KR20240028707A - 정전비용 산출 장치 및 방법 - Google Patents

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김용현
박기훈
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 통신 인터페이스, 및 통신 인터페이스를 통해 수신된 정보에 기반하여, 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하고, 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정전비용 산출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING OUTAGE COST}
본 발명은 정전비용 산출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변전소용 변압기에 대한 정전비용을 산출할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
전세계적으로 변전소용 변압기는 과거 고도 경제 성장기에 설치되어 현재 한계수명에 근접하거나 초과하여 운전되고 있어 변전소용 변압기에 대한 고장 위험성이 증가하고 있다. 이러한 변전소용 변압기의 고장으로 인해 정전이 발생하는 경우 막대한 생산 손실로 연결되므로, 변전소용 변압기에는 높은 운전 신뢰성이 요구된다.
일반적으로, 전력회사는 변전소용 변압기에 대한 고장 확률과 고장 영향을 종합평가하는 리스크 평가 알고리즘을 통해 변전소용 변압기의 교체 우선순위를 결정한다. 전력회사는 고장 발생 시의 파급 영향을 재무, 안전, 환경 및 공급 신뢰도를 포함한 4개의 항목을 통해 평가한다.
한편, 변전소용 변압기에 대한 리스크 평가를 위해서는 변전소용 변압기에 고장이 발생했을 경우를 가정하여 설비(공급)의 측면에서 중요도를 파악할 필요가 있다. 그러나, 종래의 기술은 고객(수용가)의 측면에서 정전비용을 산출하는 방법론들을 제시하고 있을 뿐, 설비(공급)의 측면에서 정전비용을 산출하는 방법이 부재한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0096847호(2021.08.06.)의 '설문조사 기반 정전 손실비용 추정 장치 및 방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 변전소용 변압기에 대한 정전비용을 산출할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 정전비용 산출 장치는 통신 인터페이스; 및 상기 통신 인터페이스를 통해 수신된 정보에 기반하여, 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하고, 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 배전선로를 통해 전력을 공급받는 고객들을 식별하고, 상기 식별된 고객들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하고, 상기 식별된 배전선로들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 변전소에 대한 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보에 기반하여 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 상기 변압기의 부하량과 상기 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일하지 않은 경우 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정에서 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 변압기의 전체 전력사용량에 대한 전력사용량의 비율을 고객종별로 산출함으로써 상기 변압기에 대한 고객종별 점유율을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 변압기에 대한 고객종별 점유율을 상기 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 적용하여 상기 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출하고, 상기 산출된 고객종별 전력공급량에 기반하여 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 미리 저장된 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보로부터 상기 변압기에 대응하는 정전시간을 검출하고, 미리 저장된 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보로부터 상기 검출된 정전시간에 대응하는 고객종별 단위전력당 정전비용을 검출하고, 전력공급량과 단위전력당 정전비용을 곱연산하는 과정을 고객종별로 수행하고, 고객종별로 수행된 곱연산의 결과를 합산함으로써 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 고장 정보에 포함된 고장 사례들을 변압기의 유형별로 분류하고, 정전이 복구될 때까지 소요되는 시간에 대한 평균값 또는 중앙값을 변압기의 유형별로 산출함으로써 상기 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보는, 하기 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
[수식]
Figure pat00001
(여기서, C는 단위전력당 정전비용이고, T는 정전시간이고, U는 전력사용량이고, a, b, 및 c는 고객 유형에 따라 결정되는 계수이다.)
본 발명의 일 측면에 따른 정전비용 산출 방법은 프로세서가, 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하는 단계; 상기 프로세서가, 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하는 단계; 상기 프로세서가, 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출하는 단계; 및 상기 프로세서가, 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 변전소용 변압기를 기준으로 정전비용을 정확하게 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 변전소용 변압기를 기준으로 산출된 정전비용을 토대로 변전소용 변압기들의 중요도를 결정하여 사용자에게 제공함으로써 변전소용 변압기의 유지보수 및 교체에 대한 순위 산정 과정을 지원할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 정전비용 산출 장치를 보인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 정전비용 산출 방법을 보인 구성도이다.
도 3은 변압기에 대한 실시간 부하 정보를 보인 예시도이다.
도 4는 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출한 결과를 보인 예시도이다.
도 5는 변압기에 대한 고객유형별 정전비용을 산출한 결과를 보인 예시도이다.
도 6은 정전 범위에 포함된 배전선로를 식별하는 과정을 보인 흐름도이다.
도 7은 변전소의 단선도에 차단기 및 단로기의 상태 정보를 표시한 결과를 보인 예시도이다.
도 8은 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 과정을 보인 흐름도이다.
도 9는 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 과정을 보인 흐름도이다.
도 10은 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보를 산출하는 과정을 보인 흐름도이다.
도 11은 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보를 보인 일 실시예이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 정전비용 산출 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 정전비용 산출 장치를 보인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 장치는 통신 인터페이스(100), 출력 인터페이스(200), 메모리(300) 및 프로세서(400)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 장치는 도 1에 도시된 구성 요소 외에 다양한 구성 요소를 더 포함하거나, 위 구성 요소들 중 일부 구성 요소를 생략할 수 있다.
통신 인터페이스(100)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(100)는 다양한 유형의 통신 방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 인터페이스(100)는 외부 장치로부터 정전비용을 산출하는 과정에서 요구되는 각종 정보를 수신할 수 있다.
출력 인터페이스(200)는 후술하는 프로세서(400)에 의해 산출된 정보를 외부로 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력 인터페이스(200)는 디스플레이와 같은 출력 장치를 포함할 수 있으며, 프로세서(400)에 의해 산출되는 각종 정보(예: 정전비용)를 출력할 수 있다.
메모리(300)에는 프로세서(400)가 정전비용을 산출하는 과정에서 요구되는 각종 정보가 저장되어 있을 수 있다. 또한, 메모리(300)에는 프로세서(400)가 정전비용을 산출하는 과정에서 산출되는 각종 정보가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(300)에는 통신 인터페이스(100)를 통해 수신되는 각종 정보가 저장될 수 있다.
프로세서(400)는 통신 인터페이스(100), 출력 인터페이스(200) 및 메모리(300)를 제어하는 주체로서, 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 SoC(System on Chip)로도 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 프로세서(400)에 연결된 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있으며, 메모리(300)에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행시키고, 그 실행 결과 데이터를 메모리(300)에 저장하도록 구성될 수 있다.
프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 수신된 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하고, 산출된 변압기별 정전비용을 출력 인터페이스(200)를 통해 출력할 수 있다. 프로세서(400)가 변압기별 정전비용을 산출하는 구체적인 과정은 후술하도록 한다.
프로세서(400)는 변압기별 정전비용에 기반하여 변압기의 우선순위(중요도)를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 정전비용이 상대적으로 높은 변압기에 대한 우선순위를 정전비용이 상대적으로 낮은 변압기에 대한 우선순위보다 높게 설정할 수 있다. 즉, 프로세서(400)는 변압기에 대한 정전비용을 변압기의 유지보수 또는 교체에 대한 우선순위를 판단하기 위한 지표로 이용할 수 있다. 변압기들의 우선순위는 자산관리시스템 구축을 위한 평가항목으로 활용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 방법을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 방법을 설명하도록 한다. 한편, 후술하는 과정 중 일부 과정은 후술하는 순서와 다른 순서로 수행되거나 생략될 수 있다.
먼저, 프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 외부 장치(예: 변전소 관리 서버 등)로부터 정전비용을 산출하는 과정에서 요구되는 각종 정보를 수신하여 메모리(300)에 저장할 수 있다(S201). 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 외부 장치로부터 변전소에 구비된 변압기에 대한 고장 정보, 제원 정보 및 실시간 부하 정보(운전 정보), 변전소에 대한 단선도 정보, 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보, 고객 정보 등을 수신할 수 있다.
여기서, 변압기에 대한 고장 정보는 고장이 발생한 변압기의 유형, 고장이 발생한 변압기의 식별번호, 및 고장이 복구될 때까지 소요된 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 실제 고장 사례들로부터 도출되는 정보일 수 있다. 변압기에 대한 제원 정보는 각 변압기의 전압, 용량, 위치, 식별번호 및 유형 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보는 각 차단기 및 단로기의 투입(on) 및 개방(off) 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 고객 정보는 각 고객의 유형, 계약전력, 고객번호, 전산화번호, 월평균전력사용량 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이어서, 프로세서(400)는 고객 정보에 기반하여 고객종별(고객유형별) 전력사용량을 배전선로별로 산출할 수 있다(S203). 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 배전선로를 통해 전력을 공급받는 고객들을 식별하고, 식별된 고객들에 대한 전력사용량(예: 월평균전력사용량)을 고객종별로 취합함으로써 해당 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출할 수 있다. 즉, 프로세서(400)는 배전선로를 통해 전력을 공급받은 고객들을 고객의 유형에 따라 분류하고, 같은 유형에 속한 고객에 대한 전력사용량을 합산함으로써 해당 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출할 수 있다. 여기서, 고객의 유형은 산업체, 회사 및 기관, 상업, 농축산물 및 주택으로 분류될 수 있으나, 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 고객 유형의 개수 및 종류가 변경될 수도 있다. 표 1은 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출한 결과를 보인 일 실시예이다.
배전선로명 월평균전력사용량(kWh)
산업용
 회사기관
 상업용
 농축산물
 주택용
 계
#1
 16,589
 5,014
 5,166
 4,123
 -
 30,892
#2
 6,572
 -
 9,246
 - 2,123
 17,941
한편, 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 과정에서, 프로세서(400)는 표 2와 같이 배전선로별로 고객 정보를 취합할 수 있다.
배전선로명 전산화번호 고객번호 계약종별 계약전력
(kWh)		 직적연도
월평균전력사용량
(kWh)		 고객유형
#1 6214A902 0806101820 일반용(갑)고압A 300 5,166 상업용
6214A902 0826013445 산업용(을)고압A 300 16,589 산업용
6912Z821 0826001745 농사용(을)고압A 450 4,123 농수축산
6912Z821 0816001277 교육용(갑)고압A 200 15,014 회사기관
#2 6214A902 0705101820 일반용(갑)고압A 300 9,246 상업용
6214A902 0705013445 산업용(을)고압A 300 36,572 산업용
6912Z821 0726001745 주택용 250 2,123 주택용
이어서, 프로세서(400)는 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출할 수 있다(S205). 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하고, 식별된 배전선로들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 해당 변압기에 대한 고객종별 전력사용량을 산출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 변전소에 대한 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보에 기반하여 변압기에 연계된 배전선로들을 식별할 수 있다. 즉, 프로세서(400)는 변전소에 대한 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보를 분석하여 각 변압기에 연계되어 있는 배전선로들을 실시간으로 확인할 수 있다.
이어서, 프로세서(400)는 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출할 수 있다(S207). 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 변압기의 전체 전력사용량에 대한 전력사용량의 비율을 고객종별로 산출함으로써 해당 변압기에 대한 고객종별 점유율을 산출할 수 있다. 프로세서(400)는 변압기에 대한 고객종별 전력사용량을 모두 합산하여 변압기에 대한 전체 전력사용량을 산출할 수 있다.
표 3은 변압기에 대한 고객종별 점유율을 산출한 결과를 보인 일 실시예이다.
변전소명 변압기명 배전선로명 월평균 전력사용량(kWh)
산업용 회사
기관		 상업용 농축
산물		 주택용 계
000 000 #1
M.Tr		 #1 16,589 5,014 5,166 4,123 - 30,892
#2 6,572 - 9,246 - 2,123 17,941
계 23,161 5,014 14,412 4,123 2,123 48,833
점유율 60% 17% 16% 5% 2% 100%
이어서, 프로세서(400)는 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기들에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출할 수 있다(S209). 일 실시예에 따르면, 프로세서(400)는 변압기에 대한 고객종별 점유율을 해당 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 적용하여 해당 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출하고, 산출된 고객종별 전력공급량에 기반하여 해당 변압기에 대한 정전비용을 산출할 수 있다. 즉, 프로세서(400)는 변압기에 대한 실시간 부하 정보와 변압기에 대한 고객종별 점유율로부터 정전으로 인해 공급하지 못하게 된 전력공급량을 변압기를 기준으로 추정할 수 있으며, 추정된 값을 이용하여 변압기를 기준으로 한 정전비용을 산출할 수 있다. 프로세서(400)는 변압기에 대한 실시간 부하 정보를 변전소 운전실적 관리시스템(SOMAS: Substation Operation result MAnagement System)으로부터 수신할 수 있다.
표 4는 변압기에 대한 정전비용을 및 우선순위(중요도)를 산출한 결과를 보인 일 실시예이다.
변전소명 변압기명 정전비용(억원)
산업용 회사
기관		 상업용 농축
수산		 주택용 계 중요도
00 00 #1 M.Tr 14.2 10.4 14.1 6.9 9.5 55.1 3
00 #2 M.Tr 10.9 8.1 13.9 12.2 11.3 56.4 1
00 #3 M.Tr 11.7 8.2 11.4 8 14 53.3 2
소계 36.8 26.7 39.4 27.1 34.8 164.8 -
△□ △□ #1 M.Tr 16.2 3.6 2.3 1.3 0.0 23.3 6
△□ #2 M.Tr 17.1 3.8 2.4 1.4 0.0 24.6 5
△□ #3 M.Tr 18.4 3.8 2.4 1.4 0.5 26.5 4
△□ #4 M.Tr 16.0 3.5 2.3 1.3 0.0 23.1 7
소계 66.3 14.6 9.3 5.5 0.5 96.2 -
도 3은 변압기에 대한 실시간 부하 정보를 보인 일 실시예이고, 도 4는 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출한 결과를 보인 일 실시예이고, 도 5는 변압기에 대한 고객유형별 정전비용을 산출한 결과를 보인 일 실시예이다.
한편, 전술한 실시예에서는 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 산출하여 이용하는 것으로 기재하였으나, 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 확인할 수 없는 경우 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 대신하여 변압기의 계약전력에 대한 고객종별 점유율을 산출하여 이용할 수도 있다. 변압기의 계약전력에 대한 고객종별 점유율은 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 산출하는 방법과 동일한 방법으로 산출될 수 있다.
도 6은 프로세서가 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 6을 참고하여 프로세서(400)가 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정을 설명하도록 한다. 한편, 후술하는 과정 중 일부 과정은 후술하는 순서와 다른 순서로 수행되거나 생략될 수 있다.
먼저, 프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 외부 장치로부터 변전소의 단선도 정보와, 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보를 수신할 수 있다(S601). 프로세서(400)는 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보를 SCADA 시스템으로부터 실시간으로 수신할 수 있다.
이어서, 프로세서(400)는 변전소의 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보에 기반하여 변압기에 연계된 배전선로(즉, 전력이 공급 중인 배전선로)를 식별할 수 있다(S603). 즉, 프로세서(400)는 변전소의 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보를 분석하여 변압기에 연계된 배전선로와 그렇지 않은 배전선로를 구분할 수 있다.
일반적으로, 변전소에는 고장 또는 정전 범위를 축소하기 위한 목적으로 22.9kV 모선의 섹션 간 또는 모선 간에 차단기(C/B)와 단로기(D/S)가 설치되는데, 차단기와 단로기의 개폐 상태에 따라 배전선로가 변압기에 연계 여부에 변동이 발생할 수 있다. 본 실시예는 차단기 및 단로기의 상태 정보(투입 및 개방 여부에 대한 정보)로부터 변압기와 배전선로 간의 연게 여부를 실시간으로 확인할 수 있다. 도 7은 변전소의 단선도에 차단기 및 단로기의 상태 정보를 표시한 결과를 보인 일 실시예이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 각 차단기(C/B) 및 단로기(D/S)의 상태 정보를 분석함으로써 변압기와 배전선로 간의 연계 여부를 확인할 수 있다.
한편, 프로세서(400)는 변압기의 부하량과 해당 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합을 비교함으로써 해당 변압기에 연계된 배전선로가 해당 변압기에 연계된 것으로 식별되거나, 또는 해당 변압기에 연계된 배전선로가 해당 변압기에 연계되지 않은 것으로 식별되는 오류를 방지할 수 있다.
프로세서(400)는 변압기의 부하량과 해당 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일한지 여부를 판단할 수 있다(S605). 이때, 프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 외부 장치로부터 변압기의 부하량 및 배전선로의 부하량에 대한 정보를 수신할 수 있다.
변압기의 부하량과 해당 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일하지 않은 경우, 프로세서(400)는 해당 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정에서 오류가 발생한 것으로 판단하고, S601 단계로 회귀할 수 있다. 즉, 프로세서(400)는 차단기 및 단로기의 상태 정보를 재확인하여 해당 변압기에 연계된 배전선로들을 다시 확인할 수 있다.
반면, 변압기의 부하량과 해당 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일한 경우, 프로세서(400)는 해당 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정에서 오류가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 해당 프로세스를 종료할 수 있다.
도 8은 프로세서가 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 과정을 보인 흐름도로서, 도 2의 S209 단계의 세부 과정을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 8을 참고하여, 프로세서(400)가 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 과정을 설명하도록 한다. 한편, 후술하는 과정 중 일부 과정은 후술하는 순서와 다른 순서로 수행되거나 생략될 수 있다.
먼저, 메모리(300)에 저장된 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보로부터 해당 변압기에 대응하는 정전시간을 검출할 수 있다(S801).
이어서, 프로세서(400)는 메모리(300)에 저장된 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보로부터, 검출된 정전시간에 대응하는 고객종별 단위전력당 정전비용을 검출할 수 있다(S803).
이어서, 프로세서(400)는 해당 변압기에 대한 고객종별 점유율을 해당 변압기에 대한 실시간 부하 정보(실시간 유효전력 공급량)에 적용하여 해당 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출할 수 있다(S805).
이어서, 프로세서(400)는 전력공급량(실시간 유효전력공급량*점유율)과 단위전력당 정전비용을 곱연산하는 과정을 고객종별로 수행하고, 고객종별로 수행된 곱연산의 결과를 합산함으로써 해당 변압기에 대한 정전비용을 산출할 수 있다(S807). 즉, 프로세서(400)는 하기 수학식 1을 통해 변압기에 대한 정전비용을 산출할 수 있다.
Figure pat00002
도 9는 프로세서가 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 과정을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 9를 참고하여 프로세서(400)가 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 과정을 설명하도록 한다. 도 9의 과정은 도 2의 S209 단계 이전에 선행될 수 있다. 한편, 후술하는 과정 중 일부 과정은 후술하는 순서와 다른 순서로 수행되거나 생략될 수 있다.
먼저, 프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 변압기에 대한 고장 정보 및 제원 정보를 수신할 수 있다(S901).
이어서, 프로세서(400)는 수신된 고장 정보에 포함된 고장 사례들을 변압기의 유형별로 분류할 수 있다(S903). 일반적으로, 변압기의 유형(예: GIS형, 옥외철구형)에 따라 정전 복구에 소요되는 시간이 상이하므로, 변압기의 유형별로 정전시간을 산출하는 경우 보다 정확하게 정전시간을 산출할 수 있다.
이어서, 프로세서(400)는 정전이 발생한 시점부터 정전이 복구될 때까지 소요되는 시간에 대한 평균값 또는 중앙값을 변압기의 유형별로 산출함으로써 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출할 수 있다(S905).
한편, 전술한 실시예에서는 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하여 이용하는 것으로 기재하였으나, 변압기의 유형에 따른 정진시간에 대한 관계 정보 대신 변압기에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하여 이용할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(400)는 고장 정보에 포함된 고장 사례들을 변압기별로 분류하고, 정전이 발생한 시점부터 정전이 복구될 때까지 소요되는 시간에 대한 평균값 또는 중앙값을 변압기별로 산출함으로써 변압기에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출할 수 있다.
도 10은 프로세서가 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보를 산출하는 과정을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 10을 참고하여 프로세서(400)가 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용을 산출하는 과정을 설명하도록 한다. 도 10의 과정은 도 2의 S209 단계 이전에 선행될 수 있다. 한편, 후술하는 과정 중 일부 과정은 후술하는 순서와 다른 순서로 수행되거나 생략될 수 있다.
먼저, 프로세서(400)는 통신 인터페이스(100)를 통해 고객별 계약유형, 정전비용(즉, 정전으로 인한 손해 비용), 정전시간 및 정전시간동안의 전력사용량이 포함된 설문 조사 정보를 수신할 수 있다(S1001).
이어서, 프로세서(400)는 수신된 설문 조사 정보로부터 하기 수학식 2의 계수값을 결정할 수 있다(S1003). 계약유형, 정전비용, 정전시간 및 전력사용량에 따른 계수값에 대한 관계 정보(관계 함수)가 미리 산출되어 메모리(300)에 저장되어 있을 수 있으며, 프로세서(400)는 설문 조사 정보를 메모리(300)에 저장된 관계 정보에 적용함으로써 하기 수학식 2의 계수값을 산출할 수 있다.
Figure pat00003
여기서, C는 단위전력당 정전비용이고, T는 정전시간이고, U는 전력사용량이고, a, b, 및 c는 고객 유형에 따라 결정되는 계수로서 설문 조사 정보로부터 도출되는 값일 수 있다.
이어서, 프로세서(400)는 결정된 계수값을 상기 수학식 2에 적용함으로써 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용을 산출할 수 있다(S1005).
도 11은 정전시간[분]에 따른 고객종별 단위전력[kWh]당 정전비용에 대한 관계 정보를 보인 일 실시예이다. 프로세서(400)는 도 11a와 같이, 출력 인터페이스(200)를 통해 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 정보를 시각적으로 출력할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 장치 및 방법은 변전소용 변압기를 기준으로 정전비용을 정확하게 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전비용 산출 장치 및 방법은 변전소용 변압기를 기준으로 산출된 정전비용을 토대로 변전소용 변압기들의 중요도를 결정하여 사용자에게 제공함으로써 변전소용 변압기의 유지보수 및 교체에 대한 순위 산정 과정을 지원할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 통신 인터페이스 200: 출력 인터페이스
300: 메모리 400: 프로세서

Claims (20)

  1. 통신 인터페이스; 및
    상기 통신 인터페이스를 통해 수신된 정보에 기반하여, 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하고, 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출하고, 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하는 프로세서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 배전선로를 통해 전력을 공급받는 고객들을 식별하고, 상기 식별된 고객들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하고, 상기 식별된 배전선로들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 프로세서는, 변전소에 대한 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보에 기반하여 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 변압기의 부하량과 상기 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일하지 않은 경우 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정에서 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 변압기의 전체 전력사용량에 대한 전력사용량의 비율을 고객종별로 산출함으로써 상기 변압기에 대한 고객종별 점유율을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 변압기에 대한 고객종별 점유율을 상기 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 적용하여 상기 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출하고, 상기 산출된 고객종별 전력공급량에 기반하여 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 프로세서는, 미리 저장된 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보로부터 상기 변압기에 대응하는 정전시간을 검출하고, 미리 저장된 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보로부터 상기 검출된 정전시간에 대응하는 고객종별 단위전력당 정전비용을 검출하고, 전력공급량과 단위전력당 정전비용을 곱연산하는 과정을 고객종별로 수행하고, 고객종별로 수행된 곱연산의 결과를 합산함으로써 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 프로세서는, 고장 정보에 포함된 고장 사례들을 변압기의 유형별로 분류하고, 정전이 복구될 때까지 소요되는 시간에 대한 평균값 또는 중앙값을 변압기의 유형별로 산출함으로써 상기 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보는, 하기 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 장치.
    [수식]
    Figure pat00004

    (여기서, C는 단위전력당 정전비용이고, T는 정전시간이고, U는 전력사용량이고, a, b, 및 c는 고객 유형에 따라 결정되는 계수이다.)
  11. 프로세서가, 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하는 단계;
    상기 프로세서가, 배전선로별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하는 단계;
    상기 프로세서가, 변압기별로 산출된 고객종별 전력사용량에 기반하여 전력사용량에 대한 고객종별 점유율을 변압기별로 산출하는 단계; 및
    상기 프로세서가, 변압기별로 산출된 고객종별 점유율과 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 기반하여 변압기별 정전비용을 산출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 고객종별 전력사용량을 배전선로별로 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    배전선로를 통해 전력을 공급받는 고객들을 식별하고, 상기 식별된 고객들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 배전선로에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    변압기에 연계된 배전선로들을 식별하고, 상기 식별된 배전선로들에 대한 전력사용량을 고객종별로 취합함으로써 상기 변압기의 전력사용량에 대한 고객종별 전력사용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    변전소에 대한 단선도 정보와 변전소에 구비된 차단기 및 단로기에 대한 상태 정보에 기반하여 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 고객종별 전력사용량을 변압기별로 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    상기 변압기의 부하량과 상기 변압기에 연계된 것으로 식별된 배전선로들에 대한 부하량의 합이 동일하지 않은 경우 상기 변압기에 연계된 배전선로들을 식별하는 과정에서 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 고객종별 점유율을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    변압기의 전체 전력사용량에 대한 전력사용량의 비율을 고객종별로 산출함으로써 상기 변압기에 대한 고객종별 점유율을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 정전비용을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    변압기에 대한 고객종별 점유율을 상기 변압기에 대한 실시간 부하 정보에 적용하여 상기 변압기에 대한 고객종별 전력공급량을 산출하고, 상기 산출된 고객종별 전력공급량에 기반하여 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 정전비용을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    미리 저장된 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보로부터 상기 변압기에 대응하는 정전시간을 검출하고, 미리 저장된 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보로부터 상기 검출된 정전시간에 대응하는 고객종별 단위전력당 정전비용을 검출하고, 전력공급량과 단위전력당 정전비용을 곱연산하는 과정을 고객종별로 수행하고, 고객종별로 수행된 곱연산의 결과를 합산함으로써 상기 변압기에 대한 정전비용을 산출하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 정전비용을 산출하는 단계 이전에,
    상기 프로세서가, 고장 정보에 포함된 고장 사례들을 변압기의 유형별로 분류하고, 정전이 복구될 때까지 소요되는 시간에 대한 평균값 또는 중앙값을 변압기의 유형별로 산출함으로써 상기 변압기의 유형에 따른 정전시간에 대한 관계 정보를 산출하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 정전시간에 따른 고객종별 단위전력당 정전비용에 대한 관계 정보는, 하기 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 정전비용 산출 방법.
    [수식]
    Figure pat00005

    (여기서, C는 단위전력당 정전비용이고, T는 정전시간이고, U는 전력사용량이고, a, b, 및 c는 고객 유형에 따라 결정되는 계수이다.)
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