KR20150111458A - High-Speed Method for Large Scale Power Systems - Google Patents

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KR20150111458A
KR20150111458A KR1020140034193A KR20140034193A KR20150111458A KR 20150111458 A KR20150111458 A KR 20150111458A KR 1020140034193 A KR1020140034193 A KR 1020140034193A KR 20140034193 A KR20140034193 A KR 20140034193A KR 20150111458 A KR20150111458 A KR 20150111458A
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Abstract

Disclosed is a high speed method for fault level constrained-optimal power flow (FLC-OPF), capable of improving the speed of calculation when power network reformation algorithm (NRA) based on FLC-OPF is applied to a large scale system. To achieve the purpose, the method to apply the NRA based on FLC-OPF to the large scale system includes a step (a) of determining matrix components of bus impedance and Thevenin impedance by using Kron reduction in a state in which a consecutive variable (X) having a predetermined connective impact is removed when the large scale system is seen from a fault level constrained-bus; and a step (b) of calculating a Jacobian component and a Hessian component by using the matrix components of the bus impedance and the Thevenin impedance. Therefore, the speed of calculation in the large scale system is improved.

Description

대규모 계통 적용을 위한 고속화 방법{High-Speed Method for Large Scale Power Systems}{High-Speed Method for Large Scale Power Systems}

본 발명은 대규모 계통 적용을 위한 고속화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망재구성알고리즘(NRA)을 대규모 계통에 적용할 때 발생되는 계산 속도 문제를 향상시킬 수 있도록 하는 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)를 위한 고속화 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-speed method for large-scale system applications, and more particularly, to a method and apparatus for increasing the calculation speed problem caused by application of a power network reconfiguration algorithm (NRA) based on fault current constraint optimal algebraic calculation (FLC-OPF) (FLC-OPF) for fault current constraint optimal algae calculation (FLC-OPF).

산업의 발전과 국민생활 수준의 향상으로 전력계통의 수요는 지속적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 전력 수요 증가는 대규모 발전 설비가 없는 부하지역의 특성으로 인해 대규모 전력의 장거리 송전이 요구되어 송전시스템의 확충 및 신뢰도를 향상시키기 위한 다중 루프화에 따라 차단 용량의 증대의 문제를 수반하고 있다.Demand for power systems is continuously increasing due to the development of industry and the improvement of people's standard of living. This increase in power demand is accompanied by the problem of increasing the breaking capacity in accordance with the multi-loop structure in order to increase the transmission system and improve the reliability because of the characteristic of the load area where there is no large-scale power generation facility.

이로 인하여, 전원단지의 집중으로 인하여 고장전류 초과 개소가 많이 발생하게 되었고 이를 극복하기 위해서 송전망의 일부를 분리하여 운영함으로써 송전설비를 효율적으로 이용하지 못한 문제점이 발생하였다. As a result, a lot of fault current surplus occurred due to the concentration of the power supply complex, and in order to overcome this problem, a part of the transmission network is separated and operated, thereby failing to efficiently utilize the transmission facilities.

현재, 실무적으로 고장전류 초과 문제를 해소하기 위해서는 고장전류 계산, 조류계산 및 송전망 변경 등의 과정을 반복적으로 수행하여 전력계통 재구성, 차단기 용량 대체 등의 방안을 지속적으로 도출할 필요가 있는 상황이며, 이러한 반복적 계산 방식 대신 고장전류 계산과 조류계산을 동시에 감안하면서 계통 운영의 효율성을 극대화시킬 수 있는 알고리즘 개발이 요구되었다. 이를 위해, 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망 재구성 알고리즘(NRA)이 개발되었다. Currently, in order to solve the problem of exceeding the fault current, it is necessary to repeatedly perform the processes such as fault current calculation, algae calculation, and change of the grid, and to continuously find ways to reconfigure the power system and replace the breaker capacity. Instead of this iterative calculation method, it is required to develop an algorithm that can maximize the efficiency of system operation while simultaneously considering fault current calculation and algae calculation. To this end, a power network reconfiguration algorithm (NRA) based on Fault Current Constrained Optimal Algebraic Computation (FLC-OPF) has been developed.

그러나, 상기 FLC-OPF에 기반한 NRA은 대규모(실규모)의 계통에 적용할 경우 고장전류제약과 모선 분리 후보지의 수가 아주 많은 경우, 계산 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
However, when the FLC-OPF-based NRA is applied to a large-scale system, there is a problem in that it takes a long calculation time when the fault current restriction and the number of the bus separation candidates are very large.

1. 한국등록특허 제0901520호, 등록일자 : 2009년 06월 01일, 발명의 명칭 : 다물체 동역학 시스템의 엔터티별 자코비안계산 프로세스의 소요시간의 차이로 발생하는 멀티스레드간의 동작시간의 갭을 줄이기 위한 병렬처리 프로세싱 방법.1. Korean Patent No. 0901520, Date of Registration: June 01, 2009 Title of invention: Gap of multi-thread dynamical system by entities / RTI >

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망재구성알고리즘(NRA)을 대규모 계통에 적용시 FLC-OPF에서 적용된 자코비안 성분과 헤시안 성분에 대한 계산 시간을 단축시켜 고속화를 이루기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a power grid reconfiguration algorithm (NRA) based on fault current constrained optimal algae calculation (FLC-OPF) And to provide a method for shortening a calculation time for a component to achieve a high speed.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.In order to accomplish the objects of the present invention as described above and to carry out the characteristic functions of the present invention described below, features of the present invention are as follows.

본 발명의 일 관점에 따르면, 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망재구성알고리즘(NRA)을 대규모 계통에 적용하기 위한 고속화 방법으로서, (a) 상기 고장전류제약의 모선에서 상기 대규모 계통을 바라보았을때 소정의 연계 영향을 갖는 연속 변수(X)를 제거한 상태에서 Kron reduction을 이용하여 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정하는 단계; 및 (b) 결정된 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 이용하여 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계를 포함하는 고속화 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for accelerating a power network reconfiguration algorithm (NRA) based on fault current constrained optimal algebraic computation (FLC-OPF) to a large scale system, the method comprising: (a) Determining the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix using the Kron reduction with the continuous variable (X) having a predetermined coupling effect removed when the system is viewed; And (b) calculating the Jacobian component and the Hessian component using the determined components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix.

