KR20200056160A - Method for managing transformer load factor and transformer load factor apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변압기 부하율 관리 방법 및 이를 이용한 변압기 부하율 관리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실시간으로 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정고장을 고려해 변전소 내 변압기 1대가 고장이 발생할 경우에 변압기 부하율을 연산하여 과부하율을 판단함으로써 변압기 부하율을 적정하게 관리하기 위한, 변압기 부하율 관리 방법 및 이를 이용한 변압기 부하율 관리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for managing the load ratio of a transformer and a transformer load ratio management apparatus using the same, and more specifically, in consideration of an assumed failure of the number of transformer banks (N-1) in real time, the transformer load ratio in case one transformer in the substation fails. It relates to a transformer load ratio management method and a transformer load ratio management apparatus using the same, to properly manage the transformer load ratio by determining the overload ratio by calculating.
최근 들어, 신재생 발전기는 세계적인 추세로 빠르게 확산되어 운영되고 있다. 우리나라의 경우에는 신재생 2030 정책에 따라 2030년까지 신재생 발전의 비중을 20%까지 증가시킬 계획을 가지고 있다. 이처럼 신재생 발전 비중의 증가는 신재생 발전기와 전력계통을 상호 연계하는 설비들의 증가로 이어진다.In recent years, new and renewable generators are rapidly spreading and operating in a global trend. Korea plans to increase the share of new and renewable power generation to 20% by 2030 according to the new and renewable 2030 policy. As such, the increase in the share of new and renewable power generation leads to an increase in the number of facilities that interconnect the new and renewable generators and power systems.
이러한 신재생 발전기는 부하와 같이 배전선로에 변전소의 변압기를 통해 전력계통에 접속된다. Such a renewable generator is connected to a power system through a transformer of a substation on a distribution line like a load.
이 경우에는 신재생 발전력과 부하의 차이가 변압기에 나타나게 된다. 즉, 부하가 신재생 발전력보다 많을 경우에는 변압기에 평소와 같이 정상 조류가 흐르지만, 신재생 발전력이 부하보다 많을 경우에는 변압기에 역조류가 흐른다. In this case, the difference between new and renewable power generation and load appears on the transformer. That is, when the load is more than the renewable power generation, normal current flows as usual in the transformer, but when the renewable power is more than the load, reverse current flows in the transformer.
여기서, 변압기에 흐르는 조류량은 변압기의 설비용량보다 커지면 안된다. 이를 위해, 보통 그리드 코드(Grid Code)에 의해 N-1 상정고장을 고려하여, 변전소 내 변압기 1대가 고장이 발생하더라도 다른 변압기의 부하가 설비용량을 넘지 않도록 규정되어 있다. Here, the amount of current flowing through the transformer should not be larger than the capacity of the transformer. To this end, it is stipulated that the load of the other transformer does not exceed the facility capacity even if one transformer in the substation fails, considering the normal failure of N-1 by the grid code.
신재생 발전은 기존 화력 발전 또는 수력 발전과 다르게 발전량을 원하는 만큼 제어할 수 없고 불규칙적이며, 이용률도 낮다. 그런데, 신재생 발전은 언제 전출력을 낼지 모르기 때문에 변압기 설비용량을 기준으로 연계 설비가 보강될 수밖에 없어 실제 변압기 이용률에 비해 과도하게 계통 보강이 이루어지는 한계가 있다.Unlike the existing thermal power generation or hydro power generation, new and renewable power generation cannot control the amount of power generation as desired, it is irregular, and utilization is low. However, since new and renewable power generation does not know when to generate full power, there is a limit in that the system is reinforced excessively compared to the actual transformer utilization rate because the connected equipment must be reinforced based on the capacity of the transformer.
