KR20230026355A - 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230026355A
KR20230026355A KR1020227045424A KR20227045424A KR20230026355A KR 20230026355 A KR20230026355 A KR 20230026355A KR 1020227045424 A KR1020227045424 A KR 1020227045424A KR 20227045424 A KR20227045424 A KR 20227045424A KR 20230026355 A KR20230026355 A KR 20230026355A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
switching state
component
components
operating parameters
Prior art date
Application number
KR1020227045424A
Other languages
English (en)
Inventor
이리나 루판디나
마이클 슈람멜
Original Assignee
마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
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 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하 filed Critical 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
Publication of KR20230026355A publication Critical patent/KR20230026355A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION 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
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/58—The condition being electrical
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS 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
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS 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
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS 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
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법 및 시스템이 설명되고 청구되는데, 상기 배전 장치는 서플라이 입력, 스위칭 장치, 복수 개의 전기 컴포넌트 및 적어도 하나의 인출 회로를 가진다. 적어도 하나의 인출 회로는 스위칭 장치의 각각의 스위칭 상태에서, 적어도 하나의 서플라이 입력에 적어도 하나의 컴포넌트를 통해서 연결된다. 또한, 스위칭 장치는 각각의 인출 회로가 두 개의 상이한 컴포넌트를 통하여 적어도 하나의 서플라이 입력에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태를 가진다. 컴포넌트의 동작 파라미터, 스위칭 장치의 현재 스위칭 상태, 적어도 하나의 인출 회로에 현재 존재하는 부하 및 컴포넌트의 현재 환경 파라미터 및 환경 파라미터의 진행에 대한 예측 및 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하에 기반하여 동작 파라미터의 진행이 시뮬레이션되고, 이것을 한계치와 비교되며, 한계치가 초과될 가능성이 있는 것으로 여겨진다면, 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태가 제안되는데, 이러한 스위칭 상태는 동작 파라미터 중 어느 것도 한계치를 초과하지 않게 되는 방식으로 선택되었다.

Description

배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 최적화 배전 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 배전 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법에 관한 것이다.
배전 장치, 예를 들어 변전소는 배전 장치가, 예를 들어 직접적으로 또는 간접적으로 하나 이상의 발전소에 연결될 때 거치는 적어도 하나의 서플라이 입력, 스위칭 장치, 복수 개의 전기 컴포넌트 및 그것을 거쳐서 부하가 배전 장치에 존재하는 적어도 하나의 인출 회로(outgoing circuit)를 포함한다. 스위칭 장치는 복수 개의 스위칭 상태를 가진다. 각각의 스위칭 상태에서, 스위칭 장치의 적어도 하나의 인출 회로는 전기 컴포넌트 중 적어도 하나를 거쳐서 스위칭 장치의 적어도 하나의 서플라이 입력에 연결된다. 전기 컴포넌트는, 예를 들어 변압기, 가공선, 필터, 반응성 파워 보상 설비 또는 무정전 파워 서플라이 설비일 수 있다. 스위칭 장치의 적어도 하나의 인출 회로가 다른 전기 컴포넌트를 통하여 서플라이 입력에 연결된다는 점에서, 각각의 스위칭 상태는 그 외의 모든 스위칭 상태와 다르다. 또한, 적어도 각각의 인출 회로가 두 개의 상이한 컴포넌트를 통하여 서플라이 입력에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태가 존재한다. 예를 들어, 각각의 인출 회로는 두 개의 상이한 스위칭 상태를 선택함으로써 두 개의 상이한 변압기를 통하여 적어도 하나의 서플라이 입력에 연결될 수 있다.
스위칭 장치를 이용함으로써, 따라서 상이한 스위칭 상태들이 인출 회로에 존재하는 어떤 부하가 배전 장치의 어떤 전기 컴포넌트를 통하여 서플라이 입력에 연결되는지를 설정하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 개별적인 전기 컴포넌트의 과부하를 피할 수 있는데, 그렇지 않았다면 과부하의 결과로서 전기 컴포넌트는 조기에 노화되거나 심지어 파손될 것이다.
메시형(meshed)의 방사상으로 작동되는(radially operated) 네트워크의 동작 관리에서, 예를 들어 배전 장치의 전기 컴포넌트가 고장나면, 스위칭될 수 있는 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태가 언제나 존재하게 되는 것(소위 (N-1) 안전성)이 가끔 요구된다. 이것은 전기 컴포넌트 또는 배전 장치, 즉 예를 들어 변전소의 크기를 키움으로써 보통 달성되는데, 이러한 경우에는 기대될 가장 가혹한 환경 및 동작 조건에 대해서 어떤 스위칭 상태가 어떤 전기 컴포넌트의 고장에 대한 반응으로서 허용될 수 있는지가 보통 결정된다. 이것은 고장이 발생한 경우에 사용되는 대안적 스위칭 상태의 지정을 결정하기 위하여 사용된다. 이러한 지정은 정적이고, 즉 동적이거나 시간적으로 변하는 임의의 양태가 고려되지 않는다. 특히, 존재할 수 있지만 시간에 있어서 한정되는 임의의 과부하 용량이 고려되지 않는다.
WO 2018/137980 A1은 전기 에너지 공급 시스템의 전기 컴포넌트 또는 작동 자원의 사용을 계획하기 위한 방법을 개시한다. 이러한 방법의 진행 중에, 상태 인덱스 및 치명도(criticality) 인덱스가 작동 자원의 상태를 기술하는 제 1 파라미터, 작동 자원의 관련성 및 작동 자원의 특성 변수를 기술하는 제 2 파라미터로부터, 장래 시간에 대하여 우선 결정된다. 시스템의 위험 분석을 나타내는 상태 인덱스는 두 개의 인덱스들로부터 유도된다. 장래의 시점에서의 전기 시스템의 안정성 및/또는 이용가능성이 상태 인덱스에 기반하여 평가된다.
이러한 내용으로부터 발전하여, 당업자는 배전 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 개선된 방법 및 개선된 시스템을 제공하는 목적을 가지게 된다.
이러한 목적은, 제 1 항에 따라서 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템, 및 제 12 항에 따라서 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법을 이용하여 달성된다. 이러한 시스템 및 방법의 바람직한 실시예들은 종속항에서 규정된다.
제 1 양태에서, 이러한 목적은 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템을 이용하여 달성된다. 배전 장치는 적어도 하나의 서플라이 입력, 스위칭 장치, 복수 개의 전기 컴포넌트 및 적어도 하나의 인출 회로를 가진다. 스위칭 장치는 복수 개의 스위칭 상태를 가진다. 복수 개의 스위칭 상태의 각각의 스위칭 상태에서, 배전 장치의 적어도 하나의 인출 회로는 스위칭 장치를 이용하고 복수 개의 컴포넌트 중 적어도 하나의 컴포넌트를 통해서 배전 장치의 적어도 하나의 서플라이 입력에 전기적으로 연결된다. 적어도 하나의 인출 회로가 복수 개의 컴포넌트 중 다른 컴포넌트를 통해서 적어도 하나의 서플라이 입력에 전기적으로 연결된다는 점에서, 각각의 스위칭 상태는 그 외의 모든 스위칭 상태와 다르다. 스위칭 장치는 적어도, 각각의 인출 회로가 복수 개의 컴포넌트들 중 두 개의 상이한 컴포넌트를 통하여 서플라이 입력에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태를 가진다. 시스템은, 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터, 스위칭 장치의 현재 스위칭 상태, 배전 장치의 적어도 하나의 인출 회로에 현재 존재하는 부하 및 컴포넌트의 현재 환경 파라미터 및 상기 컴포넌트의 환경 파라미터의 기대된 장래의 진행(progression)의 예측 및 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하의 기대된 장래의 진행의 예측(forecast)에 기반하여, 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하고, 이것을 한계치와 비교하며, 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서 초과될 가능성이 있다고 여겨진다면, 동작 파라미터 중 어느 것도 한계치를 초과하지 않게 되는 방식으로 선택된 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 구성된다.
다르게 말하면, 배전 장치, 예를 들어 방사상으로 동작되는 전기 네트워크의 일부인 변전소의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위하여 사용될 수 있는 시스템이 청구된다. 최적화는, 예를 들어 배전 장치의 개별적인 전기 컴포넌트의 사용을 계획하고, 이들이 필요할 경우 이들의 이용가능성을 보장하기 위해서 사용될 수 있다.
이미 언급된 스위칭 장치 및 이미 언급된 전기 컴포넌트에 추가하여, 배전 장치는 서플라이 입력 및 부하가 존재할 수 있는 적어도 하나의 인출 회로 및 바람직하게는 복수 개의 인출 회로를 포함한다. 이러한 경우에, 부하는, 예를 들어 전력을 나타낸다.
배전 장치는 서플라이 라인 및, 필요한 경우 추가적인 소자를 사용하여 서플라이 입력(들)을 통해서 하나 이상의 생성기(producer)에 연결된다. 생성기는, 예를 들어 회생되는 에너지원, 예를 들어 풍력 에너지 설비로부터 에너지를 생성하기 위한 종래의 발전소 또는 설비일 수 있다. 예를 들어, 배전 장치는 복수 개의 서플라이 입력을 가지는 수집 스테이션으로서도 동작할 수 있고, 입력들 각각은 풍력 에너지 설비에 연결되며, 이것을 통하여 풍력 에너지 설비에 의해 생성된 에너지가 배전 장치의 인출 회로들 중 하나 이상에 연결된 서플라이 네트워크로 공급된다.
(전기적) 작동 자원이라고도 불리는 배전 장치의 전기 컴포넌트는, 예를 들어 변압기, 가공선, 케이블, 인덕터, 필터, 반응성 파워 보상 설비, 또는 무정전 파워 서플라이 설비이다. 전기 컴포넌트는 서플라이 입력(들) 및 인출 회로(들) 사이에서 배전 장치의 부품으로써 구현되고, 스위칭 장치는 어떤 인출 회로가 어떤 전기 컴포넌트를 통해서 어떤 서플라이 입력에 연결되는지를 설정하기 위하여 사용될 수 있다.
스위칭 장치는, 예를 들어 상이한 인출 회로가 상이한 전기 컴포넌트를 통해서 서플라이 입력(들)에 연결될 수 있는 방식으로 스위칭될 수 있는 복수 개의 격리 스위치 및 회로 차단기를 포함하거나, 인출 회로는 상이한 전기 컴포넌트를 통하여 서플라이 입력(들)에 연결될 수 있다. 인출 회로가 서플라이 입력(들)에 연결될 수 있는 다양한 가능한 방법은 스위칭 장치의 스위칭 상태라고 불린다. 스위칭 장치는 적어도 두 개의 스위칭 상태가 각각의 인출 회로에 대해 제공되는 방식으로 구성되고, 이러한 스위칭 상태에서 인출 회로는 서플라이 입력(들)에 상이한 전기 컴포넌트를 통해서 연결된다. 그러므로, 스위칭 상태는 인출 회로를 서플라이(들)에 연결하기 위하여 사용될 수 있는 대안적인 옵션들이다.
스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위하여, 시스템은 시스템의 전기 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하고, 이것을 한계치와 비교하면, 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서 초과될 것으로 여겨지면, 동작 파라미터가 한계치를 초과하지 않는 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 구성된다. 시뮬레이션은 바람직하게는 규정된 시간 기간, 예를 들어 24 시간에 걸쳐서 일어나고, 동작 파라미터는, 예를 들어 15-분 스텝으로 시뮬레이션될 수 있다.
동작 파라미터 그들의 현재의 상태 및 시간에 걸친 변화를 특성화하는 전기 컴포넌트의 속성이다. 변압기의 동작 파라미터의 예들은, 특히 변압기 오일의 최고 오일 온도 및 핫스폿 온도이다. 변압기의 동작 파라미터의 다른 예들에는, 특히 일차-측 및 이차-측 전압, 일차-측 및 이차-측 전류, 온-부하 탭 절환기의 절연 오일의 온도, 절연 오일의 수분 함량, 종이 절연제(paper insulation)의 수분 함량, 절연 오일 내의 용존 가스의 농도, 커패시터 부싱의 커패시턴스, 권선 장력 등이 있다. 동적 파라미터, 즉 시간에 걸쳐 변하는 파라미터로서, 동작 파라미터는 특히 시간에 걸친 각각의 전기 컴포넌트에 존재하는 부하, 즉 부하의 진행에 따라 달라진다. 부하 대신에, 전기 컴포넌트의 이용률(utilization)도 고려될 수 있는데, 이것은 현재의 파워 대 공칭 파워의 비율 또는 전류의 현재의 값 대 공칭 전류의 비율을 표시한다. 더욱이, 동작 파라미터 전기 컴포넌트의 환경 파라미터, 예를 들어 주변 온도에 따라 달라진다.
동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위하여, 동작 파라미터의 전개(development)가 동작 파라미터에 대한 현재의 값, 또는 공지된 시점에서 측정된 값으로부터 시작하여, 하나 이상의 수학적 모델을 사용함으로써 전기 컴포넌트의 기대된 이용률(utilization) 또는 전기 컴포넌트에 존재하는 기대된 부하 및 전기 컴포넌트의 하나 이상의 환경 파라미터의 기대된, 즉 예측된 진행에 기반하여 계산된다. 예를 들어, 변압기의 핫스폿 온도는 변압기의 주변 온도 및 변압기에 존재하는 부하의 진행만을 사용하는 제 1 근사화에서 시뮬레이션될 수 있다.
당업자에게 충분히 주지되어 있는 모델은 시간에 걸쳐 변하는 것 및 시간에 걸쳐 일정한 것 양자 모두일 수 있는 추가적인 입력 변수를 더 포함할 수 있다. 시간에 걸쳐 변하는 대응하는 입력 변수는, 예를 들어 루틴 측정, 예를 들어 절연 오일 내의 용존 가스의 농도 및/또는 시각적 검사의 결과를 사용하여 오프라인으로 결정된 변수일 수 있다. 시간에 걸쳐 일정한 입력 변수는, 예를 들어 전기 컴포넌트의 설비 위치, 제조사, 제조년, 성능 클래스 및/또는 스위칭 그룹에 대한 정보이다.
마지막으로, 시뮬레이션된 동작 파라미터가 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서 초과될 것으로 여겨지는 방식으로 전개될 수 있는지 여부가 점검된다. 한계치는, 예를 들어 절대 한계치, 즉, 예를 들어 어떠한 경우에도 초과되어서는 안되고 최고 오일 온도가 이것을 초과하자마자 초과된 것으로 여겨지는, 변압기의 최대 최고 오일 온도이다. 또는, 미리 결정된 시간 동안 초과되는 경우에만 초과된 것으로 여겨지는 상대 한계치를 사용하는 것도 역시 가능하다. 예를 들어, 변압기의 핫스폿 온도가 최대 20 분 동안에 한계치보다 최대 10% 높을 수 있지만, 20 분보다 길게 또는 10 %보다 크게 초과되는 경우에만 초과되는 것으로 여겨지는 것이 착상가능하다.