여기서, 본 발명의 일 관점에 따른 상기 (b) 단계는 하기의 식 (1)에 의하여 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정할 수 있다.Here, the step (b) according to one aspect of the present invention may determine the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix according to the following equation (1).

Figure pat00001
...식 (1)
Figure pat00001
... (1)

여기서, 상기 Zf ,f : 고장점 f에서 외부계통을 바라보았을 때 결정되는 테브난 임피던스, 상기 Zf , f' : k-l 모선 jX 투입하는 경우, 수정된 Zf,f, 상기 Zf ,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (f,k) 요소, 상기 Zf,l : 원 모선 임피던스 행렬의 (f,l) 요소, 상기 Zk,f : 원 모선 임피던스 행렬의 (k,f) 요소, 상기 Zl,f : 원 모선 임피던스 행렬의 (l,f) 요소, 상기 Zk,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (k,k) 요소, 상기 Zl,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (l,k) 요소, 상기 Zk,l : 원래의 모선 임피던스 행렬의 (k,l) 요소 및 상기 Zl ,l : 원래의 모선 임피던스 행렬의 (l,l) 요소를 의미한다.Here, the Z f, f: and advantages f wherein Z f, Thevenin impedance, which is determined when looking the external system from f ': if the input kl bus jX, a modified Z f, f, said Z f, k: (F, k) elements of the original line impedance matrix , Z f, l : (f, l) elements of the original line impedance matrix , Z k, f : l, f: the source bus line impedance matrix (l, f) component, the Z k, k: the source bus line impedance matrix (k, k) element, wherein Z l, k: the source bus line impedance matrix (l, k) element, the Z k, l: the original bus impedance matrix (k, l) and the element Z l, l: the original bus impedance matrix of the (l, l) refers to the elements.

또한, 본 발명의 일 관점에 따른 상기 자코비안 성분은 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×flc 번의 자코비안 행렬을 계산하고, 상기 헤시안 성분은 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×nra×flc번의 헤시안 행렬을 계산할 수 있다. 이때, 상기 nra는 모선분리의 수를, 상기 nflc는 상기 고장전류제약의 수를 의미한다.In addition, the Jacobian component according to an aspect of the present invention calculates a Jacobian matrix of nra x flc from the above-mentioned Thevenin impedance and the bus impedance matrix, and the Ha cyan component is calculated as nra x nra x from the above-mentioned thevenin impedance and the bus impedance matrix. The Hessian matrix of flc can be calculated. Here, nra denotes the number of bus line separations, and nflc denotes the number of the fault current constraints.

또한, 본 발명의 일 관점에 따른 고속화 방법은 (c) 상기 고장전류제약중 바인딩된 고장전류제약과 전기적으로 폐쇄(close)된 모선 분리의 대책 방안(RA)만을 고려한 상기 고장전류제약 및 대책방안의 수를 감소시킨 프로세서를 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the acceleration method according to one aspect of the present invention is characterized in that (c) the fault current constraint bound to the fault current constraint and the fault current constraint considering only the countermeasure scheme (RA) And calculating the Jacobian component and the Hessian component using a processor having a reduced number of processors.

또한, 본 발명의 일 관점에 따른 고속화 방법은 (d) 상기 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 필요한 하기의 식 (2)에 의한 목적함수 및 하기의 식(3)에 의한 제약 조건을 변경 없이 전처리 보조 모듈을 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.(D) an objective function according to the following expression (2) necessary for the fault current constrained optimal algae calculation (FLC-OPF) and a constraint condition according to the following expression (3) And calculating the Jacobian component and the Hessian component using the preprocessing auxiliary module without changing the Jacobian component.

Figure pat00002
... 식 (2)
Figure pat00002
... (2)

이때, 상기 Pgk : k번째 모선의 유효전력 발전, 상기 Pgko : k번째 모선의 유효전력 발전의 초기값, 상기 : 발전편차 계수, 상기 ng : 총 발전기 수, 상기 Penk (.) : k번째 연속변수 X에 대한 패널티 함수, 상기 Xk : k번째 연속변수 X 및 상기 nx : 총 X변수의 수(모선 분리 후보지 수)를 의미한다.P gk is an initial value of active power generation of the kth bus, P gk is a generation deviation coefficient, ng is a total number of generators, P enk is k ( k ) Th continuous variable X, the penalty function for X k : the kth continuous variable X and the nx: the total number of X variables (the number of candidate busbar separation candidates).

Figure pat00003
... 식 (3)
Figure pat00003
... (3)

이때, 상기 Ptk,Qtk : k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 주입, 상기 Pdk,Qdk : k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 부하, 상기 Pgk,Qgk: k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 발전, 상기 Vb : 모선 전압크기 벡터,상기

Figure pat00004
: 모선 전압크기 상하한 제약 벡터, 상기 Pg : 유효전력 발전 벡터, 상기
Figure pat00005
: 유효전력 발전 상하한 제약 벡터 및 상기 Qg : 무효전력 발전 벡터, 상기
Figure pat00006
: 무효전력 발전 상하한 제약 벡터, 상기 St : 선로 조류 벡터, 상기
Figure pat00007
: 선로 조류 상한 제약 벡터, 상기 FLCf : f번째 모선 고장 전류 계산 함수,
Figure pat00008
: f번째 모선 고장전류제약 최대값 및 상기 nflc : 고장전류제약의 총 수를 의미한다.P kk , Q tk : Effective power and reactive power injection of the kth bus, P dk , Q dk : Active power and reactive power load of the kth bus, P gk , Q gk : Effective of the kth bus and reactive power generation, the V b: line voltage amplitude vector, the
Figure pat00004
: The upper and lower limit constraint vector of the bus voltage magnitude, P g : Active power generation vector,
Figure pat00005
: Active power generation upper limit lower limit constraint vector and Q g : Reactive power generation vector,
Figure pat00006
: Constraint Constraint Constraint vector for reactive power generation, S t : Line vector,
Figure pat00007
: Line current upper limit vector, FLC f : fth bus failure current calculation function,
Figure pat00008
: fth busline fault current constraint maximum value and nflc: total number of fault current constraints.