따라서, 신재생 발전은 발전량의 불확실성, 변압기와 같은 연계설비 보강의 비효율성 등에 대해 신재생 발전기의 출력량과 그 발전기와 같이 연계된 부하의 양을 고려하여 실시간으로 상정고장을 고려한 변압기 부하율을 관리할 방안이 마련될 필요가 있다.Therefore, in the case of new and renewable power generation, the load ratio of the new and renewable generator and the amount of load associated with the generator are considered in real time, and the load factor of the transformer considering the assumed failure is managed in real time for the uncertainty of the amount of power generation and the inefficiency of reinforcing the connection facilities such as the transformer. A plan needs to be prepared.
본 발명의 목적은 실시간으로 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정고장을 고려해 변전소 내 변압기 1대가 고장이 발생할 경우에 변압기 부하율을 연산하여 과부하율을 판단함으로써 변압기 부하율을 적정하게 관리하기 위한, 변압기 부하율 관리 방법 및 이를 이용한 변압기 부하율 관리 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to properly manage the transformer load factor by determining the overload ratio by calculating the transformer load factor when one transformer in a substation fails when considering the assumed failure of the number of transformer banks (N-1) in real time. It is to provide a load ratio management method and a transformer load ratio management apparatus using the same.
본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 방법은, 주기적으로 변압기 정보를 수집하는 단계; 상기 변압기 정보를 이용하여 상정사고를 고려한 변압기 부하율을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 변압기 부하율을 이용하여 과부하 상태인지를 확인함에 따라, 변압기 부하율 관리 동작을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.Transformer load ratio management method according to an embodiment of the present invention, periodically collecting the transformer information; Calculating a transformer load factor in consideration of an assumed accident using the transformer information; And performing a transformer load ratio management operation by checking whether the load is in an overload condition using the calculated transformer load ratio.
상기 연산 단계는, 상기 변압기 부하율을 연산할 때, 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정사고를 고려하여 변압기 1대의 부하율을 연산하는 것일 수 있다.In the calculating step, when calculating the load ratio of the transformer, the load ratio of one transformer may be calculated in consideration of the assumed number of transformer banks (N-1).
상기 변압기 정보는, 변전소 내에 설치된 변압기에 흐르는 변압기 조류량 및 변압기 운전상태에 대한 정보일 수 있다.The transformer information may be information on the amount of flow of a transformer flowing in a transformer installed in a substation and the operation state of the transformer.
상기 변압기 조류량은, 변압기 부하량과 신재생 발전량의 차이에 해당되는 것일 수 있다.The current flow of the transformer may correspond to a difference between the load of the transformer and the amount of new and renewable power generation.
상기 변압기 부하율은, 상기 변압기 조류량 및 변압기 용량의 상관 관계를 통해 계산되는 것일 수 있다.The transformer load factor may be calculated through a correlation between the current flow of the transformer and the capacity of the transformer.
상기 변압기 부하율은, 아래 수학식에 따라 연산되는 것일 수 있다.The transformer load factor may be calculated according to the following equation.
[수학식][Mathematics]
여기서, LF는 부하율, PM.Tr은 변압기 조류량, N은 변압기 총 뱅크수, Pload는 변압기 부하량, Pgen은 신재생 발전량, SM.Tr은 변압기 용량(MVA), A는 역률로서, 고조파를 고려한 지수임.Here, LF is the load factor, P M.Tr is the current flow of the transformer, N is the total number of banks of the transformer, P load is the load of the transformer, P gen is the amount of renewable power generation, S M.Tr is the transformer capacity (MVA), and A is the power factor. , It is an index considering harmonics.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 장치로서, 적어도 하나 이상의 프로세서; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 변압기 부하율 관리 장치로 하여금, 주기적으로 변압기 정보를 수집하게 하고, 상기 변압기 정보를 이용하여 상정사고를 고려한 변압기 부하율을 연산하게 하며, 상기 연산된 변압기 부하율을 이용하여 과부하 상태인지를 확인함에 따라, 변압기 부하율 관리 동작을 수행하게 하는 것일 수 있다.In addition, a transformer load ratio management apparatus according to an embodiment of the present invention, at least one processor; And memory for storing computer readable instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the transformer load factor management device to periodically collect transformer information, and to retrieve the transformer information. It is possible to calculate the load factor of the transformer in consideration of the assumed accident, and perform the transformer load factor management operation by confirming whether the load is overload using the calculated transformer load factor.
