KR20220040275A - 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법 - Google Patents

보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220040275A
KR20220040275A KR1020200123252A KR20200123252A KR20220040275A KR 20220040275 A KR20220040275 A KR 20220040275A KR 1020200123252 A KR1020200123252 A KR 1020200123252A KR 20200123252 A KR20200123252 A KR 20200123252A KR 20220040275 A KR20220040275 A KR 20220040275A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
operation information
information
protection device
fault current
unit
Prior art date
Application number
KR1020200123252A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102485149B1 (ko
Inventor
홍성규
이종관
김기성
박태순
조태희
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 KR1020200123252A priority Critical patent/KR102485149B1/ko
Publication of KR20220040275A publication Critical patent/KR20220040275A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102485149B1 publication Critical patent/KR102485149B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

IPAS(Intergrated Protection Assistance System), NDIS(New Distribution Information System), DAS(Distribution Automation System)과 같은 전력계통 모니터링 및 제어 시스템에서 획득한 실시간 전력계통 정보를 이용하여, 배전선로에서 고장 발생 시 발생하는 고장전류를 계산하고, 보호기기의 동작 정보를 자동으로 계산하여 각 보호기기에 전송하는 보호기기 동작정보 자동 설정하는 기술을 제시한다.

Description

보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법 {System and Method for automatically setting operation information of protective equipments}
다양한 실시 예는 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
공장, 상가, 주택 및 농가에 전기를 공급하기 위해서는 발전, 송전, 변전, 배전 선로를 거쳐 전기를 공급하게 된다. 현재 한국전력에서는 발전운영시스템은 EMS(Energy Management System), 송변전운영시스템은 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition), 배전운영시스템은 DAS(Distribution Automation System)와 NDIS(New Distribution Infomation System)를 이용하여 전력계통을 운영하고 있다. 이때 특고압 배전선로의 전력을 차단 및 개폐하기 위하여 차단기, 리크로져, 개폐기, COS(cut out switch) 등을 사용하고 있다. 보호기기는 자기 부하 측에서 고장이 발생하면 스스로 개방되어 건전구간을 고장구간으로부터 분리시켜 고장으로 인한 피해를 축소시키는 역할을 한다. 차단기, 리크로져 등 보호기기의 원활한 동작을 위해서는 배전선로 고장시를 대비하여 보호구간의 최대 및 최소 고장전류를 계산하여 보호기기 동작을 설정한다. 현재 보호기기는 자동 또는 수동으로 운영되며 자동운전의 경우는 DAS를 통해 원격에서 제어 및 감시를 하고, 수동은 현장에서 제어한다. 또한, 보호기기의 최초 동작정보는 운영자가 계산식에 의하여 각종 정보를 활용하여 계산하여 입력한다. 이러한 경우에, 운영자의 실수로 인하여 계산의 오류가 발생할 수 있어 오정보가 설정될 수 있다. 또한, 배전선로 계통변경이 발생하는 경우, 보호기기의 동작정보를 재계산하여 설정을 하여야 하는데 이러한 변경 정보를 누락하는 경우가 발생하여 보호기기의 오동작 또는 미동작으로 정전으로 사회적 손실이 발생하고 있다.
종래 보호기기 동작정보의 설정은 운영자의 실수로 계산의 오류가 발생하거나, 배전선로의 계통변경을 반영하지 못하여 보호기기의 오동작을 야기하는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 이러한 문제점들을 해소하기 위하여, 다양한 실시 예들은 전력계통의 정보를 실시간으로 반영하여 보호기기의 동작정보를 자동으로 계산하여 설정하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전력계통의 실시간 정보를 수집하여 실시간으로 제공하는 정보부, 상기 정보부로부터 제공받은 상기 전력계통의 실시간 정보에 기초하여 보호기기의 동작정보를 결정하는 동작정보 설정 장치, 상기 동작정보 설정 장치에서 결정한 동작 정보에 따라 동작하는 복수의 보호기기를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한,상기 정보부는 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부, 배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부 및 배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1정보부는 IPAS(Intergrated Proctection Assistance System)를 포함하고, 상기 제 2정보부는 NDIAS(new distribution information system)를 포함하고, 상기 제 3정보부는 DAS(distributio automation system)를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보 설정 장치는 상기 정보부에 의해 제공받은 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 고장전류 계산부, 상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 동작정보 계산부 및 상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 전송하는 동작정보 전송부를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 고장전류 계산부는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보 계산부는 설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보 전송부는 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보 설정 장치는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것인, 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 동작정보 설정 장치가 보호기기의 동작정보를 자동으로 설정하는 방법에 있어서, 전력계통의 실시간 정보를 실시간으로 획득하는 단계, 상기 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 단계, 상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 단계, 상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 전력계통의 실시간 정보를 획득하는 단계는 IPAS(Intergrated Proctection Assistance System), NDIAS(new distribution information system), DAS(distribution automation system) 등으로부터 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스, 배전선로 임피던스 정보, 배전선로부하 정보를 획득하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 고장전류를 계산하는 단계는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보를 계산하는 단계는 설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계는 상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 단계를 포함하는 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 9항 내지 제 13항 중 어느 하나의 방법에 따른 동작을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체을 제공할 수 있다.
배전선로에서 계통변경이 발생하더라도 이를 실시간으로 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.
또한, 운영자의 실수로 인한 계산의 오류에 따른 보호기기의 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 별도의 장치를 구비하지 않고 자동으로 보호기기의 동작정보를 설정을 수행할 수 있다.
또한, 배전선로 정전을 예방하고 감소시킬 수 있다.
또한, 배전선로 정전 감소를 통한 회사 이미지 제고, 고객 민원 예방, 시스템운영자의 업무 부담을 경감할 수 있다.
또한, 배전선로 정전 예방에 따른 회사의 전력 판매 손실과 고객의 영업 손실을 예방할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른, 본 발명이 제시하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치의 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치가 보호기기 개별로 동작정보를 계산하는 화면을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치가 복수의 보호기기를 일괄하여 동작정보를 계산한 화면을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 또는 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.
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.
우선 본 명세서에서 사용되는 용어들에 대하여 간략히 설명한다.
DAS(Distribution Automation System)는 배전 자동화 시스템으로, 배전선로에 설치되어 있는 배전선로 자동화용 단말장치에서 취득한 배전설비의 현장 정보(상태 정보, 전류, 전압, 고장유무 등)를 통신장치를 통해 실시간으로 주장치에 제공하여 배전선로를 실시간으로 모니터링 및 원격제어할 수 있는 시스템이다.
NDIS(New Distribution Information System)은 신배전정보시스템으로, 전국의 배전설비를 데이터베이스로 구축하고, 지리정보시스템(GIS)을 활용해 계획, 설계, 공사, 설비관리 등을 수행하는 토탈 업무시스템이다.
IPAS(Intergrated Protection Assistance System)는 송전선로 등 전력계통을 모니터링 및 원격제어하는 계통보호 통합지원 시스템이다.
%임피던스(Percent Impedance)란 변압기 권선에 정격전류가 흐를 때 발생되는 변압기 내부 전압강하와 정격전압과의 비율로, 전력계통의 관점에서는 전체 계통의 임피던스 중 특정 유닛 자체의 임피던스 비율을 의미한다.
D/L는 “distribution Line”의 약자로, 배전선로를 의미한다.
R/C는 “recloser“의 약자로, 보호기기에 포함되는 리크로져를 의미한다.
S/S는 “Sub station”의 약자로, 변전소를 의미한다.
OCR는 “over current relay“의 약자로, 과전류 계전기를 의미한다.
OCGR는 “over current ground relay”의 약자로, 지락 과전류 계전기를 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른, 본 발명이 제시하는 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템을 도시한 도면이다. 보호기기 동작정보 자동 설정 시스템은 정보부(100), 동작정보 설정 장치(200) 및 복수의 보호기기(300)를 포함할 수 있다.
정보부(100)는 전력계통의 정보를 수집하여 동작정보 설정 장치(200)에 제공할 수 있다. 정보부(100)는 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부(110), 배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부(120), 배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부(130)를 포함할 수 있다. 제 1정보부(110)는 IPAS(Integrated Protection Assistance System)일 수 있고, 제 2정보부(120)는 NDIS(New Distribution Information System, 신배전정보시스템)일 수 있고, 제 3정보부(130)는 DAS(Distribution Automation System, 배전지능화시스템)일 수 있다. 정보부(100)는 실시간으로 변하는 전력계통의 정보들을 실시간으로 반영하여 동작정보 설정 장치(200)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 배전선로 계통변경이 발생하더라도 이를 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 고장전류 계산부(210), 동작정보 계산부(220) 및 동작정보 전송부(230)를 포함할 수 있다.
고장전류 계산부(210)는 제 1정보부(110), 제 2정보부(120) 및 제 3정보부(130)로부터 획득한 전원측 임피던스, 주변압기 임피던스, 배전선로 임피던스 등의 정보를 이용하여 배전계통의 고장 발생 시 발생하는 고장전류를 계산할 수 있다. 고장전류 계산부(210)는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시의 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산할 수 있다. 1선 지락 고장이란 3상 중 1상이 접지된 고장이며, 2선 지락 고장이란 3상 중 2상이 동시에 지락되는 고장이다. 2상 단락 고장은 3상 중 2상이 서로 단락되는 고장이고, 3상 단락 고장은 3상이 전부 단락되는 고장이다.
일 실시 예에 따르면, 3상 단락 전류의 계산식은 수학식 1로 정의될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에 따르면, 3상 단락 전류(
Figure pat00002
)는 기준전류와 고장회로의 정상 % 임피던스 (
Figure pat00003
)에 의하여 결정된다. 여기서 기준전류는,
Figure pat00004
이며, V는 선간전압인 22.9kV을 의미한다. 고장회로의 정상 % 임피던스는 100[MVA] 기준이며,
Figure pat00005
=
Figure pat00006
+
Figure pat00007
+
Figure pat00008
로 정의된다.
Figure pat00009
은 1차측 모선 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00010
은 주변압기 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이다. 따라서
Figure pat00011
+
Figure pat00012
는 계통 정상 % 임피던스(100[MVA] 기준)이고, 이는 2차측 모선 임피던스라고도 하며 송변전부서에서 제공하는 계통 임피던스는 1차측 모선임피던스와 주변압기 임피던스를 합한 값을 의미한다.
Figure pat00013
는 배전선로의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 1선 지락 고장전류 계산식은 수학식 2로 정의될 수 있다.
Figure pat00014
=
Figure pat00015
수학식 2에 따르면, 1선 지락 전류(
Figure pat00016
)는 기준전류와 고장회로의 정상 % 임피던스 (
Figure pat00017
)에 의하여 결정된다.
여기서,
Figure pat00018
=
Figure pat00019
+
Figure pat00020
+
Figure pat00021
이고,
Figure pat00022
=
Figure pat00023
,
Figure pat00024
=
Figure pat00025
+
Figure pat00026
+
Figure pat00027
이다.
Figure pat00028
은 1차측 모선 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00029
은 1차측 모선 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00030
은 주변압기의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00031
은 주변압기의 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00032
은 배전선로의 정상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고,
Figure pat00033
은 배전선로의 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이다. 따라서
Figure pat00034
+
Figure pat00035
는 계통 영상 %임피던스(100[MVA] 기준)이고, 이는 2차측 모선 임피던스라고도 하며 송변전부서에서 제공하는 계통 임피던스는 1차측 모선 임피던스와 주변압기 임피던스를 합한 값을 의미한다.
Figure pat00036
는 고장점 고장저항치로서 100[MVA] 기준으로 환산한 %임피던스로,
Figure pat00037
로 정의된다. 따라서 고장저항이 0Ω일 경우에는
Figure pat00038
이 되고, 고장저항이 30Ω일 경우에는
Figure pat00039
이 된다.
동작정보 계산부(220)는 고장전류 계산부(210)에서 계산한 값을 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.
동작정보 계산부(220)는 표 1 계산식에 의하여 동작정보 항목 값을 계산할 수 있다.
동작정보 항목 계산식
X 배수 (최대 부하전류 × 10) ÷ (최소동작전류) 이상 최소 규격값
최대 고장전류 Phase : R/C 설치점의 최대 3상 단락전류
Ground : R/C 설치점의 1선 지락 고장전류(0Ω 기준)
최소 고장전류 Phase : R/C 보호구간의 최소 2상 단락전류
Ground : R/C CB 보호구간의 최소 1선 지락 고장전류(30Ω 기준)
최대 부하전류 R/C 설치점 이후 구간 kVA) ÷ (D/L 총 kVA) × (D/L 최대 부하전류)
최대 Rating Phase : D/L OCR 최소동작전류
Ground : [(R/C 보호구간 최소 1선 지락 고장전류) × 0.5]와 D/L OCGR 최소동작 전류 중 작은 값
최소 Rating Phase : (R/C 설치점 최대 부하전류) × 2.8
Ground : (R/C 설치점 최대 부하전류) ÷ 3
순시 동작시간 Phase : R/C 설치점 최대 3상 단락전류시 R/C의 Phase 순시 동작시간
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락전류시 R/C의 Ground 순시 동작시간
지연 동작시간 Phase : R/C 설치점 최대 3상 단락전류시 R/C의 Phase 지연 동작시간
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락 전류시 R/C의 Ground 지연 동작시간
후비 기기 동작시간 Phase : R/C 설치점 최대 3상 단락전류시 D/L OCR의 지연 동작시간
Ground : R/C 보호구간 최소 1선 지락전류시 D/L OCGR의 한시 동작시간
협조 시간 D/L OCR과 R/C Phase간 협조 가능한 최소 시간차(10㎐)
잔여 시간 D/L OCR 총 동작시간 - R/C 총 동작시간
동작정보는 표 1에서 계산된 값을 이용하여 출력된 동작전류, PU배수, 순시 및 지연의 T-C 곡선, 동작횟수를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 계산부(220)는 상(phase)과 접지(ground)를 구분하여 최대 Rating 및 최소 Rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 동작시간, 지연동작시간, 후비기기 동작시간, 협조시간에 따른 T-C 곡선의 커브, 후비기기 동작시간, 협조 시간, 잔여 시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작정보를 검토하여 최적의 보호기기 동작정보를 산출할 수 있다. 동작정보 계산부(220)는 일정 주기를 설정하여 주기적으로 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 계산부(220)는 계산 결과를 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 운영자의 실수로 인한 계산의 오류에 따른 보호기기의 오동작을 방지할 수 있다.
동작정보 전송부(230)는 동작정보 계산부(220)에서 계산한 동작정보를 각 복수의 보호기기(300)에 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작정보 전송부(230)는 동작정보를 LTE(Long-Term Evolution), TRS(Trunked Radio System) 등의 통신방법으로 전송할 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 설정 장치(200)는 DAS(Distribution Automation System)에 포함된 것일 수 있다. 이에 따라, 별도의 장치를 구비하지 않고 자동으로 보호기기의 동작정보를 설정할 수 있다.
복수의 보호기기(300)는 차단기, 리크로저 등과 같이 전력계통에서 특고압 배전선로의 전력을 차단 및 개폐하기 위하여 사용되는 기기일 수 있다. 복수의 보호기기(300)는 자기 부하 측에서 고장이 발생하면 스스로 개방되어 건전구간을 고장구간으로부터 분리시켜 고장으로 인한 피해를 축소시키는 역할을 한다. 복수의 보호기기(300)는 동작정보 전송부(230)에서 획득한 동작정보에 따라 동작할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)의 보호기기 동작정보 자동 설정 방법을 도시한 흐름도이다.
동작정보 설정 장치(200)는 정보부(100)로부터 전력계통의 실시간 정보를 획득할 수 있다(S100). 동작정보 설정 장치(200)는 제 1정보부(110)로부터 1차측 모선 정상, 영상 %임피던스 정보, 주변압기 정상, 영상 %임피던스 정보를 획득하고, 제 2정보부(120)로부터 배전선로 정상, 영상 %임피던스 정보를 획득하고, 제 3정보부(130)로부터 배전선로 최대부하정보를 획득할 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 동작S100에서 획득한 정보를 이용하여 고장 전류를 계산할 수 있다(S200). 동작정보 설정 장치(200)는 1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시의 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 3상 단락 전류의 계산식은 수학식 1로 정의될 수 있고, 1선 지락 고장전류 계산식은 수학식 2로 정의될 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 동작 S200에서 계산한 고장전류 값을 이용하여 동작정보를 계산할 수 있다(S300). 동작정보 설정 장치(200)는 표 1의 계산식에 의하여 동작정보 항목 값을 계산할 수 있다. 동작정보는 표 1에서 계산된 값을 이용하여 출력된 동작전류, PU배수, 순시 및 지연의 T-C 곡선, 동작횟수를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작정보 계산부(220)는 상(phase)과 접지(ground)를 구분하여 최대 Rating 및 최소 Rating 값에 따른 동작전류, X배수 값에 따른 PU 배수, 순시 동작시간, 지연동작시간, 후비기기 동작시간, 협조시간에 따른 T-C 곡선의 커브, 후비기기 동작시간, 협조 시간, 잔여 시간에 따른 동작횟수를 포함하는 동작정보를 검토하여 최적의 보호기기 동작정보를 산출할 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 일정 주기를 설정하여 주기적으로 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)는 계산 결과를 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다.
동작정보 설정 장치(200)는 동작S300에서 계산한 동작정보를 각 복수의 보호기기(300)에 전송할 수 있다(S400). 일 실시예에 따르면, 동작정보 설정 장치(200)는 동작정보를 LTE, TRS 등의 통신방법으로 전송할 수 있다.
상술한 방법에 기초하여 동작정보 설정 장치(200)는 배전선로 계통변경이 발생하더라도 이를 반영하여 정확한 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다.
동작 S100 내지 S400은 명령어에 의해 수행되고, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)가 보호기기 개별로 동작정보를 계산하는 화면을 도시한 도면이다.
도 3에 따른 일 실시예에서, 배전자동화시스템의 응용프로그램 내에서 원하는 보호기기를 선택하고, “동작정보 계산”을 실행하면 동작정보 설정 장치(200)가 동작 S100 내지 S300에 따라 해당 보호기기의 동작정보를 계산할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)가 보호기기의 동작정보 계산 동작을 완료한 후, 계산 결과를 도 4와 같이 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 도 4에 따르면, 사용자가 선택한 변전소 A, M.TR(Main Transformer) a#2, D/L(Distribution line) 공업 50호 R/A에 대한 동작정보를 계산하였고, 그 결과는 동작전류A는 상 320, 접지 50, PU배수는 상, 접지 모두 4, 순시 T-C 곡선은 상, 접지 모두 N1, 지연 T-C 곡선은 상, 접지 모두 N3, 동작횟수는 상, 접지 모두 2F1D와 같다. 동작정보 설정 장치(200)는 상기와 같은 동작정보 값을 S400에 따라 변전소 A, M.TR(Main Transformer) a#2, D/L(Distribution line) 공업 50호 R/A에 전송할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른, 동작정보 설정 장치(200)가 복수의 보호기기를 일괄하여 동작정보를 계산한 화면을 도시한 도면이다.
동작정보 설정 장치(200)는 동작 S100 내지 S300에 따라 복수의 보호기기의 동작정보를 일괄하여 계산할 수 있고, 동작을 완료한 후 계산 결과를 도 5와 같이 화면을 통해 운영자에게 제공할 수 있다. 동작정보 설정 장치(200)는 A 내지 E 보호기기에 대하여 계산된 동작정보 값을 S400에 따라 A 내지 E에 각각 전송할 수 있다.
100: 정보부
110: 제 1정보부
120: 제 2정보부
130: 제 3정보부
200 : 동작정보 설정 장치
210 : 고장전류 계산부
220 : 동작정보 계산부
230 : 동작정보 전송부
300 : 보호기기

Claims (14)

  1. 전력계통의 실시간 정보를 수집하여 실시간으로 제공하는 정보부;
    상기 정보부로부터 제공받은 상기 전력계통의 실시간 정보에 기초하여 보호기기의 동작정보를 결정하는 동작정보 설정 장치; 및
    상기 동작정보 설정 장치에서 결정한 동작 정보에 따라 동작하는 복수의 보호기기;를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정보부는
    주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스 정보를 제공하는 제 1정보부;
    배전선로 임피던스 정보를 제공하는 제 2정보부; 및
    배전선로부하 정보를 제공하는 제 3정보부;를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1정보부는 IPAS(Intergrated Proctection Assistance System)를 포함하고,
    상기 제 2정보부는 NDIAS(new distribution information system)를 포함하고,
    상기 제 3정보부는 DAS(distributio automation system)를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 동작정보 설정 장치는
    상기 정보부에 의해 제공받은 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 고장전류 계산부;
    상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 동작정보 계산부; 및
    상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 전송하는 동작정보 전송부;를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고장전류 계산부는
    1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 동작정보 계산부는
    설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 동작정보 전송부는 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 동작정보 설정 장치는 배전자동화시스템의 응용프로그램에 포함된 것인,
    보호기기 동작정보 자동 설정 시스템.
  9. 동작정보 설정 장치가 보호기기의 동작정보를 자동으로 설정하는 방법에 있어서,
    전력계통의 실시간 정보를 실시간으로 획득하는 단계;
    상기 전력계통의 실시간 정보를 이용하여 배전계통 고장 시 발생하는 고장전류를 계산하는 단계;
    상기 고장전류를 이용하여 보호기기의 동작정보를 계산하는 단계; 및
    상기 동작정보를 복수의 보호기기에 전송하는 단계;를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전력계통의 실시간 정보를 획득하는 단계는
    IPAS(Intergrated Proctection Assistance System), NDIAS(new distribution information system), DAS(distribution automation system) 등으로부터 주변압기 임피던스, 1차 모선 임피던스, 배전선로 임피던스 정보, 배전선로부하 정보를 획득하는 단계;를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 고장전류를 계산하는 단계는
    1선 지락 발생 시 고장전류, 2선 지락 발생 시 고장전류, 2상 단락 발생 시 고장전류 및 3상 단락 발생 시 고장전류 중 어느 하나를 포함하는 고장전류를 계산하는 단계를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 동작정보를 계산하는 단계는
    설정된 주기에 따라 동작정보를 계산하고, 계산 결과를 운영자에게 제공하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 동작정보를 복수의 보호기기에 제공하는 단계는
    상기 동작정보를 상기 복수의 보호기기에 LTE, TRS 등의 통신 방법으로 전송하는 단계를 포함하는
    보호기기 동작정보 자동 설정 방법.
  14. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제 9항 내지 제 13항 중 어느 하나의 방법에 따른 동작을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는,
    컴퓨터 판독가능 저장 매체.
KR1020200123252A 2020-09-23 2020-09-23 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법 KR102485149B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200123252A KR102485149B1 (ko) 2020-09-23 2020-09-23 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200123252A KR102485149B1 (ko) 2020-09-23 2020-09-23 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220040275A true KR20220040275A (ko) 2022-03-30
KR102485149B1 KR102485149B1 (ko) 2023-01-06

Family

ID=80948223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200123252A KR102485149B1 (ko) 2020-09-23 2020-09-23 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102485149B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101247088B1 (ko) * 2011-09-29 2013-03-25 한국전력공사 스마트 배전 운영시스템의 보호기기 자동정정 장치 및 방법
KR20190109051A (ko) * 2018-03-16 2019-09-25 강문식 보호 계전기 정정값 자동 계산 방법 및 컴퓨터 프로그램

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101247088B1 (ko) * 2011-09-29 2013-03-25 한국전력공사 스마트 배전 운영시스템의 보호기기 자동정정 장치 및 방법
KR20190109051A (ko) * 2018-03-16 2019-09-25 강문식 보호 계전기 정정값 자동 계산 방법 및 컴퓨터 프로그램

Also Published As

Publication number Publication date
KR102485149B1 (ko) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180358805A1 (en) Fault Protection System and Method for an Electrical Power Distribution System
EP3817174A1 (en) Nested microgrid control system
US8072727B2 (en) Fault testing fault protection device and method
US9018801B2 (en) Photovoltaic system for feeding three-phase current into a power grid
US8169106B2 (en) Energy management system and control method using the same, for determining an operation mode of a high voltage direct current system
US10355523B2 (en) Power distribution terminal capable of determining fault type and determination method thereof
US10033194B2 (en) Intelligent electrical power network device
Chandraratne et al. Smart grid protection through self-healing
KR102485149B1 (ko) 보호기기 동작정보 자동설정 시스템 및 방법
KR102594678B1 (ko) 변전소 운전 제어 장치 및 그의 제어방법
JP2020057536A (ja) 開閉器、及び開閉器の試験方法
CN106786507B (zh) 智能变电站110千伏移动式母线pt合并单元
KR20210043856A (ko) 전력망 고장 분석 처리 방법
KR100532925B1 (ko) 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법
CN205017017U (zh) 一种三相负荷不平衡智能调整装置
Xu et al. NERC TPL-001-4 Compliance Study: Application of A New Composite Load Model in Dynamic Voltage Assessment
Byerly et al. Distribution Digital Substation—Consolidated Protection and Digital Secondary Systems
Bensley et al. Implementing new configurable self-healing smart grid technology with an existing distribution management system (DMS)
Arafat et al. Experience from real tests on multiple smart meter switching
CN218603178U (zh) 一种防止厂用电系统越级跳闸的保护测控装置
CN101976817B (zh) 一种用于电气设备试运行的启动保护方法及装置
Liu et al. Find a better way: National Grid experience on circuit breaker fail replacement at mesh corner substation
Dozaki et al. A Study of Common Information Model Representing Protection Relay Functions
JPH01180469A (ja) 配電線路の事故区間検出装置
CN114039422A (zh) 供电网络监控方法、装置与电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant