KR20230057872A - 인터모달 전력시스템 - Google Patents

인터모달 전력시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230057872A
KR20230057872A KR1020210142146A KR20210142146A KR20230057872A KR 20230057872 A KR20230057872 A KR 20230057872A KR 1020210142146 A KR1020210142146 A KR 1020210142146A KR 20210142146 A KR20210142146 A KR 20210142146A KR 20230057872 A KR20230057872 A KR 20230057872A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
intermodal
substation
present
power system
Prior art date
Application number
KR1020210142146A
Other languages
English (en)
Inventor
류형근
Original Assignee
재단법인 부산테크노파크
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 재단법인 부산테크노파크 filed Critical 재단법인 부산테크노파크
Priority to KR1020210142146A priority Critical patent/KR20230057872A/ko
Publication of KR20230057872A publication Critical patent/KR20230057872A/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
    • 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
    • H02J13/00007—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 using the power network as support for the transmission
    • 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
    • H02J13/00002—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 monitoring

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템은 전력분석계와 연동하여 운영되고 있는 전력을 감시하는 수전 전력 감시 장치 및 변전설비의 출력 전압과 전류를 계측하여 정격전력 이하로 운영이 되고 있는지를 계측하고, 급전설비 사고로 정지 시 예비품으로 자동으로 연동되어 운전될 수 있도록 전력을 감시하는 급전 전력 감시 장치를 포함한다.

Description

인터모달 전력시스템{INTERMODAL POWER SYSTEM}
본 발명의 실시 예는 인터모달 전력 기술과 관련된다.
전력공급 감시시스템은 전력설비를 디지털계전기 또는 RTU를 이용하여 원방에서 감시·제어하는 시스템이다.
인터모달 수변전소의 수전설비는 인터모달 가선 16km구간에 대하여 대차의 요구 전력을 안정적으로 공급하기 위하여, 수전설비 및 변전설비로 나누어진다. 이러한 변전소의 용량 및 수량은 대차의 요구 상한전압 및 하한전압을 기준으로 선정하며, 대차 요구 용량 및 가선 손실량을 검토하여 변전설비의 용량을 선정하게 된다.
그러나, 이러한 인터모달 수변전소는 수전 혹은 급전시스템의 이상상황 발생으로 인한 대차의 운행이 정지 되지 않도록 대비가 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0120653호 (2009.11.25.)
본 발명의 실시예들은 급전설비 사고 시에도 변전소간 연동 운전을 통하여 대차가 정지하지 않기 위한 인터모달 전력시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템은 수전 전력 감시 장치 및 급전 전력 감시 장치를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 급전설비 사고 시에도 변전소간 연동 운전을 통하여 대차가 정지하지 않도록 자동으로 운영될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템을 설명하기 위한 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템의 수전 전력 감시 장치를 설명하기 위한 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템의 급전 전력 감시 장치를 설명하기 위한 구성도
도 5는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템은 수전 전력 감시 장치 및 급전 전력 감시 장치를 포함할 수 있다.
인터모달 전력시스템은 폐루프 구조로 구성되어 운영되며, 3개의 변전소 중 한 변전소 이상 발생시에도 정상적으로 운영될 수 있도록 구성할 수 있다. 예를 들어, (a)정상상태 운영 시, (b)B변전소 수전 사고 시 A변전소 계통 연동, (c)B변전소 수전 사고 시 C변전소 계통 연동, (d)A변전소 수전 사고 시 B변전소 계통 연동, (e)수전 사고 시 B변전소 계통 연동일 수 있다.
또한, 인터모달 전력시스템은 한전에서 공급받는 수전에 문제가 발생하였을 때를 대비하여, A,B,C변전소의 AC공급라인은 연동될 수 있도록 구성하여야 하며, A, B, C 변전소 수전라인은 한전 연결과는 별도로 변전소간 22.9kV라인이 연결되어 있어 만일에 사태에 대비해야 하며, 각 변전소간 Switch-gear를 설치하여 안전성도 높여야 한다. 또한, 한 변전소 내부의 Switch-gear 간의 Interlock 연결을 하여, 두 개의 전력이 투입되지 않도록 구성하고, 수전 운영 예상은 총 5가지 항목으로 구분되며, 두 개의 수전이 동시에 사고가 나지 않는 조건에서 수전은 연계되어 운영할 수 있다. 또한, 각 변전소 인입라인 사고 시, 옆의 변전소에서 전력을 공급받아 대차를 운행할 수 있어야 하므로 수전입력 시 옆의 변전소에 전력을 공급할 수 있는 용량으로 선정하여야 한다. 또한, Switch-gear는 22.9kV 일 때, 상용품 최소 전류가 630A Class 로 9MVA 운영 시 약 227A이며, 18MVA 운영 시 약 454A 이므로 설비비용의 증가는 없다. 이 때, 케이블의 사양은 커져야 한다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템의 수전 전력 감시 장치를 설명하기 위한 구성도
수전 전력 감시 장치는 AC Switchgear에 적용되어 있는 전력분석계와 연동하여 현재 운영되고 있는 전력을 감시하며 감시항목은 다음과 같다.
- 입력 전압 : 3상 전원의 정격전압의 허용전압 이내로 각 상별 편차의 범위를 측정한다. 한전 기준으로는 ±10% 이내이어야 한다.
- 입력 전류 :3상 전원의 허용전류 이내로 각 상별 편차의 범위를 측정한다. 공장전원에서는 3상4선식으로 변환하여 220V 단상을 사용하므로, 편차가 없도록 설계 시 고려하여야 한다.
- 입력 주파수 :변전설비의 제어는 위상을 제어하는 전력변환장치로 한전에서 인입되는 각 상별 주파수에 민감하게 반응한다. 전력변환장치의 입력 주파수의 범위를 측정한다.
- 보호 동작 : 입력 과전압, 입력 과전류, 허용 주파수 이상, 지락전류 검출 등 이상상황에 AC Switchgear는 Trip되고, 상태를 상위에 전달하여야 한다.
- 고조파 :고조파는 IEEE-518 기준으로 관리되어야 하며, 전력변환설비에서 발생하는 고조파로 인하여 공장설비등의 이상동작이 없도록 상시 감시되어야 한다.
- 역률 : 대차의 운행속도 및 무게등으로 인하여 사용전력이 편차가 심하게 발생할 수 있고, 역률이 낮으면 과다한 전기요금과 설비 고장을 야기할 수 있으므로 상시 감시하여야 한다.만약, 설비 역률이 낮다면 변압기의 전압 조정 및 역률보상기를 추가로 검토하여야 한다.
- 회생전력 감시 : 대차제동 시 발생하는 회생전력을 양방향 전력변환장치를 통하여 한전으로 회생되는 전력을 측정한다.
- 변전소간 연계 감시 체계 : 수전 구간에서 사고 상황 발생 시 이를 관리자에게 내용을 전달하고, 자동 혹은 수동을 변전소간 계통 연계를 진행하여 대차운행에 지장이 없도록 해야 한다.
- 수전 전력 감시 체계 구성도 : 수전 구간에서 사고 상황 발생 시 이를 관리자에게 내용을 전달하고, 자동 혹은 수동을 변전소간 계통 연계를 진행하여 대차운행에 지장이 없도록 해야 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 전력시스템의 급전 전력 감시 장치를 설명하기 위한 구성도
급전 전력 감시 장치는 변전설비의 출력 전압과 전류를 계측하여 정격전력 이하로 운영이 되고 있는지를 계측하며, 급전설비 사고로 정지 시 예비품으로 자동으로 연동되어 운전될 수 있도록 전력을 감시한다. 또한, 급전 전력 감시 장치는 연동 운전은 급전설비 사고로 대차가 주행이 어려울 시 변전소간 연동운전을 통하여 대차가 정지하지 않도록 자동으로 운영될 수 있도록 감시한다. 또한, 급전 설비는 - Controller PLC가 각각의 AC Switchgear, DC Switchgear, STR-D, STR-Y, HMI와 MODBUS TCP/IP 프로토콜을 이용한 Ethernet 통신을 통해 입출력전압, 전류 및 각각의 상태 등의 데이터를 취합하고, 이 데이터를 Main Controller에서 DIO Board와 AIO Board를 통해 RTU와 송수신한다.
도 5는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되는 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 본 발명의 실시예에 따른 인터모달에 전력을 공급하기 위한 장치일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스

Claims (1)

  1. 전력분석계와 연동하여 운영되고 있는 전력을 감시하는 수전 전력 감시 장치; 및
    변전설비의 출력 전압과 전류를 계측하여 정격전력 이하로 운영이 되고 있는지를 계측하고, 급전설비 사고로 정지 시 예비품으로 자동으로 연동되어 운전될 수 있도록 전력을 감시하는 급전 전력 감시 장치를 포함하는, 인터모달 전력 시스템.
KR1020210142146A 2021-10-22 2021-10-22 인터모달 전력시스템 KR20230057872A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210142146A KR20230057872A (ko) 2021-10-22 2021-10-22 인터모달 전력시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210142146A KR20230057872A (ko) 2021-10-22 2021-10-22 인터모달 전력시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230057872A true KR20230057872A (ko) 2023-05-02

Family

ID=86387589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210142146A KR20230057872A (ko) 2021-10-22 2021-10-22 인터모달 전력시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230057872A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090120653A (ko) 2008-05-20 2009-11-25 한국이엠아이테크놀로지 주식회사 웹기반 수변전설비 원격감시시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090120653A (ko) 2008-05-20 2009-11-25 한국이엠아이테크놀로지 주식회사 웹기반 수변전설비 원격감시시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2589127B1 (en) A multi-terminal dc transmission system and method and means for control thereof
EP2622705B1 (en) Coordinated control of multi-terminal hvdc systems
US5892645A (en) Protection system for power receiving station
WO2018229857A1 (ja) 電力変換システム
EP2880732B1 (en) A device comprising a controllable earthing transformer
CN105826908A (zh) 含upfc的输电线路快速距离保护方法与装置
CN114336642B (zh) 一种牵引网双边供电穿越功率利用系统及控制方法
KR20130002504A (ko) 수배전반 및 이를 이용한 전력 처리 방법
KR101050202B1 (ko) 비상조명등 제어회로 및 그 제어방법
KR20230057872A (ko) 인터모달 전력시스템
JP5191245B2 (ja) 配電線補償リアクトル自動制御システム
KR101359414B1 (ko) 전기철도 단상 통합 급전 시스템
RU127959U1 (ru) Система комбинированной автоматики ограничения снижения напряжения на шинах подстанции и ограничения перегрузки транформатора
Csutar et al. Introduction to HVDC Architecture and Solutions for Control and Protection
Alabduljabbar et al. Implementation aspects and comprehensive assessment of a 16 MVAr static VAr compensator installed for a weak distribution network
KR101084104B1 (ko) 결상검출 선택차단기능을 갖는 고·저압 배전반
Bello et al. Lessons learned on protection coordination considerations within inverter-based microgrids
KR0185242B1 (ko) 스폿-네트워크 배전시스템 및 그작동방법
US11146102B2 (en) Method and control center arrangement for the control of an electrical energy transmission grid, and computer program product
KR102616906B1 (ko) 결상을 감지하여 배전계통을 제어하는 시스템
EP4089869B1 (en) Electrical assembly
JP2002101562A (ja) 発電設備の系統連系保護装置
JP5415511B2 (ja) 変圧器タップ値の予測方法
KR101177083B1 (ko) 전력 설비 무정전 교체용 바이패스 장치 및 바이패스 제어 방법
KR102074638B1 (ko) Ｈｖｄｃ 라우터 장치