적어도 하나의 한계치가 동작 파라미터의 전개가 시뮬레이션되는 시간 기간 안에 초과된다면, 시스템은 시스템의 전기 컴포넌트가 어떠한 한계치도 대안적인 스위칭 상태에서 초과되는 것으로 여겨지지 않는 방식으로 인출 회로(들)에 연결되는 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 자동으로 제안한다.
대안적인 스위칭 상태는 상이한 방식으로 결정될 수 있다. 이를 위한 바람직한 옵션이 종속항에 기술된다.
따라서, 시스템은 바람직하게도 배전 장치의 동작 관리 동안에 시간에 걸쳐 변하는 과부하 용량을 고려할 수 있게 함으로써, 절대 한계치가 일시적으로 초과될 수 있지만 허용가능한 프레임워크 내에서만 초과되는 그러한 스위칭 상태에 의존하는 것도 역시 가능해진다. 따라서, 종래의 정적 플래닝에서 고려되지 않았을 다른 대안적 스위칭 상태를 규정하는 것이 가능해진다. 이것은 바람직하게도 네트워크의 신뢰성을 증가시킨다.
하나의 바람직한 실시형태에서, 시스템은 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 구성된 중앙 데이터 처리 유닛을 포함한다. 예를 들어, 이것은 배전 장치의 구역 내에 배치된 로컬 서버 또는 다른 데이터 처리 장치일 수 있다. 구체적으로 설명하면, 이것은 변전소의 제어실 내에서 사용되는 컴퓨터일 수 있다. 또한, 중앙 데이터 처리 유닛은, 예를 들어 내부 또는 외부 클라우드 서비스로서 작동되는 하나 이상의 분산형 컴퓨팅 유닛에 의해 형성될 수 있다.
모니터링 유닛이 상기 복수 개의 컴포넌트 중 적어도 하나의 컴포넌트 상에 배치되고, 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개가 시뮬레이션되는 기반이 되는 상기 컴포넌트의 동작 파라미터를 제공하도록 구성된다면 더 바람직하다. 모니터링 유닛은, 예를 들어 전기 컴포넌트의 온도와 같은 동작 파라미터를 기록하도록 구성될 수 있고, 각각의 전기 컴포넌트에 대한 한계치를 역시 제공할 수 있다. 또한, 다른 특성 데이터, 예를 들어 공칭 파워, 제조년, 유지보수 시간 등도 모니터링 유닛에 의해 제공될 수 있다. 본 명세서에서 제공하는 것은 동작 파라미터가 동작 파라미터의 기대된 장래의 진행을 시뮬레이션하기 위해서 이용가능해지는 임의의 형태를 포함한다. 모니터링 유닛은 바람직하게는 각각의 컴포넌트 상에 배치되지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 개별적인 컴포넌트의 모니터링 유닛이 고장나면, 바람직하게는 이러한 컴포넌트에 대한 더 적은 세부사항을 가지는 수학적 모델에 의존하는 것이 가능하고, 이러한 모델은 여전히 동작 파라미터가 추정될 수 있게 한다.
적어도 하나의 컴포넌트의 모니터링 유닛은 바람직하게는 각각의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 구성된다. 다르게 말하면, 동작 파라미터의 장래의 진행 또는 장래의 전개가 모니터링 유닛에 의해 시뮬레이션되고, 이것은 동작 파라미터 및 또한 그 외의 특성 데이터를 제공한다. 이러한 경우에, 제공하는 것은, 예를 들어 이러한 목적을 위하여 다른 유닛으로 송신될 필요가 없이 현재의 동작 파라미터가 계산을 위해서 제공된다는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 특히, 이것은 전기 컴포넌트의 모든 필요한 속성이 네트워크를 통해서 송신되어야 하는 것이 아니라는 장점을 가진다. 또한, 동작 중에 측정된 데이터로부터 동작 파라미터를 계산하기 위하여 사용되는 것과 같은 모델이 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 변압기의 최고 오일 온도가 측정되고 모니터링 유닛으로 송신될 수 있다. 변압기에 존재하는 부하 및 주변 온도 및 그 외의 입력 파라미터에 기반하여, 이러한 모니터링 유닛은 그로부터 변압기의 핫스폿 온도를 계산한다. 동일한 모델이 핫스폿 온도를 시뮬레이션하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 이러한 실시형태는, 모니터링 유닛이 대응하는 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션된 값을 중앙 데이터 처리 유닛에게 다시 보고하도록 구성된다면, 사용되는 컴포넌트의 구조체 및 모델이 중앙 데이터 처리 유닛에게 알려져야 할 필요가 없이, 대응하도록 적응된 모니터링 유닛을 사용하는 방법에서 다양한 컴포넌트가 고려될 수 있게 한다.
또는, 상기 중앙 데이터 처리 유닛은 적어도 하나의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 중앙 데이터 처리 유닛은, 모니터링 유닛이 존재하지 않거나 동작 파라미터의 전개를 시뮬레이션하기에 적합하지 않거나 가끔씩 고장이 발생하는 모니터링 유닛이 배치된 컴포넌트에 대한 동작 파라미터의 전개만을 시뮬레이션할 수 있다. 그러나, 중앙 데이터 처리 유닛을 사용하여 모든 컴포넌트의 동작 파라미터의 전개를 시뮬레이션하는 것도 역시 착상가능하다.
중앙 데이터 처리 유닛은 시뮬레이션을 실행할 수 있고, 이용가능하다면, 동작 파라미터는 모니터링 유닛으로부터 중앙 데이터 처리 유닛으로 송신되어야 하며, 이러한 범위까지 이용가능해져야 하고, 모든 동작 파라미터를 포함하는 동작 파라미터를 시뮬레이션하기 위하여 사용되는 모델은 중앙 데이터 처리 유닛 내에 자장되어야 한다. 송신은, 예를 들어 규칙적인 시간 간격마다 또는 요청에 응답하여, 예를 들어 중앙 데이터 처리 유닛으로의 지향된 송신을 이용하여 일어날 수 있다. 또는, 예를 들어 모니터링 유닛이 동작 파라미터를 규칙적인 시간 간격으로 비지향 방식(undirected manner)으로 버스, 예를 들어 필드 또는 프로세스 버스로 송신하는 것도 역시 가능하고, 그로부터 중앙 데이터 처리 유닛이 동작 파라미터를 자동으로 판독한다.
하나의 바람직한 실시형태에서, 시스템은, 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로의 변경이 존재해야 하는 시점을 제안하도록 더 구성된다. 예를 들어, 바람직하게는 전기 컴포넌트에 과부하가 걸리기 이전에 대안적 스위칭 상태로 미리 스위칭하는 것도 바람직하다.
적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템은, 상기 스위칭 장치의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를, 상기 동작 파라미터, 상기 현재 스위칭 상태, 상기 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하 및 상기 현재 환경 파라미터 및 상기 환경 파라미터의 기대된 장래의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하의 기대된 장래의 진행의 예측에 기반하여, 미리 결정된 시간 기간에 대해서 시뮬레이션하도록 더 구성된다.
다르게 말하면, 바람직한 실시형태에서, 어떤 스위칭 상태가 대체적 스위칭 상태로서 적절할 수 있는지를 찾아내기 위해서, 시뮬레이션은 스위칭 장치의 현재 스위칭 상태에 대해서뿐만 아니라 다양한 다른 스위칭 상태에 대해서도 수행된다.
적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템은, 상기 스위칭 장치의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 현재 스위칭 상태로부터 각각의 잠재적 스위칭 상태로의 스위칭이 이루어지는 상이한 스위칭 시간에 대해서 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 더 구성되는 것이 바람직하다.
다르게 말하면, 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 매우 다양한 시점에서 현재 스위칭 상태로부터 잠재적 스위칭 상태로 스위칭하는 것이 가능하다는 것이 고려된다. 전기 컴포넌트에 걸친 부하 진행(progression)도 스위칭 시간과 함께 변하기 때문에, 스위칭 시간은 동작 파라미터의 기대된 진행에 대해서 상이한 효과를 가진다. 스위칭 시간을 고려함으로써, 예를 들어 배전 장치가 기대되지 않은 스위칭 시간의 경우에 안전하게 작동될 수 없을 수 있는 스위칭 상태가 대체예로서 선택되는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 스위칭 시간은, 예를 들어 동작 파라미터들이 시뮬레이션되는 시간을 매칭시킬 수 있다.
적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템이 시뮬레이션의 프레임워크 내에서, 각각의 스위칭 시간에 대한 복수 개의 잠재적 스위칭 상태 각각에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터가 한계치를 초과하지 않으면서 상기 잠재적 스위칭 상태가 작동될 수 있는 최대 시간 기간을 결정하고, 결정된 최대 시간 기간에 기반하여 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 더 구성되는 것이 더 바람직하다.
바람직한 실시형태에서, 각각의 스위칭 상태 및 각각의 스위칭 시간에 대하여, 배전 장치가 스위칭 상태에서 한계치가 초과될 때까지 얼마나 길게 작동될 수 있는지가 스위칭 시간에 의존하여 결정되고, 그러한 경우에 한계치는 동작 파라미터가 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 이러한 한계를 초과할 수 있는 시간 기간이 초과된 경우에만 초과될 수 있다. 따라서, 이러한 시간 기간은 새롭게 선택된 스위칭 상태가 한계치를 초과하지 않고서 얼마나 오래 작동될 수 있는지를 표시한다.
이러한 방식으로 결정된 최대 시간 기간은 바람직하게도, 한계치가 동작 파라미터에 의해서 초과될 때, 가능한 오래 작동될 수 있는 대안적 스위칭 상태를 유리하게 제안할 수 있게 한다.
이러한 시스템은, 각각의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 한계치가 시뮬레이션된 동작 파라미터에 의해 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 스위칭 장치가 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최소 시간 기간을 상기 스위칭 시간에 대해서 결정된 최대 시간 기간으로부터 결정하도록, 그리고 상기 스위칭 장치가 상기 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 결정된 최소 시간 기간이 상기 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 그 외의 모든 결정된 최소 시간 기간과 비교할 때 가장 긴 상기 스위칭 상태 또는 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 스위칭 상태들 중 하나를, 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로서 제안하도록 더 구성되는 것이 바람직하다.
그러므로, 배전 장치가 한계치가 초과되는 것으로 여겨지지 않고서 스위칭 시간에 작동될 수 있는 최소 시간은 각각의 스위칭 상태에 대해서 결정된다. 따라서, 이러한 시간은, 스위치가 언제 각각의 스위칭 상태가 되었는지와 무관하게, 배전 장치가 어떠한 경우에서도 얼마나 오래 작동될 수 있는지를 표시한다. 한계치가 초과되는 것에 기인하여 변가 필요해진 시점과 무관하게 시스템이 새로운 스위칭 상태에서 가능한 길게 작동될 수 있도록, 최소 시간이 가장 긴 그러한 스위칭 상태 또는 그러한 스위칭 상태들이 이제 모든 스위칭 상태로부터 선택된다.
이러한 시스템이 패턴 인식 또는 머신 러닝 방법을 사용하여, 상기 전기 컴포넌트들의 동작 파라미터를 상기 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위한 기반으로서 평가하도록 구성된다면 역시 바람직하다.
배전 장치의 컴포넌트들은 변압기인 것이 바람직하고, 동작 파라미터는 변압기의 권선 내의 핫스폿 온도 또는 변압기의 최고 오일 온도인 것이 바람직하며, 및/또는 변압기의 동작 파라미터는 변압기를 통해 흐르는 전류이다.
전기 컴포넌트의 환경 파라미터는 바람직하게는 주변 온도이다.
하나의 바람직한 실시형태에서, 컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터는 적어도 하나의 동적 한계치와 비교되고, 동적 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 미리 결정된 시간 동안에 초과하는 경우에만 초과되는 것으로 여겨지며, 컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터는 바람직하게는 적어도 하나의 절대 한계치와 비교되고, 절대 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 초과하자마자 초과되는 것으로 여겨진다.
제 2 양태에서, 본 발명이 기초하고 있는 문제점은 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법으로서, 상기 배전 장치는 적어도 하나의 서플라이 입력, 상기 스위칭 장치, 및 적어도 하나의 인출 회로를 가지고, 상기 스위칭 장치는 복수 개의 스위칭 상태를 가지며, 복수 개의 스위칭 상태의 각각의 스위칭 상태에서, 상기 배전 장치의 적어도 하나의 인출 회로는 상기 스위칭 장치를 이용하여 상기 복수 개의 컴포넌트 중 하나의 컴포넌트를 통하여 상기 배전 장치의 적어도 하나의 서플라이 입력에 전기적으로 연결되고, 각각의 스위칭 상태는 적어도 하나의 인출 회로가 상기 복수 개의 컴포넌트 중 다른 컴포넌트를 통해서 적어도 하나의 서플라이 입력에 연결된다는 점에서 그 외의 모든 스위칭 상태와 다르며, 상기 스위칭 장치는 적어도, 각각의 인출 회로가 상기 복수 개의 컴포넌트 중 두 개의 상이한 컴포넌트를 통하여 상기 서플라이 입력에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태를 가지는 방법에 의하여 해결되는데, 상기 방법은,
- 상기 컴포넌트의 동작 파라미터, 상기 스위칭 장치의 현재 스위칭 상태, 상기 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하 및 상기 복수 개의 컴포넌트의 현재 환경 파라미터 및 상기 복수 개의 컴포넌트의 환경 파라미터의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하의 진행의 예측에 기반하여, 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하는 단계;
- 시뮬레이션된 동작 파라미터를 한계치와 비교하는 단계; 및
- 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서의 현재의 스위칭 상태에서 초과될 가능성이 있는 것으로 여겨진다면, 시뮬레이션된 동작 파라미터 중 어느 것도 초과되지 않는 것으로 여겨지는 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하는 단계를 포함하는, 스위칭 상태 최적화 방법을 포함한다.
하나의 바람직한 실시형태에서, 상기 대안적 스위칭 상태는 중앙 데이터 처리 유닛에 의하여 제안된다.
바람직하게는, 모니터링 유닛은 복수 개의 컴포넌트 중 각각 상에 배치되고, 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개가 시뮬레이션되는 기반이 되는 상기 컴포넌트의 동작 파라미터를 제공한다. 이러한 경우에, 각각의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개는 각각의 컴포넌트의 모니터링 유닛에 의하여 시뮬레이션되는 것이 바람직하다. 또는, 중앙 데이터 처리 유닛이 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하는 것이 바람직하다.
이러한 방법의 진행 중에, 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태에 변화가 일어나야 하는 시점이 제안된다면 더 바람직하다.
적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위해서, 상기 스위칭 장치의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개가, 상기 동작 파라미터, 상기 현재 스위칭 상태, 스위칭 출력에 존재하는 부하, 및 상기 현재 환경 파라미터 및 상기 환경 파라미터의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로에 존재하는 부하의 진행의 예측에 기반하여, 미리 결정된 시간 기간에 대해서 시뮬레이션되는 것이 바람직하다.
이러한 콘텍스트에서, 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 스위칭 장치의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 현재 스위칭 상태로부터 각각의 잠재적 스위칭 상태로의 스위칭이 이루어지는 상이한 스위칭 시간에 대해서 상기 복수 개의 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개가 시뮬레이션된다면 바람직하다.
바람직하게는, 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 시뮬레이션의 프레임워크 내에서, 각각의 스위칭 시간에 대한 복수 개의 잠재적 스위칭 상태 각각에 대하여, 적어도 하나의 한계치가 시뮬레이션된 동작 파라미터에 의하여 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 잠재적 스위칭 상태가 작동될 수 있는 최대 시간 기간이 결정되고, 결정된 최대 시간 기간에 기반하여 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태가 제안된다. 이러한 경우에, 각각의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 한계치가 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 스위칭 장치가 스위칭 시간과 무관하게 상기 각각의 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최소 시간 기간이 상기 상이한 스위칭 시간에 대한 최대 시간 기간으로부터 결정되고, 상기 스위칭 장치가 상기 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 결정된 최소 시간 기간이 상기 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 그 외의 모든 결정된 최소 시간 기간과 비교할 때 가장 긴 상기 스위칭 상태 또는 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 스위칭 상태들 중 하나가 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로서 제안된다.
패턴 인식 또는 머신 러닝 방법을 사용하여, 상기 컴포넌트의 동작 파라미터가 상기 컴포넌트의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위한 기반으로서 평가되는 것이 바람직하다.
하나의 바람직한 실시형태에서, 상기 배전 장치의 컴포넌트는 변압기이고, 상기 변압기의 동작 파라미터는 바람직하게는 상기 변압기의 권선 내의 핫스폿 온도(hot-spot temperature)이며, 상기 변압기의 동작 파라미터는 바람직하게는 최대 최고 오일 온도이며, 및/또는 상기 변압기의 동작 파라미터는 바람직하게는 각각의 변압기를 통과하여 흐르는 전류이다.
컴포넌트의 환경 파라미터는 바람직하게는 주변 온도이다.
컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터는 적어도 하나의 동적 한계치와 비교되고, 동적 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 미리 결정된 시간 동안에 초과하는 경우에만 초과되는 것으로 여겨지며, 컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터는 바람직하게는 적어도 하나의 절대 한계치와 비교되고, 절대 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 초과하자마자 초과되는 것으로 여겨진다.
이러한 방법의 상이한 실시형태의 장점들은 이러한 시스템의 대응하는 실시형태의 장점들에 대응한다. 또한, 이러한 시스템의 설명의 문맥에서 제공된 이러한 시스템의 구성은 방법에도 적용될 수 있다.
배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템의 하나의 예시적인 실시형태 및 대응하는 방법의 하나의 예시적인 실시형태는 다음 도면을 참조하여 좀 더 상세하게 후술된다:
도 1은 스위칭 장치를 가지는 배전 장치의 일 실시형태의 개략적인 예시도를 도시한다,
도 2는 데이터 처리 디바이스의 일 실시형태의 개략적인 예시도를 도시한다, 그리고,
도 3은 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법의 일 실시형태의 흐름도를 도시한다.
도 1은 변전소(3)의 형태인 배전 장치(1)의 일 실시형태를 도시한다. 배전 장치(1)는 서플라이 입력(5), 복수 개의 인출 회로(7) 및 복수 개의 전기 컴포넌트 또는 작동 자원(9)을 포함한다. 세 개의 인출 회로(7) 및 세 개의 전기 컴포넌트(9)만이 도 1에 도시되지만, 배전 장치(1)는 더 많은 개수의 인출 회로 및 전기 컴포넌트를 포함한다.
서플라이 입력(5)은 가공선(10)을 통하여, 예를 들어 풍력 에너지 설비일 수 있는 세 개의 생성기(producer; 13)에 연결된다. 배전 장치(1)는 인출 회로(7)에 연결되고 도 1에는 도시되지 않은 추가적인 라인을 통하여, 역시 도시되지 않은 부하 또는 소비자에게 연결된다.
예시적인 실시형태에서 도시된 배전 장치(1)의 전기 컴포넌트(9)는 변압기(11)이다. 모니터링 유닛(15)이 각각의 변압기(11)에 배치되고, 변압기(11)의 동작 파라미터 및 중요 수치(key figure)를 결정 및 관리한다. 예를 들어, 모니터링 유닛(15)은 센서(미도시)를 사용하여, 변압기(11)의 최고 오일 온도를 동작 파라미터로서 결정하고, 이것을 사용하여 변압기(11)의 코일의 권선 내의 변압기(11)의 핫스폿 온도를, 변압기(11)의 수학적 모델 및 추가적인 동작 파라미터 및 중요 수치를 사용해서 결정한다. 모니터링 유닛(15)은 변압기(11)를 통해 흐르는 전류를 기록하기도 한다. 더욱이, 시간에 걸쳐 변하지 않는 특성 데이터, 예컨대 변압기의 공칭 파워 및 제조년, 및 이력 데이터, 예를 들어 DGA 분석, 커미셔닝(commissioning) 테스트 및 시각적 검사의 결과가 모니터링 유닛(15) 내에 유지된다.
동작 중에 초과되어서는 안 되는 한계치가 각각의 전기 컴포넌트(9)에 대해서 규정된다. 한계치는 모니터링 유닛 내에 저장될 수 있다. 이러한 경우에, 절대 한계치 및 상대 한계치 사이에 구분이 이루어진다. 절대 한계치는 어느 경우에도 초과해서는 안 되고, 즉 이것은 이것이 초과될 지속기간과 무관하게 초과된 것으로 여겨진다. 예를 들어, 어느 경우에도 초과해서는 안 되는 변압기(11)의 최대 전류 또는 최대 이용률(maximum utilization)을 규정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 변압기의 이용률이 공칭 파워의 140%를 초과해서는 안 된다는 것이 규정될 수 있다. 상대 한계치도 시간 성분을 포함한다. 상대 한계치로서, 예를 들어 한계치가 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 미리 결정된 시간 기간 동안에 초과될 수 있는 특정한 이용률을 규정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 변압기의 경우, 공칭 파워의 100% 내지 공칭 파워의 120%의 이용률이 한 시간의 기간 동안에 초과될 수 있다고 규정될 수 있다. 한계치의 시간 성분도 초과된 경우에만, 한계치가 초과되었다고 여겨진다.
배전 장치는 복수 개의 회로 차단기(19) 및 총괄하여 스위치(19, 21)라고 불리는 격리 스위치(21)에 의해 형성되는 스위칭 장치(17)를 더 포함한다. 스위칭 장치(17)는, 상이한 스위치(19, 21)가 각각의 경우에 개폐되고, 따라서 상이한 전기 컴포넌트(9)가 인출 회로(7) 및 서플라이 입력(5)에 연결되는 상이한 스위칭 상태를 취할 수 있다.
마지막으로, 배전 장치(1)는 모니터링 유닛(15) 및 변전소(3)의 제어기(25)에도 연결되고, 특히 스위치(19, 21)의 포지션 및 따라서 스위칭 장치(17)의 스위칭 상태를 제어하는 중앙 데이터 처리 디바이스 또는 데이터 처리 유닛(23)을 포함한다. 중앙 데이터 처리 유닛(23)은 외부 데이터 소스(미도시)에도 연결되는데, 이것은 더 상세히 후술될 것이다. 명확한 예시를 위해서 데이터 처리 유닛(23)의 연결은 도 1에서 도시되지 않는다.
도 2는 도 1에 도시되는 것과 유사한 예시적인 데이터 처리 유닛(23)의 구조를 개략적으로 도시한다. 이것은 중앙 처리 유닛 또는 CPU(27), 통신 유닛(29) 및 메모리(31)를 포함한다. 더욱이, 도 2는 사용자 인터페이스(33), 예를 들어 스크린 및 하나 이상의 입력 디바이스를 도시하는데, 이것을 통하여 사용자는 중앙 데이터 처리 유닛(23)과 상호작용할 수 있고, 이것을 통하여 시스템의 결과가 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 사용자 인터페이스(33)는 중앙 데이터 처리 유닛(23)의 필수 부품이 아니다. 통신 유닛(29)을 통하여, 중앙 데이터 처리 유닛(23)은 특히 제어기(25), 모니터링 유닛(15) 및 다른 데이터 소스(미도시)와 통신할 수 있고, 즉 데이터를 수신 및 송신할 수 있다.
배전 장치(1)의 스위칭 장치(17)의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템(35)의 예시적인 실시형태 및 방법의 예시적인 실시형태의 동작이 도 3을 참조하여 좀 더 상세하게 설명된다. 실시형태에 따라서, 시스템은 적절하게 구성된 중앙 데이터 처리 유닛(23)만에 의해서 형성될 수 있고, 모니터링 유닛(15)을 더 포함하거나 배전 장치의 추가적인 소자를 더 포함한다.
방법의 제 1 단계(37)에서, 인출 회로(7)에 있는 기대된 부하 및 전기 컴포넌트(9)의 환경 파라미터에 있어서의 기대된 전개가 전기 컴포넌트(9)의 적어도 하나의 상기 동작 파라미터가 동작 파라미터의 현재의 값으로부터 시작하여 예측 기간에 걸쳐서 어떻게 전개될 것인지를 시뮬레이션하기 위한 기반으로서 취해진다. 이러한 목적을 위하여, 예를 들어 24 시간인 예측 기간이 시뮬레이션이 각각의 경우에 수행되는 일정한 시간 세그멘트, 예를 들어 15 분으로 하위분할될 수 있다. 외부 데이터 소스가 더 길고 및/또는 더 많이 세부적인 예측 기간에 대한 예측을 제공한다면, 예측 기간 및 시점 또는 시간 세그멘트 양자 모두는 탄력적으로 조절될 수 있다. 시뮬레이션이 연속적으로 업데이트되면, 예측 기간 및 이와 함께 예측 시간이 계속 이동한다.
현재의 예시적인 실시형태에서, 예측 기간에 걸친 기대된 부하, 및 이러한 기간 안에서 기대되는 환경 파라미터를 나타내는 주변 온도의 전개가 외부 데이터 소스로부터 통신 유닛(29)을 통해 중앙 데이터 처리 유닛(23)에게 이용가능해진다. 동작 파라미터는 변압기(11)의 핫스폿 온도인데, 그 전개는 예측 기간에 걸쳐서 중앙 데이터 처리 유닛(23) 자체에 의하여 또는 각각의 모니터링 유닛(15)에 의하여 시뮬레이션될 수 있다. 후자의 경우, 시뮬레이션을 위한 필요한 입력 변수, 예를 들어 주변 온도 및 부하의 진행이 중앙 데이터 처리 유닛(23)으로부터 모니터링 유닛(15)으로 송신되어야 할 것이다.
예시적인 실시형태에서, 예측 기간은 24 시간이고, 핫스폿 온도는 15 분의 간격마다 시뮬레이션된다. 또는, 예측 기간은 더 긴 시간 기간, 예를 들어 48 시간 또는 72 시간, 또는 더 짧은 시간 기간, 예를 들어 12 시간을 더 포함할 수 있고, 및/또는 시뮬레이션 간격은 더 길거나 짧을 수 있다.
방법의 제 2 단계(39)에서, 시뮬레이션된 동작 파라미터는 이미 제공된 바 있는 상대 및 절대 한계치와 비교된다. 이러한 비교는 중앙 데이터 처리 디바이스(23) 내에 또는 모니터링 유닛(15) 내에서 일어날 수 있고, 제 1 케이스에서 중앙 데이터 처리 유닛(23)이 모니터링 유닛(15)으로부터 한계치를 취출하는 것이 착상가능하다.
이러한 경우에 한계치가 예측 기간 내에서 초과되었다고 여겨진다면, 제 3 단계(41)에서 중앙 데이터 처리 유닛(23)은 어떠한 한계치도 초과되지 않는 대안적 스위칭 상태를 제안한다. 스위칭 상태는 배전 장치(1)의 운영자에게, 예를 들어 사용자 인터페이스(33)를 통하여 디스플레이될 수 있고, 또는 변전소(3)의 제어기(25)로 직접 송신될 수 있다.
하나 이상의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 제 2 하위단계(45)에서의 각각의 가능한 스위칭 상태에 대하여 모든 스위칭 시간이 제 1 하위단계(43)에서 도과되고(run through), 그리고 - 스위칭 상태 및 스위칭 시간의 각각의 조합에 대하여 - 동작 파라미터의 진행이 제 3 하위단계(47)에서 동작 파라미터에 대한 출력 값, 부하의 기대된 진행 및 환경 파라미터의 기대된 진행에 기반하여 시뮬레이션된다. 이러한 시뮬레이션은 중앙 데이터 처리 디바이스(23)에 의하여 또는 모니터링 유닛(15)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 제 3 하위단계(47)에서, 한계치가 초과된 것으로 여겨지지 않으면서, 배전 장치가 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최대 시간이 각각의 스위칭 시간 및 각각의 스위칭 상태에 대하여 결정된다.
제 4 하위단계(49)에서, 배전 장치(1)가 스위칭 시간과 무관하게 해당 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최소 시간이 각각의 스위칭 상태에 대하여 스위칭 시간에 기반하여 결정된 최대 시간으로부터 결정된다. 그러므로, 이러한 시간은 스위칭 시간이 고려될 필요가 없이, 스위칭 상태가 임의의 경우에 얼마나 오래 작동될 수 있는지의 척도이다.
마지막으로, 제 3 단계(41)의 제 5 및 최종 하위단계(51)에서, 최소 시간이 가장 긴 스위칭 상태 또는 그러한 스위칭 상태들이 선택된다. 따라서, 하나 이상의 스위칭 상태는 유리한 방식으로 결정되고, 스위칭 시간과 무관하게 가능한 한 길게 작동될 수 있다. 이러한 스위칭 상태 또는 이러한 스위칭 상태들은 전기 스위칭 장치(1)의 운영자에게 대안적 스위칭 상태로서 제안된다.
제 6 및 최종 단계(53)에서, 바람직한 스위칭 시간도 운영자에게 제안된다. 이것은, 다른 스위칭 시간에서 스위칭할 때보다 이러한 스위칭 시간에서 더 길게 작동될 수 있는 대안적 스위칭 상태로 스위칭하는 것이 가능한 선택된 스위칭 시간이 존재할 경우에 특히 유리할 수 있다.
마지막으로, 앞서 사용된 단계 및 하위단계들의 시퀀스가 필수적인 것이 아니라는 점이 지목되어야 한다. 예를 들어, 계산 단계들은 병렬화될 수 있고, 최소 시간은 대안적 스위칭 상태 및 스위칭 시간의 시뮬레이션 도중에 직접 기록될 수 있다. 또한, 대안적 스위칭 상태의 결정을, 한계치가 초과되지 않고 전체 예측 기간에 걸쳐서 작동될 수 있는 미리 결정된 개수의 스위칭 상태가 발견되자마자 취소시키는 것도 착상가능하다.
참조 번호들의 목록
1 배전 장치
3 변전소
5 서플라이 입력
7 인출 회로
9 전기 컴포넌트, 작동 자원
10 가공선
11 변압기
13 생성기
15 모니터링 유닛
17 스위칭 장치
19 회로 차단기
21 격리 스위치
23 중앙 데이터 처리 디바이스, 데이터 처리 유닛
25 변전소 또는 배전 장치의 제어기
27 CPU
29 통신 유닛
31 메모리
33 사용자 인터페이스
35 시스템
37 제 1 단계
39 제 2 단계
41 제 3 단계
43 제 1 하위단계
45 제 2 하위단계
47 제 3 하위단계
49 제 4 하위단계
51 제 5 하위단계
53 제 6 단계

Claims (25)

  1. 배전 장치(1)의 스위칭 장치(17)의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템(35)으로서,
    상기 배전 장치(1)는 적어도 하나의 서플라이 입력(5), 상기 스위칭 장치(17), 복수 개의 전기 컴포넌트(9) 및 적어도 하나의 인출 회로(outgoing circuit; 7)를 가지고, 상기 스위칭 장치(17)는 복수 개의 스위칭 상태를 가지며, 복수 개의 스위칭 상태의 각각의 스위칭 상태에서, 상기 배전 장치(1)의 적어도 하나의 인출 회로(7)는 상기 스위칭 장치(17)를 이용하여 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 적어도 하나의 컴포넌트를 통해서 상기 배전 장치(1)의 적어도 하나의 서플라이 입력(5)에 전기적으로 연결되고, 각각의 스위칭 상태는 적어도 하나의 인출 회로(7)가 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 다른 컴포넌트를 통해서 적어도 하나의 서플라이 입력(5)에 연결된다는 점에서 그 외의 모든 스위칭 상태와 다르며, 상기 스위칭 장치(17)는 적어도, 각각의 인출 회로(7)가 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 두 개의 상이한 컴포넌트(9)를 통해서 적어도 하나의 서플라이 입력(5)에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태를 가지고,
    상기 시스템(35)은 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터, 상기 스위칭 장치(17)의 현재 스위칭 상태, 상기 배전 장치(1)의 적어도 하나의 인출 회로(7)에 현재 존재하는 부하 및 상기 컴포넌트(9)의 현재 환경 파라미터 및 상기 컴포넌트(9)의 환경 파라미터의 기대된 장래의 진행(progression)의 예측(forecast)과 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하의 기대된 장래의 진행의 예측에 기반하여, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개(development)를 시뮬레이션하고, 이것을 한계치와 비교하며, 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서 초과될 가능성이 있는 것으로 여겨진다면, 상기 동작 파라미터 중 어느 것도 한계치를 초과하지 않게 되는 방식으로 선택되었던 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템(35)은 상기 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 구성된 중앙 데이터 처리 유닛(23)을 포함하는, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    모니터링 유닛(15)이 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 적어도 하나의 컴포넌트(9) 상에 배치되고, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 진행이 시뮬레이션되는 기반이 되는 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터를 제공하도록 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컴포넌트(9)의 모니터링 유닛(15)은 각각의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 데이터 처리 유닛(23)은 적어도 하나의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로의 변경이 존재해야 하는 시점을 제안하도록 더 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템은,
    상기 스위칭 장치(17)의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를, 상기 동작 파라미터, 상기 현재 스위칭 상태, 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하 및 상기 현재 환경 파라미터 및 상기 환경 파라미터의 기대된 장래의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하의 기대된 장래의 진행의 예측에 기반하여, 미리 결정된 시간 기간에 대해서 시뮬레이션하도록 더 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템은,
    상기 스위칭 장치(17)의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 현재 스위칭 상태로부터 각각의 잠재적 스위칭 상태로의 스위칭이 이루어지는 상이한 스위칭 시간에 대해서 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하도록 더 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여, 상기 시스템은,
    시뮬레이션의 프레임워크 내에서, 각각의 스위칭 시간에 대한 복수 개의 잠재적 스위칭 상태 각각에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 적어도 하나의 동작 파라미터가 한계치를 초과하지 않으면서 상기 잠재적 스위칭 상태가 작동될 수 있는 최대 시간 기간을 결정하고, 결정된 최대 시간 기간에 기반하여 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하도록 더 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    각각의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 한계치가 시뮬레이션된 동작 파라미터에 의해 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 스위칭 장치(17)가 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최소 시간 기간을 상기 스위칭 시간에 대해서 결정된 최대 시간 기간으로부터 결정하도록, 그리고
    상기 스위칭 장치(17)가 상기 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 결정된 최소 시간 기간이 상기 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 그 외의 모든 결정된 최소 시간 기간과 비교할 때 가장 긴 상기 스위칭 상태 또는 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 스위칭 상태들 중 하나를, 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로서 제안하도록 더 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    패턴 인식 또는 머신 러닝 방법을 사용하여, 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터를 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위한 기반으로서 평가하도록 구성된, 스위칭 상태 최적화 시스템(35).
  12. 배전 장치(1)의 스위칭 장치(17)의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 방법으로서,
    상기 배전 장치(1)는 적어도 하나의 서플라이 입력(5), 상기 스위칭 장치(17), 및 적어도 하나의 인출 회로(7)를 가지고, 상기 스위칭 장치(17)는 복수 개의 스위칭 상태를 가지며, 복수 개의 스위칭 상태의 각각의 스위칭 상태에서, 상기 배전 장치(1)의 적어도 하나의 인출 회로(7)는 상기 스위칭 장치(17)를 이용하여 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 하나의 컴포넌트를 통하여 상기 배전 장치(1)의 적어도 하나의 서플라이 입력(5)에 전기적으로 연결되고, 각각의 스위칭 상태는 적어도 하나의 인출 회로(7)가 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 다른 컴포넌트를 통해서 적어도 하나의 서플라이 입력(5)에 연결된다는 점에서 그 외의 모든 스위칭 상태와 다르며, 상기 스위칭 장치(17)는 적어도, 각각의 인출 회로(7)가 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 두 개의 상이한 컴포넌트(9)를 통해서 상기 서플라이 입력(5)에 전기적으로 연결될 수 있을 만큼 많은 스위칭 상태를 가지고, 상기 방법은,
    - 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터, 상기 스위칭 장치(17)의 현재 스위칭 상태, 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하 및 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 현재 환경 파라미터, 및 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 환경 파라미터의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하의 진행의 예측에 기반하여, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하는 단계;
    - 시뮬레이션된 동작 파라미터를 한계치와 비교하는 단계; 및
    - 하나 이상의 한계치가 장래의 시점에서의 현재의 스위칭 상태에서 초과될 가능성이 있는 것으로 여겨진다면, 시뮬레이션된 동작 파라미터 중 어느 것도 초과되지 않는 것으로 여겨지는 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 제안하는 단계를 포함하는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대안적 스위칭 상태는 중앙 데이터 처리 유닛(23)에 의하여 제안되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    모니터링 유닛(15)이 상기 복수 개의 컴포넌트(9) 중 적어도 하나의 컴포넌트(9) 상에 배치되고, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개가 시뮬레이션되는 기반이 되는 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터를 제공하는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개는 각각의 컴포넌트(9)의 모니터링 유닛(15)에 의하여 시뮬레이션되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 데이터 처리 유닛(23)은 적어도 하나의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태로의 변경이 존재할 것으로 의도된 시점도 제안되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위해서, 상기 스위칭 장치(17)의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개가, 상기 동작 파라미터, 상기 현재 스위칭 상태, 스위칭 출력에 존재하는 부하, 및 상기 현재 환경 파라미터 및 상기 환경 파라미터의 진행의 예측과 상기 적어도 하나의 인출 회로(7)에 존재하는 부하의 진행의 예측에 기반하여, 미리 결정된 시간 기간에 대해서 시뮬레이션되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여,
