KR20180047462A - 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법은, 인버터의 전류 기준값 및 초기각을 설정하는 단계, 분산 전원의 정상분, 역상분 및 영상분에 대한 가변 전압원 모델로부터 유도된 제한 조건들을 포함하는 최적화 수식(문제)을 설정하는 단계, 상기 최적화 문제를 풂으로써 상기 분산 전원의 연계점 전압의 정상분 전압 V_{ti_P}와, 정상분 전류 I_{INVi _P}사이의 위상각 차이를 산출하고, 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력을 산출하는 단계 및 무효 전력 기준값과 계산된 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력간의 차이를 이용하여 위상각의 차이를 갱신하고, 상기 위상각의 차에 따라 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법 {FAULT ANALYSIS METHOD FOR POWER DISTRIBUTION GRID}

본 출원은 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법에 관한 것이다.

종래의 기술에서, 일반적으로 전력계통에서 전원이라 함은 동기기 기반의 발전원을 의미하며, 계통의 고장 해석 시에는 이 발전원을 흔히 크기와 주파수가 일정한 삼상 평형 전압원으로 해석하여 고장을 해석하였다.

반면에, 전력변환장치(Power Conversion System, PCS)를 통해 계통에 연계되는 분산 전원은 그 특성이 동기기 기반의 발전원과 다르며, 심지어 동기 발전기를 사용한 발전원이라 할지라도 전력변환장치를 통해 계통에 연계된다면 동기발전기 측의 주파수와 계통의 주파수를 다르게 제어할 수 있으므로, 일반적인 동기기 발전원과는 그 특성이 현저히 달라지게 된다.

따라서, 종래의 기술과 같이 계통의 고장해석 시 전력변환장치 기반의 분산전원을 전압원으로 가정하는 것은 오류를 가져올 수 있으며, 따라서, 이러한 종래의 기술의 경우 정확한 고장 해석이 불가능한 한계가 있다.

이러한 종래 기술에 대해서는, 한국 공개특허공보 제2003-0017842호, 한국 등록특허공보 제10-1309287호, 한국 등록특허공보 제10-1136181호, 한국 등록특허공보 제10-1593212호 내지 일본 공개특허공보 제1999-234901호 등을 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.

한국 공개특허공보 제2003-0017842호 한국 등록특허공보 제10-1309287호 한국 등록특허공보 제10-1136181호 한국 등록특허공보 제10-1593212호 일본 공개특허공보 제1999-234901호

본 발명의 일 실시 예는, 전력 변환 장치를 통해 계통에 연결된 분산 전원에 대하여 정상분, 역상분 및 영산분을 각각 구분하여 고장을 해석함으로써, 보다 정확하게 고장 해석을 수행할 수 있는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 예에 따른 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법은, 인버터의 전류 기준값 및 초기각을 설정하는 단계, 분산 전원의 정상분, 역상분 및 영상분에 대한 가변 전압원 모델로부터 유도된 제한 조건들을 포함하는 최적화 수식(문제)을 설정하는 단계, 상기 최적화 문제를 풂으로써 상기 분산 전원의 연계점 전압의 정상분 전압 V_{ti _P}와, 정상분 전류 I_{INVi _P}사이의 위상각 차이를 산출하고, 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력을 산출하는 단계 및 무효 전력 기준값과 계산된 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력간의 차이를 이용하여 위상각의 차이를 갱신하고, 상기 위상각의 차에 따라 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1항에 있어서, 상기 인버터의 전류 기준값 및 초기각을 설정하는 단계는 상기 인버터의 초기각을 0으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 최적화 수식은

로 표시되며, 여기서 i는 분산전원 순서를 의미한다.

일 실시예에서, 상기 최적화 수식을 설정하는 단계는, 등가전압의 정상분 V_{Eq_P} 및 역상분 V_{Eq _N}을 아래의 수식으로 계산하는 단계;

를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 최적화 수식을 설정하는 단계는, 인버터 출력전압 제한값을 아래의 수식으로부터 계산하는 단계

를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계는, 무효전력 기준값과 상기 산출된 무효전력의 차를 산출하는 단계, 상기 산출한 무효전력의 차의 제곱이 기 설정된 값보다 큰 경우, 상기 무효 전력의 차를 이용해 위상각 차이를 갱신하는 단계, 그리고 상기 갱신된 위상각 차이를 이용하여 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계는, 상기 산출한 무효전력의 차의 제곱이 기 설정된 값 이하인 경우, 복수의 분산 전원 중 어느 하나를 위상 기준으로 설정하여 위상 천이를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위상 천이를 수행하는 단계는, 제1 분산전원의 인버터 전류 기준값의 위상각을 기준으로 설정하는 단계 및 적어도 하나의 제2 분산 전원의 인버터 전류 기준값을 아래의 수식을 이용하여 위상 천이하는 단계

를 더 포함할 수 있다.

