KR20160033975A - Visualization apparatus for the single line diagram of distribution systems - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전선로의 고장구간과 정전구간, 부하절체의 위치 및 방향을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구비되어 배전계통 운영자가 고장구간과 정전구간, 부하절체의 위치 및 방향을 용이하게 식별 가능하도록 한 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power line visualization apparatus based on a single line drawing, and more particularly, to a power line visualization apparatus having a display section for calculating a failure section, an electrostatic section, a position and a direction of a load changeover on a distribution line, The present invention relates to a power line visualization apparatus based on a single line diagram in which an operator can easily identify a fault section, an electrostatic section, and a position and a direction of a load changeover.
일반적으로 배전선로의 전력계통 감시 및 제어를 위하여 원격지의 중앙제어실에는 배전자동화시스템(DAS, Distribution Automation System) 또는 배전관리시스템(DMS, Distribution Management System)이 운영되어지고 있다.Generally Distribution control system (DAS) or distribution management system (DMS) is operated in the central control room at the remote site for monitoring and controlling the power system to distribution lines.
여기서, 상기 배전자동화시스템 혹은 배전관리시스템은 배전 계통도와 회선별 단선도가 각각 표시되어 배전선로의 전력계통 감시 및 제어가 이루어지며, 배전 계통도는 지리 정보 시스템(GIS, Geographic Information System)을 이용하여 지형도 상에 배전설비가 도시된 것으로 배전설비의 위치 파악을 위한 용도로 주로 사용되고, 회선별 단선도는 트리 구조를 이용하여 배전선로와 설비가 선과 노드로 도시된 것으로 설비 간 연결관계의 파악을 위한 용도로 사용되고 있다.Here, the distribution automation system or the distribution management system displays the distribution system diagram and the individual disconnection diagram of each circuit to monitor and control the power system of the distribution system, and the distribution system is implemented by using a geographic information system (GIS) The distribution facility is shown on the topographical map, and it is mainly used for the purpose of locating the distribution facility. The disconnection diagram for each line is shown as a line and a node using the tree structure. .
한편, 상기 회선별 단선도는 배전선로와 설비가 트리 구조로 도시됨에 따라 이를 생성하기 위한 기법 및 알고리즘(algorithm)이 학술논문 등에 개시되고 있으며 그 일례로 전기학회논문지 제59권 제5호에 개시된 ("배전선로 회선별단선도 자동생성 알고니즘", 손주환, 임성일 저자, 2010년 5월)이 제안된 바 있다.Meanwhile, the disconnection diagram for each circuit is shown in a tree structure of the distribution line and the equipments, and a technique and algorithm for generating it are disclosed in academic papers and the like. ("Automatic generation of disconnection per line by power distribution line", Soo Chwan Son, Sung Il Il, May 2010) has been proposed.
또한, 대한민국 공개특허공보 제2013-0052891호(2013. 05. 23.)에는 지리 정보 시스템(GIS)의 계통 정보를 이용하여 배전선로를 추적하고 상기 배전선로에 포함되는 설비를 노드로 하는 트리를 구성하는 노드 추적부(11); 상기 트리를 이용하여 노드들의 레벨을 결정하고 상기 레벨에 따라 상기 노드들이 배열된 단선도를 생성하는 노드 배열부(14); 지리 정보 시스템의 위치 정보를 이용하여 상기 단선도상의 노드들을 재배열하는 재배열부(15)를 포함하는 배전계통 단선도 생성 시스템이 제안된 바 있다(도 1 참조).Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0052891 (2013. 05. 23. 23) discloses a system for tracking a distribution line using system information of a geographic information system (GIS), and a tree including facilities included in the distribution line as a node A
그러나 위 제안된 학술논문 상의 기술과 대한민국 공개특허공보 상의 기술은, 단순히 회선별 단선도의 생성을 위한 기술만이 개시되어 있을 뿐, 배전선로에 빈번히 발생될 수 있는 고장구간(fault section)과 정전구간(outage section) 및 부하절체(load transfer)에 관한 모니터링 즉, 시각화 장치는 전혀 개시된 바 없으며, 기존의 회선별 단선도만으로는 원격지 중앙제어실의 배전계통 운영자가 위 고장구간과 정전구간, 부하절체의 위치 및 방향을 신속히 인지할 수 없고 이로 인하여 신속한 복구가 이루어질 수 없는 문제점이 있다.However, the above-mentioned technology in the above-mentioned academic paper and the technology disclosed in the Korean Patent Publication disclose only a technique for generating a disconnection diagram for each line, and only a fault section and an interruption section Monitoring of the outage section and load transfer, ie visualization devices, has not been disclosed at all, and the existing line-by-line single line diagram shows that the operator of the power distribution system in the remote central control room can monitor the fault section, The position and direction can not be recognized promptly, and therefore, there is a problem that quick recovery can not be achieved.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 배전선로 회선별 단선도의 문제점을 착안하여 단선도 상에 고장구간과 정전구간, 부하절체 위치 및 방향을 계산하고 표시하는 전혀 새로운 방식의 시각화 수단을 구비시켜 배전계통 운영자가 이를 신속히 인지하고 복구가 수행될 수 있도록 한 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치를 제안한다.
Therefore, the present invention has a completely new visualization means for calculating and displaying the failure section, the electrostatic section, the load transfer position and the direction on the single line drawing the problem of the single line drawing by the conventional distribution line, And the recovery can be carried out by using the visualization system.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 배전선로의 고장구간과 정전구간, 부하절체의 위치 및 방향을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구비되어 배전계통 운영자가 고장구간과 정전구간, 부하절체의 위치 및 방향을 용이하게 식별 가능하도록 한 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a display unit for calculating a failure section, an electrostatic section, and a position and a direction of a load transfer on a distribution line and displaying the broken line on a broken line, And it is an object of the present invention to provide a power line visualization apparatus based on a single line diagram in which a power distribution system operator can easily identify a fault section, an electrostatic section, and a position and a direction of a load change.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 토폴로지 해석부(100)와 트리 구성부(200) 및 트리 재배열부(300)가 구성된 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치에 있어서, 배전선로의 구간별로 설치되어진 차단기(CB, 1)와 개폐기(G, 2)에 각각 설치된 다수개의 고장표시기(Fault Indicator, 3)로부터 고장구간(fault section)을 검출하는 고장구간 검출부(400)와; 상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값을 계산하고, 계산된 다수개의 상기 노드 좌표값 간의 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들을 계산하는 둘러싸기 계산부(500)와; 상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 부하절체(load transfer)를 위한 상시개방점과 대응되는 단선도 상의 노드 좌표값을 계산하고, 상시개방점과 대응되는 노드의 레벨에 따라 부하절체의 방향을 계산하는 부하절체 위치 및 방향 계산부(600)를 포함하며; 또한, 상기 고장구간 검출부와 둘러싸기 계산부, 부하절체 위치 및 방향 계산부를 통해 검출 또는 계산된 데이터를 배전계통 운영자가 식별이 용이하도록 단선도 상에 표시하는 디스플레이부(700)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power line visualization apparatus based on a single line diagram including a topology analysis unit (100), a tree structure unit (200), and a tree rearrangement unit (300) A
바람직하게는, 상기 둘러싸기 계산부(500)는, 상기 배전선로에 발생된 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값 간의 둘러싸기는 직선형 또는 곡선형 중에서 어느 하나 방식이 선택되어 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들을 계산하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the
바람직하게는, 상기 디스플레이부(700)는, 상기 고장구간 검출부로부터 검출된 고장구간 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 고장구간을 표시하는 고장구간 표시부(710)와, 상기 둘러싸기 계산부로부터 계산된 다수개의 노드와 임의의 점의 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 정전구간을 영역화하여 표시하는 둘러싸기 표시부(720)와, 상기 부하절체 위치 및 방향 계산부로부터 계산된 다수개의 노드의 좌표값과 방향값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 부하절체의 위치와 방향을 표시하는 부하절체 위치 및 방향 표시부(730)가 구비되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the
바람직하게는, 상기 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로의 연결관계(혹은 토폴로지) 또는 개폐기의 위치 변경 시 단선도 상에 위치가 변경되는 노드의 변경과정에 대한 최초 좌표값과 최종 좌표값을 입력받아 중간 좌표값을 계산하는 동적표시 계산부(810)와, 상기 동적표시 계산부로부터 계산된 중간점 좌표값과 최종점 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 노드와 아크의 위치 변경과정을 동적으로 표시하는 동적표시 디스플레이부(820)가 구비된 동적표시부(800)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the power line visualization apparatus based on the disconnection diagram further includes an initial coordinate value and a final coordinate value for the change process of the node whose position is changed on the disconnection diagram when the connection relation (or topology) A dynamic
바람직하게는, 상기 동적표시 계산부(810)는, 상기 최초 좌표값이 (, )이고 최종 좌표값이 (, )이며 중간과정이 총 M번 표시될 경우 중간과정에서의 노드의 중간 좌표값의 수식은 (, )(이때, 각 단계를 나타내는 변수 k는 0에서 M까지 1씩 증가)인 것을 특징으로 한다.Preferably, the dynamic
바람직하게는, 상기 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로에 설치된 차단기, 개폐기, 분기점과 같은 전력설비 간의 선로구간의 긍장(distance)과 비례하여 단선도 상의 노드와 노드 간의 아크 길이를 표시하는 긍장 비례 표시부(900)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the disconnection-based power distribution system visualization apparatus displays an arc length between a node and a node on a disconnection diagram in proportion to a distance of a line section between power facilities such as a breaker, a switch, and a branch point installed in the power distribution line And a gamma-proportional display unit (900).
본 발명의 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the single line drawing-based distribution system visualization apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.
1) 배전선로의 고장구간과 정전구간을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 배전선로에 발생된 고장구간과 정전구간을 단선도 상에서 용이하게 식별 가능하다.1) The display section for calculating the failure section and the power failure section of the power distribution line and displaying the power failure section on the power line can be easily distinguished from the failure section and the power failure section generated on the power distribution line on the single line diagram.