또한, 본 발명의 일 관점에 따른 고속화 방법은 (e) 병렬 연산하는 병렬 알고리즘을 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for increasing the Jacobian component and the Hessian component using a parallel algorithm for parallel computation.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 고장전류 문제를 고려한 계통 재구성(모선분리, 선로절체) 결정은 계통제약을 고려하여 계통을 재구성하기 위한 새로운 시도로, 실계통을 위한 계산속도가 향상되면 대규모 계통에서 안정적인 운영을 할 수 있을 것이다.
As described above, according to the present invention, a system reconfiguration (bus separation, line transfer) determination considering a fault current problem is a new attempt to reconfigure the system in consideration of the system constraint. If the calculation speed for the real system is improved, It will be able to operate stable.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 FLC-OPF 기반 NRA을 이용한 고속화 방법을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모선 분리 개소에 연속변수 X을 투입한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간단한 3모선 계통을 나타낸 도면이다.
도 4는 일반적인 최적조류계산 후 계통 상태(모선 분리 전)를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장전류제약 최적조류계산 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모선 분리 후 조류해 및 고장전류값을 나타낸 도면이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of speeding up an FLC-OPF based NRA according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a result of inputting a continuous variable X into a bus break point according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram of a simple three-bus system in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a diagram showing a system state (before bus separation) after calculation of general optimal algae.
FIG. 5 is a diagram illustrating a calculation result of a fault current constraint optimal alive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a tidal current and a fault current value after separating a mother line according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 FLC-OPF 기반 NRA을 이용한 고속화 방법(S100)을 예시적으로 나타낸 순서도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a speedup method (S100) using an FLC-OPF based NRA according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속화 방법(S100)은 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망재구성알고리즘(NRA)을 대규모 계통에 적용하고자 S110 단계 내지 S150 단계를 포함하여 이루어진다.1, an acceleration method S100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes steps S110 to S110 for applying a power network reconfiguration algorithm (NRA) based on fault current constrained optimal almanaculation (FLC-OPF) S150.

먼저, 본 발명에 따른 S110 단계에서는 고장전류제약의 모선에서 상기 대규모 계통을 바라보았을 때 소정의 연계 영향을 갖는 연속 변수(X)를 제거한 상태에서 Kron reduction을 이용하여 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정한다. 이때, 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분은 하기의 식 (1)에 의해 결정될 수 있다. First, in step S110 according to the present invention, when the large-scale system is viewed from the bus line of the fault current constraint, the continuous variable X having a predetermined cooperative effect is removed, and the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix . At this time, the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix can be determined by the following equation (1).

Figure pat00009
...식 (1)
Figure pat00009
... (1)

여기서, 상기 Zf ,f는 고장점 f에서 외부계통을 바라보았을 때 결정되는 테브난 임피던스를 의미하고, 상기 Zf , f'는 k-l 모선 jX 투입하는 경우 수정된 Zf,f를 의미한다. 그리고, 상기 Zf,k는 원 모선 임피던스 행렬의 (f,k) 요소를 의미하고, 상기 Zf,l는 원 모선 임피던스 행렬의 (f,l) 요소를 의미하며, 상기 Zk ,f는 원 모선 임피던스 행렬의 (k,f) 요소를 의미한다.Here, Z f , f means the thevenin impedance determined when the external system is viewed from the high-order f, and Z f , f ' means the corrected Z f , f when the kl bus line jX is input. In addition, the Z f, k means a (f, k) element of the source bus line impedance matrix, the Z f, and l represents a (f, l) component of the source bus line impedance matrix, and the Z k, f is (K, f) element of the original line impedance matrix.

또한, 식 (1)에서와 같이 상기 Zl ,f는 원 모선 임피던스 행렬의 (l,f) 요소를 의미하고, 상기 Zk ,k는 원 모선 임피던스 행렬의 (k,k) 요소를 의미하며, 상기 Zl ,k는 원 모선 임피던스 행렬의 (l,k) 요소를 의미하고, 상기 Zk,l는 원래의 모선 임피던스 행렬의 (k,l) 요소를 의미하고 상기 Zl,l는 원래의 모선 임피던스 행렬의 (l,l) 요소를 의미한다.Further, the Z l as in equation (1), f represents a (l, f) components of the original bus impedance matrix, the Z k, and k refers to the (k, k) element of the source bus line impedance matrix and , wherein Z l, k is the source bus line impedance matrix (l, k) refers to the elements, and the Z k, l refers to the (k, l) of the original bus impedance matrix of elements, and the Z l, l is the original (L, l) element of the matrix impedance matrix of "

이럴 경우, 본 발명에 따른 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분은 고장전류가 모선 분리 개소에 투입한 연속변수 X 및 부하모선의 전압의 크기에도 의존적이기 때문에 소정의 연계 영향을 갖는 연속 변수(X)를 제거한 상태에서 Kron reduction을 이용하여 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정하는 것이 바람직하다.In this case, since the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix according to the present invention depend on the magnitude of the voltage of the continuous variable X and the load bus line which are supplied to the bus breaker, the continuous current (X) It is desirable to use Kron reduction to determine the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix.

이때, 상기 Kron reduction은 해당 계통에 포함된 고장전류제약이 가해진 모선 및 대책방안(모선 분리, RA)에 해당하는 분리 개소 인접 모선들을 포함되도록 하고 그 외의 모선은 축약시키는 행렬을 의미한다.In this case, the Kron reduction refers to a matrix including a bus line to which a fault current restriction included in the corresponding system is applied, and adjacent bus lines corresponding to a countermeasure scheme (bus separation, RA), and other bus lines to be reduced.

이후, 본 발명에 따른 S120 단계에서는 S110 단계에 의해 결정된 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 이용하여 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산한다. Then, in step S120 according to the present invention, the Jacobian component and the Hessian component are calculated using the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix determined in step S110.

이때, 계산되는 자코비안 성분과 헤시안 성분은 Kron reduction을 이용하여 변환된 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×flc 번의 자코비안 행렬을 계산하고, 상기 헤시안 성분은 Kron reduction을 이용하여 변환된 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×nra×flc번의 헤시안 행렬을 계산하게 된다. 상기 nra는 모선분리의 수를 의미하고, 상기 nflc는 고장전류제약의 수를 의미한다.In this case, the Jacobian component and the Hessian component, which are calculated, calculate the Jacobian matrix of nra × flc from the transformed Sheffield impedance and the bus impedance matrix using the Kron reduction, and the Hessian component is transformed using the Kron reduction From the impedance and the bus impedance matrix, we calculate the nra × nra × flc Hessian matrix. Nra denotes the number of bus line separations, and nflc denotes the number of fault current constraints.

