KR20230057689A - System and Method for voltage control using digital grid power router - Google Patents

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KR20230057689A
KR20230057689A KR1020210141753A KR20210141753A KR20230057689A KR 20230057689 A KR20230057689 A KR 20230057689A KR 1020210141753 A KR1020210141753 A KR 1020210141753A KR 20210141753 A KR20210141753 A KR 20210141753A KR 20230057689 A KR20230057689 A KR 20230057689A
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김욱원
이학주
김석웅
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한국전력공사
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Abstract

배전계통의 루프 운영을 위하여 이에 맞는 전압제어 방식을 제공할 수 있는 전압 제어 시스템이 개시된다. 상기 전압 제어 시스템은, 전력을 배전하는 그리드 연결 블럭, 그리드 연결 블럭의 연계지점에 설치되며, 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 전력 중계 블럭, 및 상기 전압 제어에 의해 상기 그리드 연결 블록으로부터 상기 전력이 공급되는 디지털 그리드를 포함하는 것을 특징으로 한다.A voltage control system capable of providing a voltage control method suitable for loop operation of a distribution system is disclosed. The voltage control system includes a grid connection block that distributes power, a power relay block installed at a connection point of the grid connection block and performing voltage control using a Digital Grid Power Router (DGPR), and and a digital grid to which the power is supplied from the grid connection block by the voltage control.

Figure P1020210141753
Figure P1020210141753

Description

디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템 및 방법{System and Method for voltage control using digital grid power router}System and method for voltage control using digital grid power relay router {System and Method for voltage control using digital grid power router}

본 발명은 전압 제어 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배전계통에서 디지털 그리드 전력중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to voltage control technology, and more particularly, to a voltage control system and method using a digital grid power relay router in a power distribution system.

국내 배전계통은 2회선간 상시 루프 개방점을 가지는 상시 개로 방식(Open-Loop System)으로 운영되고 있다. 자동화 시스템의 도입으로 정전시간이 획기적으로 단축되었으나, 정전횟수의 체감은 크게 향상되지 않고 있다. The domestic distribution system is operated in an open-loop system with a always-open loop point between two lines. With the introduction of the automation system, the outage time has been drastically reduced, but the feeling of the number of outages has not improved significantly.

이러한 배경에서 공급 신뢰도의 제고를 목적으로 상시 폐로 방식(Closed-Loop System)의 도입의 필요성이 제기되었다. 2009년 `loop 배전계통의 운영기준 제정에 관한 연구’를 시작으로 관련 규정의 제정을 추진하였으며 시범운영에 대한 계획이 수립되었다. 2013년에는 저압계통의 공급신뢰도 향상을 목적으로 ’저압 지중배전 루프방식 실증‘ 연구가 수행되었다.Against this background, the necessity of introducing a closed-loop system has been raised for the purpose of improving supply reliability. In 2009, starting with the 'Research on Establishment of Operating Standards for Loop Distribution System', the enactment of related regulations was promoted, and a plan for pilot operation was established. In 2013, a study on ‘low voltage underground distribution loop method’ was conducted for the purpose of improving the supply reliability of the low voltage system.

(고압 CLS) 국내 배전계통의 공급신뢰도 제고를 위하여 한전에서는 2009년 `loop 배전계통의 운영기준 제정에 관한 연구‘가 수행되였다. Closed-Loop 배전선로는 동일한 주변압기(M.Tr)에서 인출된 2개의 배전선로 (Feeder)로 폐루프를 구성하며 접속점은 고속도 차단기가 설치되었다. (High Voltage CLS) In order to improve the supply reliability of the domestic distribution system, KEPCO conducted a study on the establishment of operating standards for the loop distribution system in 2009. The Closed-Loop distribution line constitutes a closed loop with two distribution lines (Feeders) drawn from the same main voltage generator (M.Tr), and a high-speed circuit breaker is installed at the connection point.

고장이 발생하면 초고속 광통신망을 이용하여 차단기간에 고장정보를 상호 교환하여 고장선로에서 가장 인접한 차단기에서 트립(Trip)을 발생시켜 고장 구간을 건전구간으로부터 분리하고, 정전구간을 최소화할 수 있다. When a fault occurs, fault information is mutually exchanged during the blocking period using a high-speed optical communication network to generate a trip in the circuit breaker closest to the faulty line, thereby separating the faulty section from the healthy section and minimizing the blackout section.

또한, 차단기의 내부고장 및 차단기에 연결된 분기선의 고장 발생에도 차단이 가능하여 분기선로의 고장이 파급되지 않도록 구성되어 있다.In addition, it is possible to block even when an internal failure of the circuit breaker and a failure of the branch line connected to the circuit breaker occur, so that the failure of the branch line does not spread.

고압 배전 루프계통에서 공급신뢰도를 높이기 위해서는 고장 난 지점의 양단을 동시에 차단하여 고장지점을 분리하는 것이 중요하다. 양측의 차단기를 동시에 동작시키기 위하여 계전기는 광통신으로 1:1 연결되어 상호통신이 가능하도록 개발된다. 고장에 의하여 과도한 전류가 흘렀을 때 전류 방향에 대한 정보를 서로 주고받아 고장지점을 효과적으로 분리할 수 있게 한다.In order to increase supply reliability in the high-voltage distribution loop system, it is important to isolate the faulty point by simultaneously blocking both ends of the faulty point. In order to simultaneously operate the breakers on both sides, relays are connected 1:1 through optical communication and developed to enable mutual communication. When excessive current flows due to a fault, information on the current direction is exchanged with each other to effectively isolate the fault point.

국내에서는 2008년부터 세종 1단계 공급사업 개발계획 수립을 시작으로 서귀포 혁신도시(`09.2), 세종시 1-2, 1-4, 1-5, 2-3지구(`13.12)월 고압배전선로 Closed loop system을 시범운영 하였다. 시범운영 결과 분산형전원의 과도현상 및 보호협조 모듈불량에 의하여 고장시 오동작이 발생하였으며 보호협조 알고리즘 및 통신기능에 대한 개선이 필요하다고 판단되었다.In Korea, starting with the establishment of the Sejong phase 1 supply project development plan in 2008, Seogwipo Innovation City (`09.2), Sejong City 1-2, 1-4, 1-5, 2-3 districts (`13.12), high voltage distribution lines A closed loop system was pilot operated. As a result of the pilot operation, it was judged that malfunction occurred due to the transient phenomenon of the distributed power supply and the defective protection coordination module, and that the protection coordination algorithm and communication function needed improvement.

또한, 시뮬레이션 결과 고압루프에서 변압기가 2뱅크 이상 포함될 경우, 변압기간 위상차이로 인하여 순환전류가 발생하며 손실의 증가에 기여하고 있다는 문제점이 있다.In addition, as a result of the simulation, when two or more banks are included in the high-voltage loop, there is a problem in that a circulating current is generated due to a phase difference between the transformers, contributing to an increase in loss.

또한, 루프(Loop) 배전계통은 공급 신뢰도의 향상 및 손실감소 등에 기여할 것으로 판단되었으나, 시범운영 결과 보호협조가 원활하지 않거나 설비 이용률이 기대에 미치지 못하는 등의 문제점이 발생하였다. In addition, it was judged that the loop distribution system would contribute to the improvement of supply reliability and loss reduction, but as a result of the pilot operation, problems such as poor protection cooperation or facility utilization did not meet expectations.

또한, 루프 운영을 하더라도 전력조류는 제어가 불가능하며 선로의 임피던스에 반비례하여 결정되기 때문에 조류가 한 선로에 편중될 수 있다. 또한, 고장시 고장지점을 고립하려면 양측의 차단기를 동시에 동작시켜야 하기 때문에 보호협조가 복잡해지고 차단 실패의 위험성을 가지고 있다.In addition, even if the loop is operated, the power flow cannot be controlled and is determined in inverse proportion to the impedance of the line, so the current may be biased to one line. In addition, in order to isolate the fault point in the event of a fault, both circuit breakers must operate simultaneously, which complicates protection coordination and has a risk of breaking failure.

한편, 현재 배전계통은 대부분 상시개로방식이며 배전전압의 조정은 변전소의 ULTC(Under Load Tap Changer) 또는 OLTC(On Load Tap Changer)의 탭 절환으로 전압을 제어하고 있다. 최근에는 신재생 에너지원의 배전계통과 연계하여 운영되는 경우가 많기 때문에 장거리 또는 부하변동이 심한 선로에는 SVR(Step Voltage Regulator)를 이용하여 전압을 제어한다.Meanwhile, current distribution systems are mostly normally open, and distribution voltage is controlled by tap switching of ULTC (Under Load Tap Changer) or OLTC (On Load Tap Changer) of the substation. Recently, since it is often operated in connection with the distribution system of new and renewable energy sources, the voltage is controlled using SVR (Step Voltage Regulator) for long-distance lines or lines with severe load fluctuations.

SVR을 활용한 전압제어 방법은 배전선로의 신재생 에너지원의 도입으로 빈번한 탭 절환에 의한 기계적인 마모가 발생하며 선로의 저 부하시 발생하는 역조류의 전압제어가 힘들다. 또한, 루프 형태로 배전계통을 운영하면 ULTC나 OLTC의 전압조정은 변압기간 순환전류를 발생시켜 선로 손실이 증가할 수 있다는 문제점이 있다.In the voltage control method using SVR, mechanical wear occurs due to frequent tap switching due to the introduction of new and renewable energy sources in distribution lines, and it is difficult to control the voltage of reverse current generated when the line is under low load. In addition, when the distribution system is operated in the form of a loop, there is a problem in that line loss may increase due to generation of circulating current between transformers when voltage regulation of ULTC or OLTC is performed.

최근에는 배전계통에서 분산전원의 도입이 증가함에 따라 분산전원 자체에서 역률이나 전압제어를 수행하는 방법이 연구되고 있다. 하지만, 다수의 분산전원이 도입된 환경에서 특정 분산전원이 전압제어를 수행할 경우, 인근 전압에도 영향을 미치고 이를 해결하기 위해서는 발전기 간 협조 제어가 필요하므로 제어 방법이 복잡한 단점이 있다.Recently, as the introduction of distributed power in the distribution system increases, a method of performing power factor or voltage control in the distributed power itself is being studied. However, when a specific distributed power source performs voltage control in an environment in which a large number of distributed power sources are introduced, the control method has a disadvantage in that the control method is complicated because it affects the nearby voltage and requires cooperative control between generators to solve this problem.

한편, ESS(Energy Storage System)를 활용한 전압제어도 연구되고 있다. ESS는 무효전력제어가 가능하며 유효전력도 저장이 가능하다. 하지만, 유효전력의 저장이 유한하며 배터리의 높은 비용, 화재의 위험성 등 한계가 명확하다는 문제점이 있다. 결과적으로 배전계통의 루프 운영을 위하여 이에 맞는 전압제어 방식이 요구되고 있다.Meanwhile, voltage control using ESS (Energy Storage System) is also being studied. ESS can control reactive power and can also store active power. However, there are problems in that the storage of active power is limited, and limitations such as high cost of the battery and risk of fire are clear. As a result, a voltage control method suitable for the loop operation of the distribution system is required.

1. 한국등록특허번호 제10-2199222호(등록일자: 2020년12월30일)1. Korea Patent Registration No. 10-2199222 (registration date: December 30, 2020)

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 배전계통의 루프 운영을 위하여 이에 맞는 전압제어 방식을 제공할 수 있는 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems caused by the above background art, and an object of the present invention is to provide a voltage control system and method capable of providing a voltage control method suitable for loop operation of a distribution system.

또한, 본 발명은 멀티터미널 컨버터로 구성된 루프 배전환경에서 전압제어를 효과적으로 수행할 수 있는 전압 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a voltage control system and method capable of effectively performing voltage control in a loop distribution environment composed of multi-terminal converters.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 배전계통의 루프 운영을 위하여 이에 맞는 전압제어 방식을 제공할 수 있는 전압 제어 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a voltage control system capable of providing a voltage control method suitable for loop operation of a distribution system.

상기 전압 제어 시스템은, The voltage control system,

전력을 배전하는 그리드 연결 블럭;a grid connection block that distributes power;

그리드 연결 블럭의 연계지점에 설치되며, 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 전력 중계 블럭; 및A power relay block installed at a connection point of a grid connection block and performing voltage control using a Digital Grid Power Router (DGPR); and

상기 전압 제어에 의해 상기 그리드 연결 블록으로부터 상기 전력이 공급되는 디지털 그리드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a digital grid to which the electric power is supplied from the grid connection block by the voltage control.

또한, 상기 전력 중계 블록은, 상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 통해 상기 전압 제어를 수행하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power relay block may include a controller that performs the voltage control through the digital grid power relay router.

또한, 상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터는, 상기 그리드 연결 블록의 저항에 직렬로 연결되는 인덕터; 및 상기 인덕터에 직렬로 연결되어 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the digital grid power relay router may include an inductor connected in series to the resistance of the grid connection block; and an inverter connected in series to the inductor to convert AC power into DC power.

또한, 상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터는, 상기 인버터에 직렬로 연결되어 상기 직류 전력에서 노이즈를 제거하는 필터 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the digital grid power relay router may include a filter capacitor connected in series to the inverter to remove noise from the DC power.

또한, 상기 제어기는, 상기 전력 중계 블록의 출력단에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압을 생성하는 측정 모듈; 상기 측정 전압이 미리 설정되는 전압유지범위내에 있는 지에 따라 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위를 계산하는 계산 모듈; 및 상기 유효전력 제어 범위 및 상기 무효전력 제어범위에 따라 각각 유효전력 출력 보상 및 무효전력 출력 보상을 실행하는 보상 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may include a measurement module for generating a measurement voltage by measuring an output voltage at an output terminal of the power relay block; a calculation module for calculating an active power control range and a reactive power control range according to whether the measured voltage is within a preset voltage holding range; and a compensation module for executing active power output compensation and reactive power output compensation, respectively, according to the active power control range and the reactive power control range.

또한, 상기 유효전력 제어 범위는 수학식

Figure pat00001
(여기서, Pa1,2는 유통 가능량이고,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
, P+, P-는 각각 방출, 흡수하는 유효전력을 의미하며, 아래첨자 1, 2는 기준이 되는 터미널 번호이고, Vmax, min은 각각 규정전압의 최대/최소를 의미하며, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타낸다)으로 정의되는 것을 특징으로 한다.In addition, the active power control range is expressed by Equation
Figure pat00001
(Where P a1,2 is the circulating amount,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
, P + , P - mean the active power emitted and absorbed, respectively, subscripts 1 and 2 are terminal numbers that are standard, V max and min mean the maximum/minimum of the specified voltage, respectively, and Z eq is represents the equivalent impedance seen at the output terminal).

또한, 상기 Pa1 및 상기 Pa2의 범위는 각각 수학식

Figure pat00004
으로 한정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ranges of P a1 and P a2 are each expressed by Equation
Figure pat00004
It is characterized by being limited to.

또한, 상기 유효전력 출력 보상 및 상기 무효전력 출력 보상은 전압 보상량(△max,△Vmin) 및 전압 조상을 위한 유효 전력량(△max,△Pmin)을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the active power output compensation and the reactive power output compensation are characterized in that they are calculated using voltage compensation amounts (Δ max , ΔV min ) and active power amounts for voltage ancestors (Δ max , ΔP min ).

또한, 상기 전압 보상량(△max,△Vmin)은 수학식

Figure pat00005
으로 정의되는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage compensation amount (Δ max ,ΔV min ) is expressed by the equation
Figure pat00005
It is characterized by being defined as

또한, 상기 유효 전력량(△max,△Pmin)은 수학식

Figure pat00006
In addition, the active power amount (Δ max , ΔP min ) is expressed by Equation
Figure pat00006

(여기서, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타내고, V'm 는 유효전력 출력보상시 측정되는 보상 측정 전압이다)으로 정의되는 것을 특징으로 한다.(Here, Z eq represents the equivalent impedance seen at the output terminal, and V' m is the compensation measurement voltage measured during active power output compensation).

또한, 상기 보상 모듈은 상기 보상 측정 전압(V'm)이 미리 설정되는 규정치(Vmin < V'm1,2 < Vmax)에 만족하면 종료하고, 상기 유효전력 출력 보상만으로 상기 전압제어가 불가능할 경우, 상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the compensation module is terminated when the compensation measurement voltage (V' m ) satisfies a predetermined value (V min <V' m1,2 < V max ), and the voltage control is impossible only with the active power output compensation. In this case, it is characterized in that the reactive power output compensation is additionally executed.

또한, 상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것은 분산전원의 유효전력량에 비례하여 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, the additionally executing the reactive power output compensation is characterized in that compensation is performed in proportion to the amount of active power of the distributed power source.

한편, 상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것은 계통전압에 따른 무효전력의 제어인 것을 특징으로 한다.On the other hand, additionally executing the reactive power output compensation is characterized in that the control of reactive power according to the system voltage.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 그리드 연결 블럭이 전력을 배전하는 단계; (b) 전력 중계 블럭이 그리드 연결 블럭의 연계지점에 설치되며, 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 단계; 및 (c) 디지털 그리드가 상기 전압 제어에 의해 상기 그리드 연결 블록(110)으로부터 상기 전력이 공급받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, (a) the grid connection block to distribute power; (b) installing a power relay block at a connection point of a grid connection block and performing voltage control using a digital grid power router (DGPR); and (c) the digital grid receiving the power from the grid connection block 110 by the voltage control.

한편, 상기 (c) 단계는, 측정 모듈이 상기 전력 중계 블록의 출력단에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압을 생성하는 단계; 계산 모듈이 상기 측정 전압이 미리 설정되는 전압유지범위내에 있는 지에 따라 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위를 계산하는 단계; 및 보상 모듈이 상기 유효전력 제어 범위 및 상기 무효전력 제어범위에 따라 각각 유효전력 출력 보상 및 무효전력 출력 보상을 실행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the step (c) may include generating a measured voltage by measuring an output voltage at an output terminal of the power relay block by a measurement module; calculating, by a calculation module, an active power control range and a reactive power control range according to whether the measured voltage is within a preset voltage holding range; and executing, by a compensation module, active power output compensation and reactive power output compensation according to the active power control range and the reactive power control range, respectively.

본 발명에 따르면, 디지털 그리드 전력 라우터(Digital Grid Power Router : 이하 DGPR)를 활용한 루프 운영 방식을 구현함으로써 선로 연계지점에 전력전자 소자 기반 설비(ex: Back to Back)를 직렬연결하여 운영할 수 있다.According to the present invention, by implementing a loop operation method using a digital grid power router (hereinafter referred to as DGPR), it is possible to serially connect and operate power electronic device infrastructure (ex: Back to Back) at a line connection point. there is.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 유효전력 제어를 활용한 선로이용률 향상, 변압기간 순환전류 예방으로 손실 감소, 컨버터 위상제어를 활용한 무효전력 및 전압제어를 통한 전력품질향상 등을 들 수 있다.In addition, other effects of the present invention include improving line utilization using active power control, reducing loss by preventing circulating current between transformers, and improving power quality through reactive power and voltage control using converter phase control.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 컨버터의 경우, 전압과 전류의 위상을 제어할 수 있고 이에 따라 무효전력의 공급이 가능함에 따라, 결과적으로 전압제어가 가능하므로 장경간 선로의 전압강하 보상이 가능하다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, in the case of a converter, it is possible to control the phase of voltage and current, thereby supplying reactive power, and as a result, voltage control is possible, so that voltage drop compensation of long-span lines is possible. It can be said that

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 근래 증가하는 분산전원에 따른 말단전압 상승 제어로 신재생 에너지의 연계량을 제고할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it is possible to increase the amount of connection of new and renewable energy by controlling the terminal voltage increase according to recently increasing distributed power sources.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 분산자원으로 인한 배전전압문제 해결로 배전계통 신재생 에너지원의 도입량을 대폭 증대시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it is possible to significantly increase the amount of new and renewable energy sources introduced into the distribution system by solving the distribution voltage problem due to distributed resources.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전압 제어 시스템의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전압 제어 시스템의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 4상한 운전의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유효전력 제어 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무효전력 제어 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전압 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유효전력 제어 가능 범위를 보여주는 개념도이다.
1 is a block diagram of a voltage control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the voltage control system shown in FIG. 1 .
3 is a conceptual diagram of 4-quadrant operation according to an embodiment of the present invention.
4 is an example of active power control according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of reactive power control according to an embodiment of the present invention.
6 is a voltage control flowchart according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram showing a controllable range of active power according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each figure, like reference numbers are used for like elements.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

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. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.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. The term "and/or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. Should not be.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a voltage control system and method using a digital grid power relay router according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전압 제어 시스템(100)의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 전압 제어 시스템(100)은, 그리드 연결 블럭(110), 전력 중계 블럭(120), 디지털 그리드(130) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 is a block diagram of a voltage control system 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the voltage control system 100 may include a grid connection block 110, a power relay block 120, a digital grid 130, and the like.

그리드 연결 블럭(110)은 전력을 배전하는 기능을 수행한다. 이를 위해 폐루프(closed-loop) 배전 선로가 구성되며, 연계지점이 배치된다. The grid connection block 110 performs a function of distributing power. To this end, a closed-loop distribution line is constructed and a connection point is arranged.

전력 중계 블럭(120)은 그리드 연결 블럭(110)의 선로연계지점에 설치되며, 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 기능을 수행한다. 특히, 전력 중계 블럭(120)은 폐루프(Closed-Loop) 배전선로에서 선로 연계지점에 전력전자 소자 기반 설비(ex: Back to Back)를 직렬연결하여 운영는 방식이 사용된다. The power relay block 120 is installed at a line connection point of the grid connection block 110 and performs a voltage control function using a digital grid power router (DGPR). In particular, the power relay block 120 is operated by serially connecting power electronic device infrastructure (ex: Back to Back) to a line connection point in a closed-loop distribution line.

디지털 그리드(130)는 다수의 마이크로 그리드(MG)를 이용하여 배전계통의 신뢰도 향상 및/또는 분산전원의 계통연계에 의한 계통 부담 경감을 위하여 MG간 양방향 전력융통이 가능한 신전력 공급방식이다. 마이크로 그리드(Microgrid)는 분산 에너지원을 수용해서 소규모 단위로 에너지의 공급과 수요를 관리하는 지역 전력망이라고 할 수 있다. 즉, 단순히 신재생 에너지원뿐만 아니라 다양한 분산 에너지원을 경제적으로 조합해 해당 구역에 필요한 에너지를 경제적으로 공급하는 지역적 그리드이다.The digital grid 130 is a new power supply method capable of bidirectional power transfer between MGs in order to improve the reliability of the distribution system and/or reduce the system burden by grid connection of distributed power sources by using a plurality of microgrids (MGs). A microgrid is a regional power grid that manages the supply and demand of energy on a small scale by accommodating distributed energy sources. In other words, it is a regional grid that economically supplies the energy needed in the area by economically combining not only renewable energy sources but also various distributed energy sources.

도 2는 도 1에 도시된 전압 제어 시스템(100)의 회로도이다. 도 2를 참조하면. 그리드 연결 블럭(110)에는 폐루프(closed-loop) 배전 선로가 구성되는데, Closed-Loop 배전선로는 동일한 주변압기(211)에서 인출된 2개 이상의 배전선로 (Feeder)로 폐루프를 구성하며 접속점에는 각 상(U1,V1,W1)마다 차단기(212)가 설치된다. 주변압기(211)는 3상 변압기가 사용될 수 있으며, 약 22.9kV의 3상 전압(U,V,W)을 입력으로 받아 3상의 380V 전압(U1, V1, W1)으로 변압하는 기능을 수행한다.FIG. 2 is a circuit diagram of the voltage control system 100 shown in FIG. 1 . Referring to Figure 2. A closed-loop distribution line is formed in the grid connection block 110, and the closed-loop distribution line constitutes a closed loop with two or more distribution lines (feeders) drawn from the same main transformer 211, and the connection point A circuit breaker 212 is installed for each phase (U1, V1, W1). The main transformer 211 may use a three-phase transformer, and receives a three-phase voltage (U, V, W) of about 22.9 kV as an input and transforms it into a three-phase 380V voltage (U1, V1, W1). .

고장이 발생하면 초고속 광통신망을 이용하여 차단기간에 고장정보를 상호 교환하여 고장선로에서 가장 인접한 차단기에서 트립(Trip)을 발생시켜 고장 구간을 건전구간으로부터 분리하고, 정전구간을 최소화할 수 있다. 차단기(212)로는 기중 차단기(ACB:Air Circuit Breaker)가 사용되나, 진공 차단기 등도 가능하다.When a fault occurs, fault information is mutually exchanged during the blocking period using a high-speed optical communication network to generate a trip in the circuit breaker closest to the faulty line, thereby separating the faulty section from the healthy section and minimizing the blackout section. As the circuit breaker 212, an air circuit breaker (ACB) is used, but a vacuum circuit breaker or the like is also possible.

차단기(212)의 말단에는 2개로 분기될 수 있고, 이 분기 부분에 컨택터(213)가 구성될 수 있다. 컨택터(213)의 말단에는 각 상(U5,V5,W5) 마다 저항 CHRe(214) 및 인덕터 ACL(221)가 직렬로 배치될 수 있다. An end of the circuit breaker 212 may be branched into two, and a contactor 213 may be configured at the branched part. At the end of the contactor 213, a resistor CHRe 214 and an inductor ACL 221 may be disposed in series for each phase U5, V5, and W5.

또한, 차단기의 내부고장 및 차단기에 연결된 분기선의 고장 발생에도 차단이 가능하여 분기선로의 고장이 파급되지 않도록 구성되어 있다.In addition, it is possible to block even when an internal failure of the circuit breaker and a failure of the branch line connected to the circuit breaker occur, so that the failure of the branch line does not spread.

또한, 배전 루프계통에서 공급 신뢰도를 높이기 위해서는 고장난 지점의 양단을 동시에 차단하여 고장지점을 분리하는 것이 중요하다. 차단기를 동시에 동작시키기 위하여 계전기(미도시)는 광통신으로 1:1 연결되어 상호통신이 가능하다.In addition, in order to increase supply reliability in the distribution loop system, it is important to isolate the faulty point by simultaneously blocking both ends of the faulty point. In order to simultaneously operate the circuit breaker, relays (not shown) are connected 1:1 through optical communication and mutual communication is possible.

전력 중계 블럭(120)는 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)(220), 및 이 디지털 그리드 전력 전력 중계 라우터(220)를 통해 전압 제어를 수행하는 제어기(200)로 구성된다. 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)는 상기 그리드 연결 블록(110)의 저항(214)에 직렬로 연결되는 인덕터(221), 상기 인덕터(221)에 직렬로 연결되어 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 인버터(222), 상기 인버터(222)에 직렬로 연결되어 상기 직류 전력에서 노이즈를 제거하는 필터 커패시터(223) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 인덕터 ACL (221), 인버터(222), 필터 커패시터 FC(223)은 순차적으로 직렬연결된다.The power relay block 120 is composed of a digital grid power relay router (DGPR) 220 and a controller 200 that performs voltage control through the digital grid power power relay router 220. The digital grid power relay router 220 includes an inductor 221 serially connected to the resistor 214 of the grid connection block 110, and an inverter connected in series to the inductor 221 to convert AC power into DC power. 222, a filter capacitor 223 connected in series to the inverter 222 to remove noise from the DC power, and the like. The inductor ACL 221, the inverter 222, and the filter capacitor FC 223 are sequentially connected in series.

인버터(222)는 전력용 파워 스위칭 소자(222-1)가 각 상마다 대칭되게 2개씩 구성되는 구조이다. 즉, 한 상에 2개의 전력용 파워 스위칭 소자(222-1)가 쌍으로 구성되며, 2개의 전력용 파워 스위칭 소자(222-1)가 연결된 중심점에 상이 연결된다. The inverter 222 has a structure in which two power switching devices 222-1 for power are symmetrically configured for each phase. That is, two power switching devices 222-1 for power are configured in pairs on one phase, and the phase is connected to the central point where the two power power switching devices 222-1 are connected.

전력용 파워 스위칭 소자(222-1)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor)가 주로 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며, FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET), 파워 정류 다이오드 등과 같은 반도체 스위칭 소자, 사이리스터, GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터, TRIAC(Triode for alternating current), SCR(Silicon Controlled Rectifier), I.C(Integrated Circuit) 회로 등이 사용될 수 있다. 특히, 반도체 소자의 경우 바이폴라, 전력 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) 소자 등이 사용될 수 있다. 전력 MOSFET 소자는 고전압 고전류 동작으로 일반 MOSFET와 달리 DMOS(Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor) 구조를 갖는다.As the power switching device 222-1, IGBT (Insulated Gate Bipolar Mode Transistor) is mainly used, but is not limited thereto, and FET (Field Effect Transistor), MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), power rectifier diode, etc. A semiconductor switching element, a thyristor, a gate turn-off (GTO) thyristor, a triode for alternating current (TRIAC), a silicon controlled rectifier (SCR), an integrated circuit (IC) circuit, and the like may be used. In particular, in the case of a semiconductor device, a bipolar or power MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) device may be used. The power MOSFET device has a DMOS (Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor) structure unlike general MOSFETs due to its high-voltage, high-current operation.

전력 중계 블럭(120)은 인버터(222)가 다수 결합된 멀티 터미널 백투백(Back to back) 컨버터 형태로 구성되며 필요에 따라 인버터의 개수를 결정하여 배전계통을 단일 루프 또는 3개 이상의 다중 루프로 구성할 수 있다. The power relay block 120 is configured in the form of a multi-terminal back-to-back converter in which a plurality of inverters 222 are combined, and the distribution system is configured as a single loop or three or more multi-loops by determining the number of inverters as necessary. can do.

전력 중계 블록은 인버터의 DC측을 공유하고, 하나로 연결되어 있으며 AC측(터미널)은 각각 다른 배전선로와 직접적으로 연결되어 수지상 배전계통을 루프형태로 만들 수 있다. The power relay block shares the DC side of the inverter and is connected as one, and the AC side (terminal) is directly connected to each other distribution line to make a dendritic distribution system in the form of a loop.

컨버터는 전압과 전류의 위상을 제어할 수 있고, 이에 따라 무효전력의 공급이 가능하다. 결과적으로 전압제어가 가능하므로 장경간 선로의 전압강하 보상이 가능하며, 근래 증가하는 분산전원에 따른 말단전압 상승 제어로 신재생 에너지의 연계량을 제고 할 수 있다.The converter can control the phase of the voltage and current, and accordingly, the supply of reactive power is possible. As a result, since voltage control is possible, it is possible to compensate for the voltage drop of long-span lines, and it is possible to improve the amount of connection of new and renewable energy by controlling the terminal voltage rise according to the recently increasing distributed power supply.

제어기(200)는 멀티 터미널 양측의 출력단(더 정확하게는 필터 커패시터의 양단)에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압을 생성하는 측정 모듈(201), 측정 전압이 미리 설정되는 전압유지범위내에 있는 지에 따라 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위를 계산하는 계산 모듈(202), 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위에 따라 각각 유효전력 출력 보상 및 무효전력 출력 보상을 실행하는 보상 모듈(203)을 포함하여 구성된다. 보상 모듈(203)의 동작에 따라 인버터(222)의 온/오프를 조절한다.The controller 200 measures the output voltage at both ends of the multi-terminal (more precisely, both ends of the filter capacitor) and measures the output voltage to generate a measurement module 201, which is effective according to whether the measured voltage is within a preset voltage holding range. Comprising a calculation module 202 that calculates the power control range and reactive power control range, and a compensation module 203 that executes active power output compensation and reactive power output compensation according to the active power control range and reactive power control range, respectively do. According to the operation of the compensation module 203, the inverter 222 is turned on/off.

측정 모듈(201)은 센서(201a,201b)를 이용하여 출력 전압을 측정 전압으로 변환하는 기능을 수행한다. 센서(201a,201b)는 전류 센서, 전압 센서가 될 수 있다. 전류 센서로는 홀 센서, 광섬유 전류 센서, CT(Current Transformer)형 전류 센서 등이 사용될 수 있다. 전압 센서로는 PT(Potential Transformer)가 될 수 있다.The measurement module 201 performs a function of converting an output voltage into a measurement voltage using the sensors 201a and 201b. The sensors 201a and 201b may be current sensors or voltage sensors. As the current sensor, a hall sensor, an optical fiber current sensor, a current transformer (CT) type current sensor, or the like may be used. A voltage sensor may be a PT (Potential Transformer).

도 2에 도시된 측정 모듈(201), 계산 모듈(202), 및 보상 모듈(203)은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. The measurement module 201, calculation module 202, and compensation module 203 shown in FIG. 2 refer to units that process at least one function or operation, and may be implemented in software and/or hardware. In hardware implementation, ASIC (application specific integrated circuit), DSP (digital signal processing), PLD (programmable logic device), FPGA (field programmable gate array), processor, microprocessor, other It may be implemented as an electronic unit or a combination thereof.

소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.In software implementation, software component components (elements), object-oriented software component components, class component components and task component components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, data , databases, data structures, tables, arrays, and variables. Software, data, etc. may be stored in memory and executed by a processor. The memory or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

한편, 도 2에서는 이해의 편의를 위해, 하나의 회로 블럭으로 도시하였으나, 병렬로 여러 개가 구성될 수 있다. 예를 들면, 병렬로 변압기, 차단기, 인버터가 3개 구성되는 것을 예시할 수 있으며, 3개 이상도 병렬 구성될 수 있다. 이 경우, 멀티 터미널이 구성된다. Meanwhile, in FIG. 2, for convenience of understanding, it is shown as one circuit block, but several circuit blocks may be configured in parallel. For example, it may be exemplified that three transformers, circuit breakers, and inverters are configured in parallel, and three or more may also be configured in parallel. In this case, multiple terminals are configured.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 4상한 운전의 개념도이다. 도 3을 참조하면, 일반적으로, 컨버터는 도 3에 도시된 바와 같이, 4상한 운전이 가능하다. 유효전력(P)이 +인 경우 기준방향에서 정방향 조류제어를 -인 경우 역방향으로 제어하는 것을 의미한다. 무효전력(Q)이 +, -인 것은 각각 지상, 진상운전을 의미한다. 이에 대해서는 널리 공지되어 있음으로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 3 is a conceptual diagram of 4-quadrant operation according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , in general, the converter is capable of 4-quadrant operation as shown in FIG. 3 . When the active power (P) is +, it means that the forward current flow control in the reference direction is controlled in the reverse direction when the active power (P) is -. Reactive power (Q) of + and - means ground and advancing operation, respectively. Since this is widely known, further description will be omitted.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유효전력 제어 예시이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무효전력 제어 예시이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 한방향에서 유효전력의 흐름(변전소S/S(410), 변압기(420), 배전 선로(D/L))이 -일 경우, 전력을 흡수하고 반대쪽은 같은량을 방출한다. SoP는 변전소 고장 복구 조작 절차(Standard Operation Procedure)이다.4 is an example of active power control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an example of reactive power control according to an embodiment of the present invention. 4 and 5, when the flow of active power (substation S / S 410, transformer 420, distribution line (D / L)) in one direction is -, power is absorbed and the same amount in the other direction emits SoP is the Substation Failure Recovery Operation Procedure (Standard Operation Procedure).

반면, 무효전력은 한쪽의 무효전력 흐름의 방향과 상관없이 전압과 전류의 위상차이에 의하여 발생함으로써 무표전력(Q)의 운전범위 내에서 제어할 수 있다. On the other hand, reactive power can be controlled within the operation range of unmarked power (Q) by being generated by the phase difference between voltage and current regardless of the direction of the flow of reactive power on one side.

도 4 및 도 5에서 PV는 태양광발전을 의미하며 D1과 D2는 각각의 수지상 배전선로를 의미한다. 수지상 선로에서 PV가 유효전력을 출력하면 출력단의 전압이 상승하게 됨. 이를 제어하기 위하여 디지털 전력중계 라우터로 유효전력을 D1> D2로 우회시키거나 무효전력을 제어함으로써 전압제어를 할 수 있다는 예시이다.In FIGS. 4 and 5, PV means photovoltaic power generation, and D1 and D2 mean each dendritic distribution line. When the PV outputs active power in the dendritic line, the voltage at the output terminal rises. In order to control this, it is an example that voltage control can be performed by diverting active power to D1 > D2 or controlling reactive power with a digital power relay router.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전압 제어 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유효전력 제어 가능 범위를 보여주는 개념도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 동작은 고압루프 또는 다중 루프 방식에서 전압제어를 위하여 활용된다. 배전계통은 송배전에 비하여 X/R 비가 작기 때문에 유효전력으로 인한 전압변동도 무시할 수 없을 수준이다. 여기서, X는 리액턴스이고, R은 저항이다.6 is a flowchart of voltage control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a conceptual diagram showing an active power controllable range according to an embodiment of the present invention. An operation according to an embodiment of the present invention is utilized for voltage control in a high-voltage loop or multi-loop method. Since the distribution system has a smaller X/R ratio compared to transmission and distribution, voltage fluctuations due to active power cannot be ignored. Here, X is reactance and R is resistance.

무효전력만으로 전압제어를 할 경우 피상전력의 증가로 배전손실이 증가할 수 있다. 따라서, 우선적으로 유효전력 제어를 통하여 루프운영 선로의 이용률을 증가시키고, 유효전력 제어만으로 규정전압의 제어가 불가능할 경우 무효전력제어를 동시에 수행한다.If voltage control is performed only with reactive power, distribution loss may increase due to an increase in apparent power. Therefore, first of all, the utilization rate of the loop operating line is increased through active power control, and when control of the specified voltage is impossible only with active power control, inactive power control is simultaneously performed.

따라서 전압 제어는 도 6에 도시된 순서를 따르게 된다.Accordingly, voltage control follows the sequence shown in FIG. 6 .

도 6을 참조하면, 제어기(200)의 측정 모듈(201)이 센서(201a,201b)를 통하여 멀티 터미널 양측의 출력단에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압(Vm1,2)을 생성한다(단계 S610).Referring to FIG. 6, the measurement module 201 of the controller 200 measures the output voltage at the output terminals of both sides of the multi-terminal through the sensors 201a and 201b to generate the measured voltage V m1,2 (step S610). ).

이후, 계산 모듈(202)은 측정 전압(Vm1,2)을 미리 설정되는 전압 유지 범위내(Vmin < Vm1,2 < Vmax)에 들어 가는지를 판단한다(단계 S620). 여기서, Vmin은 상한치이고, Vmax는 하한치이다.Thereafter, the calculation module 202 determines whether the measured voltage (V m1,2 ) falls within a preset voltage holding range (V min < V m1,2 < V max ) (step S620). Here, V min is the upper limit and V max is the lower limit.

단계 S620에서 판단 결과, 측정 전압(Vm1,2)을 미리 설정되는 전압 유지 범위내(Vmin < Vm1,2 < Vmax)에 있으면, 단계 S610으로 진행한다.As a result of the determination in step S620, if the measured voltage (V m1,2 ) is within the preset voltage holding range (V min < V m1,2 < V max ), the process proceeds to step S610.

이와 달리, 단계 S620에서 판단 결과, 측정 전압(Vm1,2)을 미리 설정되는 전압 유지 범위내(Vmin < Vm1,2 < Vmax)에 않으면, 유통 가능량(Pa1,2)(710)을 산정한다(단계 S630). 부연하면, 컨버터 양단은 전압이 다르기 때문에 각각 내보내거나 흡수할 수 있는 유효전력의 범위가 다르다. Unlike this, as a result of the determination in step S620, if the measured voltage (V m1,2 ) is not within the preset voltage holding range (V min < V m1,2 < V max ), the available distribution amount (P a1,2 ) (710 ) is calculated (step S630). To elaborate, since the voltage is different across the converter, the range of active power that can be emitted or absorbed is different.

현재 측정된 측정 전압이 Vm1,2 라고 하면, 규정전압을 고려한 각 출력단의 유효전력제어 범위는 아래 식과 같이 산정할 수 있다.If the currently measured voltage is V m1,2 , the active power control range of each output stage considering the specified voltage can be calculated as follows.

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서,

Figure pat00008
,
Figure pat00009
, P+, P-는 각각 방출, 흡수하는 유효전력을 의미하며, 아래첨자 1, 2는 기준이 되는 터미널 번호이다.here,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
, P + , P - means active power emitted and absorbed, respectively, and subscripts 1 and 2 are terminal numbers that are standard.

기준이 되는 터미널 번호가 1이면 2단자 에서는 반대쪽 터미널이 2를 의미한다.If the standard terminal number is 1, the opposite terminal in 2 terminal means 2.

Vmax, min은 각각 규정전압의 최대/최소를 의미하며, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타낸다.V max and min mean the maximum/minimum of the specified voltage, respectively, and Z eq represents the equivalent impedance seen from the output terminal.

도 7에 도시된 바와 같이, Pa1, Pa2의 범위가 겹쳐지는 부분이 유효전력 제어 범위이다.As shown in FIG. 7 , the area where the ranges of P a1 and P a2 overlap is the active power control range.

도 6을 계속 참조하면, 1번 출력단쪽에 규정전압을 초과했을 때를 예시하면, 유효전력 제어범위 Pa는 -P+2~P+1 까지이며, 이를 바탕으로 각각의 출력단에서의 응용 범위는 아래 식과 같다.Referring to FIG. 6, as an example when the specified voltage is exceeded at output terminal 1, the active power control range P a is from -P +2 to P +1 , and based on this, the application range at each output terminal is Equivalent to the expression below.

Figure pat00010
Figure pat00010

1, 2는 방향이 반대이므로 기준방향 1번 터미널의 범위에 -를 취한 범위가 2번 터미널의 제어가능 범위이다. 다시 말하면 BTB(Back-to-Back)의 구조상 한쪽에서 유효전력을 내보내면 반대쪽에서는 같은 양의 유효전력을 흡수해야 하기 때문에 방향이 반대이다.Since 1 and 2 have opposite directions, the controllable range of terminal 2 is the range taken by taking - from the range of terminal 1 in the reference direction. In other words, in the structure of BTB (Back-to-Back), when active power is emitted from one side, the same amount of active power must be absorbed from the other side, so the direction is opposite.

이후 전압 보상량(△Vmax,△Vmin)은 아래 수학식과 같이 계산할 수 있다.Thereafter, the voltage compensation amount (ΔV max ,ΔV min ) can be calculated as in the following equation.

Figure pat00011
Figure pat00011

전압보상을 위한 유효 전력량(△Pmax,△Pmin)은 아래식과 같이 계산된다. The amount of active power for voltage compensation (ΔP max , ΔP min ) is calculated as follows.

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, V'm 는 유효전력 출력보상시 측정되는 보상 측정 전압이다.Here, V' m is a compensation measurement voltage measured during active power output compensation.

유효전력을 보상했을 때 보상 측정 전압이 규정치(Vmin < V'm1,2 < Vmax)에 만족하면 종료하고, 유효전력만으로 전압제어가 불가능할 경우 무효전력을 추가로 보상한다(단계 S40,S650).When the active power is compensated, the compensation measurement voltage is terminated when the specified value (V min <V' m1,2 < V max ) is satisfied. ).

무효전력을 보상하는 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째로 분산전원의 유효전력량에 비례하여 보상하는 방법이다. 연계점 전압을 고려하지 않고 비교적 제어방법이 단순하나 전압 범위가 초과할 가능성이 있다. There are two ways to compensate for reactive power. First, it is a method of compensating in proportion to the amount of active power of the distributed power source. Although the control method is relatively simple without considering the linkage point voltage, there is a possibility that the voltage range is exceeded.

두 번째는 계통전압 V에 따른 무효전력의 제어이다. 이는 무료전력의 투입에 따른 전압 민감도를 분석하여 필요한 만큼 무효전력을 방출, 흡수하는 방법이다. 앞에 언급하였듯이 무효전력의 제어 범위는 각 컨버터의 출력범위내에서 가능하며 서로 독립적으로 제어 가능하다.The second is the control of reactive power according to the grid voltage V. This is a method of emitting and absorbing reactive power as needed by analyzing the voltage sensitivity according to the input of free power. As mentioned before, the control range of reactive power is possible within the output range of each converter and can be controlled independently of each other.

한편, 루프 운영이 아닌 장경간 배전선로에 직렬로 연결하여 전압, 주파수 등 전력품질을 개선할 수 있다.On the other hand, it is possible to improve power quality such as voltage and frequency by connecting in series to a long-span distribution line rather than operating a loop.

또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 (명령) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. In addition, the steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means such as a microprocessor, processor, CPU (Central Processing Unit), etc. It can be recorded on any available medium. The computer readable medium may include program (instruction) codes, data files, data structures, etc. alone or in combination.

상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다. The program (command) code recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and Blu-rays, and ROMs and RAMs ( A semiconductor storage element specially configured to store and execute program (instruction) codes such as RAM), flash memory, or the like may be included.

여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Here, examples of the program (command) code include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

100: 전압 제어 시스템
110: 그리드 연결 블럭
120: 전력 중계 블럭
130: 디지털 그리드
200: 제어기
201a,201b: 센서
201: 측정 모듈 202: 계산 모듈
203: 보상 모듈
211: 주변압기 212: 차단기
213: 컨택터 214: 저항
220: 디지털 그리드 전력 중계 라우터
221: 인덕터 222: 인버터
222-1: 전력용 스위칭 파워 소자
223: 필터 커패시터
100: voltage control system
110: grid connection block
120: power relay block
130: digital grid
200: controller
201a, 201b: sensor
201: measurement module 202: calculation module
203: compensation module
211: main transformer 212: circuit breaker
213: contactor 214: resistor
220: digital grid power relay router
221: inductor 222: inverter
222-1: switching power element for power
223 filter capacitor

Claims (18)

전력을 배전하는 그리드 연결 블럭(110);
그리드 연결 블럭(110)의 연계지점에 설치되며, 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)(220)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 전력 중계 블럭(120); 및
상기 전압 제어에 의해 상기 그리드 연결 블록(110)으로부터 상기 전력이 공급되는 디지털 그리드(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
Grid connection block 110 for distributing power;
A power relay block 120 installed at a connection point of the grid connection block 110 and performing voltage control using a Digital Grid Power Router (DGPR) 220; and
a digital grid 130 to which the power is supplied from the grid connection block 110 by the voltage control;
A voltage control system using a digital grid power relay router comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 중계 블록(120)은,
상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)를 통해 상기 전압 제어를 수행하는 제어기(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 1,
The power relay block 120,
A voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that it comprises a; controller 200 for performing the voltage control through the digital grid power relay router 220.
제 2 항에 있어서,
상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)는,
상기 그리드 연결 블록(110)의 저항(214)에 직렬로 연결되는 인덕터(221); 및
상기 인덕터(221)에 직렬로 연결되어 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 인버터(222);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 2,
The digital grid power relay router 220,
an inductor 221 connected in series with the resistor 214 of the grid connection block 110; and
an inverter 222 connected in series with the inductor 221 to convert AC power into DC power;
A voltage control system using a digital grid power relay router comprising a.
제 3 항에 있어서,
상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)는,
상기 인버터(222)에 직렬로 연결되어 상기 직류 전력에서 노이즈를 제거하는 필터 커패시터(223);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 3,
The digital grid power relay router 220,
A voltage control system using a digital grid power relay router comprising a; filter capacitor 223 connected in series to the inverter 222 to remove noise from the DC power.
제 3 항에 있어서,
상기 제어기(200)는,
상기 전력 중계 블록(120)의 출력단에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압을 생성하는 측정 모듈(201);
상기 측정 전압이 미리 설정되는 전압유지범위내에 있는 지에 따라 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위를 계산하는 계산 모듈(202); 및
상기 유효전력 제어 범위 및 상기 무효전력 제어범위에 따라 각각 유효전력 출력 보상 및 무효전력 출력 보상을 실행하는 보상 모듈(203);을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 3,
The controller 200,
a measurement module 201 generating a measurement voltage by measuring an output voltage from an output terminal of the power relay block 120;
a calculation module 202 for calculating an active power control range and a reactive power control range according to whether the measured voltage is within a preset voltage holding range; and
A voltage control system using a digital grid power relay router comprising a; compensation module 203 for executing active power output compensation and reactive power output compensation, respectively, according to the active power control range and the reactive power control range. .
제 5 항에 있어서,
상기 유효전력 제어 범위는 수학식
Figure pat00013
(여기서, Pa1,2는 유통 가능량이고,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
, P+, P-는 각각 방출, 흡수하는 유효전력을 의미하며, 아래첨자 1, 2는 기준이 되는 터미널 번호이고, Vmax, min은 각각 규정전압의 최대/최소를 의미하며, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타낸다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템..
According to claim 5,
The active power control range is expressed by Equation
Figure pat00013
(Where P a1,2 is the circulating amount,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
, P + , P - mean the active power emitted and absorbed, respectively, subscripts 1 and 2 are terminal numbers that are standard, V max and min mean the maximum/minimum of the specified voltage, respectively, and Z eq is A voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that it is defined as the equivalent impedance seen at the output end).
제 6 항에 있어서, 상기 Pa1 및 상기 Pa2의 범위는 각각 수학식
Figure pat00016
으로 한정되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
7. The method of claim 6, wherein the ranges of the P a1 and the P a2 are each Equation
Figure pat00016
A voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that limited to.
제 5 항에 있어서,
상기 유효전력 출력 보상 및 상기 무효전력 출력 보상은 전압 보상량(△max,△Vmin) 및 전압 조상을 위한 유효 전력량(△max,△Pmin)을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 5,
The active power output compensation and the reactive power output compensation are digital grid power, characterized in that calculated using the voltage compensation amount (Δ max , ΔV min ) and the active power amount (Δ max , ΔP min ) for voltage ancestors Voltage control system using relay router.
제 8 항에 있어서,
상기 전압 보상량(△max,△Vmin)은 수학식
Figure pat00017
으로 정의되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 8,
The voltage compensation amount (Δ max ,ΔV min ) is expressed by the equation
Figure pat00017
A voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that defined as.
제 9 항에 있어서,
상기 유효 전력량(△max,△Pmin)은 수학식
Figure pat00018

(여기서, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타내고, V'm 는 유효전력 출력보상시 측정되는 보상 측정 전압이다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 9,
The active power amount (Δ max ,ΔP min ) is expressed by the equation
Figure pat00018

(Where, Z eq represents the equivalent impedance seen at the output terminal, and V'm is a compensation measurement voltage measured during active power output compensation). Voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that defined.
제 10 항에 있어서,
상기 보상 모듈(203)은 상기 보상 측정 전압(V'm)이 미리 설정되는 규정치(Vmin < V'm1,2 < Vmax)에 만족하면 종료하고, 상기 유효전력 출력 보상만으로 전압제어가 불가능할 경우, 상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 10,
The compensation module 203 is terminated when the compensation measurement voltage (V' m ) satisfies a predetermined value (V min <V' m1,2 < V max ), and voltage control is impossible only with the active power output compensation. In this case, a voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that for further executing the reactive power output compensation.
제 11 항에 있어서,
상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것은 분산전원의 유효전력량에 비례하여 보상하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 11,
Further executing the reactive power output compensation is a voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that for compensating in proportion to the amount of active power of the distributed power source.
제 11 항에 있어서,
상기 무효전력 출력 보상을 추가로 실행하는 것은 계통전압에 따른 무효전력의 제어인 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 시스템.
According to claim 11,
Further executing the reactive power output compensation is a voltage control system using a digital grid power relay router, characterized in that the control of reactive power according to the grid voltage.
(a) 그리드 연결 블럭(110)이 전력을 배전하는 단계;
(b) 전력 중계 블럭(120)이 그리드 연결 블럭(110)의 연계지점에 설치되며, 디지털 그리드 전력 중계 라우터(DGPR: Digital Grid Power Router)(220)를 이용하여 전압 제어를 수행하는 단계; 및
(c) 디지털 그리드(130)가 상기 전압 제어에 의해 상기 그리드 연결 블록(110)으로부터 상기 전력이 공급받는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법.
(a) the grid connection block 110 distributing power;
(b) the power relay block 120 is installed at the connection point of the grid connection block 110 and performs voltage control using a Digital Grid Power Router (DGPR) 220; and
(c) the digital grid 130 receiving the power from the grid connection block 110 by the voltage control;
A voltage control method using a digital grid power relay router comprising a.
제 14 항에 있어서,
상기 전력 중계 블록(120)은,
상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)를 통해 상기 전압 제어를 수행하는 제어기(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법.
15. The method of claim 14,
The power relay block 120,
A voltage control method using a digital grid power relay router, characterized in that it includes; a controller (200) performing the voltage control through the digital grid power relay router (220).
제 15 항에 있어서,
상기 디지털 그리드 전력 중계 라우터(220)는,
상기 그리드 연결 블록(110)의 저항(214)에 직렬로 연결되는 인덕터(221); 및
상기 인덕터(221)에 직렬로 연결되어 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 인버터(222);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법.
According to claim 15,
The digital grid power relay router 220,
an inductor 221 connected in series with the resistor 214 of the grid connection block 110; and
an inverter 222 connected in series with the inductor 221 to convert AC power into DC power;
A voltage control method using a digital grid power relay router comprising a.
제 16 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
측정 모듈(201)이 상기 전력 중계 블록(120)의 출력단에서 출력 전압을 측정하여 측정 전압을 생성하는 단계;
계산 모듈(202)이 상기 측정 전압이 미리 설정되는 전압유지범위내에 있는 지에 따라 유효전력 제어 범위 및 무효전력 제어범위를 계산하는 단계; 및
보상 모듈(203)이 상기 유효전력 제어 범위 및 상기 무효전력 제어범위에 따라 각각 유효전력 출력 보상 및 무효전력 출력 보상을 실행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법.
17. The method of claim 16,
In step (c),
measuring an output voltage from an output terminal of the power relay block 120 by the measurement module 201 to generate a measurement voltage;
calculating, by the calculation module 202, an active power control range and a reactive power control range according to whether the measured voltage is within a preset voltage holding range; and
Compensation module 203 executing active power output compensation and reactive power output compensation according to the active power control range and the reactive power control range, respectively; voltage using a digital grid power relay router comprising: control method.
제 17 항에 있어서,
상기 유효전력 제어 범위는 수학식
Figure pat00019
(여기서, Pa1,2는 유통 가능량이고,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
, P+, P-는 각각 방출, 흡수하는 유효전력을 의미하며, 아래첨자 1, 2는 기준이 되는 터미널 번호이고, Vmax, min은 각각 규정전압의 최대/최소를 의미하며, Zeq는 출력단에서 보는 등가 임피던스를 나타낸다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 디지털 그리드 전력 중계 라우터를 활용한 전압 제어 방법.

18. The method of claim 17,
The active power control range is expressed by Equation
Figure pat00019
(Where P a1,2 is the circulating amount,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
, P + , P - mean the active power emitted and absorbed, respectively, subscripts 1 and 2 are terminal numbers that are standard, V max and min mean the maximum/minimum of the specified voltage, respectively, and Z eq is A voltage control method using a digital grid power relay router, characterized in that defined as an equivalent impedance seen at an output terminal).

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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