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 변압기 부하율 관리 장치로 하여금, 상기 변압기 부하율을 연산할 때, 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정사고를 고려하여 변압기 1대의 부하율을 연산하는 것일 수 있다.When the instructions are executed by the at least one processor, the transformer load ratio management apparatus calculates the load factor of one transformer in consideration of the assumed number of transformer banks (N-1) when calculating the transformer load ratio. It may be.
본 발명은 실시간으로 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정고장을 고려해 변전소 내 변압기 1대가 고장이 발생할 경우에 변압기 부하율을 연산하여 과부하율을 판단함으로써 변압기 부하율을 적정하게 관리할 수 있다.The present invention can properly manage the transformer load factor by determining the overload ratio by calculating the transformer load factor when one transformer in a substation fails in consideration of the assumed failure of the number of transformer banks (N-1) in real time.
또한, 본 발명은 신재생 발전량의 불확실성, 변압기와 같은 연계설비 보강의 비효율성 등에 대해 신재생 발전기의 출력량과 그 발전기와 같이 연계된 부하의 양을 고려하여 실시간으로 상정고장을 고려한 변압기 부하율을 관리할 수 있다.In addition, the present invention manages the load factor of the transformer considering the assumed failure in real time by considering the output amount of the renewable generator and the amount of load associated with the generator in relation to the uncertainty of the amount of renewable power generation, the inefficiency of reinforcing the connection facilities such as a transformer, etc. can do.
또한, 본 발명은 신재생 전원의 접속을 일괄적으로 발전기 설비용량에 의해 제한하지 않고, 실제 신재생 발전량과 부하량을 함께 고려하여 신재생 전원 접속을 증대시킬 수 있다. In addition, the present invention does not limit the connection of the new and renewable power sources collectively by the capacity of the generator, and it is possible to increase the connection of the new and renewable power sources in consideration of the actual amount of new and renewable power generation and load.
또한, 본 발명은 신재생 접속의 수용성 한계 증대를 통해 신재생을 위한 계통보강을 효율적으로 줄이고, 안정적으로 변전소의 변압기를 운영할 수 있으므로 전력계통 측면에서 경제적이고 안정적으로 운영할 수 있다. In addition, the present invention can efficiently reduce the system reinforcement for new and renewable power through the increase in the water-soluble limit of the new and renewable connection, and stably operate the transformer of the substation, so that it can be operated economically and stably in terms of power system.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 장치를 나타낸 도면,
도 2는 상기 도 1의 변압기 부하율 관리 장치가 적용되는 154㎸급 변전소를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 방법을 나타낸 도면,
도 4는 변압기 부하율 관리 장치에 의한 ESS 제어를 설명하는 도면,
도 5는 변압기 부하율 관리 장치에 의한 신재생 전원 제어를 설명하는 도면이다.1 is a view showing a transformer load ratio management apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a 154 kW class substation to which the transformer load factor management apparatus of FIG. 1 is applied;
3 is a view showing a transformer load factor management method according to an embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining the ESS control by the transformer load ratio management device,
5 is a view for explaining a new and renewable power supply control by the transformer load ratio management device.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and accompanying drawings, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention are omitted. In addition, it should be noted that the same components throughout the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately defines terms as terms for explaining his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be done, it should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size. The present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.When a part of the specification "includes" a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless specifically stated to the contrary. Also, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features or numbers or steps. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibility of the operation, components, parts or combinations thereof.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 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, 마이크로 코드, 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.Also, the term "part" as used in the specification means a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and "part" performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. The "unit" may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, "part" refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and "parts" may be combined into a smaller number of components and "parts" or further separated into additional components and "parts".
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 변압기 부하율 관리 장치가 적용되는 154㎸급 변전소를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a transformer load ratio management apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a 154 kW class substation to which the transformer load ratio management apparatus of Figure 1 is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 장치(100)는, 실시간으로 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정고장을 고려해 변전소 내 변압기 1대가 고장이 발생할 경우에 변압기 부하율(Load Factor, LF)을 연산하여 과부하율을 판단함에 따라 변압기 부하율을 적정하게 관리할 수 있다. As shown in Figure 1, the transformer load
이러한 변압기 부하율 관리 장치(100)는 변압기 부하율이 과부하시에, HMI 서버(10)로 과부하 상태에 대해 알려주거나, ESS(20) 또는 신재생 전원(또는 신재생 발전기)(30)의 출력을 제어한다.The transformer load
이를 통해, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 신재생 전원의 접속을 일괄적으로 발전기 설비 용량에 의해 제한하지 않고, 실제 신재생 발전량과 부하량을 함께 고려하여 신재생 전원 접속을 증대할 수 있다.Through this, the transformer load
이처럼 신재생 전원 접속의 수용성 한계 증대는 신재생 전원을 위한 계통보강을 효율적으로 줄이고, 안정적으로 변전소의 변압기를 운영할 수 있기 때문에, 전력계통 측면에서 경제적이고 안정적으로 운영할 수 있다.As such, the increase in the water-soluble limit of the renewable power connection can effectively reduce the system reinforcement for the renewable power supply and stably operate the transformer in the substation, so that it can be operated economically and stably in terms of power system.
이를 위해, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함한다. To this end, the transformer load
즉, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서에 의해 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 방법(후술할 도 3 참조)을 수행한다.That is, the transformer load
이러한 변압기 부하율 관리 장치(100)는 변압기 정보(즉, 변압기 조류량 및 변압기 운전상태)를 HMI 서버(10)로부터 얻을 수 있다.The transformer load
먼저, 변압기를 통해 흐르는 변압기 조류량는 변압기 2차측에서 CT(Current transformer)를 통해 취득된 전류값과 PT(Pontential Transformer)를 통해 취득된 전압값을 이용하여 계산된다. 변압기를 통해 흐르는 변압기 조류량은 디지털 변전소의 경우에 IED(Intelligent Electronic Devices)를 통해 HMI 서버(10)로 취득되고, 기존 변전소의 경우에 RTU(Remote Terminal Unit)를 통해 HMI 서버(10)로 취득된다. 이처럼, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 HMI 서버(10)를 통해 변압기를 통해 흐르는 변압기 조류량에 대해 확인 가능하다.First, the amount of current flowing through the transformer is calculated using a current value obtained through a CT (Current transformer) and a voltage value acquired through a PT (Positive Transformer) at the secondary side of the transformer. In the case of a digital substation, the flow amount of the transformer flowing through the transformer is acquired by the
다음, 변압기의 운전상태(운전 또는 정지)는 차단기(Circuit Breaker, CB)를 통해 HMI 서버(10)로 취득된다. 이처럼, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 HMI 서버(10)를 통해 변압기의 운전상태 정보에 대해 확인 가능하다.Next, the operation state (operation or stop) of the transformer is acquired by the
도 2를 참조하면, 154㎸급 변전소는 154㎸ 송전선로(1), 154/22.9㎸ 변압기(2), 22.9㎸ 배전선로(3)로 이루어지고, 22.9㎸ 배전선로(3)에 신재생 전원(30)이 연계될 수 있다. 이 경우, 154/22.9㎸ 변압기(2)는 22.9㎸ 배전선로(3)에서 신재생 발전력과 부하의 차이 만큼 조류가 흐르게 된다. 즉, 154/22.9㎸ 변압기(2)는 부하가 신재생 발전력 보다 많을 경우에 평소와 같이 정상 조류가 흐르지만, 부하가 발전력 보다 적을 경우에 역조류가 흐르게 된다.Referring to FIG. 2, a 154 ㎸ substation consists of a 154 ㎸ transmission line (1), a 154 / 22.9 ㎸ transformer (2), a 22.9 ㎸ distribution line (3), and a new and renewable power supply to the 22.9 ㎸ distribution line (3). 30 may be linked. In this case, the 154 / 22.9
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 부하율 관리 방법을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a transformer load factor management method according to an embodiment of the present invention.
변압기 부하율 관리 장치(100)는 HMI 서버(10)를 통해 변압기 정보를 주기적으로 수집한다(S201). 여기서, 변압기 정보는 전술한 바와 같이 변전소 내에 설치된 변압기에 흐르는 변압기 조류량 및 변압기 운전상태에 대한 정보이다.The transformer load
이후, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 변압기 정보를 이용하여 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정사고를 고려하여 변압기 1대의 부하율을 연산한다(S202). 이때, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 아래 수학식 1 및 2에 따라 부하율을 연산한다.Thereafter, the transformer load
여기서, LF는 부하율, PM.Tr은 변압기 조류량, N은 변압기 총 뱅크수, Pload는 변압기 부하량, Pgen은 신재생 발전량, SM.Tr은 변압기 용량(MVA), A는 역률로서, 고조파를 고려한 지수이다. 수학식 2를 참조하면, 변압기 조류량(PM.Tr)은 변압기 부하량(Pload)과 신재생 발전량(Pgen)의 차이값에 해당된다.Here, LF is the load factor, P M.Tr is the current flow of the transformer, N is the total number of banks of the transformer, P load is the load of the transformer, P gen is the amount of renewable power generation, S M.Tr is the transformer capacity (MVA), and A is the power factor. , It is an index considering harmonics. Referring to
상기 수학실 1을 참조하면, 변압기 부하율은 변압기 조류량과 변압기 용량의 상관 관계를 통해 얻을 수 있다.Referring to the
한편, A는 B×cosθ와 같이 나타낼 수 있다. B는 고조파를 고려한 지수이고, cosθ의 역률이다. 그리고, 고조파를 고려한 K factor를 아래 수학식 3과 같이 구할 수 있다.Meanwhile, A can be expressed as B × cosθ. B is an index considering harmonics and is a power factor of cosθ. And, K factor considering harmonics can be obtained as in
여기서, h는 고조파 차수이고, Ih(pu)는 아래 수학식 4와 같다.Here, h is a harmonic order, and I h (pu) is as in Equation 4 below.
이상에서 살펴본 바와 같이, B는 K factor를 이용하여 아래 수학식 5와 같이 연산된다.As described above, B is calculated using Equation 5 below using the K factor.
그런 다음, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 연산된 부하율을 이용하여 과부하 상태인지를 확인한다(S203). 이때, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 연산된 부하율의 절대값이 100%를 초과하는 경우(즉, |LF|＞100%)에 과부하 상태로 판단하고, 연산된 부하율의 절대값이 100%를 초과하지 않는 경우(즉, |LF|≤100%)에 정상 상태로 판단한다.Then, the transformer load
그리고, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 과부하 상태로 판단하면(S203), 변압기 부하율 관리 동작을 수행한다(S204).Then, when determining that the transformer load
즉, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 연산된 부하율의 절대값이 100%를 초과하여 상정고장을 고려할 때, 변압기가 과부화됨을 HMI 서버(10)로 알려주거나, ESS(20) 또는 신재생 전원(30)을 제어하여 변압기 부하율이 100% 이내가 되게 한다.That is, the transformer load
도 4는 변압기 부하율 관리 장치에 의한 ESS 제어를 설명하는 도면이고, 도 5는 변압기 부하율 관리 장치에 의한 신재생 전원 제어를 설명하는 도면이다.4 is a diagram for explaining ESS control by a transformer load factor management apparatus, and FIG. 5 is a view for explaining new and renewable power control by a transformer load factor management apparatus.
ESS(20)와 신재생 전원(30)은 변압기의 부하율을 관리하려는 변전소 2차측에 설치되어 있다. The
그리고, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 변압기 부하율 연산을 통해 도출한 제어값(C)을 이용하여 ESS(20) 또는 신재생 전원(30)을 제어한다. 즉, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 ESS(20) 제어를 위해 BMS(Battery Management System)에 제어값(C)을 전달하고, BMS에 의해 컨버터가 제어되게 한다. 또한, 변압기 부하율 관리 장치(100)는 신재생 전원(30) 제어를 위해 컨트롤러(controller)에 제어값(C)을 전달하고, 컨트롤러에 의해 차단기 동작이 제어되게 한다.Then, the transformer load
여기서, 제어값(C)은 하기 수학식 6과 같다.Here, the control value (C) is as in Equation 6 below.
일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to some embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and may be recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs, DVDs, and magneto-opticals such as floptical disks. And hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the above description has been described with a focus on the novel features of the present invention applied to various embodiments, a person skilled in the art may have the apparatus and method described above without departing from the scope of the present invention. It will be understood that various deletions, substitutions, and modifications are possible in the form and details of the. Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than in the above description. All modifications within the equivalent scope of the claims are covered by the scope of the present invention.
10 ; HMI 서버
20 ; ESS
30 ; 신재생 전원
100 ; 변압기 부하율 관리 장치10; HMI server
20; ESS
30; Renewable power
100; Transformer load factor management device
Claims (12)
상기 변압기 정보를 이용하여 상정사고를 고려한 변압기 부하율을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 변압기 부하율을 이용하여 과부하 상태인지를 확인함에 따라, 변압기 부하율 관리 동작을 수행하는 단계;
를 포함하는 변압기 부하율 관리 방법.
Periodically collecting transformer information;
Calculating a transformer load factor in consideration of an assumed accident using the transformer information; And
Performing an operation of managing a load ratio of the transformer by checking whether the load is in an overload condition using the calculated load ratio of the transformer;
Transformer load ratio management method comprising a.
상기 연산 단계는,
상기 변압기 부하율을 연산할 때, 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정사고를 고려하여 변압기 1대의 부하율을 연산하는 것인 변압기 부하율 관리 방법.
According to claim 1,
The operation step,
When calculating the load ratio of the transformer, the load factor management method of the transformer is to calculate the load factor of one transformer in consideration of the assumed number of transformer banks (N-1).
상기 변압기 정보는,
변전소 내에 설치된 변압기에 흐르는 변압기 조류량 및 변압기 운전상태에 대한 정보인 변압기 부하율 관리 방법.
According to claim 1,
The transformer information,
A method for managing the load ratio of the transformer, which is information on the current flow of the transformer flowing through the transformer installed in the substation and the operating status of the transformer.
상기 변압기 조류량은,
변압기 부하량과 신재생 발전량의 차이에 해당되는 것인 변압기 부하율 관리 방법.
The method of claim 3,
The current flow of the transformer,
A method for managing the load ratio of a transformer, which corresponds to the difference between the load of the transformer and the amount of renewable power generation.
상기 변압기 부하율은,
상기 변압기 조류량 및 변압기 용량의 상관 관계를 통해 계산되는 것인 변압기 부하율 관리 방법.
The method of claim 4,
The transformer load factor,
Transformer load rate management method that is calculated through the correlation between the current flow of the transformer and the transformer capacity.
상기 변압기 부하율은,
아래 수학식에 따라 연산되는 것인 변압기 부하율 관리 방법.
[수학식]
여기서, LF는 부하율, PM.Tr은 변압기 조류량, N은 변압기 총 뱅크수, Pload는 변압기 부하량, Pgen은 신재생 발전량, SM.Tr은 변압기 용량(MVA), A는 역률로서, 고조파를 고려한 지수임.
The method of claim 5,
The transformer load factor,
Transformer load factor management method that is calculated according to the following equation.
[Mathematics]
Here, LF is the load factor, P M.Tr is the current flow of the transformer, N is the total number of banks of the transformer, P load is the load of the transformer, P gen is the amount of renewable power generation, S M.Tr is the transformer capacity (MVA), and A is the power factor. , It is an index considering harmonics.
적어도 하나 이상의 프로세서; 및
컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 변압기 부하율 관리 장치로 하여금,
주기적으로 변압기 정보를 수집하게 하고,
상기 변압기 정보를 이용하여 상정사고를 고려한 변압기 부하율을 연산하게 하며,
상기 연산된 변압기 부하율을 이용하여 과부하 상태인지를 확인함에 따라, 변압기 부하율 관리 동작을 수행하게 하는 것인 변압기 부하율 관리 장치.
Transformer load ratio management device,
At least one processor; And
And a memory for storing computer readable instructions.
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the transformer load factor management device to:
Periodically collect transformer information,
The transformer load factor in consideration of the assumed accident is calculated using the transformer information,
Transformer load ratio management device to perform the transformer load ratio management operation by checking whether the overload condition using the calculated transformer load ratio.
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 변압기 부하율 관리 장치로 하여금,
상기 변압기 부하율을 연산할 때, 변압기 뱅크수 (N-1)개의 상정사고를 고려하여 변압기 1대의 부하율을 연산하는 것인 변압기 부하율 관리 장치.
The method of claim 7,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the transformer load factor management device to:
When calculating the load factor of the transformer, the load factor management device for the transformer that calculates the load factor of one transformer in consideration of the assumed number of transformer banks (N-1).
상기 변압기 정보는,
변전소 내에 설치된 변압기에 흐르는 변압기 조류량 및 변압기 운전상태에 대한 정보인 변압기 부하율 관리 장치.
The method of claim 7,
The transformer information,
Transformer load ratio management device, which is information about the current flow of the transformer and the operation status of the transformer flowing in the transformer installed in the substation.
상기 변압기 조류량은,
변압기 부하량과 신재생 발전량의 차이에 해당되는 것인 변압기 부하율 관리 장치.
The method of claim 9,
The current flow of the transformer,
Transformer load ratio management device that corresponds to the difference between the transformer load and new and renewable power generation.
상기 변압기 부하율은,
상기 변압기 조류량 및 변압기 용량의 상관 관계를 통해 계산되는 것인 변압기 부하율 관리 장치.
The method of claim 10,
The transformer load factor,
Transformer load ratio management device that is calculated through the correlation between the current flow of the transformer and the transformer capacity.
상기 변압기 부하율은,
아래 수학식에 따라 연산되는 것인 변압기 부하율 관리 장치.
[수학식]
여기서, LF는 부하율, PM.Tr은 변압기 조류량, N은 변압기 총 뱅크수, Pload는 변압기 부하량, Pgen은 신재생 발전량, SM.Tr은 변압기 용량(MVA), A는 역률로서, 고조파를 고려한 지수임.The method of claim 11,
The transformer load factor,
Transformer load ratio management device that is calculated according to the following equation.
[Mathematics]
Here, LF is the load factor, P M.Tr is the current flow of the transformer, N is the total number of banks of the transformer, P load is the load of the transformer, P gen is the amount of renewable power generation, S M.Tr is the transformer capacity (MVA), and A is the power factor. , It is an index considering harmonics.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050087757A (en) * | 2005-08-08 | 2005-08-31 | (주)다산정보통신 | System for watching transformer and loader and controling cutter and some devices like it and methods of the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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