상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 전력 변환 장치를 통해 계통에 연결된 분산 전원에 대하여 정상분, 역상분 및 영산분을 각각 구분하여 고장을 해석함으로써, 보다 정확하게 고장 해석을 수행할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 분산 전원의 단상 등가 모델을 도시하는 회로도이다.
도 2는 일정 제한 요건을 만족하는 경우, 도 1에 도시된 등가 모델을 변환한 전류원 모델을 도시하는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정상분, 역상분 및 영상분에서의 가변 전압원 모델을 도시하는 도면이다.
도 4는 1개의 분산 전원에서의 단선도, 정상분 회로 및 등가변환된 전류원 모델을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 그림 (a)에 도시된 배전 계통에 대한 정상분, 역상분, 영상분 회로를 도시하는 도면이다.
도 6은 인버터 전류 기준값을 갱신하는 방법을 도시하는 순서도이다.
도 7은 도 3 내지 도 6에 개시된 본 발명의 다양한 실시예들이 수행될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.

또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "모듈", "시스템", "인터페이스" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.

전력 계통에서의 분산 전원은, 전력변환장치(Power Conversion System, PCS)를 통해 계통에 연계되는 전원을 의미하며, 도 1은 이러한 분산 전원의 간략화된 단상 등가 모델을 도시하고 있다.

도 1에서 I_INV ^*은 계통 연계용 인버터(이하, '인버터'라 칭함)의 출력을 제어하는 전류 제어 기준값이고, I_INV은 인버터의 출력 전류이다.

jX는 인버터 출력측 필터의 통합 임피던스이고, Contr은 제어기로서, I_INV ^*와I_INV의 오차를 줄이도록 인버터의 출력 전압을 발생시킬 수 있다.

V_lim은 제어기 출력 제한 및 직류단 전압에 의한 인버터 전압의 제한 값을 의미한다.

도 1에 도시된 분산 전원의 등가 모델에서, 인버터 전압 제한을 고려하지 않고, 또한 인버터 가역률이 1(예컨대, 연계점 무효 전력 0인 경우)로 제어된다고 가정한다면, 도 1에 도시된 등가 모델은 도 2에 도시된 전류원 모델로 변환하여 표현할 수 있다.

즉, 도 2는 일정 제한 요건을 만족하는 경우, 도 1에 도시된 등가 모델을 변환한 전류원 모델을 도시하는 회로도이다.

도 2에 도시된 노턴 임피던스는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

[수학식 1]

여기서K_P는 비례 제어기 이득이고 K_I는 적분 제어기 이득이다. 또한, wc는 60Hz 로 회전하는 동기 좌표계에서 표현된 주파수 성분을 의미한다.

한편 수학식 1의 경우, 정상분에서의 노턴 임피던스와, 역상분에서의 노턴 임피던스가 상이한 문제가 있다.

예컨대, 정상분의 경우, wc는 0이고, 역상분의 경우 wc는 2＊377 rad/sec이 된다. 따라서, 정상분의 노턴임피던스는 무한대의 값을 가지고 이는 역상분의 노턴 임피던스가 다름을 알 수 있다.

이와 같이, 도 2에 도시된 전류원 모델은 인버터 전압 제한을 고려하지 않으므로, 이러한 전류원 모델을 사용하여 고장 해석 시 잘못된 결과를 도출하게 된다.

이에 본 발명의 일 실시예에서는, 정상분, 역상분 및 영상분에 대하여 각각 다르게 설정된 가변 전압원 모델을 사용한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정상분, 역상분 및 영상분에서의 가변 전압원 모델을 도시하는 도면이다.

그림 (a)는 정상분에서의 가변 전압원 모델을, 그림 (b)는 역상분에서의 가변 전압원 모델을, 그림 (c)는 영상분에서의 가변 전압원 모델을 도시하고 있다.

