KR20210043856A - 전력망 고장 분석 처리 방법 - Google Patents

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KR20210043856A
KR20210043856A KR1020190126694A KR20190126694A KR20210043856A KR 20210043856 A KR20210043856 A KR 20210043856A KR 1020190126694 A KR1020190126694 A KR 1020190126694A KR 20190126694 A KR20190126694 A KR 20190126694A KR 20210043856 A KR20210043856 A KR 20210043856A
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조남훈
김건호
신창훈
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한국전력공사
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Abstract

본 발명의 전력망 고장 분석 처리 방법은, 전력망의 지락고장 발생 및 위치를 인지하는 단계; 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계; 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전력망 고장 분석 처리 방법{TROUBLE DIAGNOSING and PROCESSING METHOD OF POWER NETWORK}
본 발명은 전력망에 이상 상황이 발생시 필요한 조치를 취할 수 있도록 고장에 의한 영향을 받는 전력망을 분석하여 처리하는 방법에 관한 것이다.
최근의 실제 운용 중인 전력 계통에서의 각종 사고를 살펴보면, 전력 공급망에 있어서, 접속부 절연 파괴나 개폐기 고장 등과 같은 지역적 고장에 대하여, 전체 전력 공급망의 관점에서 신속한 부하 전환 등의 조치를 취하지 않으면, 광범위한 지역에 대한 전면 정전 사태를 발생시킬 수 있음을 알 수 있다.
특히, 합선, 단선, 누전 등의 지락 사고의 경우, 자주 발생되면서, 신속한 조치가 필요하며, 조치가 부적절할 경우 추가 피해를 발생시킨다는 특징이 존재한다.
그런데, 최근에는 신재생에너지 발전 수단들이 전력 계통에 추가되었으며, 신재생에너지 발전 용량이 전력 계통에서 차지하는 비율이 상당히 높아지고 있다. 이러한 최근의 전력 계통에 대하여 대형 원동기 발전 위주의 종래의 전력망 분석 방법을 적용하는 경우, 상술한 신재생에너지 발전 수단들 때문에, 분석이 난이도가 높아지며, 잘못된 분석 및 이에 따른 조치가 진행될 위험이 있다.
결론적으로, 신재생에너지 발전 수단들이 상당 비율 포함하는 전력 계통에서 발생하는 지락 사고에 대한 신속한 분석 및 조치를 지원할 수 있는 방안이 필요하다.
대한민국 공개공보 10-2012-0096774호
본 발명은 신재생에너지 발전 수단들이 상당 비율 포함하는 전력 계통에서 발생하는 지락 사고에 대한 신속한 분석 및 조치를 지원하는 전력망 고장 분석 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 지락 사고 조치등을 위해 필요한 배전 계통의 여러 부서들이 관여된 협조 시스템의 신뢰도를 높일 수 있는 전력망 고장 분석 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 소규모 PV, ESS 보급 확대에 따른 단상 신재생에너지원 연계 배전계통에서 지락고장시 고장전류에 미치는 영향을 검토할 수 있는 전력망 고장 분석 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법은, 전력망의 지락고장 발생 및 위치를 인지하는 단계; 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계; 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지락고장 발생/위치 인지 단계는, 선로 또는 모선의 전압 또는 전류의 변동 정도가 소정의 기준값을 넘으면 전력망의 지락고장 발생으로 인지하는 단계; 및 상기 선로 및 상기 모선에 설치된 개폐기들에 설치된 센서들의 센싱값으로부터 상기 인지된 지락고장의 발생 위치를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계는, 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계; 상기 선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테브난 전압원에 의한 고장전류는 하기 수학식에 따라 산출하며,
Figure pat00001
(여기서,
Figure pat00002
: 도 3의 모선의 고장 전 전압,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
: 모선의 정상분, 역상분, 영상분 구동점 임피던스,
Figure pat00006
: 고장 임피던스)
상기 노턴 전류원에 의한 고장전류는 하기 수학식에 따라 산출할 수 있다.
Figure pat00007
(여기서,
Figure pat00008
: 정상 전류,
Figure pat00009
: 역상 전류,
Figure pat00010
: 영상 전류,
Figure pat00011
: 대칭성분 고장전류)
여기서, 상기 테브난 전압원에 의한 선로 전압은 하기 수학식에 따라 산출하며,
Figure pat00012
(
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
: 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
: 영상전류, 정상전류, 역상전류)
상기 노턴 전류원에 의한 선로 전압은 하기 수학식에 따라 산출할 수 있다.
Figure pat00019
(
Figure pat00020
: 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬,
Figure pat00021
: 대칭성분 고장전류)
여기서, 상기 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압은 하기 수학식에 따라 산출할 수 있다.
Figure pat00022
(
Figure pat00023
: 전압원에 의한 선로전류,
Figure pat00024
: 전류원에 의한 선로전류,
Figure pat00025
: 전압원에 의한 고장전류,
Figure pat00026
: 전류원에 의한 고장전류
Figure pat00027
: 전압원에 의한 선로전압,
Figure pat00028
: 전류원에 의한 선로전압)
여기서, 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계에서는, 상기 지락고장에 대한 대응조치로서, 지락고장이 발생한 전력망에 대한 전력 공급을 차단하거나, 다른 전력망으로의 부하 전환을 수행할 수 있다.
본 발명이 다른 측면에 따른 배전 자동화 서버는, 대상 전력망이 운용되는 상태를 나타내는 운용 정보들을 수집하는 데이터 수집부; 상기 전력망의 지락고장 발생 및 발생 위치를 판단하는 지락고장 판단부; 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부; 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하여 실행하는 고장 조치부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지락고장 분석부는, 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계; 선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계를 포함하는 분석 방법을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배전 계획 서버는, 대상 전력망을 시뮬레이션하는데 필요한 정보들을 수집하는 사전데이터 수집부; 상기 전력망의 지락고장 발생 상황을 부여하는 지락고장 부여부; 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부; 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 예방 조치 방안을 작성하는 계획부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지락고장 분석부는, 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계; 선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계; 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계를 포함하는 분석 방법을 수행할 수 있다.
상술한 구성에 따른 본 발명의 전력망 고장 분석 처리 방법을 실시하면, 신재생에너지를 구비한 전력 계통에서 발생하는 사고, 특히 지락고장에 대한 신속한 분석 및 적절한 조치를 지원하는 이점이 있다.
본 발명의 전력망 고장 분석 처리 방법은, 다양한 신재생에너지 연계 관련 기기의 영향을 고려한 해석 기술을 확보하여 신재생에너지원의 순기능인 대규모 전원의 보완적 역할과 배전선로 상의 국부적 부하 감당 역할을 적극적으로 활용할 뿐 아니라, 신재생에너지원 연계대상 배전계통의 효율적 운용으로 인한 전기품질 등의 계통운영상의 막대한 비용절감하고, 다양한 에너지원의 효율적 이용을 극대화하는 이점이 있다.
본 발명의 전력망 고장 분석 처리 방법은, 배전계통에 연계된 신재생에너지원의 영향이 적절히 반영된 보호협조 해석 기술을 확보함으로써 배전계통에 연결된 모든 고객들이 만족할 수 있는 품질의 전기를 공급할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 전력망 고장 분석 처리 방법은, 다양한 신재생에너지원의 효율적 활용을 목표로 한 신재생 전원의 개발과 도입을 적극적으로 추진하는 폭넓은 정책 시행이 가능하며, 정정시간 감소에 따른 고객만족도 향상에 기여하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 도시한 흐름도.
도 2a는 분산전원 연계 배전계통의 지락고장시 단선도인 회로도.
도 2b는 도 2a의 단선도를 대칭성분 테브난/노턴 등가회로로 도식화한 회로도.
도 3은 도 2a의 단선도를 테브난 등가회로로 분해하여 도식화한 회로도.
도 4는 도 2a의 단선도를 분산전원(DER)에 의한 영향을 살피기 위한 노턴 등가회로로 분해하여 도식화한 회로도.
도 5는 도 4의 정상전류를 계산하기 위해 도 4의 모선 ②번에 대한 역상분, 영상분 구동점 임피던스, 고장 임피던스를 정상분 회로도에 등가 모델링하여 나타낸 회로도.
도 6은 지락고장 발생시 역상전류의 흐름을 나타낸 회로도.
도 7은 지락고장 발생시 영상전류의 흐름을 나타낸 회로도.
도 8은 단상 및 2상과 같은 불평형 인버터 기반 분산형전원의 고장해석을 위한 대칭성분 회로도.
도 9는 도 8의 회로에서 고장 발생시 역상전류의 흐름을 나타낸 회로도.
도 10는 도 8의 회로에서 고장 발생시 영상전류의 흐름을 나타낸 회로도.
도 11 및 도 12는 상기 배전망 지락고장 분석 처리 방법을 구성하는, 테브난/노턴 등가 회로 중첩기반 지락고장 전력망 분석 방법을 나타낸 흐름도.
도 13은 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행할 수 있는 배전망 통합 관리 시스템을 도시한 블록도.
도 14는 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행하는 배전 계획 서버를 도시한 블록도.
도 15는 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행하는 배전 자동화 서버를 도시한 블록도.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 도시한다.
도시한 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법은, 전력망의 지락고장 발생 및 위치를 인지하는 단계(S100); 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계(S200); 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
상기 지락고장 발생을 인지하는 단계(S100)는, 전력망의 다수 지점들에 위치한 개폐기들에 설치된 센서들의 센싱값을 모니터링하다가, 급격한 전압 및/또는 전류의 변동이 소정 기준을 초과하면 지락고장으로 판단하는 방식으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 S100 단계에서는, 상기 지락고장 발생 위치를 파악하는 방안으로서, 상기 지락고장으로 판단하면, 상기 급격한 전압/전류 변동이 보고된 지점 및 부근 지점의 전압 및/또는 전류의 센싱값 등 관련 지표들을 분석하는 방식으로 수행될 수 있다. 예컨대, 전압값이 가장 크게 떨어진 센서가 위치한 지점을 지락고장 지점으로 판단할 수 있다.
상기 S200 단계에서는, 상기 노턴 또는 테브난 등가 전원/임피던스를 산정하는 과정을 수행하는데, 등가 전원/임피던스를 산정하는 대상이 되는 배전 경로의 전원이 원동기에 기반한 발전소에서 송전선을 통해 공급되면, 해당 배전 선로에 대해서는 테브난 등가 전원/임피던스를 구하고, 해당 전원이 태양전지 등 직류 발전원에 대한 인버터 기반인 경우, 해당 배전 선로에 대해서는 노턴 등가 전원/임피던스를 구한다.
즉, 등가 변환 대상이 되는 전원이 원동기에 기반한 발전소에서 송전선을 통해 공급되거나, 엔진 발전기에 의해 발전되는 것이면, 해당 전원은 테브난 전압전원으로서 취급되며, 등가 변환 대상이 되는 전원이 직류 발전원에 대한 인버터 기반인 경우, 해당 전원은 노턴 전압전원으로서 취급된다.
구현에 따라, 상기 노턴 또는 테브난 등가 전원/임피던스를 산정하는 과정에서, 정상적인 배전 선로의 경우, 전력망 구축시의 해당 선로에 대한 규격 정보(예: 길이(km)당 저항값)로부터 얻어진 고정된 값으로 노턴 또는 테브난 등가 임피던스가 확정되는 반면, 지락고장이 발생한 배전 선로의 경우, 지락고장 지점은 접지되거나 타상에 쇼트되는 것이 되어, 해당 지점까지만 해당 선로에 대한 규격 정보에 따라 노턴 또는 테브난 등가 임피던스가 산정될 수 있다.
상기 S300 단계에서는 상기 지락고장에 대한 대응조치를 수행하거나, 예방 조치를 수행할 수 있다. 예컨대, 가장 직접적인 대응조치로서는 지락고장이 발생한 전력망에 대한 전력 공급 차단(지락전류가 소정 기준값을 넘는 경우)이나, 다른 전력망으로의 부하 전환(해당 모선의 전압이 소정 기준값에 미달하는 경우)이 수행될 수 있다.
예컨대, 대응조치에 대한 지원으로서 긴급 조치(전력 차단 or 부하 전환 등)의 필요성을 판단하거나, 긴급 조치를 시작해야할 시간을 산정할 수 있다.
예컨대, 예방조치로서, 시뮬레이션 상황에서 지락고장을 가정하여, 상기 S100 단계 및 S200 단계를 수행하고, 그 분석 결과에 따라 지락고장 발생시 원할하게 조치를 취할 수 있도록 전력망 구축(개선) 계획을 작성할 수 있다.
도시한 배전망 지락고장 분석 처리 방법 중 S200 단계에 해당하는 노턴/테브난 등가 회로를 이용한 분석 과정을 설명하겠다.
도 2a 및 도 2b는 노턴 등가회로를 구성하는 과정에 대한 예시를 위한 것이다.
도 2a는 분산전원 연계 배전계통의 고장시 단선도인 회로도이며, 도 2b는 단선도를 대칭성분 등가회로로 도식화한 회로도이다.
상기 도면들 해당 설명은, 지락고장시 가장 시급한 분석이 필요한 지락경로로의 전류 유출량을 산출하는 과정을 예시한다. 마찬가지로, 노턴/테브난 등가회로 중첩을 통해 다른 항목들(예: 배전 경로상 특정 지점(예: 개폐기)의 전류량)도 산출할 수 있다.
도 2a에서 배전계통에 연계된 분산전원(DER)의 인버터는 고장 발생시 일정한 전류를 계통에 공급하는 특성을 가진다.
배전계통의 대부분의 고장은 1선지락 고장이므로 모선 ②번에 대하여 지락고장을 가정한다.
인버터는 전력품질 및 효율성 향상을 위해 전류제어형으로 설계되고 삼상 평형인 구현을 가정하여, 먼저 인버터 연계 배전 계통의 고장시 노턴 등가화 방법을 설명한다.
도 2a의 전력계통은 1선 지락고장이 발생한 인버터 기반 분산전원 연계 단선도이며, 도 2b는 도 2a 구성을 영상분, 역상분, 정상분 대칭회로도로 등가화한 것이다.
도시한 분산전원(DER)은 인버터 기반이므로, 영상분, 역상분 및 정상분 회로도에서 전류원(
Figure pat00029
)과 노턴 임피던스(
Figure pat00030
)로 노턴 임피던스로 등가화한다. 한편, 발전전원은 종래 분석 방법대로 전압원으로 관찰한다.
다음, 도 2b의 등가회로를 고장해석의 용이성을 위해, 발전전원에 의한 영향을 살피기 위한 테브난 등가회로로 분해한 것이 도 3과 같으며, 분산전원(DER)에 의한 영향을 살피기 위한 노턴 등가회로로 분해한 것이 도 4와 같다. 즉, 도 3은 도 2의 단선도를 전류원을 개방한 상태에서 테브난 등가회로로 도식화한 것이고, 도 4는 전압원을 단락한 상태에서 노턴 등가회로로 도식화한 것이다.
도면에서 정상분, 역상분, 영상분에 대하여 모두 등가 회로를 형성하고, 이 중 정상분 회로에만 등가전원을 부여함을 알 수 있다.
선로를 구성하는 전선의 정해진 규격(예: km당 저항)을 이용하여 선로 임피던스를 구할 수 있으며, 이 선로 임피던스가 등가임피던스를 결정하는 주된 파라미터가 된다.
도 3의 대칭성분 고장전류(
Figure pat00031
)는 정상전류(
Figure pat00032
), 역상전류(
Figure pat00033
), 영상전류(
Figure pat00034
)를 의미하는 것으로 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00035
상기 수학식에서,
Figure pat00036
는 도 3의 모선 ②번의 고장 전 전압(Pre-fault voltage)을 나타내며,
Figure pat00037
,
Figure pat00038
,
Figure pat00039
는 도 3의 모선 ②번에 대한 정상분, 역상분, 영상분 구동점 임피던스(Driving-point impedance)를 나타내며,
Figure pat00040
는 고장 임피던스를 나타낸다. 다시말해,
Figure pat00041
,
Figure pat00042
,
Figure pat00043
는, 도 3의 정상분, 역상분, 영상분 루프에 대한 등가 임피던스로 볼 수 있다.
도 5는 도 4의 정상전류(
Figure pat00044
)를 계산하기 위해서 도 4의 모선 ②번에 대한 역상분, 영상분 구동점 임피던스, 고장 임피던스(
Figure pat00045
)를 정상분 회로도에 등가 모델링하여 나타낸 회로도이다. 여기서, 정상전류는 하기 수학식 2와 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00046
상기 수학식 2에서
Figure pat00047
는 도 5의 모선 ②번에 대한 역상분, 영상분 구동점 임피던스와 고장 임피던스의 합을 의미하며,
Figure pat00048
는 도 5의 정상분 회로도에서 모선 2번의 전압이다. 상기 수학식 2에서
Figure pat00049
는 하기 수학식 3과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00050
상기 수학식 3에서
Figure pat00051
는 도 5의 모선 ③번의 고장 전 전압이고,
Figure pat00052
는 모선 ③번에 연계된 분산형전원의 피상전력(Apparent Power)이다.
여기서,
Figure pat00053
는 도 5의
Figure pat00054
이 고려되지 않은 경우, 모선 임피던스 행렬(
Figure pat00055
)과 크론 제거법(Kron's Reduction)을 사용하여 하기 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00056
여기서,
Figure pat00057
는 하기 수학식 5와 같이 정의됨을 알 수 있다.
Figure pat00058
도 4에서 도시한 바과 같이, 역상전류 및 영상전류는 정상전류와 동일하게 계산되는 것으로, 도 4에서 정상전류(
Figure pat00059
), 역상전류(
Figure pat00060
), 영상전류(
Figure pat00061
)는 대칭성분 고장전류(
Figure pat00062
)를 의미하는 것인 바, 하기 수학식 6과 같이 도출된다.
Figure pat00063
상기 수학식 6에서 계산된 역상전류와 영상전류를 역상분 및 영상분 회로도로서 도 6 및 도 7과 같이 나타낼 수 있다. 다시말해, 도 6은 지락고장 발생시 역상전류의 흐름을 나타내며, 도 7은 지락고장 발생시 영상전류의 흐름을 나타낸다.
상기 수학식 1을 바탕으로 테브난 등가회로의 각 모선에 가압되는 전압은 하기 수학식 7과 같이 산출된다.
Figure pat00064
상기 수학식 7에서,
Figure pat00065
,
Figure pat00066
,
Figure pat00067
는 도 3에서 표현된 테브난 등가회로를 기반으로 구성된 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬을 의미하며,
Figure pat00068
,
Figure pat00069
,
Figure pat00070
은 도 3에서 표현된 테브난 등가회로의 영상전류, 정상전류, 역상전류를 의미한다.
한편, 상기 수학식 2를 바탕으로 노턴 등가회로의 각 모선에 가압되는 전압은 하기 수학식 8과 같이 계산된다.
Figure pat00071
여기서,
Figure pat00072
는 도 4의 노턴 등가회로를 기반으로 구성된 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬이다. 또한,
Figure pat00073
는 도 4에서 표현된 노턴 등가회로의 대칭성분 고장전류를 의미한다.
정상분 모선 임피던스 행렬은 상기 수학식 4와 같이 계산되며, 영상분 모선 임피던스(
Figure pat00074
)와 역상분 모선 임피던스(
Figure pat00075
)는 하기 수학식 9와 같이 계산된다.
Figure pat00076
하기 수학식 10은 인버터 기반 분산형전원의 전력계통 연계에 따른 최종 고장전류(
Figure pat00077
), 모선전압(
Figure pat00078
), 그리고 선로전류(
Figure pat00079
)를 산출하는데, 여기서, 선로전류는 모선과 모선 사이를 흐르는 전류를 의미한다.
Figure pat00080
상기 수학식 10에서
Figure pat00081
와
Figure pat00082
는 전압원, 전류원에 의한 선로전류로서, 하기 수학식 11과 같이 계산된다.
Figure pat00083
상기 수학식 11에서
Figure pat00084
,
Figure pat00085
는 도 3과 도 4의 각 모선 간의 임피던스를 의미한다.
상기 수학식 10에서 모선전압은 상기 수학식 7과 수학식 8을 통해 도출된 테브난/노턴 등가 결과들 간의 중첩을 통해 계산되며, 고장전류 및 선로전류는 상기 수학식 1과 수학식 6을 통해 도출된 테브난/노턴 등가 결과들 간의 중첩을 통해 계산됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 선로상에 1선 지락고장의 경우 본 발명의 제안하는 테브난/노턴 등가 회로의 중첩으로 전력망으로의 영향 분석 및 조치 지원을 수행할 수 있다.
상술한 1선 지락고장 이외에도, 본 발명이 제안하는 테브난/노턴 등가 회로 중첩기반 인버터연계 분산형전원 고장 전력망 해석 방법은 2선 지락고장, 선간 단락고장, 그리고 3상 평형고장에 대해서도 적용이 가능하다.
만약, b와 c상에 대한 2선 지락고장이 발생한 경우, 이에 대한 실시예로 도 5와 같은 정상분 회로도에 역상분 및 영상분 구동 임피던스의 병렬 임피던스
Figure pat00086
을 추가하여 적용할 수 있다.
또는, b와 c상에 선간 단락고장이 발생한 경우, 도 5와 같은 정상분 회로도에 영상분 구동 임피던스
Figure pat00087
을 추가하여 적용할 수 있다.
또는, 3상 평형고장이 발생한 경우, 고장 임피던스
Figure pat00088
을 도 5와 같은 정상분 회로도에 추가하여 적용할 수 있다.
그리고나서, 구성된 정상분 회로도에 대해서 모선 임피던스 행렬을 상기 수학식 4 및 5와 같이 생성하여 고장 분석을 수행할 수 있다.
본 발명이 제안하는 테브난/노턴 등가 회로 중첩기반 인버터연계 분산형전원 고장 전력망 해석 방법은, 3상 불평형을 유발할 수 있는 단상/2상 불평형 인버터 기반 전력망에도 적용될 수 있다.
도 8은 단상 및 2상과 같은 불평형 인버터 기반 분산형전원의 고장해석을 위한 대칭성분 회로도이다. 상기 회로도는 인버터 기반의 분산전원이 불평형일 경우 연계된 배전계통에 역상 및 영상전류를 공급한다는 것을 의미한다. 불평형 분산형전원의 고장해석을 위해서 먼저 정상분, 역상분, 영상분 회로도에서 전류원이 고장점에 얼마만큼의 고장전류를 공급하는지에 대해 분석해야 하는 바, 도 8의 고장해석을 위해, 정상분 회로도는 도 5, 역상분 회로도와 영상분 회로도는 도 9, 도 10과 같이 나타낸다.
도 5, 9, 10과 같이 회로도를 구성한 후, 상술한 수학식 1 내지 11까지 이르는 계산 과정을 통해 고장해석을 수행할 수 있다.
도 11 및 도 12는 상기 전력망 지락고장 분석 처리 방법을 구성하는, 테브난/노턴 등가 회로 중첩기반 지락고장 전력망 분석 방법(도 11의 S200에 해당)을 흐름도로 표현한 것이다.
도시한 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 방법은, 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계(S210); 상기 선로(모선)의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계(S220); 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계(S230); 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계(S240); 및 상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계(S250)를 포함한다.
도 12 및 13에 도시한 단계들은 앞서 도 2a 내지 도 10에 대하여 기재하고 수학식 1 내지 11에 기반한 내용으로 반영되어 수행될 수 있다.
예컨대, 상기 S210 단계에서는 상술한 바와 같이 등가 임피던스를 산정하는 대상이 되는 배전 경로의 전원이 원동기에 기반한 발전소에서 송전선을 통해 공급되면, 해당 배전 선로에 대해서는 테브난 등가 임피던스를 구하고, 해당 전원이 태양전지 등 직류 발전원에 대한 인버터 기반인 경우, 해당 배전 선로에 대해서는 노턴 등가 임피던스를 구한다.
예컨대, 도 2a와 같이 전력계통에 1선 지락고장이 발생한 경우 각 Step별로 전류원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 과정을 기술하면, 먼저 Step 1(S210, S220)에서 대칭회로도를 작성하는데, 전원(동기기, 인버터) 별 대칭성분 회로망을 테브난/노턴 등가를 적용하여 분해할 수 있다.
한편, S220 단계에서 선로 임피던스는 구축된 전선 규격(예 : km당 저항)에서 획득할 수 있으며, 모선 임피던스는 모선에 대한 누적된 계측 데이터(예: 전압/전류 센싱값)로부터 구할 수 있으며(이를 위해 개폐기에 설치된 센서들로부터 전압/전류/위상을 획득할 수 있다.), 지락경로 임피던스는 예컨대 소정의 고정값(30옴)을 부여할 수 있다. 이때, 분석 목적에 따라서는, 상기 선로 임피던스를 구성하는 선로는 지락고장에 의해 단축될 수 있으며, 단축된 만큼 상기 선로 임피던스 즉, 등가 임피던스는 줄어들 수도 있다. 선로의 임피던스는 선로가 깔릴때의 구축 규격에 의해 정상적인 경우에는 고정된 값을 가진다.
다음 Step 2(S230)에서 고장회로를 해석하는데, 도 3과 상기 수학식 1을 바탕으로 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하고, 도 4 및 상기 수학식 2 내지 6에 이르는 일련의 과정을 바탕으로 전류원에 의한 고장전류 및 선로전류를 계산할 수 있다.
다음 Step 3(S240)에서 모선 전압 및 선로전류 계산하는데, 앞서 계산된 고장전류, 선로전류 및 상기 수학식 7과 8을 이용하여, 전압원과 전류원에 의해 모선에 가압되는 전압을 각각 계산할 수 있다.
다음 Step 4(S250)는 개별상 개별전원에 대한 상술한 계산 결과들을 중첩시키는 것으로, 상기 수학식 10을 바탕으로 상기 계산결과들을 서로 중첩시켜 인버터 기반 분산형전원의 계통연계에 따른 최종적인 고장전류, 선로전류, 그리고 모선전압을 산출할 수 있다.
도 13은 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행할 수 있는 배전망 통합 관리 시스템을 도시한다.
도시된 바와 같이, 배전망 통합 관리 시스템은 휴전작업 배전 계획 서버(100), 외부의 배전자동화 시스템(200), 배전자동화 통신망(300) 및 배전선로(400)를 포함한다. 또한, 휴전작업 배전 계획 서버(100)에 연결되어 사용자에게 시스템 감시 및 제어를 위한 인터페이스를 제공하는 각종 사용자 단말(500)을 포함할 수 있다.
휴전작업 배전 계획 서버(100)는 배전자동화 시스템(200)으로부터 필요한 각종 정보를 취득하여 휴전작업 전환 작업을 미리 시뮬레이션하고 그 결과를 반영하여 작업지시서나 배전망 개선 계획서를 작성한다. 구체적으로, 휴전작업 배전 계획 서버(100)는 배전계통 시스템 정보, 변전계통 시스템 정보, 변압기 용량정보 등을 이용하여 작업예정일의 부하예측, 수동개폐기 구간부하 및 변전소간 연계시 루프조류 등을 계산할 수 있다.
배전자동화 시스템(200)은 변전소 및 이와 연결되는 배전망을 보호, 감시 및 제어하고 데이터를 저장, 관리하는 각종 서버 및 데이터베이스를 포함한다. 구체적으로, 배전자동화 시스템(200)은 배전망의 보호, 감시 및 제어를 목적으로 배전선로(400)의 적정위치에 설치된 변전소 차단기(410), 배전선로용 차단기(430), 배전선로용 개폐기(440), 변전소 단말장치(420) 및 배전자동화 단말장치(450) 등의 정보를 수집한다. 이를 위해, 배전자동화 시스템(200)은 배전 자동화 통신망(300)을 이용하여 배전선로(400) 상의 각각의 장치와 연결되어 정보를 송수신할 수 있다.
또한, 배전자동화 시스템(200)은 변전 운영 서버(210), 배전 자동화 서버(230) 및 이와 연동되는 변전 운영정보 DB(220), 배전계통 연결정보 DB(240) 및 구간부하 DB(250) 등을 포함할 수 있다.
변전 운영 서버(210)에는 변전설비의 운전을 수행하는 변전자동화 시스템(SCADA) 및 계통정보 및 부하정보를 저장하는 변전소 운전결과 관리시스템(SOMAS) 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해 변전계통의 보호, 감시 및 제어를 수행한다.
배전자동화 서버(230)는 각 기기의 개폐 상태와 전압, 전류 등의 전력 정보를 배전 자동화 통신망(300)을 통해 수집하여 배전망의 현재 상태와 전력 흐름을 감시할 수 있다.
또한, 배전자동화 서버(230)는 운영자의 제어명령을 배전자동화 통신망(300)을 경유하여 배전선로(400) 상에 설치된 배전자동화 단말장치(450) 및 배전선로용 개폐기(440)에 전달하여 배전선로용 개폐기(440)를 투입 또는 개방함으로써 작업 과부하 및 고장에 따른 선로의 변경 및 부하전환 운전을 수행할 수 있다.
배전자동화 서버(230)는 배전설비의 운전을 수행하는 배전자동화 메인 서버 및 배전계통정보 및 이력 정보 등을 저장하는 배전자동화 이력 서버 등을 포함할 수 있다.
변전 운영정보 DB(220)는 변전소 인출 부하정보, 변전소 계통정보 및 변전소 차단기 운전정보 등을 저장, 관리할 수 있다.
배전계통 연결정보 DB(240)는 배전계통 연결정보, 선종정보, 금장정보 및 구간 변압기용량정보 등을 저장, 관리할 수 있다.
구간부하 DB(250)는 자동화개폐기 부하전류 정보, 시간별 부하전류 정보, 최대부하정보, 최소부하정보 및 평균 부하정보 등을 저장, 관리할 수 있다.
사용자 단말(500)은 휴전작업에 관련되는 다양한 사용자들에게 필요한 조작 관리 인터페이스를 제공한다. 이러한 사용자 단말(500)은 시공 부서, 검토 부서, 설비관리 부서 및 기타 사용자들에게 제공될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법은 도 13에 도시한 배전망 통합 관리 시스템 중에서, 배전 자동화 서버(700) 및 배전 계획 서버(100)에서 수행될 수 있다.
도 13의 상기 배전 계획 서버(100)에서 수행되는 경우, 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법은, 미리 지락고장에 대하여 시뮬레이션하고 지락고장이 발생하는 경우 적응적이 우수한 전력망을 설계하는데 이용될 수 있다.
도 14는 이러한 방식으로 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행하는 배전 계획 서버를 도시한다.
도시한 배전 계획 서버(100)는, 대상 전력망을 시뮬레이션하는데 필요한 정보들을 수집하는 사전데이터 수집부(110); 상기 전력망의 지락고장 발생 상황을 부여하는 지락고장 부여부(124); 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부(128); 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 예방 조치 방안을 작성하는 계획부(160)를 포함할 수 있다.
상기 사전데이터 수집부(110)는, 전력망에 설치된 각종 센서들의 센싱값들을 입력받는 장치나 상기 센싱값이 수집된 데이터 저장소에서 해당 값들을 독출하는 장치로 구현될 수 있으나, 후자인 경우가 일반적이다.
전력망에 대한 시뮬레이션을 위해, 상기 사전데이터 수집부(710)가 수집하는 사전 데이터는, 시뮬레이션 시나리오를 작성하는데 사용될 수 있고, 해당 시나리오에서 시뮬레이션을 수행하는데 사용될 수도 있다.
상기 지락고장 부여부(124)는 도 1의 S100 단계를 수행하며, 상기 지락고장 분석부(128)는 도 1의 S200 단계를 수행한다. 상기 지락고장 부여부(124)와 상기 지락고장 분석부(128)는 배전 계획 서버(100)의 연산 장치에 의해 실행되는 모듈로 구현될 수 있다.
상기 지락고장 부여부(124)는, 대상 전력망을 구성하는 선로/모선들에 대하여 지락고장일 경우의 조건들(예: 지락경로 임피던스, 선로 임피던스)을 부여할 수 있다.
상기 계획부(160)는 예방조치 마련의 관점에서 도 1의 S300 단계를 수행하며, 배전 계획 서버(100)의 연산 장치에 의해 실행되며, 배전 계획 서버(100)의 저장부에 계획을 기록하는 모듈로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 계획부(160)는, 예방조치로서, 시뮬레이션 상황에서 지락고장을 가정하여, 상기 S100 단계 및 S200 단계를 수행하고, 그 분석 결과에 따라 지락고장 발생시 원할하게 조치를 취할 수 있도록 전력망 개선(구축) 계획을 작성할 수 있다.
도 13의 상기 배전 자동화 서버에서 수행되는 경우, 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법은, 지락고장이 발생한 전력망에 대하여 필요한 대응 조치를 수행하는데 사용될 수 있다.
도 15는 이러한 방식으로 본 발명의 사상에 따른 전력망 고장 분석 처리 방법을 수행하는 배전 자동화 서버를 도시한다.
도시한 배전 자동화 서버(700)는, 대상 전력망이 운용되는 상태를 나타내는 운용 정보들을 수집하는 데이터 수집부(710); 상기 전력망의 지락고장 발생 및 발생 위치를 판단하는 지락고장 판단부(724); 상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부(728); 및 상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하여 실행하는 고장 조치부(760)를 포함할 수 있다.
상기 데이터 수집부(710)는 전력망에 설치된 각종 센서들의 센싱값들을 입력받는 장치나 상기 센싱값이 수집된 데이터 저장소에서 해당 값들을 독출하는 장치로 구현될 수 있다.
상기 지락고장 판단부(724)는 도 1의 S100 단계를 수행하며, 상기 지락고장 분석부(728)는 도 1의 S200 단계를 수행한다. 상기 지락고장 판단부(724)와 상기 지락고장 분석부(728)는 배전 자동화 서버(700)의 연산 장치에 의해 실행되는 모듈로 구현될 수 있다.
상기 고장 조치부(760)는 도 1의 S300 단계를 수행하며, 도 13의 배선선로(400)에 구비된 전력 설비들의 동작을 지시하는 모듈로 구현될 수 있다.
상기 데이터 수집부(710)는, 대상 전력망의 다수 지점들에 위치한 개폐기들에 설치된 센서들의 센싱값을 수집할 수 있다.
상기 지락고장 판단부(724)는, 상기 수집된 센싱값들을 모니터링하다가, 급격한 전압 및/또는 전류의 변동이 소정 기준을 초과하면 지락고장으로 판단한다. 또한, 상기 지락 고장 판단부(724)는, 상기 급격한 전압/전류 변동이 보고된 지점 및 부근 지점의 전압 및/또는 전류의 센싱값 등 관련 지표들을 분석하는 방식으로 지락고장 위치를 식별할 수 있다.
예컨대, 상기 고장 조치부(760)는, 긴급 조치 필요성 여부 판단하거나, 긴급 조치를 취해야 할 시간을 판단할 수 있다.
예컨대, 상기 고장 조치부(760)는, 상기 지락고장에 대한 대응조치로서, 지락고장이 발생한 전력망에 대한 전력 공급을 차단하거나, 다른 전력망으로의 부하 전환을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분석한 지락전류가 소정 기준값을 넘는 경우 해당 지락고장 지점에 대한 전력 공급 경로를 차단하거나, 또는, 지락고장 지점 및/또는 주변 전력망에서의 해당 모선 전압이 소정 기준값에 미달하는 경우 다른 전력망으로 부하전환할 수 있다.
예컨대, 상기 고장 조치부(760)는, 대응조치에 대한 지원으로서 긴급 조치(전력 차단 or 부하 전환 등)의 필요성을 판단하거나, 긴급 조치를 시작해야 할 시간을 산정하여, 관리자에게 알람할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 배전 계획 서버
110 : 사전데이터 수집부 124 : 지락고장 부여부 128 : 지락고장 분석부 160 : 계획부
700 : 배전 자동화 서버
710 : 데이터 수집부 724 : 지락고장 판단부
728 : 지락고장 분석부 760 : 고장 조치부

Claims (11)

  1. 전력망의 지락고장 발생 및 위치를 인지하는 단계;
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계; 및
    상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계
    를 포함하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지락고장 발생/위치 인지 단계는,
    선로 또는 모선의 전압 또는 전류의 변동 정도가 소정의 기준값을 넘으면 전력망의 지락고장 발생으로 인지하는 단계; 및
    상기 선로 및 상기 모선에 설치된 개폐기들에 설치된 센서들의 센싱값으로부터 상기 인지된 지락고장의 발생 위치를 파악하는 단계
    를 포함하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 단계는,
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계;
    상기 선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계
    를 포함하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 테브난 전압원에 의한 고장전류는 하기 수학식에 따라 산출하며,
    Figure pat00089

    (여기서,
    Figure pat00090
    : 도 3의 모선의 고장 전 전압,
    Figure pat00091
    ,
    Figure pat00092
    ,
    Figure pat00093
    : 모선의 정상분, 역상분, 영상분 구동점 임피던스,
    Figure pat00094
    : 고장 임피던스)
    상기 노턴 전류원에 의한 고장전류는 하기 수학식에 따라 산출하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
    Figure pat00095

    (여기서,
    Figure pat00096
    : 정상 전류,
    Figure pat00097
    : 역상 전류,
    Figure pat00098
    : 영상 전류,
    Figure pat00099
    : 대칭성분 고장전류)
  5. 제3항에 있어서,
    상기 테브난 전압원에 의한 선로 전압은 하기 수학식에 따라 산출하며,
    Figure pat00100

    (
    Figure pat00101
    ,
    Figure pat00102
    ,
    Figure pat00103
    : 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬,
    Figure pat00104
    ,
    Figure pat00105
    ,
    Figure pat00106
    : 영상전류, 정상전류, 역상전류)
    상기 노턴 전류원에 의한 선로 전압은 하기 수학식에 따라 산출하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
    Figure pat00107

    (
    Figure pat00108
    : 영상분, 정상분, 역상분 모선 임피던스 행렬,
    Figure pat00109
    : 대칭성분 고장전류)
  6. 제3항에 있어서,
    상기 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압은 하기 수학식에 따라 산출하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
    Figure pat00110

    (
    Figure pat00111
    : 전압원에 의한 선로전류,
    Figure pat00112
    : 전류원에 의한 선로전류,
    Figure pat00113
    : 전압원에 의한 고장전류,
    Figure pat00114
    : 전류원에 의한 고장전류
    Figure pat00115
    : 전압원에 의한 선로전압,
    Figure pat00116
    : 전류원에 의한 선로전압)
  7. 제3항에 있어서,
    상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하는 단계에서는,
    상기 지락고장에 대한 대응조치로서, 지락고장이 발생한 전력망에 대한 전력 공급을 차단하거나, 다른 전력망으로의 부하 전환을 수행하는 전력망 고장 분석 처리 방법.
  8. 대상 전력망이 운용되는 상태를 나타내는 운용 정보들을 수집하는 데이터 수집부;
    상기 전력망의 지락고장 발생 및 발생 위치를 판단하는 지락고장 판단부;
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부; 및
    상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 조치 방안을 결정하여 실행하는 고장 조치부
    를 포함하는 배전 자동화 서버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지락고장 분석부는,
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계;
    선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계를 포함하는 분석 방법을 수행하는 배전 자동화 서버.
  10. 대상 전력망을 시뮬레이션하는데 필요한 정보들을 수집하는 사전데이터 수집부;
    상기 전력망의 지락고장 발생 상황을 부여하는 지락고장 부여부;
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 등가 회로 및 테브난 등가 회로를 구성하고, 상기 등가 회로들의 계산 결과들을 중첩시키는 방식으로 상기 전력망에 대한 상기 지락고장에 영향을 분석하는 지락고장 분석부; 및
    상기 분석 결과로부터 상기 지락고장에 대한 예방 조치 방안을 작성하는 계획부
    를 포함하는 배전 계획 서버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지락고장 분석부는,
    상기 전력망에 포함된 각 전원들에 대하여 노턴 전류원 또는 테브난 전압원으로 규정하는 단계;
    선로의 등가 임피던스 및 지락경로의 등가 임피던스를 규정하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류를 산출하는 단계;
    상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 선로전압을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 상기 각 노턴 전류원 및 테브난 전압원에 의한 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 중첩하여, 최종적인 고장전류 및 선로전류, 선로전압을 결정하는 단계를 포함하는 분석 방법을 수행하는 배전 계획 서버.
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