    상기 스위칭 장치(17)의 복수 개의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 상기 현재 스위칭 상태로부터 각각의 잠재적 스위칭 상태로의 스위칭이 이루어지는 상이한 스위칭 시간에 대해서 상기 복수 개의 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개가 시뮬레이션되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태를 결정하기 위하여,
    시뮬레이션의 프레임워크 내에서, 각각의 스위칭 시간에 대한 복수 개의 잠재적 스위칭 상태 각각에 대하여, 적어도 하나의 한계치가 시뮬레이션된 동작 파라미터에 의하여 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 잠재적 스위칭 상태가 작동될 수 있는 최대 시간 기간이 결정되고, 결정된 최대 시간 기간에 기반하여 상기 적어도 하나의 대안적 스위칭 상태가 제안되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    각각의 잠재적 스위칭 상태에 대하여, 한계치가 초과되는 것으로 여겨지지 않으면서 상기 스위칭 장치(17)가 스위칭 시간과 무관하게 상기 각각의 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 최소 시간 기간이 상기 상이한 스위칭 시간에 대한 최대 시간 기간으로부터 결정되고,
    상기 스위칭 장치(17)가 상기 스위칭 시간과 무관하게 상기 스위칭 상태에서 작동될 수 있는 결정된 최소 시간 기간이 상기 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 그 외의 모든 결정된 최소 시간 기간과 비교할 때 가장 긴 상기 스위칭 상태 또는 복수 개의 잠재적 스위칭 상태의 스위칭 상태들 중 하나가, 대안적 스위칭 상태로서 제안되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  22. 제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패턴 인식 또는 머신 러닝 방법을 사용하여, 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터가 상기 컴포넌트(9)의 동작 파라미터의 장래의 전개를 시뮬레이션하기 위한 기반으로서 평가되는, 스위칭 상태 최적화 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 11 항 및 제 12 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배전 장치(1)의 컴포넌트(9)는 변압기(11)이고,
    상기 변압기(9)의 동작 파라미터는 바람직하게는 상기 변압기(9)의 권선 내의 핫스폿 온도(hot-spot temperature)이며,
    상기 변압기(9)의 동작 파라미터는 바람직하게는 최고 오일 온도이며, 및/또는
    상기 변압기(9)의 동작 파라미터는 각각의 변압기(9)를 통과하여 흐르는 전류인, 시스템(35) 또는 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 11 항 및 제 12 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴포넌트(9)의 환경 파라미터는 주변 온도인, 시스템(35) 또는 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 11 항 및 제 12 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    컴포넌트(9)의 적어도 하나의 동작 파라미터는 적어도 하나의 동적 한계치와 비교되고,
    동적 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 미리 결정된 시간 동안에 초과하는 경우에만 초과되는 것으로 여겨지며,
    컴포넌트의 적어도 하나의 동작 파라미터는 바람직하게는 적어도 하나의 절대 한계치와 비교되고,
    절대 한계치는 상기 한계치와 비교된 동작 파라미터가 상기 한계치를 초과하자마자 초과되는 것으로 여겨지는, 시스템(35) 또는 방법.
KR1020227045424A 2020-06-29 2021-05-26 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법 KR20230026355A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020117079.3 2020-06-29
DE102020117079.3A DE102020117079A1 (de) 2020-06-29 2020-06-29 System und Verfahren zur Optimierung eines Schaltzustandes einer Schaltanordnung einer elektrischen Verteilanordnung
PCT/EP2021/063967 WO2022002486A1 (de) 2020-06-29 2021-05-26 System und verfahren zur optimierung eines schaltzustandes einer schaltanordnung einer elektrischen verteilanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230026355A true KR20230026355A (ko) 2023-02-24

Family

ID=76250319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227045424A KR20230026355A (ko) 2020-06-29 2021-05-26 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230253788A1 (ko)
EP (1) EP4173103A1 (ko)
KR (1) KR20230026355A (ko)
CN (1) CN115735308A (ko)
DE (1) DE102020117079A1 (ko)
WO (1) WO2022002486A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341531A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Toshiba Corp 変圧器の過負荷監視システム
EP2193467A1 (en) * 2007-09-24 2010-06-09 Edsa Micro Corporation Real-time stability indexing for intelligent energy monitoring and management of electrical power network system
EP2697699B1 (en) * 2011-04-15 2018-08-15 ABB Schweiz AG Dynamic assessment system for high-voltage electrical components
US9715261B2 (en) * 2012-02-29 2017-07-25 Thomas Wilkins Continuous dynamic balancing of generation and loads
US9002531B2 (en) * 2012-09-28 2015-04-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. System and method for predictive peak load management via integrated load management
DE102017101413A1 (de) 2017-01-25 2018-07-26 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Verfahren zur Einsatzplanung eines elektrischen Systems zur Energieversorgung
DE102017114309A1 (de) 2017-06-28 2019-01-03 Innogy Se Windenergiesystem und verfahren zum regeln einer windkraftanlage

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022002486A1 (de) 2022-01-06
US20230253788A1 (en) 2023-08-10
DE102020117079A1 (de) 2021-12-30
EP4173103A1 (de) 2023-05-03
CN115735308A (zh) 2023-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101842713B (zh) 用于变电站自动化系统的系统级测试
Siirto et al. Optimal distribution network automation considering earth fault events
Koksal et al. Improved transformer maintenance plan for reliability centred asset management of power transmission system
US20140156031A1 (en) Adaptive Stochastic Controller for Dynamic Treatment of Cyber-Physical Systems
CN101958536A (zh) 一种配电网故障隔离与快速供电恢复决策支持系统
CN111461579B (zh) 全电压等级的电网实时风险评估系统及方法
CN212012259U (zh) 一种具有智能配变终端的低压配电网状态监控系统
KR100987167B1 (ko) 다기 ｆａｃｔｓ 기기의 제어방법 및 장치
US20190340708A1 (en) Method for the usage planning of an electrical system for supplying energy
JP4229602B2 (ja) 機器監視／運転支援方法
Rexhepi et al. Monitoring parameters of power transformers in the electrical power system through smart devices
Hamzeh et al. The impact of cyber network configuration on the dynamic-thermal failure of transformers considering distributed generator controller
Luo et al. Research and application of GIS‐based medium‐voltage distribution network comprehensive technical evaluation system
US20230018146A1 (en) Method and central computer arrangement for predicting a grid state, and computer program product
KR20230026355A (ko) 배전 장치의 스위칭 장치의 스위칭 상태를 최적화하기 위한 시스템 및 방법
CN111509703A (zh) 一种配电网合环调电操作决策方法及系统
Rosa et al. A systemic approach for assessment of advanced distribution automation functionalities
Pinchukov et al. Estimation of digital substation reliability indices
CN111369172A (zh) 电力系统负荷保电控制方法、系统、设备和存储介质
Catterson et al. Data analytics for transmission and distribution
US20230098127A1 (en) Method for controlling an energy network, agent device, network control arrangement and system
Dandea et al. Expert System Integrating Rule-Based Reasoning to Voltage Control in PV-Rich Low Voltage Electric Distribution Networks
Zhang et al. Hierarchical Modeling of Cyber-physical Power System for State Evolution Analysis
Ursu et al. Continuity of Electricity Supply and Specific Indicators
Fedorova et al. Digital infrastructure development for semiconductor devices controlling for electric power complex

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination