KR20210154016A - 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210154016A
KR20210154016A KR1020200071104A KR20200071104A KR20210154016A KR 20210154016 A KR20210154016 A KR 20210154016A KR 1020200071104 A KR1020200071104 A KR 1020200071104A KR 20200071104 A KR20200071104 A KR 20200071104A KR 20210154016 A KR20210154016 A KR 20210154016A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
failure data
power system
failure
busbar
data processing
Prior art date
Application number
KR1020200071104A
Other languages
English (en)
Inventor
소순영
서승현
강대언
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200071104A priority Critical patent/KR20210154016A/ko
Publication of KR20210154016A publication Critical patent/KR20210154016A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/26Special purpose or proprietary protocols or architectures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 변전소별 보호 대상 모선에 설치되고, 보호 대상 모선 및 보호 대상 모선에 연결된 전력계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하는 복수의 모선 보호 IED(Intelligent Electronic Device), 복수의 모선 보호 IED 각각과 통신하여 고장 데이터를 취득하여 저장하는 복수의 고장 데이터 수집 서버, 및 복수의 고장 데이터 수집 서버와 통신하여 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석하는 중앙 서버를 포함한다.

Description

모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법{POWER SYSTEM FAULT DATA HANDLING SYSTEM, APPARATUS AND METHOD USING BUS PROTECTIVE RELAY}
실시예는 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고장 데이터 수집 서버가 탑재된 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모선 보호반은 변전소에서 전력을 공급하는 모선에 고장 발생 시 해당 모선에 접속된 전력 공급원(Feeder)(선로, 변압기 등)의 차단기를 개방시켜 고장을 제거하는 보호 계전기이다. 이중 모선으로 구성된 변전소의 경우 보호 계전기는 어느 한 모선에 고장 발생 시 해당 모선에 연결된 차단기를 개방시켜 고장 파급을 방지하고, 고장이 발생하지 않은 건전한 다른 모선으로 절체하여 전력을 공급할 수 있도록 한다.
고장 기록 장치는 전력 설비에 고장 발생 시 고장 데이터를 자동으로 기록하는 장치이다. 고장 기록 장치는 변전소에 연결된 전력 공급원의 전압 및 전류를 감시하고, 고장이나 계통 동요 발생 시 일정 시간 고장 파형을 고장 데이터로 기록하여 고장을 분석할 수 있도록 한다.
보호 계전기는 보호하는 대상 설비(예컨대, 송전선로 보호반, 변압기 보호반) 하나만 감시하나, 고장 파급 사고와 같이 변전소 복합 고장 발생 시 보호 설비들의 보호 협조 관계 및 정/오동작 여부를 종합적으로 판별하기 위해 중요 개소에 모든 선로가 입력되는 고장 기록 장치를 별도로 설치하기도 한다.
최근 에너지 수요가 증가함에 따라 전력 계통도 다양하고 복잡하게 증가되고 있다. 선로나 전력 설비 사고 시 신속하게 고장을 복구하고, 전력 계통을 빠르게 안정시키기 위해서는 고장 데이터를 분석하여 고장 위치를 신속하게 파악하는 것이 중요하다. 이에, 최근 보호 계전기도 고장 데이터를 기록하고, 파일 형태(*.cfg 및 *.dat 확장자)로 고장 데이터를 저장하고 있다.
고장이 발생하여 고장 기록 장치나 보호 계전기에 고장 데이터가 기록되면 도 1에 도시된 바와 같이, 관리자 단말의 원격 접속을 통해 고장 데이터를 수신할 수도 있다. 송전선로 보호 계전기의 경우 고장 위치 계산도 가능하며, 원격 접속 시 고장 상과 고장 위치에 대한 정보도 제공할 수 있다.
그런데, 이와 같은 고장 정보를 즉시 제공받기 위해서는 수많은 변전소 및 각 변전소에 위치한 다수의 보호 계전기에 실시간으로 접속되어 있어야 가능하다. 최대한 신속하게 고장 데이터를 제공받기 위해 최근의 고장 기록 장치는 고장 데이터를 자동으로 중앙 서버에 전송하거나, 디지털 변전소의 경우 모든 지능형 전자 장치(Intelligent Electronic Device, 이하 IED)의 고장 데이터를 변전소 상위 시스템으로 자동 저장되도록 하고 있다.
