KR20190007664A - Stablization system for distribution system - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a distribution system stabilizing system, which comprises: a weight factor calculating unit for calculating a weight factor of a distance impedance, a power factor and a load amount of each distribution type power linked to a railway; a communication unit for receiving a voltage variation value of a feeder railway from a terminal device mounted on the feeder railway; a voltage variation relation index calculating unit for calculating a voltage variation relation index using the weight factor and the voltage variation value of the feeder railway; a charge factor calculating unit for calculating a charge factor of an energy storage system (ESS) required to maintain voltage of the feeder railway within a predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder railway is changed; a calculation unit for calculating a railway unique stability factor using the voltage variation relation index and the charge factor; and a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage system to converge the same on the railway unique stability factor when the voltage variation of the feeder railway is generated.

Description

배전 계통 안정화 시스템{STABLIZATION SYSTEM FOR DISTRIBUTION SYSTEM}{STABLIZATION SYSTEM FOR DISTRIBUTION SYSTEM}

본 발명의 일실시예는 배전 계통 안정화 시스템에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 분산 전원 및 에너지 저장 시스템이 도입된 배전 계통에 적용될 수 있는 배전 계통 안정화 시스템에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a distribution system stabilization system, and more particularly to a distribution system stabilization system that can be applied to a distribution system incorporating distributed power and energy storage systems.

LDC(Line Drop Compensator)와 분산형 전원이 계통 내에 연계되어 있을 때 분산형 전원 전압이 증가하면, 계통 전류가 감소한다. LDC는 계통 전류 감소를 인지하여 계통의 부하량이 줄었다고 판단하게 되고, 탭(tap)을 감소시킴으로써 송출 기준 전압이 저하된다. 이에 따라, 피더 선로에 연결된 전압 저하가 발생하게 된다.When distributed power supply voltage increases when LDC (Line Drop Compensator) and distributed power supply are connected in the grid, the grid current decreases. The LDC recognizes the reduction of the grid current and judges that the load of the grid is reduced. By decreasing the tap, the discharge reference voltage is lowered. As a result, a voltage drop connected to the feeder line occurs.

종래의 피더 선로내 전압 변동을 해소하기 위하여 LDC(Line Drop Compensator)와 용량이 큰 분산형 전원간의 역률 협조 방식을 통한 전압 변동 해소방법이 제시되고 있다. 이 방식은 선로에 다수의 분산형 전원이 연계되어 있는 경우 LDC와 큰 분산형 전원간의 역률 협조 방식으로 전압 변동을 해소하려고 한다. In order to solve the voltage fluctuation in the conventional feeder line, a method of solving the voltage fluctuation through the power factor cooperative method between the LDC (Line Drop Compensator) and the large-capacity distributed power source has been proposed. This method tries to solve the voltage fluctuation by the power factor coordination method between the LDC and the large distributed power source when a plurality of distributed power sources are connected to the line.

그러나 이 방법은 LDC와 용량이 큰 분산형전원간의 역률 협조 운전을 하면 feeder내 타선로 전압 저하(변동) 해소가 가능하겠지만, 선로에 다수의 분산형 전원 도입이 된 경우 LDC와 큰 분산형 전원간의 역률 협조 방식으로 전압 저하(변동)를 해소하려고 한다면, LDC 탭 조정시 큰 분산형 전원 이외의 다수의 분산형 전원을 고려하지 않고 탭조정을 하기 때문에 다수의 분산형 전원에 의한 타선로 전압 저하(변동)를 해소할 수 없다However, this method can solve the voltage drop (fluctuation) to other lines in the feeder if the power factor cooperative operation between the LDC and the large-capacity distributed power supply is possible. However, when a large number of distributed power is supplied to the line, If the voltage drop (fluctuation) is to be solved by the power factor coordination method, since the tap adjustment is performed without considering a large number of distributed power sources other than the large dispersion power source in the LDC tap adjustment, Fluctuation) can not be solved

하지만 이 방식은 LDC 탭 조정시 큰 분산형 전원 이외의 다수의 분산형 전원을 고려하지 않고 탭조정을 하기 때문에 고려하지 않은 다수의 분산형 전원에 의한 타선로 전압 저하(변동)를 해소할 수 없다. However, this method can not solve the voltage drop (fluctuation) to the other line due to many distributed power sources that are not taken into consideration because the adjustment of the tap is performed without considering a large number of distributed power sources other than the large distributed power sources .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수의 분산형 전원이 배전 계통에 연계시 나타날 수 있는 피더(feeder)내 타선로 전압 변동을 해소할 수 있는 배전 계통 안정화 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power system stabilization system capable of eliminating voltage fluctuations in a feeder that may occur when a plurality of distributed power sources are connected to a power distribution system.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선로에 연계된 각 분산형 전원의 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 산출하는 가중계수 산출부; 피더(feeder) 선로에 장착된 단말장치로부터 상기 피더 선로의 전압 변동치를 수신하는 통신부; 상기 가중계수 및 상기 피더 선로의 전압 변동치를 이용하여 전압 변동 관계 지수를 산출하는 전압 변동 관계 지수 산출부; 상기 피더 선로의 전압 변동시 상기 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지하기 위하여 필요한 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충전계수를 산출하는 충전계수 산출부; 상기 전압 변동 관계 지수 및 상기 충전계수를 이용하여 선로 고유 안정 계수를 산출하는 연산부; 및 상기 피더 선로의 전압 변동 발생시 상기 선로 고유 안정 계수에 수렴하도록 상기 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어하는 제어부를 포함하는 배전 계통 안정화 시스템을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a weighting factor calculation unit for calculating a weighting factor of a distance impedance, a power factor and a load of each distributed power source connected to a line; A communication unit for receiving a voltage variation value of the feeder line from a terminal device mounted on a feeder line; A voltage fluctuation relation index calculating unit for calculating a voltage fluctuation relation index using the weighting factor and the voltage variation value of the feeder line; A charge factor calculating unit for calculating a charge factor of an energy storage system (ESS) required to maintain the voltage of the feeder line within a predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder line fluctuates; An arithmetic unit for calculating a line inherent stability coefficient using the voltage fluctuation relation index and the charge coefficient; And a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage system so as to converge to the line inherent stability coefficient when voltage fluctuation occurs in the feeder line.

상기 가중계수 산출부는, 각 분산형 전원의 전압 변동 계측값 및 전압 변동 계산값을 이용하여 거리임피던스를 산출하는 거리 임피던스 가중계수 산출부; 각 분산형 전원의 역률 계측값을 이용하여 역률 가중계수를 산출하는 역률 가중계수 산출부 및 각 분산형 전원의 연계 용량값을 이용하여 부하량 가중계수를 산출하는 부하량 가중계수 산출부를 포함하여 구성될 수 있다.Wherein the weighting coefficient calculator comprises: a distance impedance weighting factor calculator for calculating a distance impedance using the voltage variation measurement value and the voltage variation calculation value of each distributed power source; A power factor weighting factor calculating unit for calculating a power factor weighting factor using the power factor measured value of each distributed power source, and a load weight factor calculating unit for calculating a load factor factor using the combined capacity value of each distributed power source have.

상기 전압변동 관계 지수 산출부는 하기 수학식 1에 따라 상기 가중계수(f)를 산출할 수 있다.The voltage fluctuation relation index calculating section may calculate the weighting factor (f) according to the following expression (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

(수학식 1에서

Figure pat00009
는 피더 선로의 최대 전압 변동치이고,
Figure pat00010
는 k번째 분산형 전원별 거리 임피던스 가중계수이고,(1)
Figure pat00009
Is the maximum voltage fluctuation value of the feeder line,
Figure pat00010
Is the k-th distributed power source-specific distance impedance weighting factor,

Figure pat00011
은 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계측값이고,
Figure pat00012
은 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계산값이고,
Figure pat00013
는 K번째 분산형 전원의 정격 출력 전류이고,
Figure pat00014
는 K번째 분산형 전원의 운전역률각, R은 선로저항이고, X는 선로리액턴스이다.
Figure pat00011
Is the voltage variation measurement value of the k-th distributed power source,
Figure pat00012
Is the voltage variation calculation value of the k-th distributed power source,
Figure pat00013
Is the rated output current of the K-th distributed power supply,
Figure pat00014
R is the line resistance, and X is the line reactance.

Figure pat00015
는 계통내 k번째 분산형 전원의 운전 역률값으로 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 취득할 수 있고,
Figure pat00016
는 계통내 k번째 분산형 전원의 연계 용량값이다.
Figure pat00015
Can be obtained from the power system data of the power measurement device of the distributed power management system or the active voltage control device as the value of the operating power factor of the k-th distributed power source in the grid,
Figure pat00016
Is the combined capacity value of the kth distributed power source in the grid.

상기 선로 고유 안정 계수를 산출부는 하기 수학식 2에 따라 상기 선로 고유 안정 계수를 산출할 수 있다.The line inherent stability coefficient calculating unit may calculate the line inherent stability coefficient according to Equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

(상기 수학식 2에서 f는 전압 변동 관계 지수이고, E는 충전계수이다)(Where f is the voltage fluctuation relationship index and E is the charge factor)

본 발명인 배전 계통 안정화 시스템은 전력 계통 데이터를 이용하여 다수의 분산형 전원이 피더 선로의 전압에 미치는 영향을 산출하고, 이를 이용하여 피더 선로의 전압을 안정화 시킬 수 있다.The power distribution system stabilization system of the present invention can calculate the influence of a plurality of distributed power sources on the voltage of the feeder line by using the power system data, and stabilize the voltage of the feeder line by using the calculated power.

또한, 분산형 전원의 추가 및 탈락시 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어함으로써 피더 선로의 전압을 안정화 시킬 수 있다.In addition, it is possible to stabilize the voltage of the feeder line by controlling the charge / discharge of the energy storage system when the distributed power source is added or removed.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통의 개념도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 구성 블록도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 계통 안정화 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 동작 순서도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 동작 순서도이다.
도6은 분산형 전원의 전압 변동 계산값 관련 분산형 전원 연계 저압 배전선로의 개념도이다
1 is a conceptual diagram of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a configuration of a distribution system stabilization system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation of the system stabilization system according to an embodiment of the present invention.
4 is an operational flowchart of a power distribution system stabilization system according to an embodiment of the present invention.
5 is an operational flowchart of a power distribution system stabilization system according to another embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of a dispersion-type power supply-related low-voltage distribution line related to a voltage variation calculation value of a distributed power supply

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. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

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. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도1을 참고하면, 먼저 분산 전원(200)은 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 시스템이다. 분산 전원(200)은 생산한 전력을 에너지 저장 시스템에 공급할 수 있다. 분산 전원(200)은 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 조력 발전 시스템 등일 수 있으며, 그 밖에 태양열이나 지열 등을 이용하는 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 발전 시스템을 모두 포함할 수 있다. 특히 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 태양 전지는, 각 가정 또는 공장 등에 설치하기 용이하여, 각 가정에 분산된 에너지 저장 시스템에 적용하기에 적합하다. 분산 전원(200)은 다수의 발전모듈을 병렬로 구비하여 발전모듈별로 전력을 생산함으로써 대용량 에너지 시스템을 구성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the distributed power source 200 is a system for generating electric power using an energy source. The distributed power supply 200 can supply the produced power to the energy storage system. The distributed power source 200 may be a solar power generation system, a wind power generation system, a tidal power generation system, or the like, and may further include a power generation system that generates power using renewable energy using solar heat or geothermal power. In particular, a solar cell that generates electric energy using solar light is easy to install in each home or factory, and is suitable for application to an energy storage system dispersed in each home. The distributed power supply 200 may include a plurality of power generation modules in parallel to generate power for each power generation module, thereby constituting a large-capacity energy system.

계통(1)은 발전소, 변전소, 송전선 등을 구비한다. 계통(1)은 정상 상태인 경우, 에너지 저장 시스템(300) 또는 피더(feeder)(2)로 전력을 공급하고, 에너지 저장 시스템(300)으로부터 공급된 전력을 입력받는다. 계통(1)이 비정상 상태인 경우, 계통(1)으로부터 에너지 저장 시스템(300) 또는 피더(2)로의 전력 공급은 중단되고, 에너지 저장 시스템(300)으로부터 계통(1)으로의 전력 공급 또한 중단된다.The system 1 includes a power plant, a substation, a transmission line, and the like. The system 1 supplies power to the energy storage system 300 or the feeder 2 and receives power supplied from the energy storage system 300 when the system 1 is in a normal state. The supply of power from the system 1 to the energy storage system 300 or the feeder 2 is stopped and the supply of power from the energy storage system 300 to the system 1 is also stopped when the system 1 is in an abnormal state do.

피더(2)는 분산 전원(200)으로부터 생산된 전력, 배터리에 저장된 전력, 또는 계통으로부터 공급된 전력을 소비하는 주체로서, 예를 들면 가정, 공장 등일 수 있다.The feeder 2 may be, for example, a household, a factory, or the like, which consumes power generated from the distributed power source 200, power stored in the battery, or power supplied from the system.

LDC(Line Drop Compensator)(3)는 전압 조정 장치로써, 주 변압기 이하의 모든 배전 선로 및 설비들의 전압을 일괄적으로 조정할 수 있다.The LDC (Line Drop Compensator) (3) is a voltage regulator that can collectively adjust the voltages of all distribution lines and facilities below the main transformer.

에너지 저장 시스템(300)은 분산 전원(200)에서 발전한 전력을 배터리에 저장하고, 발전한 전력을 계통(1)으로 보낼 수 있다. 또한 에너지 저장 시스템(300)은 배터리에 저장된 전력을 계통(1)으로 전달하거나, 계통(1)에서 공급된 전력을 배터리에 저장할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(300)은 이상 상황, 예를 들면 계통(1)의 정전 발생 시에는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 동작을 수행하여 피더(2)에 전력을 공급할 수 있고, 계통(1)이 정상인 상태에서도 분산 전원(200)이 발전한 전력이나 배터리에 저장되어 있는 전력을 피더(2)로 공급할 수 있다.The energy storage system 300 can store the power generated by the distributed power supply 200 in the battery and send the generated power to the system 1. [ The energy storage system 300 may also transfer power stored in the battery to the system 1 or store the power supplied from the system 1 in the battery. The energy storage system 300 may also provide power to the feeder 2 by performing an uninterruptible power supply (UPS) operation in the event of an outage such as a system 1 failure, The power generated by the distributed power source 200 or the power stored in the battery can be supplied to the feeder 2 even in a normal state.

배전 계통 안정화 시스템(100)은 분산형 전원 관리 시스템(미도시) 또는 에너지 저장 시스템(300)에 구현되거나 또는 별도의 시스템으로 구현될 수 있다. 배전 계통 안정화 시스템(300)은 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치(VCB) 또는 능동형 전압 조절 장치(ACB) 및 피더 선로에 마련된 단말장치(FRTU, Feeder Remote Terminal Unit)으로부터 전력 계통 데이터를 취득하고, 이를 이용하여 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어할 수 있다.The power distribution system stabilization system 100 may be implemented in a distributed power management system (not shown) or the energy storage system 300, or may be implemented as a separate system. The power distribution system stabilization system 300 acquires power system data from a power measurement device VCB or an active voltage control device ACB of a distributed power management system and a feeder remote terminal unit (FRTU) provided on a feeder line , And the charge / discharge of the energy storage system can be controlled using this.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 구성 블록도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 계통 안정화 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도2 및 도3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템(100)은 가중계수 산출부(10), 통신부(30), 전압 변동 관계 지수 산출부(20), 충전계수 산출부(40), 연산부(60), 제어부(50) 및 데이터 베이스(70)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a system for stabilizing a power distribution system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining operations of a system stabilization system according to an embodiment of the present invention. 2 and 3, a power distribution system stabilization system 100 according to an embodiment of the present invention includes a weighting factor calculation unit 10, a communication unit 30, a voltage fluctuation relation index calculation unit 20, A calculation unit 40, an operation unit 60, a control unit 50, and a database 70. [

가중계수 산출부(10)는 선로에 연계된 각 분산형 전원의 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 산출할 수 있다. 계통 전압은 거리 임피던스, 역률, 계통 부하량에 의하여 영향을 받아 변동되는데 가중계수 산출부는 이러한 3가지 요소를 고려하여 계통 전압 변동에 영향을 미치는 정도를 수치적으로 환산한 가중계수를 산출할 수 있다.The weighting factor calculation unit 10 can calculate the weighting factor of the distance impedance, the power factor and the load of each distributed power source connected to the line. The system voltage is affected by the distance impedance, the power factor, and the system load. The weight factor calculator can calculate the weight factor by numerically converting the degree of influence on the system voltage change in consideration of these three factors.

가중계수 산출부(10)는 거리 임피던스 가중계수 산출부(11), 역률 가중계수 산출부(12) 및 부하량 가중계수 산출부(13)를 포함하여 구성될 수 있다.The weighting factor calculation unit 10 may include a distance impedance weighting factor calculation unit 11, a power factor calculation unit 12, and a load weighting factor calculation unit 13.

거리 임피던스 가중계수 산출부(11)는 각 분산형 전원의 전압 변동 계측값 및 전압 변동 계산값을 이용하여 거리 임피던스 가중계수를 산출할 수 있다. 피더 선로의 전압 변동은 거리에 비례하여 커지는데, 거리 임피던스 가중계수 산출부(11)는 분산형 전원의 전압 변동 계측값 및 전압 변동 계산값을 산출하여 거리 임피던스 가중계수를 산출할 수 있다.The distance impedance weighting coefficient calculator 11 can calculate the distance impedance weighting factor using the voltage variation measurement value and the voltage variation calculation value of each distributed power source. The voltage variation of the feeder line increases in proportion to the distance. The distance impedance weighting coefficient calculating unit 11 can calculate the distance variation weighting coefficient by calculating the voltage variation measurement value and the voltage variation calculation value of the distributed power source.

거리 임피던스 가중계수 산출부(11)는 예를 들면, 하기 수학식 3에 따라 거리 임피던스 가중계수

Figure pat00019
를 산출할 수 있다.The distance impedance weighting coefficient calculator 11 calculates the distance impedance weighting coefficient
Figure pat00019
Can be calculated.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00020
Figure pat00020

Figure pat00021
Figure pat00021

수학식 3에서

Figure pat00022
는 k번째 분산형 전원별 거리 임피던스 가중계수이다.
Figure pat00023
은 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계측값으로 피더내 단말장치와 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 취득하여 하기의 수학식 4로 산출 될 수 있다. In Equation 3,
Figure pat00022
Is the k-th distributed-power-dependent distance-impedance weighting factor.
Figure pat00023
Can be calculated from the power system data of the power measuring device of the terminal device in the feeder and the distributed power management system or the power system data of the active voltage regulator by the voltage variation measurement value of the k-th distributed power source,

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00024
Figure pat00024

Figure pat00025
는 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계산값으로 하기 수학식 5에 따라 산출될 수 있다.
Figure pat00025
Can be calculated according to the following equation (5) as the voltage variation calculation value of the k-th distributed power source.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00026
Figure pat00026

수학식 5에서

Figure pat00027
는 분산형 전원의 정격 출력 전류이고,
Figure pat00028
는 분산형 전원의 운전역률각, R은 선로저항이고, X는 선로리액턴스로, 피더내 단말장치와 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 될 수 있다.In Equation (5)
Figure pat00027
Is the rated output current of the distributed power supply,
Figure pat00028
R is the line resistance, and X is the line reactance, which can be derived from the power system data of the power measuring device of the terminal device in the feeder and the distributed power management system or the active voltage regulating device.

도6은 분산형 전원의 전압 변동 계산값 관련 분산형 전원 연계 저압 배전선로의 개념도이다. 도6을 참고하면,

Figure pat00029
는 계통 전원과 분산형 전원간의 전압 변동값을 의미하고, Z는 분산형 전원과 계통 전원 사이 선로의 임피던스를 의미한다.6 is a conceptual diagram of a dispersion-type power source-connected low-voltage distribution line associated with a voltage variation calculation value of a distributed-type power source. 6,
Figure pat00029
Denotes the voltage variation value between the grid power and the distributed power, and Z denotes the impedance of the line between the distributed power and the grid power.

역률 가중계수 산출부(12)는 각 분산형 전원의 역률 계측값을 이용하여 역률 가중계수를 산출할 수 있다. 역률 가중계수 산출부(12)는 예를 들면, 하기 수학식 6에 따라 역률 가중계수

Figure pat00030
를 산출할 수 있다.The power factor weighting factor calculator 12 can calculate the power factor factor using the power factor measured value of each distributed power source. The power factor weighting factor calculator 12 calculates, for example, a power factor weighting factor
Figure pat00030
Can be calculated.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00031
Figure pat00031

수학식 6에서

Figure pat00032
는 계통내 k번째 분산형 전원의 운전 역률값으로 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 취득할 수 있다.In Equation (6)
Figure pat00032
Can be obtained from the power system data of the power measurement device of the distributed power management system or the active voltage regulator by the value of the operation power factor of the k-th distributed power source in the grid.

부하량 가중계수 산출부(13)는 각 분산형 전원의 연계 용량값을 이용하여 부하량 가중계수를 산출할 수 있다. 부하량 가중계수 산출부(13)는 예를 들면, 하기 수학식 7에 따라 부하량 가중계수를 산출할 수 있다.The load weighting factor calculating unit 13 can calculate the load weighting factor using the combined capacity value of each distributed power source. The load weighting factor calculation unit 13 can calculate the load factor weighting coefficient according to the following equation (7), for example.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure pat00033
Figure pat00033

수학식 7에서

Figure pat00034
는 계통내 k번째 분산형 전원의 연계 용량값으로 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 취득할 수 있다.In Equation (7)
Figure pat00034
Can be obtained from the power system data of the power measuring apparatus of the distributed power management system or the active voltage regulating apparatus by the combined capacity value of the k-th distributed power source in the system.

가중계수 산출부(10)는 하기 수학식 8에 따라 가중계수

Figure pat00035
를 산출할 수 있다,The weighting factor calculation unit 10 calculates a weighting factor
Figure pat00035
Can be calculated,

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure pat00036
Figure pat00036

통신부(30)는 피더(feeder) 선로에 장착된 단말장치(FRTU, Feeder Remote Terminal Unit)로부터 피더 선로의 전압 변동치를 수신할 수 있다.The communication unit 30 can receive the voltage change value of the feeder line from the terminal unit (FRTU) mounted on the feeder line.

전압 변동 관계 지수 산출부(20)는 가중계수 및 피더 선로의 전압 변동치를 이용하여 전압 변동 관계 지수를 산출할 수 있다. 전압 변동 관계 지수 산출부(20)는 가중계수 산출부(10)에서 산출한 가중계수와 피더 선로의 최대 전압 변동치를 이용하여 가중계수가 피더 선로의 전압 변동에 미치는 영향을 수치적으로 환산할 수 있다. 전압 변동 관계 지수 산출부(20)는 예를 들면, 하기 수학식 9에 따라 전압 변동 관계 지수 f를 산출할 수 있다.The voltage fluctuation relation index calculating section 20 can calculate the voltage fluctuation relation index using the weighting factor and the voltage fluctuation value of the feeder line. The voltage fluctuation relation index calculating section 20 can numerically calculate the influence of the weighting factor on the voltage fluctuation of the feeder line by using the weighting factor calculated by the weighting factor calculating section 10 and the maximum voltage fluctuation value of the feeder line have. The voltage fluctuation relationship index calculating section 20 can calculate the voltage fluctuation relationship index f according to the following equation (9), for example.

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure pat00037
Figure pat00037

수학식 9에서

Figure pat00038
는 피더 선로의 최대 전압 변동치로 통신부에서 수신한 피더 선로의 전압 변동치로부터 추출한 값이다.In Equation (9)
Figure pat00038
Is a value extracted from the voltage change value of the feeder line received by the communication unit at the maximum voltage change value of the feeder line.

충전계수 산출부(40)는 피더 선로의 전압 변동시 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지하기 위하여 필요한 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충전계수를 산출할 수 있다. 피더 선로의 안정 전압 범위는 기 설정된 수치로써 데이터베이스(70)내에 저장되어 있다. 분산 전원의 전압에 의하여 피더 선로의 전압에 변동이 발생하는 경우 에너지 저장 시스템은 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위로 유지시키기 위하여 충전 또는 방전을 수행하게 된다. 충전계수 산출부(40)는 이러한 피더 선로의 전압 변동시에 있어서, 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전 동작에 의하여 피더 선로 전압이 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지되는 경우의 에너지 저장 시스템의 충전 용량을 충전계수로 산출할 수 있다. 즉, 충전계수는 계통 내에 분산되어 있는 에너지 저장 시스템이 충전 또는 방전하여 피더 선로 전압이 안정 전압 범위내로 유지될 수 있게 하는 에너지 저장 시스템의 평균 충전 또는 방전 용량을 의미할 수 있다.The charge factor calculator 40 may calculate a charge factor of an energy storage system (ESS) required to maintain the voltage of the feeder line within a predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder line fluctuates. The stable voltage range of the feeder line is stored in the database 70 at a preset value. When the voltage of the feeder line varies due to the voltage of the distributed power source, the energy storage system performs charging or discharging to maintain the voltage of the feeder line at a predetermined stable voltage range. The charge-amount calculating unit 40 calculates the charge capacity of the energy storage system when the feeder line voltage is maintained within a predetermined stable voltage range by the charging or discharging operation of the energy storage system at the time of voltage fluctuation of the feeder line Can be calculated. That is, the charging factor may mean the average charging or discharging capacity of the energy storage system that allows the energy storage system, which is dispersed in the system, to charge or discharge and maintain the feeder line voltage within the stable voltage range.

[수학식 10]&Quot; (10) "

Figure pat00039
Figure pat00039

상기 수학식 10의 n과

Figure pat00040
의 의미는 계통 내에서 n개의 에너지 저장 시스템이 있음을 의미하고,
Figure pat00041
는 계통내 k번째 분산형 전원에 대한 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전값을 의미한다.
Figure pat00042
는 계통 내 k번째 에너지 저장 시스템부터 데이터를 취득할 수 있다.N < / RTI >
Figure pat00040
Means that there are n energy storage systems in the system,
Figure pat00041
Means the charge or discharge value of the energy storage system for the k-th distributed power source in the grid.
Figure pat00042
Can acquire data from the kth energy storage system in the system.

연산부(60)는 전압 변동 관계 지수 및 충전계수를 이용하여 선로 고유 안정 계수를 산출할 수 있다. 연산부는 예를 들면, 하기 수학식 11에 따라 선로 고유 안정 계수

Figure pat00043
를 산출할 수 있다.The calculation unit 60 can calculate the line inherent stability coefficient using the voltage fluctuation relation index and the charge coefficient. The calculation unit calculates, for example, the line inherent stability coefficient
Figure pat00043
Can be calculated.

[수학식 11]&Quot; (11) "

Figure pat00044
Figure pat00044

수학식 11에서 E는 에너지 저장 시스템의 충전 계수를 의미한다. 선로 고유 안정 계수는 계통내에서 고유한 값으로 분산형 전원의 추가, 탈락, 피더 선로 전압 변동 등에 관계없이 고유한 값으로 설정될 수 있다.In Equation (11), E denotes a charging coefficient of the energy storage system. The line inherent stability factor is inherent in the grid and can be set to a unique value regardless of the addition, dropout, and change in feeder line voltage of the distributed power source.

제어부(50)는 피더 선로의 전압 변동 발생시 선로 고유 안정 계수에 수렴하도록 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어할 수 있다.The control unit 50 can control the charging and discharging of the energy storage system so as to converge to the line inherent stability coefficient when the voltage fluctuation of the feeder line occurs.

분산 전원이 추가되어 피더 선로 계통 전류가 감소하게 되면, LDC가 송출 기준 전압을 저하시킴으로써 피더 선로의 전압은 저하된다. 이 때, 가중계수 산출부(10)는 분산형 전원 추가에 따라 새로운 가중계수를 산출하고, 전압 변동 관계 지수 산출부(20)는 새로운 가중계수를 적용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다. 새롭게 산출된 전압 변동 관계 지수는 분산 전원 추가전 수치보다 증가한 값을 가지게 되며, 제어부(50)는 수학식 11에 따라 산출된 선로 고유 안정 계수 값에 수렴하도록 에너지 충전 시스템을 충전 시킴으로써 E값을 증가시키고, S값을 만족시킴으로써 피더 선로 전압을 기 설정된 안정 전압 범위 이내로 유지시킬 수 있다.When distributed power supply is added and the feeder line system current decreases, the voltage of the feeder line drops because LDC lowers the output reference voltage. At this time, the weighting factor calculation unit 10 calculates a new weighting factor in accordance with the addition of the distributed power source, and the voltage variation relation index calculation unit 20 calculates a voltage variation relation index by applying a new weighting factor. The newly calculated voltage fluctuation relationship index has an increased value than the value before the addition of the distributed power source and the control unit 50 increases the value E by charging the energy charging system to converge to the line inherent stability coefficient value calculated according to Equation (11) And the feeder line voltage can be maintained within a predetermined stable voltage range by satisfying the S value.

또는, 분산 전원이 탈락되어 피더 선로 계통 전류가 증가하게 되면, LDC가 송출 기준 전압을 상승시킴으로써 피더 선로의 전압은 상승하게 된다. 이 때, 가중계수 산출부(10)는 분산형 전원 추가에 따라 새로운 가중계수를 산출하고, 전압 변동 관계 지수 산출부(20)는 새로운 가중계수를 적용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다. 새롭게 산출된 전압 변동 관계 지수는 분산 전원 추가전 수치보다 감소한 값을 가지게 되며, 제어부(50)는 수학식 11에 따라 산출된 선로 고유 안정 계수 값에 수렴하도록 에너지 충전 시스템을 방전 시킴으로써 E값을 감소시키고, S값을 만족시킴으로써 피더 선로 전압을 기 설정된 안정 전압 범위 이내로 유지시킬 수 있다.Alternatively, when the distributed power source is dropped and the feeder line current increases, the voltage of the feeder line rises by raising the delivery reference voltage of the LDC. At this time, the weighting factor calculation unit 10 calculates a new weighting factor in accordance with the addition of the distributed power source, and the voltage variation relation index calculation unit 20 calculates a voltage variation relation index by applying a new weighting factor. The newly calculated voltage fluctuation relationship index has a value smaller than the value before addition of the distributed power source and the control unit 50 decreases the value E by discharging the energy charging system to converge to the line inherent stability coefficient value calculated according to Equation (11) And the feeder line voltage can be maintained within a predetermined stable voltage range by satisfying the S value.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 동작 순서도이다. 도4를 참고하면, 가중계수 산출부는 선로에 연계된 각 분산형 전원의 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 산출한다. 가중계수 산출부는 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 이용하여 계통의 가중계수를 산출한다(S401).4 is an operational flowchart of a power distribution system stabilization system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the weighting coefficient calculator calculates the weighting factors of the distance impedance, power factor, and load of each distributed power source connected to the line. The weighting factor calculator calculates the weighting factor of the system using the distance impedance, the power factor, and the weighting factor of the load (S401).

다음으로 통신부는 피더 선로에 장착된 단말장치로부터 피더 선로의 전압 변동치를 수신한다(S402).Next, the communication unit receives the voltage change value of the feeder line from the terminal device mounted on the feeder line (S402).

전압 변동 관계 지수 산출부는 가중계수 및 피더 선로의 전압 변동치를 이용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다(S403).The voltage fluctuation relation index calculating unit calculates the voltage fluctuation relation index using the weighting factor and the voltage fluctuation value of the feeder line (S403).

충전 계수 산출부는 피더 선로의 전압 변동시 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지하기 위하여 필요한 에너지 저장 시스템의 충전계수를 산출한다(S404).The charge factor calculator calculates the charge factor of the energy storage system required to maintain the voltage of the feeder line within the predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder line fluctuates (S404).

연산부는 전압 변동 관계 지수 및 충전 계수를 이용하여 선로 고유 안정 계수를 산출한다. 선로 고유 안정 계수는 계통내에서 고유한 값으로 설정되어 데이터 베이스에 저장된다(S405).The calculation unit calculates the line inherent stability coefficient using the voltage fluctuation relation index and the charge coefficient. The line inherent stability coefficient is set to a unique value in the system and stored in the database (S405).

다음으로, 제어부는 분산형 전원의 추가에 의하여 감소하는 피더 선로 계통 전류를 감지한다(S406).Next, the control unit senses the feeder line system current which decreases due to the addition of the distributed power source (S406).

가중계수 산출부는 선로에 연계된 각 분산형 전원에 대한 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 재산출한다. 가중계수 산출부는 재산출된 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 이용하여 계통의 가중계수를 산출한다(S407).The weighting factor calculator recalculates the weighting factor of the distance impedance, power factor and load for each distributed power source associated with the line. The weighting factor calculator calculates the weighting factor of the system using the re-calculated distance impedance, the power factor, and the weighting factor of the load (S407).

전압 변동 관계 지수 산출부는 새로운 가중계수를 적용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다(S408). The voltage fluctuation relationship index calculating unit calculates a voltage fluctuation relational index by applying a new weighting factor (S408).

새롭게 산출된 전압 변동 관계 지수는 분산형 전원 추가전 수치보다 증가한 값을 가지게 되며, 제어부는 선로 고유 안정 계수 값에 수렴하도록 에너지 충전 시스템을 충전 시킴으로써 E값을 증가시키고, S값을 만족시킴으로써 피더 선로 전압을 기 설정된 안정 전압 범위 이내로 유지시키게 된다(S409).The newly calculated voltage fluctuation relationship index has a value higher than the value before the addition of the distributed power source, and the control unit increases the value E by charging the energy charging system to converge to the line inherent stability coefficient value, The voltage is maintained within the predetermined stable voltage range (S409).

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전 계통 안정화 시스템의 동작 순서도이다. 도5를 참고하면, 가중계수 산출부는 선로에 연계된 각 분산형 전원의 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 산출한다. 가중계수 산출부는 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 이용하여 계통의 가중계수를 산출한다(S501).5 is an operational flowchart of a power distribution system stabilization system according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the weighting factor calculator calculates the weighting factor of the distance impedance, the power factor, and the load of each distributed power source connected to the line. The weighting factor calculator calculates the weighting factor of the system using the distance impedance, the power factor, and the weighting factor of the load (S501).

다음으로 통신부는 피더 선로에 장착된 단말장치로부터 피더 선로의 전압 변동치를 수신한다(S502).Next, the communication unit receives the voltage change value of the feeder line from the terminal device mounted on the feeder line (S502).

전압 변동 관계 지수 산출부는 가중계수 및 피더 선로의 전압 변동치를 이용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다(S503).The voltage fluctuation relation index calculating unit calculates the voltage fluctuation relation index using the weighting factor and the voltage fluctuation value of the feeder line (S503).

충전 계수 산출부는 피더 선로의 전압 변동시 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지하기 위하여 필요한 에너지 저장 시스템의 충전계수를 산출한다(S504).The charge factor calculator calculates a charge factor of the energy storage system required to maintain the voltage of the feeder line within a predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder line fluctuates (S504).

연산부는 전압 변동 관계 지수 및 충전 계수를 이용하여 선로 고유 안정 계수를 산출한다. 선로 고유 안정 계수는 계통내에서 고유한 값으로 설정되어 데이터 베이스에 저장된다(S505).The calculation unit calculates the line inherent stability coefficient using the voltage fluctuation relation index and the charge coefficient. The line inherent stability factor is set to a unique value in the system and stored in the database (S505).

다음으로, 제어부는 분산형 전원의 탈락에 의하여 증가하는 피더 선로 계통 전류를 감지한다(S506).Next, the control unit senses the feeder line system current that is increased due to dropout of the distributed power source (S506).

가중계수 산출부는 선로에 연계된 각 분산형 전원에 대한 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 재산출한다. 가중계수 산출부는 재산출된 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 이용하여 계통의 가중계수를 산출한다(S507).The weighting factor calculator recalculates the weighting factor of the distance impedance, power factor and load for each distributed power source associated with the line. The weighting factor calculator calculates the weighting factor of the system using the re-calculated distance impedance, the power factor, and the weighting factor of the load (S507).

전압 변동 관계 지수 산출부는 새로운 가중계수를 적용하여 전압 변동 관계 지수를 산출한다(S508). The voltage fluctuation relationship index calculating unit calculates a voltage fluctuation relational index by applying a new weighting factor (S508).

새롭게 산출된 전압 변동 관계 지수는 분산형 전원 추가전 수치보다 감소한 값을 가지게 되며, 제어부는 선로 고유 안정 계수 값에 수렴하도록 에너지 충전 시스템을 방전시킴으로써 E값을 감소시키고, S값을 만족시킴으로써 피더 선로 전압을 기 설정된 안정 전압 범위 이내로 유지시키게 된다(S509).The newly calculated voltage fluctuation relationship index has a value smaller than the value before the addition of the distributed power source, and the control unit reduces the E value by discharging the energy charging system so as to converge to the line inherent stability coefficient value, The voltage is maintained within the predetermined stable voltage range (S509).

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.As used in this embodiment, the term " portion " refers to a hardware component such as software or an FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'part' is not meant to be limited to software or hardware. &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, by way of example, 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and components may be further combined with a smaller number of components and components or further components and components. In addition, the components and components may be implemented to play back one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.

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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10: 가중계수 산출부
20: 전압 변동 관계지수 산출부
30: 통신부
40: 충전계수 산출부
50: 제어부
60: 연산부
70: 데이터베이스
10: Weighting factor calculation unit
20: Voltage variation relation index calculating section
30:
40: Charge factor calculating unit
50:
60:
70: Database

Claims (4)

선로에 연계된 각 분산형 전원의 거리임피던스, 역률 및 부하량의 가중계수를 산출하는 가중계수 산출부;
피더(feeder) 선로에 장착된 단말장치로부터 상기 피더 선로의 전압 변동치를 수신하는 통신부;
상기 가중계수 및 상기 피더 선로의 전압 변동치를 이용하여 전압 변동 관계 지수를 산출하는 전압 변동 관계 지수 산출부;
상기 피더 선로의 전압 변동시 상기 피더 선로의 전압을 기 설정된 안정 전압 범위내로 유지하기 위하여 필요한 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 충전계수를 산출하는 충전계수 산출부;
상기 전압 변동 관계 지수 및 상기 충전계수를 이용하여 선로 고유 안정 계수를 산출하는 연산부; 및
상기 피더 선로의 전압 변동 발생시 상기 선로 고유 안정 계수에 수렴하도록 상기 에너지 저장 시스템의 충방전을 제어하는 제어부를 포함하는 배전 계통 안정화 시스템.
A weighting factor calculator for calculating a weighting factor of a distance impedance, a power factor and a load of each distributed power source connected to the line;
A communication unit for receiving a voltage variation value of the feeder line from a terminal device mounted on a feeder line;
A voltage fluctuation relation index calculating unit for calculating a voltage fluctuation relation index using the weighting factor and the voltage variation value of the feeder line;
A charge factor calculating unit for calculating a charge factor of an energy storage system (ESS) required to maintain the voltage of the feeder line within a predetermined stable voltage range when the voltage of the feeder line fluctuates;
An arithmetic unit for calculating a line inherent stability coefficient using the voltage fluctuation relation index and the charge coefficient; And
And a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage system so as to converge to the line inherent stability coefficient when voltage fluctuation occurs in the feeder line.
제1항에 있어서,
상기 가중계수 산출부는,
각 분산형 전원의 전압 변동 계측값 및 전압 변동 계산값을 이용하여 거리임피던스를 산출하는 거리 임피던스 가중계수 산출부;
각 분산형 전원의 역률 계측값을 이용하여 역률 가중계수를 산출하는 역률 가중계수 산출부 및
각 분산형 전원의 연계 용량값을 이용하여 부하량 가중계수를 산출하는 부하량 가중계수 산출부를 포함하는 배전 계통 안정화 시스템.
The method according to claim 1,
The weighting coefficient calculator calculates,
A distance impedance weighting factor calculator for calculating a distance impedance using the voltage variation measurement value and the voltage variation calculation value of each distributed power source;
A power factor weighting factor calculating unit for calculating a power factor weighting factor using the power factor measured value of each distributed power source;
And a load weight coefficient calculating unit for calculating a load weight factor using the combined capacitance value of each distributed power source.
제2항에 있어서,
상기 전압변동 관계 지수 산출부는 하기 수학식 1에 따라 상기 가중계수(f)를 산출하는 배전 계통 안정화 시스템.
[수학식 1]
Figure pat00045

Figure pat00046

Figure pat00047

Figure pat00048

Figure pat00049

Figure pat00050

Figure pat00051

Figure pat00052

(수학식 1에서
Figure pat00053
는 피더 선로의 최대 전압 변동치이고,
Figure pat00054
는 k번째 분산형 전원별 거리 임피던스 가중계수이고,
Figure pat00055
은 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계측값이고,
Figure pat00056
은 k번째 분산형 전원의 전압 변동 계산값이고,
Figure pat00057
는 K번째 분산형 전원의 정격 출력 전류이고,
Figure pat00058
는 K번째 분산형 전원의 운전역률각, R은 선로저항이고, X는 선로리액턴스이고,
Figure pat00059
는 계통내 k번째 분산형 전원의 운전 역률값으로 분산형 전원 관리 시스템의 전력 계측 장치 또는 능동형 전압 조절 장치의 전력 계통 데이터로부터 취득할 수 있고,
Figure pat00060
는 계통내 k번째 분산형 전원의 연계 용량값이다)
3. The method of claim 2,
Wherein the voltage fluctuation relation index calculating section calculates the weighting factor (f) according to the following equation (1).
[Equation 1]
Figure pat00045

Figure pat00046

Figure pat00047

Figure pat00048

Figure pat00049

Figure pat00050

Figure pat00051

Figure pat00052

(1)
Figure pat00053
Is the maximum voltage fluctuation value of the feeder line,
Figure pat00054
Is the k-th distributed power source-specific distance impedance weighting factor,
Figure pat00055
Is the voltage variation measurement value of the k-th distributed power source,
Figure pat00056
Is the voltage variation calculation value of the k-th distributed power source,
Figure pat00057
Is the rated output current of the K-th distributed power supply,
Figure pat00058
Is the operating power factor angle of the K-th distributed power supply, R is the line resistance, X is the line reactance,
Figure pat00059
Can be obtained from the power system data of the power measurement device of the distributed power management system or the active voltage control device as the value of the operating power factor of the k-th distributed power source in the grid,
Figure pat00060
Is the combined capacity value of the k-th distributed power source in the grid)
제3항에 있어서,
상기 선로 고유 안정 계수를 산출부는 하기 수학식 2에 따라 상기 선로 고유 안정 계수를 산출하는 배전 계통 안정화 시스템.
[수학식 2]
Figure pat00061

Figure pat00062

(상기 수학식 2에서 f는 전압 변동 관계 지수이고, E는 충전계수이고,
Figure pat00063
는 계통내 k번째 분산형 전원에 대한 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전값이다)
The method of claim 3,
Wherein the line inherent stability coefficient calculating unit calculates the line inherent stability coefficient according to Equation (2): " (2) "
&Quot; (2) "
Figure pat00061

Figure pat00062

(Where f is the voltage fluctuation relationship index, E is the charge coefficient,
Figure pat00063
Is the charge or discharge value of the energy storage system for the kth distributed power supply in the grid)
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120025121A (en) * 2010-09-07 2012-03-15 한국전력공사 An optimal voltage control system and method for dispersed generation interconnected primary distribution line
KR101132107B1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 한국전력공사 System for controlling voltage and reactive power in electric power system connected with distributed generation and method for the same
KR20170002313A (en) * 2015-06-29 2017-01-06 (주) 이이시스 Stabilization of the power distribution system with distributed generation using ess
KR101713437B1 (en) * 2015-09-10 2017-03-07 한국전력공사 Apparatus and method for controlling power factor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120025121A (en) * 2010-09-07 2012-03-15 한국전력공사 An optimal voltage control system and method for dispersed generation interconnected primary distribution line
KR101132107B1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 한국전력공사 System for controlling voltage and reactive power in electric power system connected with distributed generation and method for the same
KR20170002313A (en) * 2015-06-29 2017-01-06 (주) 이이시스 Stabilization of the power distribution system with distributed generation using ess
KR101713437B1 (en) * 2015-09-10 2017-03-07 한국전력공사 Apparatus and method for controlling power factor

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