이와 같이,고장전류제약의 모선에서 상기 대규모 계통을 바라보았을때 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하기 위해서는 많은 시간이 소요되었던 것을 Kron reduction을 통해 계산됨으로써, 고속 계산이 가능한 장점을 얻을 수 있다.In this way, when calculating the Jacobian component and the Hessian component from the bus line of the fault current constraint, it takes a long time to calculate the Jacobian component and the Hessian component.

이후, 본 발명에 따른 S130 단계에서는 앞서 설명한 자코비안 성분과 헤시안 성분에 대한 고속 계산을 위하여 고장전류제약 및 대책방안의 수를 감소시킬 수 있는 프로세서를 이용할 수 있다.Thereafter, in step S130 according to the present invention, a processor capable of reducing the number of fault current limitations and countermeasures for high-speed calculation of the Jacobian and Hessian components described above can be used.

일반적으로, 고장전류제약에 관련하여서는 선행계산을 통하여 "binding"된 제약과 "non-binding" 제약들로 구분시킬 수 있다. 그리고 대책방안 (RA)에 대해서는 전기적으로 가까운("close") RA와 멀리 떨어져 있는 RA로 구분 가능하다. 즉 입력데이터를 분석하여 binding된 FLC과 전기적으로 가까운 RA 만을 고려하는 것이 바람직하다. Generally, in relation to the fault current constraint, it is possible to distinguish between "binding" constraints and "non-binding" constraints through preliminary calculations. For the measure (RA), it is possible to distinguish between an electrically close ("close") RA and a far RA. In other words, it is desirable to analyze only the input data and to consider only the RA that is electrically close to the bound FLC.

그 이유로는 이론적으로 FLC-OPF에 따른 전압 패턴을 적용하여 입력데이터에서 바인딩되지 않는 FLC 중 제약 위반 가능성이 있는 FLC를 선택할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 어느 하나의 RA가 적용되더라도 그 효과는 다르게 나타나나 거의 모든 모선의 고장전류 값을 감소시킬 수 있기 때문이다. Theoretically, by applying the voltage pattern according to the FLC-OPF, it is possible to select the FLC which has the possibility of the constraint violation among the unbound FLC in the input data. Nevertheless, even if one of the RAs is applied, the effect is different, but it can reduce the fault current value of almost all the buses.

이와 같이, 고장전류제약중 바인딩(binding)된 고장전류제약과 전기적으로 폐쇄(close)된 모선 분리의 대책 방안(RA)만을 고려한 상기 고장전류제약 및 대책방안의 수를 감소시킨 프로세서를 이용함으로써, 전기적으로 가까운 RA 만을 포함시킬 경우, FLC-OPF에서의 고려하는 RA의 수를 감소시켜 보다 고속의 계산이 가능하게 된다.Thus, by using a processor that reduces the number of fail current constraints and countermeasures taking into account only the fault current constraint bound in the fault current constraint and the countermeasure (RA) of the electrically closed bus line separation, When only electrically close RAs are included, the number of RAs considered in the FLC-OPF is reduced to enable faster calculations.

이후, 본 발명에 따른 S140 단계에서는 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 필요한 하기의 식 (2)에 의한 목적함수 및 하기의 식(3)에 의한 제약 조건을 변경없이 전처리 보조 모듈(예를 들면, 재구성한 라이브러리를 갖는 TOMLAB 보조 모듈)을 이용하여 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산한다.Thereafter, in step S140 according to the present invention, the objective function according to the following equation (2) necessary for the fault current constrained optimal algae calculation (FLC-OPF) and the constraint conditions according to the following equation (3) For example, a TOMLAB auxiliary module with a reconstructed library) is used to calculate Jacobian and Hessian components.

Figure pat00010
... 식 (2)
Figure pat00010
... (2)

이때, 상기 Pgk은 k번째 모선의 유효전력 발전을 의미하고, 상기 Pgko는 k번째 모선의 유효전력 발전의 초기값을 의미하며, 상기 는 발전편차 계수를 의미한다.Here, P gk represents active power generation of the kth bus, P gko represents an initial value of active power generation of the kth bus, and P gk represents a power generation deviation coefficient.

그리고, 상기 ng는 총 발전기 수를 의미하고, 상기 Penk (.)는 k번째 연속변수 X에 대한 패널티 함수를 의미하며, 상기 Xk는 k번째 연속변수 X를 의미하고, 상기 nx는 총 X변수의 수(모선 분리 후보지 수)를 의미한다. ( N ) denotes a total number of generators, P enk (.) Denotes a penalty function for a k-th continuous variable X, X k denotes a k-th continuous variable X, Means the number of variables (the number of candidates for separation of buses).

Figure pat00011
... 식 (3)
Figure pat00011
... (3)

이때, 상기 Ptk,Qtk은 k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 주입을 의미하고, 상기 Pdk,Qdk는 k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 부하를 의미하며, 상기 Pgk,Qdk는 k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 발전을 의미한다. 그리고, 상기 Vb는 모선 전압크기 벡터를 의미하고, 상기

Figure pat00012
는 모선 전압크기 상하한 제약 벡터를 의미하며, 상기 Pg 는 유효전력 발전 벡터를 의미하고, 상기
Figure pat00013
는 유효전력 발전 상하한 제약 벡터를 의미하며, 상기 Qg 는 무효전력 발전 벡터, 상기
Figure pat00014
: 무효전력 발전 상하한 제약 벡터, 상기 St : 선로 조류 벡터, 상기
Figure pat00015
: 선로 조류 상한 제약 벡터를 의미한다.Here, P tk and Q tk denote the active power and reactive power injection of the kth bus, P dk and Q dk denote the active power and reactive power load of the kth bus, and P gk and Q dk Means the generation of reactive power and reactive power of the kth bus. In addition, the V b represents a line voltage amplitude vector, and the
Figure pat00012
Denotes the upper limit and lower limit constraint vector of the bus voltage, P g Means an active power generation vector,
Figure pat00013
Denotes the active power generation upper and lower limit constraint vector, and Q g Is a reactive power generation vector,
Figure pat00014
: Constraint Constraint Constraint vector for reactive power generation, S t : Line vector,
Figure pat00015
: Line bound upper limit constraint vector.