그러나, 디지털 변전소가 아닌 일반 변전소의 경우 원격에서 보호 계전기에 접속하여 고장 데이터를 제공받아야 한다. IED 타입의 보호 계전기의 경우 디지털 변전소와 같은 형태의 상위 시스템을 갖추면 고장 데이터를 상위 서버로 자동 전송되게 할 수 있으나, 이를 구현하기 위해서는 일반 변전소의 모든 IED의 IEC 61850 기능을 활성화시키고, 모두 상위 서버에 연결해야 하므로 시스템 구축이 복잡하다. 또한, 고장 기록 장치를 전 개소에 설치하는 경우 설치 및 유지 비용이 증가한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0043788호(2015.04.23)
실시예는 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 전류 차동형 모선 보호 IED에서 보호 대상 모선 및 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하고, 기록된 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버를 통해 중앙 서버로 자동으로 전송함으로써 신속하게 고장 데이터 처리를 할 수 있는 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 실시예의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 시스템은 변전소별 보호 대상 모선에 설치되고, 상기 보호 대상 모선 및 상기 보호 대상 모선에 연결된 전력계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하는 복수의 모선 보호 IED(Intelligent Electronic Device); 상기 복수의 모선 보호 IED 각각과 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하여 저장하는 복수의 고장 데이터 수집 서버; 및 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석하는 중앙 서버를 포함한다.
여기에서, 상기 모선 보호 IED는 상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간의 차동 전류와 상기 보호 대상 모선의 전압을 기반으로 상기 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지한다.
여기에서, 상기 모선 보호 IED는 상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인 경우 상기 전력계통의 고장으로 감지한다.
여기에서, 상기 전류 값은 상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 입력되는 값이다.
여기에서, 상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고, 상기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 약 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는 임계 전류 값은 약 1.5A이다.
여기에서, 상기 복수의 모선 보호 IED 및 고장 데이터 수집 서버는 IEC 61850 통신망을 통해 접속된다.
여기에서, 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버는 대응하는 상기 모선 보호 IED와 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 접속하여 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하고, 상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장한다. 여기에서, 상기 미리 설정된 주기는 약 5초이다.
여기에서, 상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 근거리 통신망을 통해 접속된다. 상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 접속하여 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하고, 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장한다. 여기에서, 상기 미리 설정된 주기는 약 60초이다.
실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치는 보호 대상 모선의 전류 값 및 전압 값을 기반으로 상기 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지하는 모선 내부 고장 감지부; 상기 보호 대상 모선에 접속된 전력 계통의 전류 값을 기반으로 상기 전력 계통의 고장을 감지하는 모선 외부 고장 감지부; 상기 보호 대상 모선의 내부 고장 및 상기 전력 계통의 고장이 감지된 경우 상기 고장에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 기록하는 고장 기록부; 및 상기 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버에 전송하는 통신부를 포함한다.
실시예는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치를 제공하고, 이러한 전력계통 고장 데이터 처리 장치는, 보호 대상 모선의 전류 값 및 전압 값을 기반으로 상기 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지하는 모선 내부 고장 감지부; 상기 보호 대상 모선에 접속된 전력 계통의 전류 값을 기반으로 상기 전력 계통의 고장을 감지하는 모선 외부 고장 감지부; 상기 보호 대상 모선의 내부 고장 및 상기 전력 계통의 고장이 감지된 경우 상기 고장에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 기록하는 고장 기록부; 및 상기 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버에 전송하는 통신부를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 모선 내부 고장 감지부는, 상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간에 차동 전류가 발생하고 상기 보호 대상 모선의 전압이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인 경우, 상기 보호 대상 모선의 내부 고장으로 감지한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 모선 외부 고장 감지부는 상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인 경우 상기 전력계통의 고장으로 감지한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 전력계통의 전류 값은 상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 입력되는 값이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고, 기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 약 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는, 임계 전류 값은 약 1.5A이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 통신부는 IEC 61850 통신망을 통해 상기 고장 데이터 수집 서버와 통신한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 고장 데이터 수집 서버는, 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 통신부를 통해 상기 고장 기록부에 접속하여 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하고, 상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 미리 설정된 주기는 약 5초이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 고장 데이터 수집 서버는 중앙 서버와 근거리 통신하여 상기 고장 데이터를 상기 중앙 서버에 전송한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 중앙 서버는, 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 고장 데이터 수집 서버에 접속하여 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하고, 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 장치의, 상기 미리 설정된 주기는 약 60초이다.
