KR20220168057A - Fault Location Method of Networked Distribution System - Google Patents

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KR20220168057A
KR20220168057A KR1020210077610A KR20210077610A KR20220168057A KR 20220168057 A KR20220168057 A KR 20220168057A KR 1020210077610 A KR1020210077610 A KR 1020210077610A KR 20210077610 A KR20210077610 A KR 20210077610A KR 20220168057 A KR20220168057 A KR 20220168057A
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fault
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KR1020210077610A
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김우현
채우규
이학주
황성욱
김욱원
이정훈
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한국전력공사
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Abstract

The present invention relates to a fault location estimation method of a network distribution system, which may include: a failure section recognition step; a step of identifying two protective devices defining the fault section; a step of collecting measurement values at the point of failure of the fault section line in the identified two protective devices; a step of calculating a fault impedance of each of the two protective devices from the measured values at the time of the fault; and a step of calculating a fault location by applying the calculated fault impedance to a length of the fault section line between the two protective devices.

Description

네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법{Fault Location Method of Networked Distribution System}Fault Location Method of Networked Distribution System {Fault Location Method of Networked Distribution System}

본 발명은 상시 다중 연계 배전선로로서 네트워크 배전계통(또는 루프형 배전계통)에서의 고장 위치를 추정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating a fault location in a network distribution system (or a loop-type distribution system) as a multi-linked distribution line at all times.

일반적으로, 전력회사의 배전망은 배전용 변전소로부터 부하수요지에 있는 배전 변압기까지의 개폐기, 전주, 피뢰기 등의 배전설비, 고압케이블 및 전선 등으로 구성되어 고압전력 공급을 담당하는 고압배전망과 배전용변압기 2차측으로부터 저압고객까지의 저압전력공급을 담당하는 저압배전망으로 구성된다.In general, the power distribution network of an electric power company consists of switchgear, poles, and distribution facilities such as lightning arresters, high-voltage cables and wires, from distribution substations to distribution transformers in demand areas, and is responsible for supplying high-voltage power to the high-voltage distribution networks and distribution networks. It consists of a low-voltage distribution network responsible for supplying low-voltage power from the secondary side of the dedicated transformer to low-voltage customers.

종래의 배전공급망은 국내를 포함하여 대부분의 나라에서 중요하지 않은 지역의 경우 수지상으로 구성되어 있으나, 최근 상시 다중 연계 배전선로의 보급이 증가하고 있다.Conventional power distribution supply networks consist of dendritic structures in unimportant areas in most countries, including Korea, but the supply of always-on multi-connection distribution lines is increasing recently.

수지상 배전계 통은 해당 선로의 연중 최대부하를 공급하기 위해 설계되는데, 최대부하가 걸리는 시간은 매우 짧기 때문에 선로 이용률이 매우 낮다.(ex ○○본부 직할 159개 선로의 평균 이용률은 약 30%로 분석되었음) 이러한 이용률 저하 문제는 최근 급증하고 있는 분산자원(태양광발전, 전기차 등)으로 인해 가속화 될 것으로 예상된다. 또한 선로에서 고장이 발생할 경우 고장 구간을 분리하고 정상구간에 전력을 공급하기 까지 약 3~5분 정도의 정전이 발생하고 있다.The dendritic distribution system is designed to supply the maximum load of the line throughout the year, but because the time required for the maximum load is very short, the line utilization rate is very low. Analyzed) This problem of deterioration in utilization rate is expected to accelerate due to the recent rapid increase in distributed resources (solar power generation, electric vehicles, etc.). In addition, when a fault occurs in a line, a power outage occurs for about 3 to 5 minutes until the faulty section is separated and power is supplied to the normal section.

이러한 수지상 배전계통의 단점을 보완하기 위해 상시 다중연계 배전선로에 대한 연구가 진행되고 있다. 상시 다중연계 배전선로는 기존에 수지상으로 운전하던 다수의 배전선로를 상시 상호 연계하는 방식이다. 상시 다중연계 배전선로는 선로간 부하공유(또는 분산자원)를 통해 설비이용률을 향상 시킬 수 있다. 또한 분산자원으로 인한 전압변동 문제도 해소할 수 있기 때문에 연계용량 향상도 가능하다. 하지만 고장발생시 고장전류가 다수의 선로를 통해 고장지점으로 유입되기 때문에 기존 수지상 선로의 보호방식으로는 고장구간을 적절하게 분리할 수 없다. 수지상 배전계통과 네트워크 배전방식을 비교하여 나타내면, 하기 표 1과 같다.In order to compensate for the disadvantages of such a dendritic distribution system, research on always-on multi-connected distribution lines is being conducted. The permanent multi-connected distribution line is a method in which a plurality of distribution lines, which were previously operated in a resin line, are mutually interconnected at all times. Continuously multi-connected distribution lines can improve facility utilization through load sharing (or distributed resources) between lines. In addition, since the voltage fluctuation problem caused by distributed resources can be solved, it is possible to improve the connection capacity. However, when a fault occurs, since the fault current flows into the fault point through a plurality of lines, it is not possible to properly separate the fault section with the existing protection method of the DC line. A comparison between the dendritic power distribution system and the network power distribution method is shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

배전계통에서 고장이 발생하면 보호기기가 보호협조를 통해 고장구간을 자동으로 분리한다. 수지상계통에서는 고장점 이후 부하측(Downstream) 전 구간에서 정전을 경험하게 되고, 네트워크 배전계통에서는 고장 구간만 정전을 경험한다.When a fault occurs in the distribution system, the protection device automatically separates the fault section through protection coordination. In the dendritic system, power outages are experienced in all sections of the downstream side after the fault point, and in the network distribution system, only the fault section experiences power outages.

