KR20210057363A - 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20210057363A
KR20210057363A KR1020190144040A KR20190144040A KR20210057363A KR 20210057363 A KR20210057363 A KR 20210057363A KR 1020190144040 A KR1020190144040 A KR 1020190144040A KR 20190144040 A KR20190144040 A KR 20190144040A KR 20210057363 A KR20210057363 A KR 20210057363A
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harmonic
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harmonic impedance
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권도훈
이승렬
고은영
서상수
이종주
정구형
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한국전기연구원
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G—PHYSICS
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    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/20—Measurement of non-linear distortion

Abstract

본 발명은 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력 계통으로 기본 주파수의 전원을 인가하면서 임피던스를 계산하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 계통에 대한 계통 축약 없이 전체 계통 모선에 대한 모델링을 거쳐 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 계산할 수 있는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에서는, 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템이, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받는 입력치 입력 단계; 및 상기 입력치에 따른 고조파 범위에 포함되는 각 고조파 차수에 대하여 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하며, 상기 고조파 임피던스 산출 단계는, 전력 계통에 포함되는 각 모선에서의 구성 요소들에 대하여 상기 각 고조파 차수에 따른 모델링 파라미터를 산출하는 모델링 파라미터 산출 단계; 상기 타겟 계통 모선에 대한 고장 전류를 산출하는 고장 전류 산출 단계; 및 상기 고조파 차수에 따른 상기 타겟 계통 모선에서의 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법을 개시한다.

Description

전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템 {METHDO AND SYSTEM FOR CALCULATING HARMONIC IMPEDANCE IN POWER SYSTEM}
본 발명은 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력 계통으로 기본 주파수의 전원을 인가하면서 임피던스를 계산하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 계통에 대한 계통 축약 없이 전체 계통 모선에 대한 모델링을 거쳐 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 계산할 수 있는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에 관한 것이다.
종래에는 여러 제약에 의하여 통상적으로 전력 계통에서의 고조파 임피던스를 구하기 위하여, 계통 구성 요소들의 임피던스는 그대로 두고 기본 주파수 이외의 주파수를 가지는 전원을 인가하면서 고조파 임피던스를 계산하였다.
보다 구체적으로, 종래에는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 전자기 과도(Electro-Magnetic Transient) 해석 프로그램을 이용해, 계통 구성 요소들에 대한 등가 임피던스에 대하여 기본 주파수(예를 들어, 60Hz) 이외의 주파수(예를 들어, 2차 고조파 주파수인 120Hz)의 전원을 인가하면서 고조파 임피던스를 계산하였다.
나아가, 종래에는 전력 계통에 대한 고조파 임피던스를 해석하고자 하는 경우, PSS/E(Power System Simulator/Emulator) 등 전력 시스템 해석 프로그램의 계통 데이터를 이용하여 임피던스를 계산하고자 하는 타겟 계통 모선 주변에 대한 모델링을 수행하고 나머지 계통은 등가 모델로 축약하는 작업을 선행하게 된다.
이어서, PSCAD(Power System Computer Aided Design) 등에서 상기 모델링된 데이터를 이용하여 고조파 차수에 해당하는 전원을 인가하여 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 계산하게 된다.
이에 따라, 종래에는 전력 계통에 대한 고조파 임피던스를 계산하기 위해서는 PSS/E와 함께 PSCAD 등 추가적인 툴이 필요하게 되고, 또한 타겟 계통 모선 이외의 계통에 대한 축약 과정이 수행되어야 하며, 나아가 계산 시간도 오래 걸리는 문제가 따르게 된다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2012-0058708호 (2012.06.08)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 모선에 대한 축약 과정을 거치지 않고 전체 모선에 대한 모델링을 통해 보다 정확하고 빠르게 임피던스를 산출할 수 있는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 아래에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법은, 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템이, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받는 입력치 입력 단계; 및 상기 입력치에 따른 고조파 범위에 포함되는 각 고조파 차수에 대하여 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하며, 상기 고조파 임피던스 산출 단계는, 전력 계통에 포함되는 각 모선에서의 구성 요소들에 대하여 상기 각 고조파 차수에 따른 모델링 파라미터를 산출하는 모델링 파라미터 산출 단계; 상기 타겟 계통 모선에 대한 고장 전류를 산출하는 고장 전류 산출 단계; 및 상기 고조파 차수에 따른 상기 타겟 계통 모선에서의 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 입력치 입력 단계에서는, 상기 타겟 계통 모선에 대한 정보, 최대 고조파 차수에 대한 정보, 계통 부하 모델 종류에 대한 정보 및 케이블 고려 여부에 대한 정보 중 하나 이상을 입력 받을 수 있다.
또한, 상기 모델링 파라미터 산출 단계는, 상기 고조파 차수에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출하는 제1 단계; 상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하는 제2 단계; 상기 고조파 차수에 따른 병렬 설비 모델 임피던스를 산출하는 제3 단계; 및 상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하는 제4 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모델링 파라미터 산출 단계의 상기 제1 내지 제4 단계는 병렬적으로 처리될 수 있다.
나아가, 상기 제2 단계에서는, 상기 입력치에 따라 케이블을 고려하거나 고려하지 않고 선로 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제4 단계에서는, 상기 입력치에 따른 부하 모델을 사용하여 상기 부하 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
또한, 상기 고조파 임피던스 산출 단계에서는, 상기 계통의 전체 모선에 대한 모델링을 거쳐 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있다.
또한, 상기 고조파 임피던스 산출 단계에서는, 상기 계통으로 기본 주파수의 전원을 인가하면서 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에서는, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 모선에 대한 축약 과정을 거치지 않고 전체 모선에 대한 모델링을 통해 보다 정확하고 빠르게 임피던스를 산출할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 고조파 임피던스 계산 방법을 예시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 순서도를 예시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 고조파 임피던스 산출 단계에 대한 구체적인 순서도를 예시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 모델링 파라미터 산출 단계에 대한 구체적인 순서도를 예시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템의 구성도를 예시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 구체적인 구성예를 도시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
아래에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템에 대한 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 차례로 설명한다.
먼저, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 순서도가 도시되어 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법에서는, 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템(100)이, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받는 입력치 입력 단계(S100) 및 상기 입력치에 따른 고조파 범위에 포함되는 각 고조파 차수에 대하여 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계(S200)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고조파 임피던스 산출 단계(S200)는, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 전력 계통에 포함되는 각 모선에서의 구성 요소들에 대하여 상기 각 고조파 차수에 따른 모델링 파라미터를 산출하는 모델링 파라미터 산출 단계(S210), 상기 타겟 계통 모선에 대한 고장 전류를 산출하는 고장 전류 산출 단계(S220) 및 상기 고조파 차수에 따른 상기 타겟 계통 모선에서의 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계(S230)를 포함할 수 있다.
나아가, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 모델링 파라미터 산출 단계(S210)는, 상기 고조파 차수에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출하는 제1 단계(S211), 상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하는 제2 단계(S212), 상기 고조파 차수에 따른 병렬 설비 모델 임피던스를 산출하는 제3 단계(S213) 및 상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하는 제4 단계(S214)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법에서는, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 모선에 대한 축약 과정을 거치지 않고 전체 모선에 대한 모델링을 통해 보다 정확하고 빠르게 임피던스를 산출할 수 있게 된다.
또한, 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템(100)의 구성도의 구성도를 예시하고 있다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템(100)은, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받는 입력 모듈(110), 전력 계통에 포함되는 각 모선에서의 구성 요소들에 대하여 상기 각 고조파 차수에 따른 모델링 파라미터를 산출하는 모델링 모듈(120) 및 상기 타겟 계통 모선에 대한 고장 전류를 산출하고 상기 고조파 차수에 따른 상기 타겟 계통 모선에서의 고조파 임피던스를 산출하는 계산 모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템(100)을 각 구성 별로 나누어 보다 자세하게 살핀다.
먼저, 상기 입력치 입력 단계(S100)에서는, 상기 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템(100)의 입력부(110)가 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받게 된다.
이때, 상기 입력치 입력 단계(S100)에서는, 상기 타겟 계통 모선에 대한 정보(예를 들어, 타겟 계통 모선을 특정하기 위한 식별 정보 등), 최대 고조파 차수에 대한 정보(예를 들어, 고조파 차수의 범위나 최대치(h_max)), 계통 부하 모델 종류에 대한 정보(예를 들어, 직렬 연결(series connected), 병렬 연결(parallel connected), 집중 파라미터(Lumped parameter), CIGRE (국제전력망회의) 모델 등 부하 모델의 종류(load_model)) 및 케이블 고려 여부에 대한 정보(예를 들어, 지상선 외에 지하 등에 매립되는 케이블을 추가 고려할 것인지 여부 등) 중 하나 이상을 입력 받아, 상기 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 모델링 파라미터 산출 단계(S210)는, 상기 고조파 차수에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출하는 제1 단계(S211), 상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하는 제2 단계(S212), 상기 고조파 차수에 따른 병렬 설비 모델 임피던스를 산출하는 제3 단계(S213) 및 상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하는 제4 단계(S214)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 단계(S211)에서는 상기 고조파 차수에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출하게 된다.
또한, 상기 제2 단계(S212)에서는 상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하게 된다.
이때, 상기 제2 단계(S212)에서는, 상기 입력치에 따라 케이블을 고려하거나 고려하지 않고 선로 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2 단계(S212)에서는, 상기 입력치 입력 단계(S100)에서 입력된 케이블 고려 여부에 대한 정보, 즉 지상선 외에 지하 등에 매립되는 케이블을 추가 고려할 것인지 여부 등에 대한 입력치를 고려하여 상기 케이블을 고려하거나 제외하여 상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제3 단계(S213)에서는 상기 고조파 차수에 따른 병렬 설비 모델 임피던스를 산출하게 된다. 이에 따라, 상기 제3 단계(S213)에서는 무효 전력 보상 설비(예를 들어, SVC) 등 병렬 설비에 대하여 고주파 차수에 따른 임피던스를 산출하게 된다.
나아가, 상기 제4 단계(S214)에서는 상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하게 된다.
이때, 상기 제4 단계(S214)에서는, 상기 입력치에 따른 부하 모델을 사용하여 상기 부하 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제4 단계(S214)에서는, 상기 입력치 입력 단계(S100)에서 입력된 계통 부하 모델 종류에 대한 정보, 즉 직렬 연결(series connected), 병렬 연결(parallel connected), 집중 파라미터(Lumped parameter), CIGRE (국제전력망회의) 모델 등 부하 모델의 종류(load_model) 등에 대한 입력치를 고려하여 선택된 부하 모델을 적용해 상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출할 수 있다.
나아가, 상기 모델링 파라미터 산출 단계(S210)의 상기 제1 내지 제4 단계는 병렬적으로 처리될 수 있으며, 이를 위하여 상기 모델링 모듈(120)은 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 병렬 처리할 수 있는 구조를 구비하여 보다 효율적으로 모델링 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템(100)에서, 상기 고조파 임피던스 산출 단계(S200)에서는, 상기 계통의 전체 모선에 대한 모델링을 거쳐 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있다.
나아가, 상기 고조파 임피던스 산출 단계(S200)에서는, 상기 계통으로 고조파의 전원을 인가하는 것이 아니라, 기본 주파수(예를 들어, 60Hz)의 전원을 인가하면서 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템(100)에서는, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 모선에 대한 축약 과정을 거치지 않고 전체 모선에 대한 모델링을 통해 보다 정확하고 빠르게 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있게 된다.
또한, 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법의 구체적인 순서도를 예시하고 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템(100)의 구체적인 동작을 보다 자세하게 살핀다.
먼저, S310 단계에서는, 입력 모듈(110) (도 6의 (A))이 타겟 계통 모선에 대한 정보, 최대 고조파 차수에 대한 정보(h_max), 계통 부하 모델 종류에 대한 정보(load_model) 및 케이블 고려 여부에 대한 정보(Cable)를 입력 받게 된다.
다음으로, S320 단계에서는, 고조파 차수(h)가 상기 최대 고조파 차수 보다 작거나 같은지 여부를 판단하게 된다.
또한S330 단계에서는 모선 인덱스(ibus)가 전력 계통의 최대 모선 인덱스보다 작거나 같은지 판단하게 된다.
이어서, 모델링 모듈(120)(도 6의 (B))에서는, 각 고조파 차수(h)에 따른 발전기 모델 임피던스(S341), 선로 모델 임피던스(S342a ~ S342c), 병렬 설비 모델 임피던스(S343), 부하 모델 임피던스(S344a ~ S344e)를 산출하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 S341 단계에서는 상기 고조파 차수(h)에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출한다.
또한, 상기 S342a 단계에서는 상기 케이블 고려 여부에 대한 정보(Cable)에 대한 입력치에 따라 케이블을 고려하여 상기 고조파 차수(h)에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하거나(S342b), 케이블을 고려하지 않고 상기 고조파 차수(h)에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하게 된다(S342c).
또한, 상기 S343 단계에서는 상기 고조파 차수(h)에 따른 병렬설비 모델 임피던스를 산출한다.
또한, 상기 S344a 단계에서는 상기 계통 부하 모델 종류에 대한 정보(load_model)에 대한 입력치에 따라 직렬 연결(Series connected) 모델을 적용하여 고조파 차수(h)에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하거나(S344b), 병렬 연결(Parallel connected) 모델을 적용하여 고조파 차수(h)에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하거나(S344c), CIGRE (국제전력망회의) 모델을 적용하여 고조파 차수(h)에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하거나(S344c), 집중 파라미터(Lumped parameter) 모델을 적용하여 고조파 차수(h)에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하게 된다(S344d).
이어서, S350 단계에서는 상기 모선 인덱스(ibus)를 1 증가시킨 후(ibus = ibus + 1), 상기 증가된 모선 인덱스에 대하여 상기 모델링 모듈(120)이 모델링 과정(S341 ~ S344e)을 반복하도록 하게 된다.
이에 따라, 전력 계통의 전체 모선에 대한 모델링 작업이 완료되면, S360 단계에서 상기 고조파 차수(h)에 대하여 타겟 계통 모선에서의 고장 전류를 계산하게 된다.
따라서, S370 단계에서는, 상기 고조파 차수(h)에 따른 계통 고조파 임피던스를 산출할 수 있다.
나아가, S380 단계에서는 상기 고조파 차수(h)를 1차수 증가시킨 후(h = h + 1), 상기 증가된 고조파 차수에 대하여 상기 모델링 과정과 고조파 임피던스 계산 과정(S341 ~ S370)을 반복하도록 하여 전체 고조파 차수에 대한 고조파 임피던스를 산출할 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법 및 시스템(100)에서는, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선 이외의 모선에 대한 축약 과정을 거치지 않고 전체 모선에 대한 모델링을 통해 보다 정확하고 빠르게 고조파 임피던스를 산출할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템
110 : 입력 모듈
120 : 모델링 모듈
130 : 계산 모듈

Claims (8)

  1. 전력 계통 고조파 임피던스 계산 시스템이, 임피던스를 산출하고자 하는 타겟 계통 모선의 임피던스를 계산하기 위한 입력치를 입력 받는 입력치 입력 단계; 및
    상기 입력치에 따른 고조파 범위에 포함되는 각 고조파 차수에 대하여 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하며,
    상기 고조파 임피던스 산출 단계는,
    전력 계통에 포함되는 각 모선에서의 구성 요소들에 대하여 상기 각 고조파 차수에 따른 모델링 파라미터를 산출하는 모델링 파라미터 산출 단계;
    상기 타겟 계통 모선에 대한 고장 전류를 산출하는 고장 전류 산출 단계; 및
    상기 고조파 차수에 따른 상기 타겟 계통 모선에서의 고조파 임피던스를 산출하는 고조파 임피던스 산출 단계;를 포함하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력치 입력 단계에서는,
    상기 타겟 계통 모선에 대한 정보, 최대 고조파 차수에 대한 정보, 계통 부하 모델 종류에 대한 정보 및 케이블 고려 여부에 대한 정보 중 하나 이상을 입력 받는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모델링 파라미터 산출 단계는,
    상기 고조파 차수에 따른 발전기 모델 임피던스를 산출하는 제1 단계;
    상기 고조파 차수에 따른 선로 모델 임피던스를 산출하는 제2 단계;
    상기 고조파 차수에 따른 병렬 설비 모델 임피던스를 산출하는 제3 단계; 및
    상기 고조파 차수에 따른 부하 모델 임피던스를 산출하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모델링 파라미터 산출 단계의 상기 제1 내지 제4 단계는 병렬적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 단계에서는,
    상기 입력치에 따라 케이블을 고려하거나 고려하지 않고 선로 모델 임피던스를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제4 단계에서는,
    상기 입력치에 따른 부하 모델을 사용하여 상기 부하 모델 임피던스를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고조파 임피던스 산출 단계에서는,
    상기 계통의 전체 모선에 대한 모델링을 거쳐 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고조파 임피던스 산출 단계에서는,
    상기 계통으로 기본 주파수의 전원을 인가하면서 상기 타겟 계통 모선에 대한 고조파 임피던스를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 고조파 임피던스 계산 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113820541A (zh) * 2021-09-30 2021-12-21 北京妙微科技有限公司 一种基于改进变系数回归的系统谐波阻抗估计方法
KR20230068486A (ko) * 2021-11-10 2023-05-18 전남대학교산학협력단 아크 모델링 방법, 아크를 동반한 단선 결함 검출 방법 및 이를 적용한 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120058708A (ko) 2010-11-30 2012-06-08 차덕수 전력계통의 과도현상 해석방법 및 전력계통의 과도현상 해석용 시뮬레이션 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120058708A (ko) 2010-11-30 2012-06-08 차덕수 전력계통의 과도현상 해석방법 및 전력계통의 과도현상 해석용 시뮬레이션 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113820541A (zh) * 2021-09-30 2021-12-21 北京妙微科技有限公司 一种基于改进变系数回归的系统谐波阻抗估计方法
CN113820541B (zh) * 2021-09-30 2023-09-15 北京妙微科技有限公司 一种基于改进变系数回归的系统谐波阻抗估计方法
KR20230068486A (ko) * 2021-11-10 2023-05-18 전남대학교산학협력단 아크 모델링 방법, 아크를 동반한 단선 결함 검출 방법 및 이를 적용한 장치

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