결국, 가변 전압원의 크기 및 위상은 계통 상태 변화에 따른 인버터 전류 제어의 결과에 따라 그 값들이 수시로 변할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에서는 정상 상태 또는 고장 상태에서의 계통의 조건 및 분산전원의 가변 전압원 모델으로부터 유도된 제한 조건들(contraints)를 포함하는 최적화 수식을 설정하고 이를 풂으로써 계통에 대한 고장 해석을 수행할 수 있다.

이를 위하여 먼저, 1) 행렬을 이용한 계통 고장 해석 방법을 설명하고, 2) 이를 이용하여 최적화 수식을 구성하는 방법을 설명한다.

1) 행렬을 이용한 계통 고장 해석 방법 - 1 선 지락고장 해석 방법

분산 전원의 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 고장에 기여하는 전원이 정상분과 역상분에 존재할 수 있으며, 따라서, 이러한 고장에 기여하는 전원의 크기 및 위상을 유도해야 한다.

배전 계통에 n 개의 분산전원이 연계되어 있다고 가정하자. 또한, 변전소는 버스 1에 연결되어 있고, i번째 분산전원은 버스 m_i에 연결되어 있고, 고장은 버스 r에서 발생하였다고 가정하자.

일 예로, 도 4는 이러한 가정에서, 1개의 분산전원만을 고려하였을 때, n= 1, i= 1, m1 = 5, 그리고 r= 3인 가정된 예를 도시하는 도면이다. 도 4의 그림 (a)는 단선도를, 도 4의 그림 (b)는 정상분 회로를, 도 4의 그림 (c)는 등가변환된 전류원 모델을 각각 도시하고 있다.

또한, 도 5는 도 4의 그림 (a)에 도시된 배전 계통에 대한 정상분, 역상분, 영상분 회로를 도시하고 있다.

먼저 정상분 회로에 대한 어드미턴스 행렬을 구한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 직렬로 연결된 내부 임피던스를 가진 전압원은 병렬 임피던스를 가진 전류원으로 등가 변환될 수 있다.

전원(source)이 연결된 버스를 제외하고는 그 외의 버스에는 전류가 주입되지 않으므로, 망 간략화를 실시할 수 있다. Permutation 행렬을 이용하여 전류방정식의 버스 순서를 정렬할 수 있으며, 이는 수학식 2 및 3과 같이 표시될 수 있다.

[수학식 2]

[수학식 3]

변전소 전원이 연결된 버스1, 고장 버스(버스3), 그리고 DER이 연결된 버스 5 가 첫번째, 두번째, 세번째 벡터로 정렬될 수 있다. 망 간략화 방법을 이용하여, 간략화된 망의 전압방정식이 다음의 수학식 4 및 5와 같이 표시될 수 있다.

[수학식 4]

[수학식 5]

보통상태에서는 고장 버스(버스3)에 주입되는 전류는 0이다. 따라서, 해당 전류 값들을 수학식 4에 대입하여, 버스3에서 본 테브냉 등가 전압원 (V_{Eq _P}=V_{3 _P}) 및 등가 임피던스 Z_P(행렬 Z_{R _P}의 두 번째 행, 두 번째 열 성분 - Z_{R _P,22)}를 산출할 수 있다.

동일한 방법으로 역상분 등가 전압원 V_{Eq _N}과 등가 임피던스 Z_N, 그리고 영상분 등가 임피던스 Z₀를 구할 수 있다.

이렇게 얻어진 값들로부터 고장전류원 I_fa을 얻을 수 있으며, 이는 이하의 수학식 6과 같이 표시될 수 있다.

[수학식 6]

일 예로, 고장전류는 I_fa의 3배일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고장 전류를 버스3에 주입함으로써 1선 지락고장이 발생하였을 때의 시퀀스별 버스 전압 및 전류를 계산할 수 있다.

이 시퀀스별 전압 및 전류는 이하의 변환행렬 A를 이용한 수학식 7을 통해 (접지기준) 상(phase) 전압 및 전류로 변환될 수 있다.

[수학식 7]

2) 고장해석을 위한 최적화 수식 구성

보통/ 고장상태에서의 분산전원 및 계통 특성을 고려하여, 변수가 복소수인 최적화 문제(convex optimization problem)를 다음의 수학식 8과 같이 구성할 수 있다.

[수학식 8]

여기서 i는 분산전원 순서를 의미한다. n개의 인버터 전류 기준 제어값과 인버터 전류의 정상분 및 역상분의 오차 합이 최소화됨을 알 수 있다. 즉, 정상분 및 역상분의 오차 합이 최소화하는 것은 인버터 전류 제어의 수행 동작에 해당할 수 있다.

기 설명한 바와 같이, 역상분에 대한 적분 제어기 효과는, 정상분의 적분 제어기 효과에 비해 매우 작다. 따라서 이 효과를 가중치 a= 0.001 을 적용하여 모사하였다.

그 외의 다른 제한조건들에 대하여 이하에서 설명한다.

보통 상태에서 버스 r (고장 버스)을 기준으로 표현된 등가전압의 정상분, 역상분 성분은 이하의 수학식들을 만족해야 한다.

[수학식 9]

[수학식 10]

도시된 "=="는 등가조건(제한조건)을 의미한다. Z_{R _ PN ,2} 은 행렬 Z_{R _ PN}의 두 번째 행 성분이다.

따라서, 고장전류에 대한 조건은 수학식 11과 같이 표현된다

[수학식 11]

i 번째 인버터 전류의 정상분과 역상분은 다음의 수학식 12 및 13의 조건을 만족해야 한다.

[수학식 12]

[수학식 13]

직류단(DC-link)의 중성점이 비접지(not grounded) 되었을 때, I_{INVi _0} = 0 이고 V_{INVi _0}은 알 수 없다(floating). 따라서, i번째 분산전원(인버터) 연계점 전압의 정상분, 역상분, 영상분 성분은 다음의 관계를 만족해야 한다.

[수학식 14]

[수학식 15]

Z_{R _ PNO ,i+2} 은 Z_{R _ PNO} 행렬의 (i + 2)행 성분이다.

가장 중요한 인버터 전압은 다음 수학식 16에 도시된 부등 조건에 의해 표현될 수 있다.

[수학식 16]

상술한 바와 같이 구성된 최적화 수식(문제)는, CVX 등의 선형 프로그램 해석기(Linear Programming Solver)등을 이용하여 그 해를 도출할 수 있다.

기 설명한 바와 같이, 최적화 수식을 생성하기 위하여 분산 전원(인버터)의 전류 기준값이 우선 설정되어야 한다.

한편, 연계점에서 역률 1 제어가 수행될 경우, 전류 기준값의 위상각이 연계점 정상분 전압의 위상각과 동일하여야 한다. 이러한 경우, 이 전류 기준값은 도 6에 도시된 방법에 의하여 반복적으로 갱신될 수 있다.

주 전원(변전소 전원)이 연계되어 있는 계통에 분산전원이 연계되어 있을 때에는, 보통 상태와 고장 상태 모두에서 정상분 성분에 대한 역률 1 제어가 이루어지므로, 연계점 전압 정상분의 위상각과 동일한 전류 기준값의 위상각을 산출해야 한다.

도 6은 인버터 전류 기준값을 갱신하는 방법을 도시하는 순서도로서, 도 6을 더 참조하면, 먼저 ??번째 분산전원의 인버터의 전류 기준값 크기 |I_INVi ^* | 를 설정하고, 초기각을 0으로 설정한다. (θ_It1 = 0).

이후, 기 설명한 방식에 따라 최적화 수식을 구성하여, 변수 값을 계산한다.

[수학식 17]

수학식 17에 따라, V_{ti _P}와 ?I_{INVi _P}의 위상각 차이를 계산하고, 분산 전원 연계점의 무효 전력을 계산한다.

이후, 무효 전력 기준값과 계산된 무효 전력의 차이를 이하의 수학식 18에 따라 계산한다.

[수학식 18]

여기서, 역률 1 일 때 무효 전력 기준값 Q_i ^*는 0이다.

만일 n 개의 분산전원에 대한 ΔQ_i ^k의 제곱 값의 합이 미리 설정된 값 q 보다 작으면 멈추고, 아니면 다음 단계로 진행한다.

위상각 차이 Q_i를 다음의 수학식 19에 따라 갱신한다.

[수학식 19]

계산과정이 안정하게 수렴하도록

값은 특정 한도 내로 제한된다. 예를 들어,

과 같이

값이 제한될 수 있다.

이후, 수학식 19를 이용하여 전류 기준값 I_INVi ^* 을 갱신하고, step 2)로 되돌아 간다.

[수학식 20]

한편, step 5의 조건을 만족하지 못하는 경우, 즉, 차단기가 개방되어 주전원이 사라지고 분산전원이 단독으로 운전될 경우(islanded mode), 분산전원 연계점의 역률은 계통에 남아 있는 부하에 의존하므로, 역률 1로 제어될 수 없다.

이러한 경우, 인버터 제어 시스템 중 PLL(Phase-locked-loop)제어 효과에 의해 인버터 전압의 주파수가 크게 증가하게 되어, 대부분의 경우, 인버터의 단독운전 방지(anti-islanding) 기능에 의해 계통에서 분리되나, 본 발명에서는 인버터 전압 주파수가 크게 증가하지 않아 계통에서 분리되지 않고 계속적으로 단독운전 되는 경우를 고려한다.

차단기가 개방되어 주전원이 사라지고 분산전원이 단독으로 운전될 경우(islanded mode), 전력 위상각의 기준(0 degree)이 되는 주 전원이 사라졌으므로, 분산전원 중 하나를 기준으로 삼는다.

따라서, 첫 번째 분산전원의 인버터 전류 기준값의 위상각을 기준으로 삼고, 그 외 다른 분산전원의 인버터 전류 기준값을 이에 맞게 위상 천이(phase-shift)시키기 위해 이하의 수학식 21을 사용한다.

[수학식 21]

또한, 다음의 수학식 22의 제한조건을 최적화 수식에 추가한다.

[수학식 22]

이 후 최적화 문제를 풀어 얻어진 모든 변수들의 위상각은 첫 번째 분산전원 전류의 위상각을 기준(0 degree)으로 표현된다.

도 7은 도 3 내지 도 6에 개시된 본 발명의 다양한 실시예들이 수행될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.

도 7은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체 (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays (FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 네트워크(1200)을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000 : 시스템
1100 : 컴퓨팅 디바이스
1110 : 프로세싱 유닛 1120 : 메모리
1130 : 스토리지 1140 : 입력 디바이스
1150 : 출력 디바이스 1160 : 통신 접속
1200 : 네트워크
1300 : 컴퓨팅 디바이스

Claims (8)

1. 인버터의 전류 기준값 및 초기각을 설정하는 단계;
   분산 전원의 정상분, 역상분 및 영상분에 대한 가변 전압원 모델로부터 유도된 제한 조건들을 포함하는 최적화 수식을 설정하는 단계;
   상기 최적화 수식에 따라, 상기 분산 전원의 연계점 전압의 정상분 전압 V_{ti_P}와, 정상분 전류 I_{INVi _P}사이의 위상각 차이를 산출하고, 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력을 산출하는 단계; 및
   무효 전력 기준값과 계산된 상기 분산 전원 연계점의 무효 전력간의 차이를 이용하여 위상각의 차이를 갱신하고, 상기 위상각의 차에 따라 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계;
   를 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 인버터의 전류 기준값 및 초기각을 설정하는 단계는
   상기 인버터의 초기각은 0으로 설정하는 단계;
   를 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 최적화 수식은
   

   

   
   로 표시되며,
   여기서 i는 분산전원 순서를 의미하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 최적화 수식을 설정하는 단계는,
   등가전압의 정상분 V_{Eq _P} 및 역상분 V_{Eq _N} 은 아래의 수식으로부터 계산되는 단계;
   
   를 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 최적화 수식을 설정하는 단계는,
   i번째 인버터 출력전압을 제한하기 위하여 아래의 수식으로부터 계산되는 단계;
   

   

   
   를 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계는
   무효전력 기준값과 상기 산출된 무효전력의 차를 산출하는 단계;
   상기 산출한 무효전력의 차의 제곱이, 기 설정된 값보다 큰 경우, 상기 무효 전력의 차를 이용해 위상각 차이를 갱신하는 단계; 및
   상기 갱신된 위상각 차이를 이용하여 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계;
   를 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 전류 기준값을 갱신하는 단계는
   상기 산출한 무효전력의 차의 제곱이 기 설정된 값 이하인 경우, 복수의 분산 전원 중 어느 하나를 위상 기준으로 설정하여 위상 천이를 수행하는 단계;
   를 더 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 위상 천이를 수행하는 단계는
   제1 분산전원의 인버터 전류 기준값의 위상각을 기준으로 설정하는 단계; 및
   적어도 하나의 제2 분산 전원의 인버터 전류 기준값을 아래의 수식을 이용하여 위상 천이 하는 단계;
   

   

   
   를 더 포함하는 분산 전원 환경에서의 배전 계통의 고장 해석 방법.
   
   

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