이러한 고장구간 자동분리 방안이 있더라도, 정전발생 후 고장점을 신속하게 찾아 고장을 제거하고 정전구간을 복구하는 것은 공급신뢰도의 향상과 경제성 측면에서 매우 중요한 지표중 하나이다. 그러나 수지상계통에서의 기존 고장 위치 추정 방법들은 선로의 비동질성, 상호 임피던스, 계통의 불평형, 고장점 저항의 크기 등의 요인으로 큰 오차를 내포하여 현실적으로 활용성이 낮다. Even if there is such an automatic separation scheme for faulty sections, it is one of the very important indicators in terms of improving supply reliability and economic feasibility to quickly find a faulty point after a power outage, remove the fault, and restore the outage section. However, existing fault location estimation methods in dendritic systems contain large errors due to factors such as line inhomogeneity, mutual impedance, system imbalance, and the size of fault point resistance, and thus are not practically usable.

따라서, 일반적으로는 전문담당원이 DAS(Distribution automation system)화면상 FI(Fault indicator)가 발생한 전주부터 해당 장소로 출동하여 육안 순시를 통해 고장원인을 찾게 된다. 이 경우 까치집, 수목접촉, 단선에 의한 지락 등 눈에 띄는 대표적인 경우의 고장은 큰 문제없이 발견되어 해결이 가능하지만, 육안으로 파악하기 힘든 경우(장애물이 많은 개소에 설치 된 전주 혹은 지중 선로)에는 고장복구가 지연되기도 한다. 때로는 전문담당원이 고장 원인을 찾는 도중에 민원 전화를 통해 고장 위치를 파악하는 경우도 있다. Therefore, in general, a specialist dispatched to the location from the previous week where the FI (fault indicator) occurred on the screen of the DAS (Distribution automation system) is located to find the cause of the failure through visual patrol. In this case, typical conspicuous failures such as magpies, tree contact, and ground faults due to disconnection can be found and solved without major problems, but in cases where it is difficult to visually identify (electric poles or underground lines installed in places with many obstacles), Failure recovery may be delayed. Sometimes, while looking for the cause of a breakdown, a specialized person in charge identifies the location of the breakdown through a complaint phone call.

수지상 계통의 가공선로는 자동 고장위치 추정에 대한 별도의 방법이 없는 상태이며, 지중선로는 고장으로 추정되는 개소로 가서 구간을 분리하여 머레이 루프법, 펄스 측정법, 정전브리지법 등으로 고장점을 탐지하고 있다. There is no separate method for automatically estimating the fault location for the overhead line of the dendritic system, and the underground line goes to the place where the fault is presumed to be, separates the section, and detects the fault point using the Murray loop method, pulse measurement method, power outage bridge method, etc. are doing

이와 같은 방법들은 고장위치 추정에 매우 효과적이나 적용하기까지 많은 과장이 있으며, 현재 개발중이고 최종적으로 실증이 예정된 네트워크 배전계통의 경우 고장 시 고장전류가 전원측(Upstream) 및 부하측 양방향으로 모두 공급되어 기존 기술들의 적용이 불가능하므로 이에 대비한 자동 고장위치 추정방법이 필요하다.These methods are very effective in estimating the fault location, but there are many exaggerations before they are applied. In the case of a network distribution system that is currently being developed and is scheduled to be finally demonstrated, fault current is supplied to both the upstream and load sides in the event of a fault, which is the existing technology. Since these cannot be applied, an automatic failure location estimation method is needed in preparation for this.

대한민국 등록공보 10-0920946호Republic of Korea Registration No. 10-0920946

본 발명은 네트워크 배전계통의 배전선로에 발생된 고장 및 고장 위치를 간이하면서도 정확하게 확인할 수 있는 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for estimating the location of a failure in a network distribution system that can simply and accurately identify a failure occurred in a distribution line of the network distribution system and the location of the failure.

본 발명의 일 측면에 따른 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법은, 고장 구간 인식 단계; 상기 고장 구간을 규정하는 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계; 식별된 상기 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계; 상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계; 상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.A method for estimating a fault location in a network distribution system according to an aspect of the present invention includes recognizing a fault section; identifying two protective devices defining the fault section; Collecting measurement values at the point of failure of the fault section line in the identified two protection devices; Calculating a fault impedance of each of the two protection devices from the measured values at the time of the fault; The method may include calculating a fault location by applying calculated fault impedances to a length of the fault section line between the two protection devices.

여기서, 상기 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계에서는, 고장 직전의 타임 동기 또는 타임 태킹된 고장 전류, 전압 계측값들을 획득할 수 있으며, 상기 고장 구간 선로를 포함하는 선로 구간을 형성하는 보호 기기쌍들 중 최소의 선로 길이를 가지게 되는 보호 기기쌍을 지정할 수 있다.Here, in the step of identifying the two protection devices, it is possible to obtain time-synchronized or time-tacked fault current and voltage measurements immediately before the fault, and protective device pairs forming a line section including the fault section line. Among them, a protection device pair having the minimum line length can be specified.

여기서, 상기 고장 구간 인식 단계에서는, 마주보는 2 보호 기기에서 측정되는 고장전류의 피크치 극성이 동일할 경우, 상기 2 보호 기기들 사이의 선로 구간에서 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Here, in the fault section recognizing step, if the peak value polarity of the fault current measured in the two opposing protection devices is the same, it can be determined that a fault has occurred in the line section between the two protection devices.

여기서, 상기 고장 임피던스를 계산하는 단계에서는, 고장에 따라 상기 2개의 보호 기기들 각각이 개방 동작을 수행하기 직전에 계측된 고장 전압 및 고장 전류로부터, 각 보호 기기에서 고장 위치까지의 고장 임피던스를 계산할 수 있다.Here, in the step of calculating the fault impedance, from the fault voltage and fault current measured immediately before each of the two protection devices performs an open operation according to a fault, the fault impedance from each protection device to the fault location is calculated. can

여기서, 상기 고장 위치를 산출하는 단계에서는, 상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 고장 임피던스들의 비를, 상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 길이의 비로 추정하여 고장 위치를 산출할 수 있다.Here, in the step of calculating the fault location, the fault location may be calculated by estimating the ratio of the fault impedances from the two protection devices to the fault location as the ratio of the lengths from the two protection devices to the fault location. there is.

여기서, 상기 고장 위치 추정 방법은, 네트워크 배전선로상에 구비된 기기의 연산 장치에서 응용 프로그램의 형태로 수행될 수 있다.Here, the fault location estimation method may be performed in the form of an application program in a computing device of a device provided on a network distribution line.

본 발명의 다른 측면에 따른 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법은, 고장 구간 인식 단계; 2개의 보호 기기들 사이의 선로가 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제1 보호 기기쌍을 지정하는 단계; 2개의 보호 기기들 사이의 선로의 일부가 상기 제1 보호기기쌍의 선로의 일부와 중첩되며, 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제2 보호 기기쌍을 지정하는 단계; 상기 제1 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계; 상기 제2 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계; 및 상기 제1 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치와, 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치의 평균으로 고장 위치를 확정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for estimating a fault location in a network distribution system according to another aspect of the present invention includes recognizing a fault section; designating a first protection device pair composed of two protection devices so that a line between the two protection devices includes the fault section; designating a second protection device pair composed of two protection devices so that a portion of a line between two protection devices overlaps a portion of a line of the first protection device pair and includes the fault section; Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from two protective devices constituting the first protective device pair; Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from the two protection devices forming the second protection device pair; and determining a failure location as an average of a failure location calculated for the first protection device pair and a failure location calculated for the second protection device pair.

여기서, 상기 제1 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계 및 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계는, 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계; 상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계; 상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of calculating the fault location for the first protection device pair and the step of calculating the fault location for the second protection device pair are the fault section line of the two protection devices constituting the protection device pair. Collecting measurement values at the point of failure; Calculating a fault impedance of each of the two protection devices from the measured values at the time of the fault; The method may include calculating a fault location by applying calculated fault impedances to a length of the fault section line between the two protection devices.

여기서, 상기 제1 보호 기기쌍을 지정하는 단계에서는, 고장 직전의 타임 동기 또는 타임 태킹된 고장 전류, 전압 계측값들을 획득할 수 있으며, 상기 고장 구간 선로를 포함하는 선로 구간을 형성하는 보호 기기쌍들 중 최소의 선로 길이를 가지게 되는 보호 기기쌍을 지정할 수 있다.Here, in the step of designating the first protective device pair, it is possible to obtain time-synchronized or time-tacked fault current and voltage measurement values immediately before the fault, and a protective device pair forming a line section including the fault section line. Among them, a protective device pair having the minimum line length can be specified.

여기서, 상기 고장 구간 인식 단계에서는, 마주보는 2 보호 기기에서 측정되는 고장전류의 피크치 극성이 동일할 경우, 상기 2 보호 기기들 사이의 선로 구간에서 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Here, in the fault section recognizing step, if the peak value polarity of the fault current measured in the two opposing protection devices is the same, it can be determined that a fault has occurred in the line section between the two protection devices.

상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법을 실시하면, 다소 복잡한 네트워크 배전계통의 배전선로에 발생된 고장 및 고장 위치를 추가 구성없이 소프트웨어에 따라 정확하게 확인할 수 있는 이점이 있다.If the method for estimating the fault location of the network distribution system according to the spirit of the present invention having the above configuration is implemented, there is an advantage in that the fault and fault location occurring in the distribution line of the rather complex network distribution system can be accurately identified according to software without additional configuration. there is.

본 발명의 사상에 따른 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법은, 네트워크 배전계통상의 고장점을 신속하게 찾아 인력 투입 및 정전시간을 최소화를 할 수 있는 이점이 있다.The method for estimating the fault location of the network distribution system according to the spirit of the present invention has the advantage of minimizing manpower input and outage time by quickly finding the fault point in the network distribution system.

본 발명의 사상에 따른 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법은, 정전시간 획기적으로 단축시키며, 고품질·고신뢰 전력공급을 가능하게 하는 이점이 있다.The method for estimating the location of a failure in a network distribution system according to the spirit of the present invention has the advantage of dramatically reducing power outage time and enabling high-quality and highly reliable power supply.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도.
도 2는 배전선로의 지락 고장을 예시한 개념도.
도 3은 고장 임피던스 계산의 기준이 되는 2개의 보호 기기들의 선정에 따른 거리별 고장 임피던스를 규정하는 개념도.
도 4는 상술한 다수의 보호기기쌍들에 대하여 각각 도출한 추정값들의 평균을 내는 방식으로 수행되는 고장 위치 추정 방법을 도시한 흐름도.
도 5a는 네트워크 배전 계통에서의 고장 위치 표정의 적합성을 확인하기 위한 네트워크 배전계통 1선 지락 시뮬레이션 회로도.
도 5b는 도 5a에 따른 시뮬레이션에서의 고장시 전원측 보호기기의 계측 전압 및 전류의 결과 테이블.
도 5c는 도 5a에 따른 시뮬레이션에서의 고장시 부하측 보호기기의 계측 전압 및 전류의 결과 테이블.
1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for estimating a location of a failure according to the spirit of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a ground fault of a distribution line;
3 is a conceptual diagram for prescribing fault impedance for each distance according to selection of two protection devices serving as standards for fault impedance calculation.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for estimating a location of a failure performed by averaging estimated values derived from each of the plurality of protective device pairs described above.
Figure 5a is a network distribution system 1-line ground fault simulation circuit diagram for confirming the suitability of the fault location expression in the network distribution system.
Figure 5b is a result table of the measured voltage and current of the power-side protective device in case of failure in the simulation according to Figure 5a.
Figure 5c is a result table of the measured voltage and current of the load-side protective device in case of failure in the simulation according to Figure 5a.

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. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. Terms are only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

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.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it may be understood that another component may exist in the middle. .

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. Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

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. In this specification, the terms include or include are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It can be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

수지상 계통과 달리 네트워크 계통은 양방향 전원이므로, 본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법을 통해 고장이 발생된 직후 자동으로 고장위치 도출이 가능하다. Unlike the dendritic system, since the network system is a bidirectional power source, the fault location can be automatically derived immediately after a fault occurs through the fault location estimation method according to the spirit of the present invention.

본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법에서는, 고장위치를 추정하기 위한 요소로 고장 임피던스(고장저항과는 다른 개념으로, 고장시 보호기기에서 계측된 전압과 전류의 비)를 활용하며, 핵심 내용은 다음과 같다.In the fault location estimation method according to the spirit of the present invention, fault impedance (a different concept from fault resistance, the ratio of voltage and current measured in a protective device in case of a fault) is used as an element for estimating the fault location, and the key contents Is as follows.

네트워크 배전계통에서 고장이 발생하면, 고장구간의 양단에서 보호기기들이 개방 동작을 한다. 개방 직전에 계측된 고장전압 및 고장전류를 통해 고장 임피던스(Fault impedance : ZF)를 계산한다. 이때 ‘전원측 보호기기에서 고장점’까지의 고장 임피던스(ZFA)와 ‘고장점에서 부하측 보호기기’까지의 고장 임피던스(ZFB)의 비는, ‘전원측 보호기기에서 고장점’까지의 거리(x)와 ‘고장점에서 부하측 보호기기’까지의 거리(L-x, L:보호기기간 전체 거리)의 비와 같다(ZFA : ZFB = x : L-x). 상술한 고장 임피던스를 이용해 고장 위치표정을 할 수 있으며, 고장점을 신속하게 찾아 인력 투입 및 정전시간 최소화를 할 수 있게 된다.When a fault occurs in the network distribution system, protective devices at both ends of the fault section open. Calculate the fault impedance (ZF) through the fault voltage and fault current measured just before opening. At this time, the ratio of the fault impedance (ZFA) from the 'power-side protective device to the fault point' and the fault impedance (ZFB) from the 'fault point to the load-side protective device' is the distance from the 'power-side protective device to the fault point' (x) and the distance from the fault point to the load-side protective device (L-x, L: total distance between protective devices) (ZFA : ZFB = x : L-x). The fault location can be determined using the above-mentioned fault impedance, and the fault point can be quickly found, and manpower input and outage time can be minimized.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for estimating a location of a failure according to the spirit of the present invention.

도시한 고장 위치 추정 방법은, 고장 구간 인식 단계(S20); 상기 고장 구간을 규정하는 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계(S40); 식별된 상기 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계(S60); 상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계(S65); 상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치(지점)를 산출하는 단계(S80)를 포함할 수 있다. The illustrated failure location estimation method includes a failure section recognizing step (S20); Identifying two protective devices defining the failure section (S40); Collecting measurement values at the point of failure of the fault section line in the identified two protection devices (S60); Calculating the fault impedance of each of the two protective devices from the measured values at the time of the fault (S65); It may include calculating a fault location (point) by applying the calculated fault impedances to the length of the fault section line between the two protection devices (S80).

상기 고장 구간 인식 단계(S20)에서는, 종래 기술에 따라 네트워크 배전 계통에서 고장이 발생된 선로 구간을 인식할 수 있다. In the fault section recognizing step (S20), it is possible to recognize a line section in which a failure has occurred in the network distribution system according to the prior art.

또는, 상기 고장 구간 인식 단계(S20)에서는, 네트워크 배전 계통 배전선로에 고장이 발생하면 고장지점의 양방향(전원측, 부하측)에서 고장전류가 공급되되, 고장점 기준 양측 보호 기기에서 계측된 고장전류의 매순간 피크치 극성은 서로 동일하며, 반대방향을 바라보는 보호 기기에서 측정되는 피크치의 극성은 반대인 점을 이용하여, 마주보는 두 보호 기기에서 측정되는 고장전류의 피크치 극성이 동일할 경우 해당 구간에서 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Alternatively, in the fault section recognition step (S20), when a fault occurs in the network distribution system distribution line, fault current is supplied from both directions (power side, load side) of the fault point, and the fault current measured by the protection devices on both sides based on the fault point The polarity of the peak value at every moment is the same, and the polarity of the peak value measured by the protection device facing the opposite direction is the same by using the fact that the peak value polarity of the fault current measured by the two protection devices facing each other is the same. It can be judged that this has occurred.

상기 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계(S40)에서는, 상기 S20 단계에서 인식된 고장 구간을 포함하며 최소의 길이를 가지는 선로 구간을 형성하도록, 상기 2개의 보호 기기들을 지정하는 것이, 고장 위치 산출의 정확도 면에서 유리하지만, 이에 한정되지는 않고, 상기 최소의 길이 보다 긴 선로 구간을 형성하지만, 타임 태킹된 고장 전류/전압 계측값들을 획득하기가 용이한 다른 2개의 보호 기기들을 지정할 수도 있다. In the step of identifying the two protection devices (S40), designating the two protection devices to form a line section having the minimum length and including the fault section recognized in the step S20 is It is advantageous in terms of accuracy, but not limited thereto, and forms a line section longer than the minimum length, but other two protection devices that are easy to obtain time-tagged fault current/voltage measurement values may be designated.

상기 지정된 2개의 보호 기기들은 고장 직전에 대하여 서로 타임 태킹 또는 타임 동기된 계측값들을 생성할 수 있는 기기들이어야 한다.The two designated protection devices must be devices capable of time-tacking or generating time-synchronized measured values with respect to the imminent failure.

예컨대, 고장 시점으로부터 소정 시간 구간에 속하는 전류/전압 계측값들을 획득한 보호기기들 중 상기 고장 구간을 포함한 선로 구간의 길이가 최소 길이가 되도록 2개의 보호 기기들을 지정할 수 있다.For example, two protection devices may be designated so that the length of a line section including the fault section is the minimum length among protection devices obtained with current/voltage measurement values belonging to a predetermined time section from the time of failure.

여기서, 상기 선로 구간은 상기 지정된 2개의 보호 기기들 간의 선로 구간을 의미한다.Here, the line section means a line section between the two designated protection devices.

이에 따라, 상기 고장 임피던스를 계산하는 단계(S65)에서는, 고장에 따라 상기 2개의 보호 기기들 각각이 개방 동작을 수행하기 직전에 계측된 고장 전압 및 고장 전류로부터, 각 보호 기기에서 고장 위치까지의 고장 임피던스를 계산할 수 있다.Accordingly, in the step of calculating the fault impedance (S65), from the fault voltage and fault current measured immediately before each of the two protection devices perform an open operation according to the fault, the fault location in each protection device. Fault impedance can be calculated.

상기 고장 위치를 산출하는 단계(S80)에서는, 상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 고장 임피던스들의 비를, 상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 길이의 비로 추정하여 고장 위치를 산출할 수 있다.In the step of calculating the fault location (S80), the fault location is calculated by estimating the ratio of the fault impedances from the two protection devices to the fault location as the ratio of the lengths from the two protection devices to the fault location. can

다음, 상기 S65 단계에서 적용하는 고장 임피던스의 계산 방법 및 상기 S80 단계에서의 고장 위치 산출 방법의 원리에 대하여 살펴본다. Next, the principle of the method of calculating the fault impedance applied in step S65 and the method of calculating the fault location in step S80 will be described.

도 2는 배전선로의 지락 고장을 예시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a ground fault in a distribution line.

네트워크 배전계통에서 도시한 바와 같이 선로 고장이 발생하면, 기기가 설치된 전주(기기주)의 제어장치함에서 고장 전압 및 고정 전류가 계측된다. 각 기기주에서 계측된 전압 및 전류를 통해 고장 임피던스를 계산할 수 있다. 이때 고장이 발생 선로의 특정 양단에서 도출된 '고장임피던스의 비'는, 해당 양단에서의 '전기적 거리의 비'를 의미하며, 대부분의 경우 이는 실제 거리의 비와 매우 유사하다.As shown in the network distribution system, when a line failure occurs, the fault voltage and fixed current are measured in the control box of the electric pole (equipment main) where the equipment is installed. Fault impedance can be calculated through the voltage and current measured at each equipment main. At this time, the 'fault impedance ratio' derived from the specific both ends of the line where the fault occurs means the 'electrical distance ratio' at the corresponding both ends, and in most cases, this is very similar to the actual distance ratio.

즉, "보호기기A ~ 고장점(150m) : 고장점 ~ 보호기기B(50m)"의 비는 약분시 3 : 1 이며, 계산된 ZFA : ZFB 역시 3 : 1로 같은 값을 가지게 된다. 여기서, ZFA는 보고기기A에서 계산된 고장 임피던스이고, ZFB는 보고기기B에서 계산된 고장 임피던스이다.In other words, the ratio of “Protection device A ~ Fault point (150m): Fault point ~ Protection device B (50m)” is 3: 1 when divided, and the calculated Z FA : Z FB also has the same value as 3: 1 . Here, Z FA is the calculated fault impedance in reporting device A, and Z FB is the calculated fault impedance in reporting device B.

1선 지락의 경우 고장 상의 고장 임피던스만 구하면 되지만, 2선 및 3선 지락의 경우 각 상별로 고장 임피던스를 모두 구하는 것이 바람직하다. 그러나, 2선 및 3선 지락시 일반적으로 각 계산값은 유사하여, 한 상의 2배 및 3배로 계산하여도 무방하다.In the case of a 1-wire ground fault, only the fault impedance of the fault phase needs to be obtained, but in the case of a 2-wire and 3-wire ground fault, it is preferable to obtain all fault impedances for each phase. However, in case of 2-wire and 3-wire ground faults, each calculated value is generally similar, so it is okay to calculate 2 times and 3 times of one phase.

세부적으로, 고장 유형별 계산 방법을 나타내면 하기 표 2와 같다. In detail, the calculation method for each failure type is shown in Table 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 S40 단계에서 식별된 2개의 보호 기기들 중 하나인 기기주에서 계측된 고장 전압은 VLN, 고장전류(지락전류 : IGround, 단락전류 : IFault)는 IF(G)이고, 상기 고장 전압을 상기 고장 전류로 나누어 고장 임피던스(ZF)를 규정할 수 있고, 이를 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The fault voltage measured at the equipment main, which is one of the two protection devices identified in step S40, is V LN , the fault current (ground fault current: I Ground , short circuit current: I Fault ) is I F (G) , and the fault current is I F (G). The fault impedance (ZF) can be defined by dividing the voltage by the fault current, which can be expressed as in Equation 1 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

2선 지락 고장 위치 추정을 위해 고장 상의 고장임피던스를 각각 계산하여 합산하여야 한다. 3선 지락과 3선 단락에서도 마찬가지로 고장 상의 고장임피던스를 각각 계산하여 합산하며, 2선 단락 고장에서는 고장임피던스 계산 시 고장이 발생한 순간의 선간전압으로 계산해야 한다. 전원측 및 부하측 고장임피던스가 계산되었으면, 하기 수학식 2 내지 4와 같이 거리의 비(실제 거리 vs 전기적 거리)를 이용하여 고장 위치표정을 하게 된다. 이때 x는 기준지점(보호기기A 위치)에서 고장지점까지의 거리이고, L은 보호기기간 전체 길이를 의미한다.To estimate the location of a 2-wire ground fault, the fault impedances of each fault phase must be calculated and summed. In the case of 3-wire ground fault and 3-wire short circuit, the fault impedances of each fault phase are calculated and summed. After the power-side and load-side fault impedances are calculated, the fault location is determined using the distance ratio (actual distance vs. electrical distance) as shown in Equations 2 to 4 below. At this time, x is the distance from the reference point (protection device A position) to the fault point, and L means the total length between the protection devices.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

상술한 본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법은, 상기 S20 단계에서 일단 고장 구간이 파악되면, 차단기, 개폐기 등 2개의 보호 기기들간의 선로 구간으로서 상기 고장 구간을 포함하는 선로 구간을 기준으로 하여(S40), 상기 S60 내지 S80 단계에서 고장 위치를 정확하게 판별할 수 있다. In the fault location estimation method according to the spirit of the present invention described above, once the fault section is identified in step S20, a line section between two protection devices such as a circuit breaker and a switch is based on the line section including the fault section (S40), it is possible to accurately determine the location of the failure in the above steps S60 to S80.

상술한 고장 위치 추정 방법은 별도의 하드웨어가 추가되지 않고, 응용 프로그램(소프트웨어)의 형태로 배전선로상의 기기의 연산 장치에서, 수행될 수 있다. 상기 배전선로상의 기기로서, 차단기를 제어하는 IED 뿐만 아니라, 차단기/개폐기를 위한 FRTU 등, 필드의 스마트 단말 장치나, 상위의 배전 관리 서버나 로컬 변전소 운영 서버 등 다양한 장치/서버 등이 적용될 수 있다.The above-described method for estimating a location of a failure may be performed in a computing device of a device on a distribution line in the form of an application program (software) without additional hardware. As a device on the distribution line, various devices/servers such as IEDs that control circuit breakers, smart terminal devices in the field, such as FRTUs for breakers/switches, upper distribution management servers, and local substation operation servers, etc. can be applied. .

도 3은 고장 임피던스 계산의 기준이 되는 2개의 보호 기기들의 선정에 따른 거리별 고장 임피던스를 규정하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram defining fault impedance for each distance according to selection of two protection devices, which are standards for calculating fault impedance.

네트워크 배전계통에서는 사실상 전원측 및 부하측의 개념이 모호해지나 본 발명에서는 편의상 변전소와 가까운 방향을 전원측 그리고 먼 반향을 부하측이라 정의하였다. 고장구간에 연계된 부하의 크기 및 지선의 길이는 오차를 발생시키지 않는다. 계측된 전압 및 전류값의 정밀도를 고려하여, 보호기기간 총 거리는 길이가 400m이상이면 오차범위는 ±5%이하이며, 400m이하면 오차범위는 ±10% 이하다.In the network distribution system, the concepts of the power side and the load side are virtually ambiguous, but in the present invention, for convenience, the direction close to the substation is defined as the power side and the far echo is defined as the load side. The size of the load and the length of the branch line associated with the fault section do not cause errors. Considering the accuracy of the measured voltage and current values, the error range is ±5% or less if the length is more than 400m, and the error range is ±10% or less if the length is less than 400m.

이러한 오차는 도 3과 같이, [ZFA : ZFB], [ZFA : ZFC], [ZFA : ZFD]로 다수의 값을 도출하고 값들의 평균을 내어 오차율을 낮출 수 있다. 이러한 오차는 배전선로의 일부가 CNCV(ACSR보다 임피던스가 매우 작으므로)가 포함되어 있는 경우 발생하게 된다.As shown in FIG. 3, the error rate can be reduced by deriving a plurality of values as [ZFA: ZFB], [ZFA: ZFC], and [ZFA: ZFD] and averaging the values. This error occurs when a part of the distribution line contains CNCV (because the impedance is much smaller than that of ACSR).

즉, 도 3에서 서로간의 선로 구간에 상기 고장 구간(고장점을 포함하는 보호기기A와 보호기기B 사이의 선로 구간)을 포함하도록 보호기기쌍을 지정해 보면, '보호기기A - 보호기기B', '보호기기A - 보호기기C' 및 '보호기기A - 보호기기D'의 3개가 존재한다. That is, when designating a pair of protection devices to include the fault section (the line section between protection device A and protection device B including the fault point) in the line section between each other in FIG. 3, 'protection device A - protection device B' , 'protection device A - protection device C' and 'protection device A - protection device D' exist.

상기 3개의 보호기기쌍 각각에 대하여 본 발명의 사상에 따른 고장 임피던스 비를 이용한 고장 위치 추정 방법을 수행하고, 수행된 3개의 결과에 따라 얻어지는 3개의 고장 위치들의 평균값으로 최종 고장 위치를 확정할 수 있다. For each of the three protective device pairs, the fault location estimation method using the fault impedance ratio according to the spirit of the present invention is performed, and the final fault location can be determined with the average value of the three fault locations obtained according to the three results performed. there is.

도 4는 상술한 다수의 보호기기쌍들에 대하여 각각 도출한 추정값들의 평균을 내는 방식으로 수행되는 고장 위치 추정 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for estimating a location of a failure performed by averaging estimated values derived for each of the plurality of protection device pairs described above.

도시한 고장 위치 추정 방법은, 고장 구간 인식 단계(S200); 2개의 보호 기기들 사이의 선로가 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제1 보호 기기쌍(최소 길의의 선로일 수 있다)을 지정하는 단계(S401); 2개의 보호 기기들 사이의 선로의 일부가 상기 제1 보호기기쌍의 선로의 일부와 중첩되며, 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제2 보호 기기쌍을 지정하는 단계(S402); 상기 제1 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계(S621, S651, S681); 상기 제2 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계(S622, S652, S682); 및 상기 제1 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치와, 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치의 평균으로 고장 위치를 확정하는 단계(S800)를 포함할 수 있다.The illustrated failure location estimation method includes a failure section recognizing step (S200); designating a first protection device pair (which may be a line of a minimum length) composed of two protection devices so that a line between the two protection devices includes the fault section (S401); A part of the line between the two protection devices overlaps a part of the line of the first protection device pair, and designating a second protection device pair composed of two protection devices to include the fault section (S402) ; Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from the two protection devices forming the first protection device pair (S621, S651, S681); Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from the two protection devices forming the second protection device pair (S622, S652, S682); and determining the failure location as an average of the failure locations calculated for the first pair of protection devices and the locations of failures calculated for the second pair of protection devices ( S800 ).

도시한 바와 같이, 구현에 따라, 제3 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계를 제N 보호기기쌍까지 수행할 수 있다(S62N, S65N, S68N).As shown, depending on the implementation, the step of calculating the fault location using the measured values at the point of failure collected from the two protection devices constituting the third protection device pair may be performed up to the Nth protection device pair ( S62N, S65N, S68N).