2) 정전복구를 위한 부하절체의 위치와 방향을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 정전복구 실행계획을 직관적으로 인식하여 배전계통 운영을 용이하게 수행할 수 있다. 2) The display unit for calculating the position and direction of the load change for restoration of the power failure and displaying it on the single line diagram allows the power distribution system operator to intuitively recognize the power failure recovery execution plan, thereby facilitating the operation of the power distribution system .
3) 배전선로 단선도 상에 배전선로의 연결관계(토폴로지) 또는 개폐기의 위치 변경 시 이를 동적으로 표시하는 동적표시부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 배전선로의 변경과정을 중간과정과 함께 용이하게 식별할 수 있다.
3) Dynamic display unit that dynamically displays the connection relationship (topology) or the location of switchgear on the disconnection diagram of the distribution line is constructed so that the operator of the distribution system can easily identify the change process of the distribution line together with the intermediate process can do.
도 1은 종래의 배전계통 단선도 생성 시스템 및 방법을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치의 전체 구성을 블럭도로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배전선로 단선도 상에 시각화되어진 디스플레이부를 나타낸 도면
도 4의 (가), (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이부의 둘러싸기 표시부의 싱글 그룹핑 타입과 다중 그룹핑 타입을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부하절체 위치 및 방향 계산부의 부하절체 방향 설명을 위한 노드의 레벨이 표시된 트리(단선도)를 나타낸 도면
도 6의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적표시부의 최초,중간과정,최종 단선도의 동적표시를 나타낸 도면
도 7의 (가), (나)는 기존 단선도와 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 긍장 비례 표시부가 적용된 단선도를 나타낸 도면1 is a diagram illustrating a conventional distribution system line drawing system and method.
2 is a block diagram showing the entire configuration of a power line visualization apparatus based on a single line diagram according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view showing a display unit visualized on a single line drawing by a power distribution line according to a preferred embodiment of the present invention
4 (a) and 4 (b) illustrate a single grouping type and a multiple grouping type of the wraparound display unit of the display unit according to the preferred embodiment of the present invention
FIG. 5 is a diagram showing a tree (single line diagram) showing the level of a node for explaining a load transfer direction of a load transfer position and direction calculation unit according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
6 (a) to 6 (d) are diagrams showing the dynamic display of the first, intermediate, and final single-line diagrams of the dynamic display unit according to the preferred embodiment of the present invention
7 (a) and 7 (b) show a single line diagram to which a positive proportional display unit according to a preferred embodiment of the present invention is applied,
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. Although the same reference numerals are used in the different drawings, the same reference numerals are used throughout the drawings. The prior art should be interpreted by itself. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치의 핵심 기술적 구성수단을 설명함에 앞서, 본 발명은 종래의 배전선로의 전력계통 감시 및 제어를 위하여 원격지의 중앙제어실에서 운영되어지는 배전자동화시스템(DAS, Distribution Automation System) 또는 배전관리시스템(DMS, Distribution Management System) 상에 배전선로와 차단기(circuit breaker, CB)와 개폐기(switch, G)와 같은 배전설비만이 단순히 표시되는 일반적인 배전선로 단선도의 시각화 상의 한계가 있는 문제점을 해소하고자 고안된 전혀 새로운 방식의 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치이다. First, prior to explaining the core technical construction means of the power line visualization apparatus based on the single line diagram according to the preferred embodiment of the present invention, in order to monitor and control the power line in the conventional power line, In general, only distribution facilities such as distribution lines, circuit breakers (CB) and switches (G) are simply displayed on the distribution automation system (DAS) or the distribution management system (DMS) It is a totally new way of visualization of distribution line based on single line which is devised to solve the problem of limitation of visualization of disconnection by distribution line.
도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명은 바람직한 실시예에 따른 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치의 핵심 기술적 구성수단은, 토폴로지 해석부(100), 트리 구성부(200), 트리 재배열부(300), 고장구간 검출부(400), 둘러싸기 계산부(500), 부하절체 위치 및 방향 계산부(600), 디스플레이부(700), 동적표시부(800), 긍장 비례 표시부(900)로 이루어진다.2 to 7, the core technical construction means of the power line visualization apparatus based on the single line diagram according to the preferred embodiment of the present invention includes a
먼저 도 2를 참조하여, 상기 토폴로지 해석부(100), 트리 구성부(200), 트리 재배열부(300)는, 공지된 기술로서 대표적으로 전기학회논문지 제59권 제5호에 개시된 ("배전선로 회선별단선도 자동생성 알고니즘", 손주환, 임성일 저자, 2010년 5월)의 정렬 알고리즘과 충돌회피 알고리즘이 적용된 구성수단으로 이를 간략히 설명하면,Referring to FIG. 2, the
상기 토폴로지 해석부(100)는, 배전선로를 단선도로 표시하기에 앞서 배전선로와 후비 연계선로 및 전력설비의 연결관계 즉, 토폴로지(topology)를 해석하고, 해석된 토폴로지를 배전계통 데이터베이스(DB)에 저장하는 구성수단이다. 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에는 배전선로의 선로구간, 전력공급선로 및 개폐기 등의 데이터가 저장된다.The
상기 트리 구성부(200)는, 상기 토폴로지 해석부(100)를 통해 해석된 배전선로의 토폴로지와 배전계통 데이터베이스를 기초로 단선도를 생성하는 구성수단으로서, 단선도의 자료구조는 일반적인 배전선로의 1개의 개폐기에서 최대 3개의 분기 선로를 갖는 특징을 이용한 3진트리이며, 개폐기와 분기점을 노드(node), 선로구간은 아크(arc)로 모델링 되어진다. The
상기 트리 재배열부(300)는, 상기 트리 구성부를 통해 생성된 트리 즉, 배전선로 단선도의 편중 현상과 겹침 현상을 제거하기 위하여 정렬 알고리즘과 충돌회피 알고리즘을 이용하여 단선도를 재배열하는 구성수단이다.The
한편, 상기 토폴로지 해석부(100), 트리 구성부(200), 트리 재배열부(300)를 통해 생성된 트리 즉, 배전선로 단선도의 노드와 아크는 각각의 좌표값으로 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에 저장되어진다.The nodes and arcs of the disconnection diagram of the tree generated through the
다시 도 2를 참조하여, 상기 고장구간 검출부(400)는, 배전선로의 구간별로 설치되어진 차단기(CB, 1)와 개폐기(G, 2)에 각각 설치된 다수개의 고장표시기(Fault Indicator, 3)의 단말장치로부터 고장구간(fault section)을 검출하는 구성수단이다.Referring again to FIG. 2, the fault
여기서, 검출된 고장구간은 후술하는 디스플레이부(700)를 통해 단선도 상에 시각화될 수 있도록 배전선로의 고장구간과 대응되는 단선도의 좌표값이 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에 저장되어진다.Here, the detected fault section is stored in the distribution grid database (DB) 20 so that the broken line corresponding to the fault section of the distribution line can be visualized on the broken line through the
도 2를 참조하여, 상기 둘러싸기 계산부(500)는, 상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값을 계산하고, 계산된 다수개의 상기 노드 좌표값 간의 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들을 계산하는 구성수단으로서, 계산된 노드 좌표값과 임의의 좌표값들은 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에 저장되어진다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 상기 둘러싸기 계산부(500)는, 상기 배전선로에 발생된 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값 간의 둘러싸기는 직선형 또는 곡선형 중에서 어느 하나 방식이 선택되어 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들이 계산되어진다.In this case, the
한편 임의의 좌표값들이란, 상기 둘러싸기 계산부를 통해 계산된 다수개의 상기 노드 좌표값을 기초로 다수개의 노드 간에 서로 연결하여 둘러싸기를 위한 노드와 노드 사이에 위치한 좌표값들을 나타내는 것으로, 직선형 또는 곡선형의 둘러싸기 방식에 따라 이에 대응되는 함수식을 이용하여 임의의 좌표값들을 구할 수 있다.Meanwhile, the arbitrary coordinate values refer to coordinate values located between a node and a node for connecting and surrounding a plurality of nodes based on a plurality of the node coordinate values calculated through the surrounding calculator, Any coordinate values can be obtained by using the corresponding function formula according to the type of encirclement of the mold.
그 일례로, 곡선형 둘러싸기의 경우는 상기 둘러싸기 계산부를 통해 계산된 다수개의 상기 노드 좌표값을 입력받아 노드와 노드 간의 곡선형 임의의 좌표값들을 커브피팅(Curve Fitting)과 3차함수인 큐빅 스프라인(cubic spline)을 이용하여 계산되어지며, 이는 둘러싸기 계산부에 사전에 프로그램화되어 주어진 다수개의 노드 좌표값에 따라 임의의 좌표값들이 계산될 수 있도록 한다. For example, in the case of the curved wraps, a plurality of the coordinate values of the nodes calculated through the surrounding calculation unit are input, and arbitrary coordinate values of the curves between the node and the node are subjected to curve fitting and a cubic function Cubic spline, which allows the arbitrary coordinate values to be calculated according to a plurality of node coordinate values pre-programmed in the envelope calculation unit.
여기서, 커브피팅(Curve Fitting)은 곡선 맞춤으로 평면 위에 흩어진 점에 대하여 그들에게 알맞는 곡선을 계산하고 산출하는 방식을 말하며, 큐빅 스프라인(cubic spline)은 보간법(interpolation)의 하나로 몇 개의 점에 주어진 함수값을 기초로 그 점들 사이의 함수값을 3차함수를 이용하여 구하는 근사 계산법을 말하며 이는 공지된 기술로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.Here, a curve fitting is a method of calculating and calculating a curve suitable for a point scattered on a plane by a curve fitting, and a cubic spline is a method of interpolating a point at several points And a functional value between the points based on a given function value is obtained by using a cubic function, which is a known technique and will not be described in detail.
또한, 직선형 둘러싸기의 경우에도 보간법을 이용하여 주어진 다수개의 노드 좌표값에 따라 노드와 노드 간의 직선형을 잇는 임의의 좌표값들이 용이하게 계산될 수 있다. Also, in the case of the linear envelope, arbitrary coordinate values connecting a straight line between the node and the node can be easily calculated according to a plurality of the node coordinate values given by the interpolation method.
한편, 상기 둘러싸기 계산부는, 후술하는 디스플레이부(700)의 둘러싸기 표시부(720)에 정전구간이 둘러싸기로 표시되되, 1개 영역의 정전구간을 1개의 둘러싸기로 표시되는 싱글 그룹핑 타입(single-grouping type) 또는 2개 이상의 둘러싸시고 표시되는 다중 그룹핑 타입(multi-grouping type)으로 표시될 수 있도록 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값을 입력받아 싱글 또는 다중 그룹핑을 위한 임의의 좌표값이 계산될 수도 있다(도 4 참조). Meanwhile, the envelope calculator is configured to display the
다시 도 2를 참조하여, 상기 부하절체 위치 및 방향 계산부(600)는, 상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 부하절체(load transfer)를 위한 상시개방점과 대응되는 단선도 상의 노드 좌표값을 계산하고, 상시개방점과 대응되는 노드의 레벨에 따라 부하절체의 방향을 계산하는 구성수단으로서, 계산된 노드 좌표값과 방향 데이터는 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에 저장되어진다.Referring again to FIG. 2, the load transfer position and
여기서, 부하절체(load transfer)란, 상시개방점을 투입하여 부하의 일부 또는 전체를 다른 공급원으로 전환하는 것으로, 배전선로에 고장구간과 정전구간의 발생으로 인해 해당 부하에 본래 전기공급원 즉, 변전소나 배전 변전소로부터의 전기공급이 불가할 경우 해당 부하와 연결된 배전선로의 연계선로(connected line)에 설치되어진 다른 전기공급원으로 해당 부하의 전기공급원을 전환시키는 것이다.Here, the term "load transfer" refers to switching the part or all of the load to another source by inputting the always-open point. As a result of occurrence of a failure section and a static section in the distribution line, Or if it is not possible to supply electricity from the power distribution substation, it switches the electricity source of the load to another electric source installed in the connected line to the distribution line connected to the load.
이는 배전자동화시스템(DAS, Distribution Automation System)이 도입되면서 배전선로에 산재되어 있는 개폐기를 단말장치(FRTU : Feeder Remote Terminal Unit)를 통해 원격에서 감시 및 제어하는 것이 가능해졌고 고장정보 또한 원격에서 검출하고 고장분리 및 건전부하절체를 위한 조작명령을 내릴 수 있게 되었다.With the introduction of the Distribution Automation System (DAS), it became possible to remotely monitor and control switchgears scattered in distribution lines via remote terminal units (FRTUs) It is possible to issue operation commands for fault isolation and sound load transfer.
따라서, 부하절체의 위치와 방향은 배전계통 운영에 있어서 정전복구 실행계획 수립 및 식별을 위한 중요한 요소이므로 후술하는 디스플레이부(700)의 부하절체 위치 및 방향 표시부(730)를 통해 단선도 상에 표시될 수 있도록 상기 부하절체 위치 및 방향 계산부(600)를 부하절체(load transfer) 상시개방점과 대응되는 단선도 상의 노드 좌표값과 방향 데이터가 계산되어진다.Therefore, the position and direction of the load transfer are important elements for establishment and identification of the power failure recovery execution plan in the operation of the power distribution system. Therefore, the load transfer position and the
한편, 부하절체의 방향 데이터 계산은, 단선도 상에 부하절체에 해당되는 노드의 레벨에 따라 결정되는 것으로, 노드의 레벨이 1,3,5,7.... 과 같이 홀수인 경우는 부하절체 방향이 단선도 상에서 왼쪽에서 오른쪽으로 된다. 만약 레벨이 2,4,6,8.... 과 같이 짝수인 경우는 위쪽 혹은 아래쪽이 될 수 있는데 이는 상위레벨에서 분기될 때 어느 태그로 분기되었는지에 따라 결정된다. 만약 오른쪽(시계방향)으로 분기되는 태그에 연결된 경우는 아랫방향이 부하절체 방향이 되며, 왼쪽(반시계방향)으로 분기된 경우에는 위쪽 방향이 부하절체 방향이 된다(도 5 참조). On the other hand, the calculation of the direction data of the load change is determined according to the level of the node corresponding to the load change on the disconnection diagram. When the level of the node is an odd number such as 1, The transfer direction is from left to right on the single line drawing. If the level is even, such as 2,4,6,8, ...., it can be up or down, depending on which tag is diverted when it is diverged from the upper level. If it is connected to the tag that branches to the right (clockwise), the downward direction is the load transfer direction, and when branched to the left (counterclockwise), the upward direction is the load transfer direction (see FIG.
도 2와 도 3을 참조하여, 상기 디스플레이부(700)는, 상기 고장구간 검출부(400)와 둘러싸기 계산부(500), 부하절체 위치 및 방향 계산부(600)를 통해 검출 또는 계산된 데이터를 배전계통 운영자가 식별이 용이하도록 단선도(10) 상에 표시하는 구성수단으로서, 상기 배전계통 데이터베이스(DB, 20)에 저장된 데이터를 취합하여 단선도 상에 시각화되어 표시되도록 한다.2 and 3, the
여기서, 상기 디스플레이부(700)는, 상기 고장구간 검출부로부터 검출된 고장구간 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 고장구간을 표시하는 고장구간 표시부(710)와, 상기 둘러싸기 계산부로부터 계산된 다수개의 노드와 임의의 점의 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 정전구간을 영역화하여 표시하는 둘러싸기 표시부(720)와, 상기 부하절체 위치 및 방향 계산부로부터 계산된 다수개의 노드의 좌표값과 방향값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 부하절체의 위치와 방향을 표시하는 부하절체 위치 및 방향 표시부(730)가 구비된다.The
상기 고장구간 표시부(710)는, “” 와 같은 기호를 단선도 상에 시각화하여 배전계통 운영자가 고장구간의 식별이 용이하도록 한다.The failure
상기 둘러싸기 표시부(720)는, 단선도 상에 정전구간을 직선형 또는 곡선형의 둘러싸기를 싱글 그룹핑 타입(single-grouping type) 또는 다중 그룹핑 타입(multi-grouping type)으로 시각화하여 배전계통 운영자가 정전구간의 식별이 용이하도록 하며, 상기 직선형 또는 곡선형의 둘러싸기와 싱글 그룹핑 타입 및 다중 그룹핑 타입은 전술한 둘러싸기 계산부에서 상세히 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 한편 싱글 그룹핑 타입과 다중 그룹핑 타입은 도 4와 같이 시각화되어 질 수 있다.The
상기 부하절체 위치 및 방향 표시부(730)는, 단선도 상에 부하절체의 위치와 방향을 화살표와 같은 기호로 시각화하여 배전계통 운영자가 부하절체의 위치와 방향의 식별이 용이하도록 한다.The load transfer position and
도 2와 도 6을 참조하여, 상기 동적표시부(800)는, 배전선로 공사 또는 정전복구를 위한 배전선로의 선로변경 또는 개폐기 위치의 변경 발생 시 단선도 상에 전력 심볼의 노드와 아크의 변경과정을 동적으로 표시하는 구성수단으로서, 배전선로의 연결관계(혹은 토폴로지) 또는 개폐기의 위치 변경 시 단선도 상에 위치가 변경되는 노드의 변경과정에 대한 최초 좌표값과 최종 좌표값을 입력받아 중간 좌표값을 계산하는 동적표시 계산부(810)와, 상기 동적표시 계산부로부터 계산된 중간점 좌표값과 최종점 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 노드와 아크의 위치 변경과정을 동적으로 표시하는 동적표시 디스플레이부(820)가 구비된다. Referring to FIG. 2 and FIG. 6, the
다시 말해서, 상기 동적표시부(800)는, 기존의 단선도로부터 변경된 단선도로 변경 될 때 에니메이션 효과를 부가하여 변경되는 단선도의 중간과정을 점진적으로 시각화하여 표시함으로써, 배전계통 운영자가 이를 모니터링하며 기존의 단선도의 노드, 즉 전력심볼이 변경된 단선도에서 어디로 이동했는지 용이하게 인지할 수 있다.In other words, the
또한, 동적표시부의 동적표시 계산부(810)는, 배전계통 데이터베이스(20)에 저장된 단선도의 각 노드의 좌표값을 기초로 최초 좌표값 즉, 기존 노드의 좌표값과 최종 좌표값 즉, 최종 변경된 노드의 좌표값을 용이하게 계산할 수 있으며, 주어진 상기 최초 좌표값과 최종 좌표값을 기초로 중간 좌표값을 계산할 수 있다.The dynamic
그 일례로, 최초 좌표값이 (, )이고, 최종 좌표값이 (, )이며 동적표시를 위한 중간과정이 총 M번 표시될 경우 임의의 중간과정에서의 노드의 중간 좌표값은 (, ) 으로 계산될 수 있고 이때 각 단계를 나타내는 변수 k는 0(최초상태)에서 M(최종상태)까지 1씩 증가하며, 구간 즉 아크는 노드와 노드를 연결하므로, 트리의 연결관계에 따라, 위에서 계산된 각 노드의 좌표를 연결하는 것으로 도시될 수 있다.As an example, if the initial coordinate value is ( , ), And the final coordinate value is ( , ) And the intermediate process for dynamic display is displayed M times total, the intermediate coordinate value of the node in any intermediate process is ( , ), And the variable k representing each step is incremented by 1 from 0 (initial state) to M (final state). Since the interval or arc connects nodes and nodes, And connecting the coordinates of each calculated node.
또한, 도 7을 참조하여, 본 발명의 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로에 설치된 차단기, 개폐기, 분기점과 같은 전력설비 간의 선로구간의 긍장(distance)과 비례하여 단선도 상의 노드와 노드 간의 아크 길이를 표시하는 긍장 비례 표시부(900)가 더 포함되어 구성될 수 있으며, 이는 기존 단선도는 노드와 노드 간의 아크 길이가 실제 배전선로의 각각의 선로구간 긍장과 관계없이 일정히 길이로만 도시되어 단선도만으로는 실제 선로구간의 길이를 식별할 수 없는 문제점을 해결하고자 구성된 것으로써, 상기 긍장 비례 표시부(900)를 통해 실제 배전선로의 각각의 선로구간 긍장과 비례하여 단선도 상의 노드와 노드 간의 아크 길이가 표시되도록 하여 배전계통 운영자가 단선도만으로도 각각의 선로구간의 긍장을 용이하게 비교할 수 있다. 7, the power line visualization apparatus based on the single line diagram of the present invention is characterized in that a visual system for visualizing a power line of a power line, such as a breaker installed in a power distribution line, a switch, And the arc
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로의 고장구간과 정전구간을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 배전선로에 발생된 고장구간과 정전구간을 단선도 상에서 용이하게 식별 가능하며, 정전복구를 위한 부하절체의 위치와 방향을 계산하고 이를 단선도 상에 표시하는 디스플레이부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 정전복구 실행계획을 직관적으로 인식하여 배전계통 운영을 용이하게 수행할 수 있다. As described above, the power line visualization apparatus based on the single line diagram according to the preferred embodiment of the present invention includes the display unit for calculating the failure period and the power failure period of the power line and displaying the power line on the power line, And a display unit for calculating the position and direction of the load change for restoration of the power failure and displaying the calculated position and the direction of the load change on the disconnection diagram, It can intuitively recognize the plan and can easily operate the distribution system.
또한, 배전선로 단선도 상에 배전선로의 연결관계(토폴로지) 또는 개폐기의 위치 변경 시 이를 동적으로 표시하는 동적표시부가 구성됨으로써, 배전계통 운영자가 배전선로의 변경과정을 중간과정과 함께 용이하게 식별할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the dynamic display unit that dynamically displays the connection relationship (topology) to the distribution line or the position of the switch when the position of the switch is changed on the disconnection diagram by the distribution line is configured, the distribution system operator can easily identify the change process of the distribution line, There is an effect that can be done.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
1: 차단기
2: 개폐기
3: 고장표시기
10: 배전선로 단선도
100: 토폴로지 해석부
200: 트리 구성부
300: 트리 재배열부
400: 고장구간 검출부
500: 둘러싸기 계산부
600: 부하절체 위치 및 방향 계산부
700: 디스플레이부
710: 고장구간 표시부
720: 둘러싸기 표시부
730: 부하절체 위치 및 방향 표시부
800: 동적표시부
810: 동적표시 계산부
820: 동적표시 디스플레이부
900: 긍장 비례 표시부1: Breaker 2: Actuator
3: Fault indicator 10: Disconnection by power line
100: topology analysis unit 200:
300: Tree rearrangement unit 400: Fault section detection unit
500: Surrounding calculation section
600: Load transfer position and direction calculation unit
700: Display section 710: Fault section display section
720: Surrounding display portion
730: Load transfer position and direction indicator
800: Dynamic display unit 810: Dynamic display calculation unit
820: Dynamic display display unit 900: Positive proportional display unit
Claims (6)
배전선로의 구간별로 설치되어진 차단기(CB, 1)와 개폐기(G, 2)에 각각 설치된 다수개의 고장표시기(Fault Indicator, 3)로부터 고장구간(fault section)을 검출하는 고장구간 검출부(400)와;
상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값을 계산하고, 계산된 다수개의 상기 노드 좌표값 간의 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들을 계산하는 둘러싸기 계산부(500)와;
상기 고장구간 검출부를 통해 검출된 고장구간의 격리(isolation)와 계획 정전으로 인해 발생되는 건전한 정전구간의 부하절체(load transfer)를 위한 상시개방점과 대응되는 단선도 상의 노드 좌표값을 계산하고, 상시개방점과 대응되는 노드의 레벨에 따라 부하절체의 방향을 계산하는 부하절체 위치 및 방향 계산부(600)를 포함하며;
또한, 상기 고장구간 검출부와 둘러싸기 계산부, 부하절체 위치 및 방향 계산부를 통해 검출 또는 계산된 데이터를 배전계통 운영자가 식별이 용이하도록 단선도 상에 표시하는 디스플레이부(700)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.
In a power line visualization apparatus based on a single line diagram in which a topology analysis unit (100), a tree construction unit (200) and a tree rearrangement unit (300)
A fault section detector 400 for detecting a fault section from a plurality of fault indicators 3 installed in the breaker CB 1 installed in each section of the distribution line and the switches G and 2, ;
Calculating a plurality of node coordinate values on a disconnection diagram corresponding to an outer switch of a healthy static section generated due to isolation of a fault section detected through the fault section detection section and a planned power failure, An envelope calculation unit (500) for calculating arbitrary coordinate values for encapsulation between values;
Calculating node coordinate values on a single line diagram corresponding to a normally open point for load transfer of a healthy static section generated due to isolation of a fault section detected through the fault section detection section and a planned power failure, And a load change position and direction calculation unit (600) for calculating the direction of the load change according to the level of the node corresponding to the normally open point;
The display unit 700 may further include a display unit 700 for displaying data detected or calculated through the failure section detection unit, the enclosure calculation unit, the load transfer position and the direction calculation unit on a single line diagram so that the power distribution system operator can easily identify the data, Wherein the power line visualization apparatus is a single line-based power line visualization apparatus.
상기 둘러싸기 계산부(500)는, 상기 배전선로에 발생된 건전한 정전구간의 외곽 개폐기와 대응되는 단선도 상의 다수개의 노드 좌표값 간의 둘러싸기는 직선형 또는 곡선형 중에서 어느 하나 방식이 선택되어 둘러싸기를 위한 임의의 좌표값들을 계산하는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.
The method according to claim 1,
The enclosure computing unit 500 may be configured so that the enclosure between the plurality of node coordinate values on the single line diagram corresponding to the outer switch of the healthy electrostatic section generated in the distribution line is selected from a linear or a curved system, And calculates arbitrary coordinate values.
상기 디스플레이부(700)는, 상기 고장구간 검출부로부터 검출된 고장구간 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 고장구간을 표시하는 고장구간 표시부(710)와,
상기 둘러싸기 계산부로부터 계산된 다수개의 노드와 임의의 점의 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 정전구간을 영역화하여 표시하는 둘러싸기 표시부(720)와,
상기 부하절체 위치 및 방향 계산부로부터 계산된 다수개의 노드의 좌표값과 방향값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 부하절체의 위치와 방향을 표시하는 부하절체 위치 및 방향 표시부(730)가 구비되는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.
The method according to claim 1,
The display unit 700 includes a failure section display unit 710 that receives data of the failure section coordinate value detected by the failure section detection unit and displays a failure section on a broken line,
A wraparound display unit 720 for receiving data of coordinate values of a plurality of nodes and arbitrary points calculated from the wraparound calculation unit and displaying the static discharge interval on a broken line,
And a load switching position and direction display unit 730 for displaying the position and direction of the load change on the broken line by receiving the data of the coordinate value and direction value of the plurality of nodes calculated from the load change position and direction calculation unit Wherein the power line visualization apparatus is a single line-based power line visualization apparatus.
상기 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로의 연결관계(혹은 토폴로지) 또는 개폐기의 위치 변경 시 단선도 상에 위치가 변경되는 노드의 변경과정에 대한 최초 좌표값과 최종 좌표값을 입력받아 중간 좌표값을 계산하는 동적표시 계산부(810)와,
상기 동적표시 계산부로부터 계산된 중간점 좌표값과 최종점 좌표값의 데이터를 입력받아 단선도 상에 노드와 아크의 위치 변경과정을 동적으로 표시하는 동적표시 디스플레이부(820)가 구비된 동적표시부(800)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.
The method according to claim 1,
The power line visualization apparatus based on the disconnection diagram receives the initial coordinate value and the final coordinate value for the process of changing the node whose position is changed on the disconnection diagram when the connection relation (or topology) to the power distribution line or the position of the switch is changed A dynamic display calculation unit 810 for calculating an intermediate coordinate value,
And a dynamic display unit 820 for receiving the data of the intermediate point coordinate value and the final point coordinate value calculated from the dynamic display calculation unit and dynamically displaying the position change process of the node and the arc on the broken line, (800) is further included in the power line visualization apparatus.
상기 동적표시 계산부(810)는, 상기 최초 좌표값이 (, )이고 최종 좌표값이 (, )이며 중간과정이 총 M번 표시될 경우 중간과정에서의 노드의 중간 좌표값의 수식은 (, )(이때, 각 단계를 나타내는 변수 k는 0에서 M까지 1씩 증가)인 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.
5. The method of claim 4,
The dynamic display calculation unit 810 determines whether the initial coordinate value is ( , ) And the final coordinate value is ( , ) And the intermediate process is displayed M times total, the formula of the intermediate coordinate value of the node in the intermediate process is ( , ) (Wherein the variable k representing each step is incremented by 1 from 0 to M).
상기 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치는, 배전선로에 설치된 차단기, 개폐기, 분기점과 같은 전력설비 간의 선로구간의 긍장(distance)과 비례하여 단선도 상의 노드와 노드 간의 아크 길이를 표시하는 긍장 비례 표사부(900)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 단선도 기반의 배전계통 시각화 장치.The method according to claim 1,
The power line visualization apparatus based on the disconnection diagram has a proportional proportion table which displays an arc length between a node and a node on a disconnection diagram in proportion to a distance of a line section between power facilities such as a circuit breaker, Wherein the power supply system further comprises a cabinet (900).
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