측의 자동 투입을 제어할 수 있다.
제어부(130)는 배전선로의 고장을 감지한 경우 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 수신한 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 멀티 캐스트 방식으로 송출할 수 있다.
연계용 배전 자동화 단말장치(100)에서 송출하는 부하량 정보는 단말장치 ID, 단말장치 구분, 고장정보, 전원측 부하량, 부하측 부하량 및 CRC정보를 포함할 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치가 설치된 배전선로의 개념도이다.
도2를 참조하면, 배전선로에 설치되는 단말장치는 변전소 인출단에 설치되는 변전소 인출단 단말장치(A1, B1, C1), 배전선로상에 설치되어 고장구간 분리 기능을 수행하는 구간용 단말장치(A2~A5, B2~B5, C2~C3)와 배전선로를 연계하는 연계점에 설치되는 연계용 배전 자동화 단말장치(a1~a4)로 구분될 수 있으며, 변전소 인출단 단말장치는 구간용 단말장치와 같이 고장구간 분리 기능을 수행할 수 있다.
변전소 인출단 단말장치(A1, B1, C1)는 변전소 변압기 용량대비 설치된 배전선로의 부하전류를 계산하여 부하량을 산출할 수 있다. 변전소 인출단 단말장치(A1, B1, C1)는 산출한 부하량 정보를 연계용 배전 자동화 단말장치(a1~a4)로 전송할 수 있으며, 실시간 또는 일정 시간 간격으로 부하량 정보를 산출하여 전송할 수 있다.
변전소 인출단 단말장치(A1, B1, C1)는 부하량 정보에 고장 픽업 정보를 포함시켜 전송할 수 있다.
구간용 단말장치(A2~A5, B2~B5, C2~C3)는 배전선로의 고장발생시 인접한 구간용 단말장치와 상호 통신을 수행하여 고장방향을 판단하게 되고, 설치된 구간이 고장이라고 판단되는 경우에는 자동으로 고장구간을 분리할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치는 변전소 인출단 단말장치로부터 각 배전선로의 부하량 정보를 전송받고, 고장발생시 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전송받을 수 있다.
연계용 배전 자동화 단말장치(a1~a4)는 두 개의 배전선로를 연계하고 있으며, 예를 들면 상단의 배전선로를 전원측 배전선로, 하단의 배전선로를 부하측 배전선로로 구분하여 부하량 정보를 수신하게 된다.
각 단말장치간의 통신은 예를 들면 이더넷망을 기반으로 하여 멀티 캐스트 방식으로 수행될 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a2는 A선로와 B선로를 연계하는 연계점에 설치되어 변전소 인출단 단말장치인 A1과 B1으로부터 A선로 및 B선로에 대한 부하량 정보를 수신한다.
이 때, 연계용 배전 자동화 단말장치 a2는 A선로의 부하량 정보를 전원측 부하량 정보로, B선로의 부하량 정보를 부하측 부하량 정보로 구분하여 수신한다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a3는 B선로와 C선로를 연계하는 연계점에 설치되어 변전소 인출단 단말장치인 B1과 C1으로부터 B선로 및 C선로에 대한 부하량 정보를 수신한다.
이 때, 연계용 배전 자동화 단말장치 a3는 B선로의 부하량 정보를 전원측 부하량 정보로, C선로의 부하량 정보를 부하측 부하량 정보로 구분하여 수신한다.
연계용 배전 자동화 단말장치는 실시간 또는 일정 시간 간격으로 변전소 인출단 단말장치로부터 부하량 정보를 수신하여 지속적으로 업데이트 한다.
B선로의 B2와 B3구간에서 고장이 발생한 경우, 연계용 배전 자동화 단말장치 a2와 a3는 각각 부하측 배전선로와 전원측 배전선로에서 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여, B구간에서의 고장 발생 여부를 감지한다.
고장 발생을 감지한 연계용 배전 자동화 단말장치 a2와 a3는 부하량 정보를 생성하여 멀티 캐스트 방식으로 송출한다.
이 때, 부하량 정보에는 단말장치 ID, 단말장치 구분, 고장정보, 전원측 부하량, 부하측 부하량 및 CRC정보를 포함된다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a2는 연계용 배전 자동화 단말장치a3에서 송출한 부하량 정보를 수신한다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a2는 연계하고 있는 배전선로 중 고장이 발생하지 않은 전원측A배전선로의 부하량 정보와 고장이 발생한 B선로에 이웃한 C선로의 부하정보를 비교한다. 연계용 배전 자동화 단말장치 a2는 A배전선로의 부하량이 C선로의 부하량보다 적다고 판단되는 경우 A선로가 B선로에 자동 투입 되도록 제어한다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a3는 연계용 배전 자동화 단말장치a2에서 송출한 부하량 정보를 수신한다.
연계용 배전 자동화 단말장치 a3는 연계하고 있는 배전선로 중 고장이 발생하지 않은 부하측C배전선로의 부하량 정보와 고장이 발생한 B선로에 이웃한 A선로의 부하정보를 비교한다. 연계용 배전 자동화 단말장치 a3는 C배전선로의 부하량이 A선로의 부하량보다 적다고 판단되는 경우 C선로가 B선로에 자동 투입 되도록 제어한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입방법의 순서도이다.
먼저, 통신부는 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신한다(S401).
통신부는 설치된 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 실시간 또는 일정 시간 간격에 따라 부하량 정보를 수신하여 업데이트 하게 된다.
고장 발생 감지부는 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지함으로써 배전 선로의 고장 발생 여부를 감지한다(S402).
고장 발생이 감지된 경우 통신부는 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는다(S403).
제어부는 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 가장 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어한다(S404~S405).
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 통신부
120: 고장 발생 감지부
130: 제어부

Claims (5)

  1. 각 배전선로를 연계하는 연계점에 설치되는 연계용 배전 자동화 단말장치에 있어서,
    변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신하며, 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는 통신부;
    연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 배전선로의 고장 발생 여부를 감지하는 고장 발생 감지부; 및
    고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어하는 제어부를 포함하는 연계용 배전 자동화 단말장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 배전선로의 고장을 감지한 경우 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 수신한 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 멀티 캐스트(Multicast)방식으로 송출하는 연계용 배전 자동화 단말장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연계용 배전 자동화 단말장치에서 송출하는 부하량 정보는 단말장치 ID, 단말장치 구분, 고장정보, 전원측 부하량, 부하측 부하량 및 CRC정보를 포함하는 연계용 배전 자동화 단말장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 일정 주기로 업데이트 하는 연계용 배전 자동화 단말장치.
  5. 각 배전선로를 연계하는 연계점에 설치되는 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법에 있어서,
    통신부가 변전소 인출단에 설치된 단말장치로부터 연계되어 있는 각 배전선로에 대한 배전선로 부하량 정보를 수신하는 단계;
    고장 발생 감지부가 연계된 배전선로의 무전압 또는 무전류 중 적어도 하나를 감지하여 배전선로의 고장 발생 여부를 감지하는 단계;
    상기 통신부가 고장이 감지된 배전선로와 연계되어 있는 타 연계용 배전 자동화 단말장치로부터 부하량 정보를 전달받는 단계;
    제어부가 고장이 감지된 배전선로와 이웃하고 있는 배전선로간의 부하량 정보를 비교하여 부하량이 가장 적은 배전선로측으로의 자동 투입을 제어하는 단계를 포함하는 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법.
KR1020130130157A 2013-10-30 2013-10-30 연계용 배전 자동화 단말장치 및 연계용 배전 자동화 단말장치의 자동 투입 방법 KR20150049501A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180043059A (ko) * 2016-10-19 2018-04-27 한전케이디엔주식회사 배전계통 고장 처리 방법

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