도시한 바와 같이, 상기 제1 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계(S621, S651, S681), 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계(S622, S652, S682), 및 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계(S62N, S65N, S68N)는, 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계(S621, S622, S62N); 상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계(S651, S652, S65N); 및 상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치를 산출하는 단계(S681, S682, S68N)를 포함할 수 있다.As shown, calculating a fault location for the first protection device pair (S621, S651, S681), calculating a fault location for the second protection device pair (S622, S652, S682), and The step of calculating the fault location for the second protection device pair (S62N, S65N, S68N) is the step of collecting measurement values at the time of failure of the fault section line in the two protection devices constituting the protection device pair ( S621, S622, S62N); Calculating the fault impedance of each of the two protection devices from the measured values at the time of the fault (S651, S652, S65N); and calculating a fault location by applying the calculated fault impedances to the length of the fault section line between the two protection devices (S681, S682, S68N).

구현에 따라, 상기 제1 보호 기기쌍을 지정하는 단계(S401)에서는, 고장 직전의 타임 동기 또는 타임 태킹된 고장 전류, 전압 계측값들을 획득할 수 있으며, 상기 고장 구간 선로를 포함하는 선로 구간을 형성하는 보호 기기쌍들 중 최소의 선로 길이를 가지게 되는 보호 기기쌍을 지정할 수 있다.Depending on the implementation, in the step of designating the first protective device pair (S401), time synchronization or time-tacked fault current and voltage measurement values immediately before the fault may be obtained, and the line section including the fault section line Among protection device pairs formed, a protection device pair having the minimum line length can be designated.

도 5a는 네트워크 배전 계통에서의 고장 위치 표정의 적합성을 확인하기 위한 네트워크 배전계통 1선 지락 시뮬레이션 회로도이다.5A is a network distribution system 1-line ground fault simulation circuit diagram for confirming the suitability of a fault location expression in a network distribution system.

도 5b는 도 5a에 따른 시뮬레이션에서의 고장시 전원측 보호기기의 계측 전압 및 전류의 결과 테이블이다.FIG. 5B is a result table of measured voltage and current of the power-side protective device in case of a failure in the simulation according to FIG. 5A.

도 5c는 도 5a에 따른 시뮬레이션에서의 고장시 부하측 보호기기의 계측 전압 및 전류의 결과 테이블이다.FIG. 5C is a result table of measured voltage and current of the load-side protection device in case of failure in the simulation according to FIG. 5A.

본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법을 도 5a의 회로도상에 적용한 결과를 예시한다.A result of applying the fault location estimation method according to the spirit of the present invention to the circuit diagram of FIG. 5A is illustrated.

도 5a에서 붉은선 박스로 표시한 부분은 가공선로 간선(ACSR) 총 2km 구간이다. 중간지점(1km)에서 지선이 1km로 뻗어나가고 1MVA의 부하가 있다. 선로 양단에는 보호기기(Switch)가 있으며 고장은 위쪽 가공선로의 50%지점(전원측으로부터 500m 지점)에서 1선 지락을 발생시켰다. A portion marked with a red line box in FIG. 5A is a total 2 km section of an overhead line trunk line (ACSR). At the midpoint (1 km), the branch line extends 1 km and has a load of 1 MVA. There is a switch at both ends of the line, and the fault occurred at the 50% point of the upper overhead line (500m from the power side) and caused a ground fault on the first line.

도 5b 및 도 5c에서 각 보호기기 별 고장전압 및 고장전류를 나타낸다. 이를 통해 고장 임피던스를 구하면 하기 수학식 5와 같다.5b and 5c show fault voltage and fault current for each protection device. Through this, the fault impedance is obtained as shown in Equation 5 below.

Figure pat00007
Figure pat00007

상술한 시뮬레이션 내용의 계산 결과로부터, 전원측 보호기기에서 고장점까지의 거리는 0509km 지점으로 계산이 되어, 9미터의 오차(오차율 18%)를 가짐을 알 수 있다.From the calculation results of the above-described simulation contents, it can be seen that the distance from the power-side protective device to the fault point is calculated as the 0509km point, and has an error of 9 meters (error rate 18%).

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 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.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting, since the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. only do The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

예컨대, 본 발명의 설명에서는 고장 위치의 추정이 기술적으로 보다 어려운 네트워크 배전계통으로 구체화하여 설명하고, 발명의 명칭에도 이를 강조하였지만, 루프형 배전계통에도 본 발명의 사상에 따른 고장 위치 추정 방법을 적용할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.For example, in the description of the present invention, the network distribution system, in which estimation of the fault location is technically more difficult, is embodied and explained, and this is emphasized in the title of the invention, but the fault location estimation method according to the spirit of the present invention is also applied to the loop-type distribution system. It can be done, and this also belongs to the scope of the present invention, of course.

S20 : 고장 구간 인식 단계
S40 : 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계
S60 : 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계
S65 : 고장 임피던스를 계산하는 단계;
S80 : 고장 위치를 산출하는 단계
S20: Fault section recognition step
S40: step of identifying two protection devices
S60: Collecting measurement values at the point of failure
S65: Calculate fault impedance;
S80: step of calculating the fault location

Claims (10)

고장 구간 인식 단계;
상기 고장 구간을 규정하는 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계;
식별된 상기 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계;
상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계;
상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치를 산출하는 단계
를 포함하는 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법.
failure section recognition step;
identifying two protective devices defining the fault section;
Collecting measurement values at the point of failure of the fault section line in the identified two protection devices;
Calculating a fault impedance of each of the two protection devices from the measured values at the time of the fault;
Calculating a fault location by applying calculated fault impedances to the length of the fault section line between the two protection devices
A method for estimating the location of a fault in a network distribution system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 2개의 보호 기기들을 식별하는 단계에서는,
고장 직전의 타임 동기 또는 타임 태킹된 고장 전류, 전압 계측값들을 획득할 수 있으며, 상기 고장 구간 선로를 포함하는 선로 구간을 형성하는 보호 기기쌍들 중 최소의 선로 길이를 가지게 되는 보호 기기쌍을 지정하는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 1,
In the step of identifying the two protection devices,
It is possible to obtain time-synchronized or time-tacked fault current and voltage measurement values immediately before a fault, and designate a pair of protection devices having the minimum line length among protection device pairs forming a line section including the line of the fault section. fault location estimation method.
제1항에 있어서,
상기 고장 구간 인식 단계에서는,
마주보는 2 보호 기기에서 측정되는 고장전류의 피크치 극성이 동일할 경우, 상기 2 보호 기기들 사이의 선로 구간에서 고장이 발생한 것으로 판단하는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 1,
In the failure section recognition step,
A fault location estimation method for determining that a fault has occurred in a line section between the two protection devices when the peak polarity of the fault current measured in the two opposing protection devices is the same.
제1항에 있어서,
상기 고장 임피던스를 계산하는 단계에서는,
고장에 따라 상기 2개의 보호 기기들 각각이 개방 동작을 수행하기 직전에 계측된 고장 전압 및 고장 전류로부터, 각 보호 기기에서 고장 위치까지의 고장 임피던스를 계산하는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 1,
In the step of calculating the fault impedance,
Fault location estimation method for calculating the fault impedance from each protection device to the fault location from the fault voltage and fault current measured immediately before each of the two protection devices performs an open operation according to a fault.
제4항에 있어서,
상기 고장 위치를 산출하는 단계에서는,
상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 고장 임피던스들의 비를, 상기 2개의 보호 기기들에서 고장 위치까지의 길이의 비로 추정하여 고장 위치를 산출하는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 4,
In the step of calculating the fault location,
A fault location estimation method for calculating a fault location by estimating a ratio of fault impedances from the two protection devices to a fault location as a ratio of lengths from the two protection devices to the fault location.
제1항에 있어서,
상기 고장 위치 추정 방법은,
네트워크 배전선로상에 구비된 기기의 연산 장치에서 응용 프로그램의 형태로 수행되는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The fault location estimation method,
A failure location estimation method performed in the form of an application program in a computing device of a device provided on a network distribution line.
고장 구간 인식 단계;
2개의 보호 기기들 사이의 선로가 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제1 보호 기기쌍을 지정하는 단계;
2개의 보호 기기들 사이의 선로의 일부가 상기 제1 보호기기쌍의 선로의 일부와 중첩되며, 상기 고장 구간을 포함하도록 2개의 보호 기기들로 이루어진 제2 보호 기기쌍을 지정하는 단계;
상기 제1 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계;
상기 제2 보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서 수집된 고장 시점의 계측값들 이용하여 고장 위치를 산출하는 단계; 및
상기 제1 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치와, 상기 제2 보호기기쌍에 대하여 산출된 고장 위치의 평균으로 고장 위치를 확정하는 단계
를 포함하는 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법.
failure section recognition step;
designating a first protection device pair composed of two protection devices so that a line between the two protection devices includes the fault section;
designating a second protection device pair composed of two protection devices so that a portion of a line between two protection devices overlaps a portion of a line of the first protection device pair and includes the fault section;
Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from two protective devices constituting the first protective device pair;
Calculating a fault location using measurement values at the point of failure collected from the two protection devices forming the second protection device pair; and
Determining the fault location as an average of the fault position calculated for the first protective device pair and the fault position calculated for the second protective device pair
A method for estimating the location of a fault in a network distribution system comprising a.
제7항에 있어서,
상기 제1 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계; 및
상기 제2 보호기기쌍에 대하여 고장 위치를 산출하는 단계는,
보호기기쌍을 이루는 2개의 보호 기기들에서의 상기 고장 구간 선로의 고장 시점의 계측값들을 수집하는 단계;
상기 고장 시점의 계측값들로부터 상기 2개의 보호 기기들 각각의 고장 임피던스를 계산하는 단계;
상기 2개의 보호 기기들 사이 상기 고장 구간 선로의 길이에, 계산된 고장 임피던스들을 적용하여, 고장 위치를 산출하는 단계
를 포함하는 네트워크 배전계통의 고장 위치 추정 방법.
According to claim 7,
calculating a failure location for the first protection device pair; and
The step of calculating the fault location for the second protection device pair,
Collecting measured values at the point of failure of the line in the failure section in the two protection devices forming a protection device pair;
Calculating a fault impedance of each of the two protection devices from the measured values at the time of the fault;
Calculating a fault location by applying calculated fault impedances to the length of the fault section line between the two protection devices
A method for estimating the location of a fault in a network distribution system comprising a.
제7항에 있어서,
상기 제1 보호 기기쌍을 지정하는 단계에서는,
고장 직전의 타임 동기 또는 타임 태킹된 고장 전류, 전압 계측값들을 획득할 수 있으며, 상기 고장 구간 선로를 포함하는 선로 구간을 형성하는 보호 기기쌍들 중 최소의 선로 길이를 가지게 되는 보호 기기쌍을 지정하는 고장 위치 추정 방법.
According to claim 7,
In the step of designating the first protection device pair,
It is possible to obtain time-synchronized or time-tacked fault current and voltage measurement values immediately before a fault, and designate a pair of protection devices having the minimum line length among protection device pairs forming a line section including the line of the fault section. fault location estimation method.
제7항에 있어서,
상기 고장 구간 인식 단계에서는,
마주보는 2 보호 기기에서 측정되는 고장전류의 피크치 극성이 동일할 경우, 상기 2 보호 기기들 사이의 선로 구간에서 고장이 발생한 것으로 판단하는 고장 위치 추정 방법.






According to claim 7,
In the failure section recognition step,
A fault location estimation method for determining that a fault has occurred in a line section between the two protection devices when the peak polarity of the fault current measured in the two opposing protection devices is the same.






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* Cited by examiner, † Cited by third party
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