또한, 상기 FLCf는 f번째 모선 고장전류 계산 함수를 의미하며, 상기

Figure pat00016
는 f번째 모선 고장전류제약 최대값을 의미하며, 상기 nflc는 고장전류제약의 총 수를 의미한다.Also, FLC f denotes the f-th bus failure current calculation function,
Figure pat00016
Denotes the maximum value of the fth busline fault current constraint, and nflc denotes the total number of fault current constraints.

여기서, 식 (2)와 식 (3)에서 적용된 목적함수의 첫 번째 항은 초기 발전량에 대한 유효전력발전량의 편차 최소화를 나타낸다. 이 목적함수 항은 2차의 식으로 표현되므로 이것을 약간 변형시켜 2차로 표현되는 발전비용의 함수로 이용할 수도 있다. 그리고 목적함수의 두 번째 항은 연속변수 X를 모선 통합을 나타내는 아주 작은 값 또는 모선 분리를 나타내는 큰 값 (여기에서는 10 [pu] 사용)으로 이동하도록 하는 패널티 함수 또는 추가 목적함수를 가리킨다. Here, the first term of the objective function applied in Equation (2) and Equation (3) represents the minimization of the deviation of the active power generation amount with respect to the initial power generation amount. This objective function term is expressed in a second-order expression, so it can be used as a function of the power generation cost expressed as a second derivative. And the second term of the objective function refers to either a penalty function or an additional objective function that causes the continuous variable X to move to a very small value representing bus merge or to a large value (in this case, 10 [pu]) representing bus separation.

이와 같이, TOMLAB 보조 모듈을 적용하게 되면, 자코비안 성분과 헤시안 성분에 대한 계산 시간을 약 50% 정도 단축시킬 수 있게 된다.Thus, applying the TOMLAB auxiliary module can reduce the calculation time for Jacobian and Hessian components by about 50%.

마지막으로, 본 발명에 따른 S150 단계에서는 병렬 연산하는 병렬 알고리즘을 이용하여 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산할 수도 있다. 병렬 알고리즘을 적용하여 본 결과 몇 몇의 경우 약간의 계산시간 단축이 가능함을 확인하였다.Finally, in step S150 according to the present invention, a Jacobian component and a Hessian component may be calculated using a parallel algorithm for parallel computation. As a result of applying the parallel algorithm, it is confirmed that some calculation time can be shortened in some cases.

상기 FLC-OPF에 대한 병렬 알고리즘의 적용은 고장전류들을 계산하고 그것들의 FLC에 대한 영향 (자코비안 및 헤시안)을 여러 개의 스레드에서 독립적으로 계산할 수 있도록 하는 방법을 의미한다. The application of the parallel algorithm to the FLC-OPF means a method of calculating the fault currents and calculating their influence on the FLC (Jacobi and Hessian) independently in several threads.

그러나, 하나의 컴퓨터에서 계산하는 데 있어, 병렬 연산 프로세서 및 많은 양의 메모리가 필요할 수도 있지만, 실제 여러 대의 컴퓨터에서 따로 각각의 자코비안 및 헤시안 행렬을 계산할 수 있도록 하는 경우 병렬 연산의 효과가 증대되었다.However, when computing on one computer, a parallel operation processor and a large amount of memory may be required. However, when a plurality of computers actually allow calculation of respective Jacobian and Hessian matrices, the effect of parallel operation is increased .

고장전류제약Fault Current Constraint

이상의 각 단계에서 적용된 고장전류제약은 이하의 식 (4)로 나타낼 수 있다.The fault current limit applied at each step above can be expressed by the following equation (4).

Figure pat00017
...식 (4)
Figure pat00017
... (4)

상기 식 (4)에서 Vf는 고장점 f에서의 고장 전 전압 (pre-fault voltage)을 나타내며, Zff는 고장점에서 외부계통을 바라보았을 때 결정되는 테브난 임피던스를 의미한다. 그리고, If,max는 고장점에 설치된 차단기 (CB, Circuit Breaker)의 최대 허용 고장전류를 의미한다. 이때, 고장전류제약이 Vf에만 의존적인 것처럼 보이는데, 즉, 계통 구성이 전혀 바뀌지 않았을 때를 가정하여 Zff가 상수일 때는 위 고장전류제약은 선형적인 제약에 해당한다. Represents the above formula (4) V f is a high breakdown voltage before (pre-fault voltage) in advantages in f and ff Z means the Thevenin impedance is determined when viewed from the external grid and advantages. And, I f, max means the maximum allowable fault current of CB (Circuit Breaker) installed in high-strength. At this time, assuming that the fault current constraint appears to depend only on V f , that is, when the system configuration has not changed at all, the upper fault current constraint corresponds to a linear constraint when Z ff is a constant.

이러한 고장전류제약을 적용하기 위해서는, 전력 계통의 각 개소에서 경험하는 고장전류가 If , max보다 낮은 경우에 적용 가능하다. 즉, 해당 계통에서 고장전류 증가 요인들이 현재 계통 구성을 유지한 채, 추가적으로 얼마나 더 적용 가능한가의 여부를 판단하고자 할 때 사용할 수 있다.To apply this fault current constraint, it is applicable when the fault current experienced at each point of the power system is lower than I f , max . That is, it can be used to determine whether the fault current increase factors in the system maintain the current system configuration and additionally how much more applicable.

여기서, 계통의 고장전류가 높은 경우, 모선 분리 (bus splitting) 등의 방안을 적용하여 고장전류수준을 저감시켜하는 경우 선형적인 고장전류제약을 적용하는 것은 어렵다. 물론, 계통의 고장전류수준이 각 CB의 최대 허용 고장전류 내에 들어오도록 하는 다양한 모선 분리안이 제안되었을 때에는 선형적인 고장전류제약을 적용하고 일반적으로 이용되는 목적함수를 사용하여 어떤 모선 분리안이 해당 목적함수로 표현되는 운영의 효율성을 높게 유지시킬 수 있는 지를 결정하는 데 활용될 수 있다.Here, when the fault current of the system is high, it is difficult to apply the linear fault current constraint when reducing the fault current level by applying bus splitting or the like. Of course, when a variety of busbar separation schemes are proposed that allow the fault current level of the grid to fall within the maximum allowable fault current of each CB, apply a linear fault current constraint and use a commonly used objective function to determine which busbar separation scheme Can be used to determine whether or not it is possible to maintain the high efficiency of the operation expressed as.

그러나 본 실시예에서는 최종적인 목표는 기본적으로 높은 수준의 고장전류를 CB 허용 전류 미만으로 감소시키는 모선 분리의 대책방안을 결정하는 것이므로 식 (4)는 고장전 전압의 Vf 크기에만 의존적인 선형적인 제약이라고 볼 수 없다. 또한 고장전류해석에서 모선 부하 (PL+jQL)는 정임피던스 부하의 형태로 변환하기 위하여 해당 모선의 전압의 크기 VL을 이용한다. 이를 위해 다음의 식 (5)을 적용한다. However, in this embodiment, the final target by default, because the formula (4) to determine the Measures of bus separate to reduce the high level of fault current below the allowable current CB is broken around the voltage V f It is not a linear constraint that depends only on size. In the fault current analysis, the bus line load (P L + jQ L ) uses the magnitude V L of the voltage of the bus line to convert it into the form of a constant impedance load. For this, the following equation (5) is applied.

Figure pat00018
...식 (5)
Figure pat00018
... (5)

일반적인 고장전류 해석에 있어서는 조류해로 결정된 각 부하모선의 전압으로 이상에서 설명된 식 (5)을 이용하여 등가 부하 임피던스를 결정할 수 있으나, 최적조류계산을 적용 시에는 각 반복에서 부하모선의 전압이 변동될 수 있으며, 이를 이용하여 계산된 고장점 f에서의 테브난 등가 임피던스 값은 당연히 변경될 수 밖에 없다. 따라서 이러한 이유로 최적조류계산에서 고장전류 제약은 비선형적으로 포함되어야 할 필요가 있다. In the analysis of the common fault current, the equivalent load impedance can be determined using the equation (5) described above for each load bus line determined by the algae solution. However, when applying the optimal algebraic calculation, And the calculated value of the thevenin equivalent impedance in the high-frequency f is inevitably changed. For this reason, the fault current constraint needs to be nonlinearly included in the optimal algebraic calculation.

연속변수 X 고려Consider continuous variable X

이상의 각 단계에서는 모선분리 등의 대책 방안을 FLC-OPF에서 직접적으로 다룰 수 있도록 하기 위하여, 도 2에서와 같이 jX를 분리개소 양 모선에 연결하여 연속변수로 처리할 수 있다. 물론, 모선 분리 후보지에 대한 분리 여부에 대한 의사 결정을 이산 변수 (binary variable)로 표현하도록 구성도 가능할 수 있으나, 본 실시예에서는 수렴성을 확보하기 위하여 이를 연속변수로 고려한다.In order to be able to deal with countermeasures such as bus separation directly in the above steps, it is possible to process jX as a continuous variable by connecting the jX to the separating point positive bus as shown in FIG. Of course, it may be possible to designate a decision as to whether or not to separate a bus line separation candidate by a binary variable, but in this embodiment, it is considered as a continuous variable in order to secure convergence.

도 2에서와 같이, 고장전류를 감소시키기 위한 모선 분리 또는 선로 절체를 적용하기 위해 연속적인 X (직렬 리액턴스) 변수를 적용하는 것이 가능한 지 여부를 판단하기 위하여 수행한 시뮬레이션의 예를 설명하고자 한다. 이를 통해 연속적인 변수 X를 적용가능하다는 판단을 할 수 있다. 여기에서는 도 3에서와 같은 간략한 계통을 적용하였다. As shown in FIG. 2, an example of a simulation performed to determine whether it is possible to apply a continuous X (series reactance) variable to apply a bus break or line switch to reduce the fault current is described. This makes it possible to determine that a continuous variable X is applicable. Here, a simple system as shown in FIG. 3 is applied.

도 3에서와 같이, 시험 계통은 2기의 발전기를 포함하고 있으며 해당 발전력을 이용하여 모선 3의 부하를 공급한다. 각 모선의 전압 제약은 0.95 ~ 1.05 [pu]로 설정되었다. 그리고, 1번 모선과 2번 모선에 X라고 하는 리액턴스로 연결되어 있으며, 본 시뮬레이션에서는 이를 모선 분리 후보지로 고려한다. As shown in FIG. 3, the test system includes two generators and supplies the load of the bus 3 using the generated power. The voltage limit for each bus was set to 0.95 ~ 1.05 [pu]. Then, the reactance is connected to the first bus line and the second bus line by X. In this simulation, this is considered as a bus line separation candidate.

먼저 1-2 후보지를 분리시키지 않은 상태에서 일반적인 최적조류계산을 적용하였다. 최적조류계산의 해에서의 계통 상태를 도 4에서와 같이 나타낼 수 있다. 이 상태에서의 1번과 2번 모선의 고장전류는 29.5 [pu]이며, 3번 모선의 고장전류는 19.5 [pu]이다. First, general optimal algae calculation was applied without separating 1-2 candidate sites. The system state in the solution of the optimal algae calculation can be shown in Fig. In this state, the fault current of bus # 1 and bus # 2 is 29.5 [pu], and the fault current of bus # 3 is 19.5 [pu].

그리고, 먼저, 간단한 시스템에 적용이 가능하도록 고장전류제약 최적조류계산을 적용한 해를 구하였다. 여기에서 이용된 고장전류제약의 최대값은 모든 모선에서 27 [pu]가 가해졌다. 그 결과를 도 5와 같이 나타낼 수 있다. 도 5에서와 같이, 가해진 고장전류제약을 만족시키는 모선 분리 후보지에 투입된 연속변수 X의 값은 0.04로 결정되었다. First, the solution of applying the fault current constraint optimal algebraic calculation is obtained so that it can be applied to a simple system. The maximum value of the fault current limit used here was 27 [pu] in all buses. The results are shown in Fig. As shown in FIG. 5, the value of the continuous variable X injected into the bus separation candidate satisfying the added fault current constraint was determined to be 0.04.

그러나, 모선 분리 등의 대책방안에서 적용가능한 해는 해당 개소를 통합하거나 또는 분리하는 방안 두 가지이다. X값이 0.04일 때, 이를 분리해야한다고 판단해야 하는 지 그 반대인 지 검토할 필요가 있다. 그리고 X값을 원하는 두 가지 이산점으로 이동시키는 방안이 필요하다. However, there are two solutions that can be applied in measures such as separation of buses, such as integration or separation of relevant points. When the X value is 0.04, it is necessary to judge whether it should be separated or vice versa. And we need to move the X value to two desired discrete points.

도 6에서는 X값을 8로 하였을 때, 조류해 및 고장전류 결과를 설명하고 있다. X가 0.04일 때보다 고장전류 수준은 더 낮게 나타나고 있음을 알 수 있으나, 3번 모선의 전압이 0.928 [pu]으로 전압제약을 위반하고 있다. 도 6에서 나타내고 있는 조류해를 결정하기 위해 적용한 방법은 일반적인 조류계산이다. In Fig. 6, the algae solution and the fault current result are described when the X value is 8. It can be seen that the fault current level is lower than when X is 0.04, but the voltage of the third bus is 0.928 [pu], which violates the voltage limit. The method applied to determine the algae solution shown in Fig. 6 is a general algae calculation.

이와 같은 결과로부터 알 수 있는 바는, 모선 분리 개소에 투입하여 네트워크 재구성에 적용된 연속변수 X를 고려한 고장전류제약 최적조류계산을 위해서는 계통 운영 제약에 의하여 X가 중간값에 위치한 경우 이를 어떻게 판단해야 하며 이러한 현상을 막기 위해 어떠한 추가적인 X에 관한 목적함수(패널티 함수)를 적용해야 하는 지를 방안을 강구할 필요가 있다는 점이다. 그러나 이론적으로는 고장전류 제약을 만족시키는 모선 분리 등의 대책방안 적용 후 일반적인 OPF를 적용하더라도 전압 및 무효전력 제약을 충분히 고려할 수는 있다. From these results, it can be seen that to calculate the fault current constrained optimal algae considering the continuous variable X applied to the network reconfiguration by inputting to the bus line separation site, In order to prevent this phenomenon, it is necessary to find out what additional X-related objective function (penalty function) should be applied. However, theoretically, it is possible to fully consider the voltage and reactive power constraints even after application of countermeasures such as bus separation that meets the fault current limit.

위에서 설명한 간단한 3모선 시험계통에 대한 시뮬레이션 결과로부터 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다. 첫째, X변수를 포함한 FLC-OPF를 통해 운영제약과 고장전류제약을 만족시키는 X값을 구할 수 있다. 두번째, OPF를 기본적으로 고려하므로 선로 열용량 제약, 모선 전압 제약 그리고 발전제약을 만족시키는 해를 제공한다. 세번째, 최종해에서 X가 중간값에 위치해 있을 때, 완벽한 모선 분리 (X)의 결과로 판단할 수 있다. 네번째, 이론적으로는 고장전류 제약을 만족시키는 모선 분리 등의 대책방안 적용 후 일반적인 OPF를 적용하더라도 전압 및 무효전력 제약을 충분히 고려할 수 있다. The following conclusions can be drawn from the simulation results for the simple 3-bar test system described above. First, the FLC-OPF including the X variable can be used to find the X value satisfying the operating constraints and the fault current constraints. Second, since OPF is basically considered, it provides a solution that satisfies line heat capacity constraint, bus voltage constraint, and power constraint. Third, when X is at the median value in the final solution, it can be judged as the result of a perfect bus separation (X). Fourth, theoretically, it is possible to consider the voltage and reactive power constraints sufficiently even if a general OPF is applied after measures such as bus separation that meets the fault current limit are applied.

이와 같은 결론으로부터 이산변수로 모선 분리 개소에 대한 의사결정을 하도록 최적화 문제를 구성하여 본 문제의 해를 구할 때의 수렴성이 연속변수 X를 고려한 최적화 문제를 구성하는 것이 보다 더 좋은 수렴성을 제공하고 있음을 알 수 있었다.From these conclusions, it is more convergent to construct the optimization problem to make the decision about the bus separation at discrete variables and to construct the optimization problem considering the continuous variable X when convergence is sought for the solution of this problem And it was found.

아울러, 이상에서 설명된 연속변수 X에 대한 모선 분리 또는 통합 여부를 X > 10.0 [pu]: 모선 분리로 판단하고, X < 0.0001 [pu]: 모선 통합으로 판단할 수 있다.It is also possible to determine whether the bus line separation or integration for the continuous variable X described above is determined by X> 10.0 [pu]: bus line separation and X <0.0001 [pu]: bus line integration.

이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 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 exemplary embodiments or constructions. You can understand that you can do it. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

Claims (6)

고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 기반한 전력망재구성알고리즘(NRA)을 대규모 계통에 적용하기 위한 고속화 방법으로서,
(a) 상기 고장전류제약의 모선에서 상기 대규모 계통을 바라보았을때 소정의 연계 영향을 갖는 연속 변수(X)를 제거한 상태에서 Kron reduction을 이용하여 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정하는 단계; 및
(b) 결정된 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 이용하여 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계;
를 포함하는 고속화 방법.
As an accelerating method to apply the power network reconstruction algorithm (NRA) based on the fault current constraint optimal algebraic calculation (FLC-OPF) to a large scale system,
(a) determining the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix using the Kron reduction with the continuous variable (X) having a predetermined cooperative influence removed when the large-scale system is viewed from the bus line of the fault current constraint; And
(b) calculating a Jacobian component and a Hessian component using the determined components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix;
/ RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
하기의 식 (1)에 의하여 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬의 성분을 결정하는 것을 특징으로 하는 고속화 방법.
Figure pat00019
...식 (1)
여기서,
상기 Zf ,f : 고장점 f에서 외부계통을 바라보았을 때 결정되는 테브난 임피던스, 상기 Zf , f' : k-l 모선 jX 투입하는 경우, 수정된 Zf,f, 상기 Zf ,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (f,k) 요소, 상기 Zf ,l : 원 모선 임피던스 행렬의 (f,l) 요소, 상기Zk,f : 원 모선 임피던스 행렬의 (k,f) 요소, 상기 Zl ,f : 원 모선 임피던스 행렬의 (l,f) 요소, 상기 Zk ,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (k,k) 요소, 상기 Zl ,k : 원 모선 임피던스 행렬의 (l,k) 요소, 상기 Zk ,l : 원래의 모선 임피던스 행렬의 (k,l) 요소 및 상기 Zl ,l : 원래의 모선 임피던스 행렬의 (l,l) 요소를 의미함.
The method according to claim 1,
The step (b)
Wherein the components of the thevenin impedance and the bus impedance matrix are determined according to the following equation (1).
Figure pat00019
... (1)
here,
Z f , f : Modified Z f , f , Z f , k : In case of inputting the Z f , f ' : kl bus line jX, determined by observing the external system at the high- the impedance matrix (f, k) element, the Z f, l: source power line impedance matrix (f, l) element, the Z k, f: the source bus line impedance matrix (k, f) component, the Z l, f: the source bus line impedance matrix (l, f) component, the Z k, k: the source bus line impedance matrix (k, k) element, wherein Z l, k: the source bus line impedance matrix (l, k) element, It means the original bus impedance matrix of the (l, l) element: the Z k, l: the original bus impedance matrix (k, l) and the element Z l, l.
제2항에 있어서,
상기 자코비안 성분은, 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×nflc 번의 자코비안 행렬을 계산하고, 상기 헤시안 성분은 상기 테브난 임피던스와 모선 임피던스 행렬로부터 nra×nra×nflc번의 헤시안 행렬을 계산하는 것을 특징하는 고속화 방법.
상기 nra는 모선분리의 수를, 상기 nflc는 상기 고장전류제약의 수를 의미함.
3. The method of claim 2,
The Jacobian component calculates a Jacobian matrix of nra x nflc times from the Tehenan impedance and the bus impedance matrix, and the Hessian component computes a Hechian matrix of nra x nra x nflc from the Tebman impedance and the bus impedance matrix .
Nra denotes the number of bus line separations, and nflc denotes the number of the fault current constraints.
제1항에 있어서,
(c) 상기 고장전류제약중 바인딩(binding)된 고장전류제약과 전기적으로 폐쇄(close)된 모선 분리의 대책 방안(RA)만을 고려한 상기 고장전류제약 및 대책방안의 수를 감소시킨 프로세서를 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속화 방법.
The method according to claim 1,
(c) using a processor that reduces the number of fail current constraints and countermeasures taking into account only the fault current constraints bounded during the fault current constraint and the countermeasures (RA) of electrically closed buses And calculating the Jacobian component and the Hessian component.
제1항에 있어서,
(d) 상기 고장전류제약 최적조류계산(FLC-OPF)에 필요한 하기의 식 (2)에 의한 목적함수 및 하기의 식(3)에 의한 제약 조건을 변경 없이 전처리 보조 모듈을 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속화 방법.
Figure pat00020
... 식 (2)
상기 Pgk : k번째 모선의 유효전력 발전, 상기 Pgko : k번째 모선의 유효전력 발전의 초기값, 상기 : 발전편차 계수, 상기 ng : 총 발전기 수, 상기 Penk (.) : k번째 연속변수 X에 대한 패널티 함수, 상기 Xk : k번째 연속변수 X 및 상기 nx : 총 X변수의 수(모선 분리 후보지 수)를 의미함.
Figure pat00021
... 식 (3)
상기 Ptk,Qtk : k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 주입, 상기 Pdk,Qdk : k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 부하, 상기 Pgk,Qgk: k번째 모선의 유효전력 및 무효전력 발전, 상기 Vb : 모선 전압크기 벡터,상기
Figure pat00022
: 모선 전압크기 상하한 제약 벡터, 상기 Pg : 유효전력 발전 벡터, 상기
Figure pat00023
: 유효전력 발전 상하한 제약 벡터 및 상기 Qg : 무효전력 발전 벡터, 상기
Figure pat00024
: 무효전력 발전 상하한 제약 벡터, 상기 St : 선로 조류 벡터, 상기
Figure pat00025
: 선로 조류 상한 제약 벡터, 상기 FLCf : f번째 모선 고장전류 계산 함수,
Figure pat00026
: f번째 모선 고장전류제약 최대값 및 상기 nflc : 고장전류제약의 총 수를 의미함.
The method according to claim 1,
(d) using the pretreatment auxiliary module without changing the objective function according to the following equation (2) necessary for the fault current constrained optimum algae calculation (FLC-OPF) and the constraint condition according to the following equation (3) And calculating the Hessian component based on the calculated Hessian component.
Figure pat00020
... (2)
The P gk: k-th active power generation of the bus bar, the P gko: k-th initial value of the active power generation of the bus bars, wherein: power variation coefficient, the ng: (.) The total number of generators, the P enk: k-th consecutive The penalty function for the variable X, X k : the k-th continuous variable X, and the nx: total number of X variables (number of candidates for separating bus bars).
Figure pat00021
... (3)
P kk , Q tk : active power and reactive power injection of the kth bus, P dk , Q dk : active power and reactive power load of the kth bus, P gk , Q gk : Reactive power generation, V b : bus voltage magnitude vector,
Figure pat00022
: The upper and lower limit constraint vector of the bus voltage magnitude, P g : Active power generation vector,
Figure pat00023
: Active power generation upper limit lower limit constraint vector and Q g : Reactive power generation vector,
Figure pat00024
: Constraint Constraint Constraint vector for reactive power generation, S t : Line vector,
Figure pat00025
: Line current upper limit vector, FLC f : fth bus failure current calculation function,
Figure pat00026
: means the maximum value of the fth bus failure current constraint and nflc: the total number of fault current constraints.
제1항에 있어서,
(e) 병렬 연산하는 병렬 알고리즘을 이용하여 상기 자코비안 성분과 헤시안 성분을 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속화 방법.
The method according to claim 1,
(e) calculating the Jacobian component and the Hessian component using a parallel algorithm that performs parallel computation.
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