실시예는 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 제공하고, 이러한 전력계통 고장 데이터 처리 방법은, 변전소별 보호 대상 모선에 설치된 복수의 모선 보호 IED가 상기 보호 대상 모선 및 상기 보호 대상 모선에 연결된 전력계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하는 단계; 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 대응하는 상기 복수의 모선 보호 IED와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하는 단계; 및 중앙 서버가 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득 및 분석하는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 보호 대상 모선의 고장을 감지하는 단계는 상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간의 차동 전류가 발생하고, 상기 보호 대상 모선의 전압이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 전력계통의 고장을 감지하는 단계는 상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 상기 전력계통의 전류 값을 입력받는 단계; 및 상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고, 상기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 약 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는 임계 전류 값은 약 1.5A이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 상기 고장 데이터를 취득하는 단계는, 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 대응하는 상기 모선 보호 IED에 접속하는 단계; 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 대응하는 상기 모선 보호 IED에 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하는 단계; 및 상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 모선 보호 IED로부터 상기 고장 데이터를 수신 받는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 미리 설정된 주기는 약 5초이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각은 대응하는 모선 보호 IED와 IEC 61850 통신망을 통해 통신한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 중앙 서버가 상기 고장 데이터를 취득하는 단계는, 상기 중앙 서버가 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 고장 데이터 수집 서버에 접속하는 단계; 상기 중앙 서버가 상기 고장 데이터 수집 서버에 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하는 단계; 및 상기 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터 수집 서버로부터 상기 고장 데이터를 수신 받는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 미리 설정된 주기는 약 60초이다.
또한, 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법의, 상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 근거리 통신망을 통해 통신한다.
실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법은 전류 차동형 모선 보호 IED에서 보호 대상 모선 및 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하고, 기록된 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버를 통해 중앙 서버로 자동으로 전송함으로써 신속하게 고장 데이터 처리를 할 수 있다.
도 1은 일반적인 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 모선 보호 IED를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 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.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 시스템(1)은 복수의 모선 보호 IED(100), 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 및 중앙 서버(300)를 포함한다. 여기에서, 복수의 모선 보호 IED(100) 각각은 변전소(A, B, C, D) 별로 배치되고, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200)는 복수의 모선 보호 IED(100) 각각에 대응하여 탑재된다. 모선 보호 IED(100) 및 고장 데이터 수집 서버(200)는 하나의 모선 보호반으로 구성될 수 있다.
변전소(A, B, C, D)는 모선(bus), 전송선로, 변압기 및 차단기를 포함하고, 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선에 설치된다. 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선에 내부 고장 발생시 차단기를 개방 상태로 전환한다. 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호 IED(100)는 전류 차동 방식을 이용하는 보호 계전기로서, 보호 대상 모선의 내부 고장 및 보호 대상 모선에 연결된 외부의 전력 계통의 고장을 감지하여 고장 기록 장치의 역할을 수행한다.
고장 기록 장치는 아날로그 채널과 디지털 채널로 구성되고, 아날로그 채널에는 모선 전압, 전력 공급원(Feeder)의 상전류 등의 전압 및 전류가 입력되고, 디지털 채널에는 차단기의 투입/개방 상태, 보호 계전기의 동작 상태 등 접점의 온/오프(on/off) 상태가 입력된다. 선로에 고장 발생 시 고장 발생 선로는 전류가 급격하게 증가하고, 전압이 강하된다. 또한, 보호 계전기가 동작하여 고장 발생 선로의 차단기를 개방 상태로 전환한다. 고장 기록 장치는 고장 발생 선로에서 일어나는 일련의 동작 상태를 일정 시간 기록하여 고장의 종류(단락, 지락 등)와 보호 설비가 적합하게 동작하였는지 여부를 분석한다.
일반 변전소에 기설치된 전류 차동 방식의 모선 보호반은 보호 대상 모선에 연결된 모든 전력 계통의 전류, 전압과 접점의 동작 상태를 입력 받고 있으므로, 본 발명의 실시예는 모선 보호 IED(100)를 전류 차동 방식을 적용하는 IED 타입의 모선 보호반을 이용하되, 보호 대상 모선뿐만 아니라 보호 대상 모선에 연결된 외부 전력 계통의 고장도 감지하도록 로직을 추가하여 고장 기록 장치와 같이 사용한다. 본 발명의 실시예에서는 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통이 송전선로 및 변압기를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하며, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 전력 계통이 보호 대상 모선에 연결된 다른 외부 전력 계통을 포함할 수도 있다.
여기에서, IED는 변전소 자동화를 위한 지능형 전자 장치를 의미하며, 변전소 자동화의 핵심 통신 기술인 국제 표준 IEC 61850에 의해 인증이 이루어진 지능형 전자 장치이다. IEC 61850은 전세계적으로 사용되는 변전소 자동화용 통신 표준으로서, IED 기기 간이나 운영 시스템 간 시스템 안정성을 높이고 호환성을 확대하는데 활용하는 핵심 신기술에 대한 국제 표준 인증이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호 IED(100)는 IEC 61850에 의한 통신 규격에 따라 데이터를 송수신할 수 있는 지능형 전자 장치이다.
구체적으로, 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선에 연결된 모든 전력 계통의 전류 및 전압 값을 입력 받아 보호 대상 모선의 내부 고장 및 보호 대상 모선에 연결된 외부 전력 계통의 고장을 감지한다. 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선의 내부 고장이나 보호 대상 모선에 연결된 외부 전력 계통의 고장이 감지되면 고장으로 감지된 일정 구간의 전류 파형을 고장 데이터로 기록한다.
여기에서, 모선 보호 IED(100)에 입력되는 보호 대상 모선 및 전력 계통의 전류 값은 보호 대상 모선 및 전력 계통에 설치된 계기용 변류기(CT, Current Transformer)로부터 측정된 값이고, 전압 값은 보호 대상 모선 및 전력 계통에 설치된 계기용 변압기(PT, Potential Transformer)로부터 측정된 값일 수 있다. 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 모선 보호 IED(100)가 계기용 변류기 및 계기용 변압기를 포함하고, 계기용 변류기 및 계기용 변압기를 통해 전류 값 및 전압 값을 측정할 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 전류 차동 방식으로 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지하고, 내부 고장이 감지될 경우 차단기를 동작시킨다. 전류 차동 방식은 보호 대상 모선에 유입되는 전류와 유출되는 전류 간에 차동 전류가 발생할 경우 보호 대상 모선의 내부 고장으로 감지하는 방식이다.
이와 같이, 전류 차동 방식으로 보호 대상 모선의 내부 고장을 판단하는 경우 오동작 가능성이 있으므로, 모선 보호 IED(100)는 전류 차동 방식 및 보호 대상 모선의 전압을 이용하여 보호 대상 모선의 내부 고장을 판단한다. 즉, 모선 보호 IED(100)는 차동 전류가 발생하고, 보호 대상 모선의 전압이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인 경우 보호 대상 모선의 내부 고장으로 감지할 수 있다. 예컨대, 임계 전압 값은 약 0.8PU로 설정될 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 미리 설정된 임계 전류 값을 기준으로 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 고장을 감지한다. 여기에서, 임계 전류 값은 전력 계통별로 설정될 수 있다.
예컨대, 154kV 송전선로의 경우 2000:5 사양의 계기용 변류기(CT)에 대한 2차측 정격 전류의 약 1.5배인 약 7.5A를 임계 전류 값으로 설정할 수 있다. 또한, 변압기의 경우 2차 측 모선 고장까지 감지하도록 고려하면 변압기 2차 측으로 약 6000~7000A의 전류가 흐르므로 고장으로 판단하기 위해, 2000:5 사양의 계기용 변류기(CT)의 2차 측 전류 기준으로 임계 전류 값을 약 1.5A로 설정할 수 있다. 이러한 임계 전류 값은 변전소 여건별로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 모선 보호 IED(100)는 전력 계통에 대해 미리 설정된 임계 전류 값 이상의 과전류를 감지하여 전력 계통의 고장을 감지할 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선 및 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 고장이 감지되는 경우 고장이 감지된 구간에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 생성할 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 고장 데이터 수집 서버(200)와 통신하여 고장 데이터를 자동으로 고장 데이터 수집 서버(200)에 전송한다. 여기에서, 모선 보호 IED(100)는 IEC 61850 통신망(400)을 통해 고장 데이터 수집 서버(200)와 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 고장 데이터 수집 서버(200)로부터 고장 데이터 요청을 수신하고, 직전에 수신된 고장 데이터 요청 이후에 생성된 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버(200)에 전송한다. 즉, 모선 보호 IED(100)는 고장 데이터 수집 서버(200)로부터 고장 데이터 요청을 수신할 때마다 새로 생성된 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버(200)에 전송할 수 있다.
복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 대응하는 모선 보호 IED(100)와 통신하여 고장 데이터를 취득하여 저장한다. 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 미리 설정된 주기마다 모선 보호 IED(100)에 고장 데이터 요청을 전송하고, 고장 데이터 요청에 대응하는 고장 데이터를 수신하여 저장한다. 여기에서, 미리 설정된 주기는 약 5초일 수 있다.
즉, 고장 데이터 수집 서버(200)는 IEC 61850 기반의 통신망을 통해 대응하는 모선 보호 IED(100)와 직접 연결되고, 오토폴링(autopolling) 기능을 이용하여 약 5초에 한 번씩 고장 데이터의 생성 유무를 검사하고, 새로운 고장 데이터 생성 시 해당 고장 데이터를 수집하여 저장한다. 고장 데이터 수집 서버(200)는 모선 보호 IED(100) 하나만 단독으로 연결되어 있으므로, 오토폴링 주기를 짧게 설정할 수 있다. 오토폴링 주기는 짧게 설정할수록 고장 데이터를 보다 신속하게 수집할 수 있으나, 모선 보호 IED(100) 및 고장 데이터 수집 서버(200)의 처리 능력을 고려하여 설정할 수 있다.
즉, 디지털 변전소에서 모든 IED가 상위 시스템에 IEC 61850 통신망을 통해 실시간으로 통신하는 것과 같이, 모선 보호 IED(100)와 고장 데이터 수집 서버(200)가 실시간으로 통신하여 고장 데이터 수집 서버(200)에 고장 데이터가 자동으로 전송된다. 본 발명의 실시예는 디지털 변전소와 달리 모선 보호 IED(100) 하나만 연결하여 고장 데이터를 전송하므로 고장 데이터 수집 서버(200)를 소형 컴퓨터로 구현할 수 있다.
복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 수집한 고장 데이터를 중앙 서버(300)에 자동으로 전송한다. 복수의 고장 데이터 수집 서버(200)는 중앙 서버(300)로부터 고장 데이터 요청을 수신하고, 직전에 수신된 고장 데이터 요청 이후에 수집한 고장 데이터를 중앙 서버(300)에 전송할 수 있다.
여기에서, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 모선 보호 IED(100)와 중앙 서버(300) 간의 상이한 통신 방식을 호환 처리한다. 즉, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 모선 보호 IED(100)에서 이용하는 IEC 61850 통신망과 중앙 서버(300)에서 이용하는 근거리(Local Area Network, LAN) 통신망 사이의 데이터 통신을 중계하는 중계 서버의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각은 모선 보호 IED(100)와 중앙 서버(300)가 직접 연결될 때 발생할 수 있는 보안 문제를 방지한다. 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각이 고장 데이터를 기반으로 고장점의 임피던스를 계산하여 고장 위치를 중앙 서버(300)에 제공할 수도 있다. 이 경우 보다 더 신속하게 중앙 서버(300)에 고장 정보를 제공할 수 있다.
중앙 서버(300)는 복수의 변전소를 관리하는 호스트 서버 장치로서, 복수의 고장 데이터 수집 서버(200)와 통신하여 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석하여 고장 위치를 검출한다. 중앙 서버(300)는 복수의 고장 데이터 수집 서버(200)와 근거리 통신망(500)을 통해 통신하고, 미리 설정된 주기마다 복수의 고장 데이터 수집 서버(200) 각각에 고장 데이터 요청을 전송하고, 각 고장 데이터 수집 서버(200)로부터 고장 데이터 요청에 대응하는 고장 데이터를 수신하여 저장한다. 여기에서, 미리 설정된 주기는 약 60초일 수 있다.
즉, 중앙 서버(300)는 오토폴링 기능을 이용하여 약 60초에 한 번씩 고장 데이터의 생성 유무를 검사하고, 새로운 고장 데이터 생성 시 해당 고장 데이터를 수집하여 저장한다. 여기에서, 오토폴링 주기는 중앙 서버(300)에 접속하는 고장 데이터 수집 서버(200)의 개수에 따라 설정될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 모선 보호 IED를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호 IED(100)는 모선 내부 고장 감지부(110), 모선 외부 고장 감지부(120), 고장 기록부(130), 통신부(140) 및 제어부(150)를 포함한다. 모선 내부 고장 감지부(110)는 보호 대상 모선의 전류 값 및 전압 값을 기반으로 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지한다. 모선 내부 고장 감지부(110)는 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간에 차동 전류가 발생하고, 보호 대상 모선의 전압 값이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인 경우 보호 대상 모선의 내부 고장으로 감지한다. 여기에서, 임계 전압 값은 약 0.8PU로 설정될 수 있다.
모선 외부 고장 감지부(120)는 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 전류 값을 기반으로 전력 계통의 고장을 감지한다. 여기에서, 전류 값은 전력 계통에 설치된 계기용 변류기(CT)로부터 입력된 값이다. 모선 외부 고장 감지부(120)는 전력 계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인 경우 전력 계통의 고장으로 감지할 수 있다.
여기에서, 임계 전류 값은 전력 계통별로 설정될 수 있다. 예컨대, 154kV 송전선로의 경우 2000:5 사양의 계기용 변류기(CT)에 대한 2차측 정격 전류의 약 1.5배인 약 7.5A를 임계 전류 값으로 설정할 수 있다. 또한, 변압기의 경우, 2차 측 모선 고장까지 감지하도록 고려하면 변압기 2차 측으로 약 6000~7000A의 전류가 흐르므로 고장으로 판단하기 위해. 2000:5 사양의 계기용 변류기(CT)의 2차 측 전류 기준으로 임계 전류 값을 약 1.5A로 설정할 수 있다. 이러한 임계 전류 값은 변전소 여건 별로 다르게 설정될 수 있다.
고장 기록부(130)는 모선 내부 고장 감지부(110) 및 모선 외부 고장 감지부(120)로부터 고장이 감지되는 경우 고장에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 기록한다. 고장 기록부(130)는 고장 데이터를 저장하는 데이터베이스를 포함할 수 있다.
통신부(140)는 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버(200)에 전송한다. 통신부(140)는 고장 데이터 수집 서버(200)와 IEC 61850 통신망을 통해 통신할 수 있다.
제어부(150)는 모션 보호 IED(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 모선 내부 고장 감지부(110), 모선 외부 고장 감지부(120), 고장 기록부(130) 및 통신부(140) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 4에서, 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 방법은, 먼저 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통에 고장이 발생한다(단계 S100), 모선 보호 I ED(100)는, 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선 및 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 전류 및 전압 값을 감시하여 고장 여부를 판단(단계 S110)한다. 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선 및 전력 계통에 설치된 계기용 변류기(CT)로부터 전류 값을 입력받고, 계기용 변압기(PT)로부터 전압 값을 입력받을 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선에 유입되는 전류 값과 유출되는 전류 값 간의 차동 전류가 발생하고, 보호 대상 모선의 전압 값이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인 경우 보호 대상 모선에 내부 고장이 발생한 것으로 판단한다.
또한, 모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우 해당 전력 계통에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 예컨대, 모선 보호 IED(100)는 송전선로의 전류 값이 약 7.5A 이상인 경우 송전선로에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 변압기의 전류 값이 약 1.5A 이상인 경우 변압기에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
모선 보호 IED(100)는 보호 대상 모선이나 보호 대상 모선에 연결된 전력 계통에 고장이 발생한 것으로 판단되면, 고장 발생 구간에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 기록한다(단계 S120).
그 다음, 고장 데이터 수집 서버(200)는 미리 설정된 주기마다 모선 보호 IED(100)에 접속한다(단계 S130). 이때, 고장 데이터 수집 서버(200)와 모선 보호 IED(100)는 IEC 61850 통신망을 통해 접속될 수 있다. 고장 데이터 수집 서버(200)는 모선 보호 IED(100)에 접속되면 모선 보호 IED(100)의 고장 데이터 기록 유무를 검출(단계 S140)한다.
고장 데이터 수집 서버(200)는 모선 보호 IED(100)의 고장 데이터 기록이 검출되면, 모선 보호 IED(100)에 고장 데이터가 기록된 경우 모선 보호 IED(100)로부터 해당 고장 데이터를 수신 받아 저장한다(단계 S150).
그 다음, 중앙 서버(300)는 미리 설정된 주기마다 고장 데이터 수집 서버(200)에 접속한다(단계 S160). 이때, 중앙 서버(300)와 고장 데이터 수집 서버(200)는 근거리 통신망을 통해 접속될 수 있다. 중앙 서버(300)는 고장 데이터 수집 서버(200)에 접속되면 고장 데이터 수집 서버(200)의 고장 데이터 수집 유무를 검출한다(단계 S170).
검출 결과, 고장 데이터 수집 서버(200)에 새로운 고장 데이터가 수집된 경우 중앙 서버(300)는 고장 데이터 수집 서버(200)로부터 해당 고장 데이터를 수신받아 저장 및 분석한다(단계 S180).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 방법을 도시한 도면이다.
도 5에서, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통 고장 데이터 처리 방법은 일반 변전소별로 설치된 모선 보호 IED(100)에 고장 데이터 수집 서버(200)를 탑재하여 중앙 서버(300)로 고장 데이터를 자동으로 전송한다. 즉, 본 발명의 실시예는 모선 보호 IED(100)로 보호 대상 모선의 내부 고장 및 보호 대상 모선에 연결된 외부의 전력 계통 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하고, 오토폴링 방식으로 모선 보호 IED(100)에 기록된 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버(200)를 통해 중앙 서버(300)에 자동으로 전송할 수 있다. 이로 인해, 중앙 서버(300)는 신속하게 고장 위치를 파악할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 154kV 전 변전소에 설치된 전류 차동 방식의 모선 보호 IED(100)를 이용하기 때문에 기존의 모선 보호 IED의 동작에 영향을 미치지 않고 고장 기록 장치의 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 고장 기록 장치를 설치할 필요없이 모선 보호 IED(100)로 외부 전력 계통의 고장 기록이 가능하다.
그리고, 모선 보호반 내에 고장 데이터 수집 서버(200)를 탑재하여 모선 보호 IED(100)에 기록된 고장 데이터를 중앙 서버(300)로 자동 전송되도록 함으로써 모선 보호 IED(100)의 성능 개선만으로 154kV 변전소에 설치된 고장 기록 장치의 대체할 수 있다. 또한, 계측기용 변류기 입력을 제공받는 고장 기록 장치보다 계전기용 변류기(CT) 입력을 제공받는 모선 보호 IED(100)를 이용함으로써 고장 데이터의 신뢰도가 향상된다.
이상에서, 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 실시예의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 이하의 청구범위에서 정의하고 있는 실시예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 실시예의 권리범위에 속하는 것이다.
따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시로서 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
100: 모선 보호 IED
200: 고장 데이터 수집 서버
300: 중앙 서버

Claims (32)

  1. 변전소별 보호 대상 모선에 설치되고, 상기 보호 대상 모선 및 상기 보호 대상 모선에 연결된 전력계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하는 복수의 모선 보호 IED(Intelligent Electronic Device);
    상기 복수의 모선 보호 IED 각각과 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하여 저장하는 복수의 고장 데이터 수집 서버; 및
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석하는 중앙 서버
    를 포함하는 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모선 보호 IED는, 상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간의 차동 전류와 상기 보호 대상 모선의 전압을 기반으로 상기 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지하는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모선 보호 IED는 상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인 경우 상기 전력계통의 고장으로 감지하는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전류 값은 상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 입력되는 값인, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고,
    상기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는 임계 전류 값은 1.5A인, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모선 보호 IED 및 고장 데이터 수집 서버는 IEC 61850 통신망을 통해 접속되는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버는, 대응하는 상기 모선 보호 IED와 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 접속하여 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하고, 상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장하는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 5초인, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 근거리 통신망을 통해 접속되는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 접속하여 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하고, 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장하는, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 60초인, 전력계통 고장 데이터 처리 시스템.
  12. 보호 대상 모선의 전류 값 및 전압 값을 기반으로 상기 보호 대상 모선의 내부 고장을 감지하는 모선 내부 고장 감지부;
    상기 보호 대상 모선에 접속된 전력 계통의 전류 값을 기반으로 상기 전력 계통의 고장을 감지하는 모선 외부 고장 감지부;
    상기 보호 대상 모선의 내부 고장 및 상기 전력 계통의 고장이 감지된 경우 상기 고장에 대응하는 전류 파형을 고장 데이터로 기록하는 고장 기록부; 및
    상기 고장 데이터를 고장 데이터 수집 서버에 전송하는 통신부
    를 포함하는 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모선 내부 고장 감지부는, 상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간에 차동 전류가 발생하고 상기 보호 대상 모선의 전압이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인 경우, 상기 보호 대상 모선의 내부 고장으로 감지하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 모선 외부 고장 감지부는 상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인 경우 상기 전력계통의 고장으로 감지하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전력계통의 전류 값은 상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 입력되는 값인, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고,
    상기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는, 임계 전류 값은 1.5A인 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 통신부는 IEC 61850 통신망을 통해 상기 고장 데이터 수집 서버와 통신하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 고장 데이터 수집 서버는, 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 통신부를 통해 상기 고장 기록부에 접속하여 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하고, 상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 5초인 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 고장 데이터 수집 서버는 중앙 서버와 근거리 통신하여 상기 고장 데이터를 상기 중앙 서버에 전송하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 중앙 서버는, 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 고장 데이터 수집 서버에 접속하여 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하고, 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터를 취득하여 저장 및 분석하는, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 60초인, 전력계통 고장 데이터 처리 장치.
  23. 변전소별 보호 대상 모선에 설치된 복수의 모선 보호 IED(Intelligent Electronic Device)가 상기 보호 대상 모선 및 상기 보호 대상 모선에 연결된 전력계통의 고장을 감지하여 고장 데이터를 기록하는 단계;
    복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 대응하는 상기 복수의 모선 보호 IED와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득하는 단계; 및
    중앙 서버가 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 통신하여 상기 고장 데이터를 취득 및 분석하는 단계
    를 포함하는 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 보호 대상 모선의 고장을 감지하는 단계는
    상기 보호 대상 모선에 흐르는 유입 전류 및 유출 전류 간의 차동 전류가 발생하고, 상기 보호 대상 모선의 전압이 미리 설정된 임계 전압 값 이하인지 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 전력계통의 고장을 감지하는 단계는
    상기 전력계통에 설치된 계기용 변류기로부터 상기 전력계통의 전류 값을 입력받는 단계; 및
    상기 전력계통의 전류 값이 미리 설정된 임계 전류 값 이상인지 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 전력계통은 송전선로 및 변압기를 포함하고,
    상기 송전선로에 대응하는 임계 전류 값은 7.5A이고, 상기 변압기에 대응하는 임계 전류 값은 1.5A인, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 상기 고장 데이터를 취득하는 단계는
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 대응하는 상기 모선 보호 IED에 접속하는 단계;
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각이 대응하는 상기 모선 보호 IED에 상기 고장 데이터의 기록 유무를 검출하는 단계; 및
    상기 고장 데이터가 기록된 경우 상기 모선 보호 IED로부터 상기 고장 데이터를 수신 받는 단계
    를 포함하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 5초인 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 복수의 고장 데이터 수집 서버 각각은 대응하는 모선 보호 IED와 IEC 61850 통신망을 통해 통신하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 중앙 서버가 상기 고장 데이터를 취득하는 단계는
    상기 중앙 서버가 오토폴링 방식으로 미리 설정된 주기마다 상기 고장 데이터 수집 서버에 접속하는 단계;
    상기 중앙 서버가 상기 고장 데이터 수집 서버에 상기 고장 데이터의 저장 유무를 검출하는 단계; 및
    상기 고장 데이터가 저장된 경우 상기 고장 데이터 수집 서버로부터 상기 고장 데이터를 수신 받는 단계
    를 포함하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기는 60초인, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 중앙 서버는 상기 복수의 고장 데이터 수집 서버와 근거리 통신망을 통해 통신하는, 전력계통 고장 데이터 처리 방법.
KR1020200071104A 2020-06-11 2020-06-11 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법 KR20210154016A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200071104A KR20210154016A (ko) 2020-06-11 2020-06-11 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200071104A KR20210154016A (ko) 2020-06-11 2020-06-11 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210154016A true KR20210154016A (ko) 2021-12-20

Family

ID=79034101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200071104A KR20210154016A (ko) 2020-06-11 2020-06-11 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210154016A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150043788A (ko) 2013-10-15 2015-04-23 한국전력공사 송전선로 고장정보 출력장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150043788A (ko) 2013-10-15 2015-04-23 한국전력공사 송전선로 고장정보 출력장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2457304B1 (en) Protective relay monitoring system and method of comparing behavior patterns
CN102064612B (zh) 继电保护状态检修系统及检修方法
RU2622473C2 (ru) Способ и устройство обслуживания электрической установки
EP3001535B1 (en) Protection control system for process bus, merging unit, and computation device
KR101476234B1 (ko) Iec 61850 표준을 기반으로 하는 변전소 네트워크의 진단 시스템
KR20090122508A (ko) 구스 메시지 검출 장치 및 그 방법
US20020080539A1 (en) Loop restoration scheme for distribution feeders
Apostolov Efficient maintenance testing in digital substations based on IEC 61850 edition 2
CN104795804A (zh) 一种继电保护辅助监控处理系统及其处理方法
US11056877B2 (en) Method and system for feeder protection in electrical power network
Dolezilek Case study of a large transmission and distribution substation automation project
Ko A self-isolation method for the HIF zone under the network-based distribution system
KR101151559B1 (ko) 파급정전 검출 장치 및 이를 이용한 파급정전 관리 시스템 및 방법
KR20210154016A (ko) 모선 보호반을 이용한 전력계통 고장 데이터 처리 시스템, 장치 및 방법
CN115980438A (zh) 变电站双母线电能计量电压获取方法及系统
Zin et al. The utilization of digital fault recorders in protection system analysis on Tenaga Nasional Berhad transmission system
KR101113181B1 (ko) 파급정전 검출 장치 및 이를 이용한 파급정전 관리 시스템 및 방법
Zeynivand et al. Direct identification of Multi-Hidden failures in main distance relays of transmission systems
Apostolov et al. Maintenance testing of multifunctional distance protection ieds
Davidson et al. Automating the analysis and management of Power System Data using Multi-agent Systems Technology
CN114899944B (zh) 通讯管理机
KR20180023661A (ko) 정전 관리 장치 및 방법
Rajagopal et al. Effective utilization of SCADA for substation protection and control applications
Kezunovic Use of intelligent techniques for analysis of faults and protective relay operations
Nebera et al. Main drivers and regulatory development proposals for relaying protection monitoring

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination