KR-102960483-B1 - SYSTEM FOR CORRECTING SETTING OF VOLTAGE CONTROL DEVICE FOR STABILIZING NETWORK

Abstract

계통을 안정할 수 있는 전압 제어 기기 설정의 정정 시스템 및 방법을 제공한다.전압 제어 기기 설정의 정정 시스템은 i) 계통에 포함된 장치들의 입력 조건 및 출력 조건을 만족하는 구역들을 생성하여 전송하는 구역 생성 유닛, ii) 구역 생성 유닛과 연결되고, 생성된 구역들을 전송받아 생성된 구역의 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 산출 또는 갱신하고, 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 전송하는 산출 유닛, iii) 산출 유닛과 연결되고, 송출 전압 상한과 송출 전압 하한 사이에 위치하는 최대 송출 전압과 최소 송출 전압을 정정하며, 최대 송출 전압과 최소 송출 전압을 전송하는 정정 유닛, 및 iv) 정정 유닛과 연결되고, 송출 전압 상한, 송출 전압 하한, 최대 송출 전압 및 최소 송출 전압을 장치들에 적용하는 제어 유닛을 포함한다.

Inventors

• 남궁원
• 정원욱

Assignees

• 한국전력공사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250122

Claims (3)

1. 전압 제어 기기 설정의 정정 시스템으로서, 계통에 포함된 장치들의 입력 조건 및 출력 조건을 만족하는 구역들을 생성하여 전송하는 구역 생성 유닛, 상기 구역 생성 유닛과 연결되고, 상기 생성된 구역들을 전송받아 상기 생성된 구역의 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 산출 또는 갱신하고, 상기 송출 전압 상한과 상기 송출 전압 하한을 전송하는 산출 유닛, 상기 산출 유닛과 연결되고, 상기 송출 전압 상한과 상기 송출 전압 하한 사이에 위치하는 최대 송출 전압과 최소 송출 전압을 정정하며, 상기 최대 송출 전압과 상기 최소 송출 전압을 전송하는 정정 유닛, 및 상기 정정 유닛과 연결되고, 상기 송출 전압 상한, 상기 송출 전압 하한, 상기 최대 송출 전압 및 상기 최소 송출 전압을 상기 장치들에 적용하는 제어 유닛 을 포함하고, 상기 정정 유닛은, 상기 구역에 포함된 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치의 송출 전압을 제어하는 LDC(low DC-DC converter) 설정부, 상기 산출 유닛의 상기 송출 전압 하한 및 상기 송출 전압 상한과 상기 LDC 설정부의 최대 송출 전압 및 최소 송출 전압으로 QV 곡선을 수정하는 QV 곡선 수정부, 및 상기 QV 곡선의 수정 여부를 판단하여 상기 제어 유닛에 제어 데이터를 전송하는 판단부 를 포함하며, 상기 LDC 설정부는, 상기 구역에 포함된 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치 각각에 송출 전압을 제어하는 저전압 직류 변환 장치가 포함되고, 상기 저전압 직류 변환 장치는 상기 각각의 송출 전압 중 최대 송출 전압과 최소 송출 전압을 산출하며, 상기 산출 유닛은, 상기 장치들을 탐색하는 탐색부, 상기 입력 조건 및 상기 출력 조건을 판단하는 조건 판단부, 상기 조건 판단부의 판단 데이터에 따라 상기 구역들을 생성하는 구역 생성부, 및 상기 구역들 중 하나 이상의 구역을 선택하는 구역 선택부 를 포함하고, 상기 탐색부는 상기 장치들 중에서 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치를 탐색하고, 상기 탐색된 선로 전압 조정 장치마다 포함된 버스 입력을 상기 선로 전압 조정 장치와 별개로 인식하며, 상기 조건 판단부는 상기 입력 조건과 상기 출력 조건을 판단하고, 상기 장치들은 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치이고, 상기 최대 송출 전압은 하기의 수학식을 만족하는 정정 시스템. 상기 V out max 는 최대 송출 전압(V), 상기 N p 는 계기용 변압기의 비, 상기 N c 는 계기용 변류기의 비, 상기 R은 저항(Ω), 상기 X는 리액턴스(Ω), 상기 P는 유효 전력(kW), 상기 Q는 무효 전력(Var) 그리고 상기 V ub 는 부하 중심점 전압(V)의 상한임
2. 제1항에서, 상기 입력 조건은 상기 장치들 중 한 입력부에 적용하고, 상기 입력부는, 상기 선로 전압 조정 장치의 입력 버스에서 또다른 입력 버스 전까지의 전력선로이고, 상기 입력 버스에서 상기 부하시 전압 조정기 출력부까지의 전력선로이고, 상기 입력 버스에서 상기 전력선로 말단까지의 전력선로 중 하나를 만족하는 상기 전력선로의 구역을 상기 구역들로 저장하는 정정 시스템.
3. 제2항에서, 상기 출력 조건은 상기 장치들 중 한 출력부에 적용하고, 상기 출력부는, 상기 선로 전압 조정 장치의 출력부에서 다른 상기 선로 전압 조정 장치의 입력 버스까지의 전력선로이며, 상기 선로 전압 조정 장치의 출력부에서 전력선로 말단까지의 전력선로 중 하나를 만족하는 상기 전력선로의 구역을 상기 구역들로 저장하는 정정 시스템.

Description

계통 안정화를 위한 전압 제어 기기 설정의 정정 시스템 {SYSTEM FOR CORRECTING SETTING OF VOLTAGE CONTROL DEVICE FOR STABILIZING NETWORK} 본 발명은 전압 제어 기기 설정의 정정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 계통을 안정할 수 있는 전압 제어 기기 설정의 정정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 부하시 전압 조정기(On Load Tap Charger, OLTC), 선로 전압 조정 장치(Step voltage Regulator, SVR) 및 인버터가 포함된 배전 계통을 다수의 구간으로 나눈 후, 송출 전압을 적정 범위로 유지하는 정정값과 범위를 도출하여 계통을 안정화한다. 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치는 기기 2차측의 송출 전압 및 부하에 따라 탭을 변경하여 2차측 송출 전압을 변경한다. 즉, 전압을 특정 범위로 유지하는 대상도 2차측이고, 탭 변경의 기준이 되는 계측값의 취득 위치도 2차측이다. 따라서 전압 제어 기기의 설정과 2차측 전압 및 부하에 따라 2차측의 송출 전압이 변경된다. 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치 2차측의 전압은 기기의 운전 방식, 동작 설정과 부하, 발전량에 따라 송출 전압의 범위가 달라진다. 일반적으로 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치는 1.0pu로 가정해 배전 계통을 해석한다. 배전 계통에서는 송출 전압이 정확하지 않으면 조류 계산 결과도 정확할 수 없다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 기기 설정 정정 시스템의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 기기 설정의 정정 방법의 개략도이다. 도 3은 도 2의 구역 생성 단계에서 생성 방법의 개략도이다. 도 4는 도 2의 구역별 정정수치 산출 단계에서 정정수치 산출방법의 개략도이다. 도 5는 도 4의 OLTC/SVR 상하한 전압 산출 단계에서 상하한 전압 산출 방법의 개략도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 기기 설정 정정 장치의 개략도이다. 도 7은 도 1의 전압 제어 기기 설정 정정 시스템의 하드웨어 구조 개략도이다. 도 8은 도 4의 QV 곡선 수정 단계의 실시예이다. 도 9는 도 4에서 송출 전압 상하한을 적용하여 저전압 직류 변환 장치 설정 산출 단계를 실행한 경우의 실시예이다. 아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 네트워크를 구성하는 장치들은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서에 기재된 "……부", "……기", "……모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명의 일 실시예를 실행한다. 본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다. 본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 명세서에서 도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 기기 설정 정정 시스템(100)의 개략도이다. 도 1의 개략도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 1의 개략도를 다르게 변형할 수 있다. 도 1을 참조하면, 구역을 생성하는 구역 생성 유닛(110), 적정 전압을 산출하는 산출 유닛(120), 산출 전압을 수정하는 정정 유닛(130) 및 산출 데이터로 전압 제어기기를 제어하는 제어 유닛(140)을 포함한다. 그리고 구역 생성 유닛(110)은 탐색부(111), 구역 생성부(112), 조건 판단부(113) 및 구역 생성부(114)를 포함한다. 탐색부(111)는 계통에 포함된 부하시 전압 조정기, 선로 전압 조정 장치 및 선로 전압 조정 장치에 포함된 입력 버스를 전부 탐색한다. 그리고 각각의 선로 전압 조정 장치와 부하시 전압 조정기를 연결하는 전력라인의 길이도 산출한다. 그래서 계통내에 포함된 각각의 선로 전압 조정 장치와 부하시 전압 조정기 사이의 거리를 산출하고 데이터를 조건 판단부에 전송한다. 조건 판단부(112)는 거리 데이터 중 큰 순서대로 선로 전압 조정 장치와 입력 버스에 번호를 부여한다. 이 경우 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치의 거리가 큰 순서로 제1 선로 전압 조정 장치, 제2 선로 전압 조정 장치, 제3 선로 전압 조정 장치 내지 제n 선로 전압 조정 장치가 된다. 그리고 입력 버스도 선로 전압 조정 장치와 동일한 방법으로 명명한다. 그리고 각각의 선로 전압 조정 장치에서 입력조건과 출력조건을 판단한다. 입력 조건은 i) 선로 전압 조정 장치의 입력 버스에서 다른 입력 버스 전까지의 전력선로, ii) 입력 버스에서 부하시 전압 조정기 출력부까지의 전력선로, iii) 입력 버스에서 전력선로 말단까지의 전력선로이다. 그리고 출력조건은 조건은 i) 선로 전압 조정 장치의 출력부에서 다른 선로 전압 조정 장치의 입력 버스까지의 전력선로, ii) 선로 전압 조정 장치의 출력부에서 전력선로 말단까지의 전력선로이다. 생성된 입력조건과 출력조건 데이터를 구역 생성부(113)에 전송한다. 이 경우 구역 생성부(113)에서 각 구역을 생성한다. 구역 생성은 선로 전압 조정 장치와 동일하게 명명한다. 그래서 생성된 구역명을 구역선택부(114)에 전송한다. 구역선택부(114)는 생성된 복수의 구역 중 하나의 구역을 선택한다. 선택 구역은 명명된 번호의 작은 번호에서 큰 번호 순서로 한다. 그래서 부하시 전압 조정기와 가장 거리가 먼 선로 전압 조정 장치부터 전압을 제어하고, 선택된 구역 데이터를 산출 유닛에 전송한다. 산출 유닛(120)은 송출 전압 상한 및 송출 전압 하한을 산출한다. 장치에서 송출 전압보다 높은 전압이 송출되는 경우는 과전압 상태이다. 그리고 송출 전압 하한보다 낮은 전압이 송출되는 경우는 저전압 상태이다. 그리고 산출 유닛(120)은 전압 초기화부(121), 조류 산출부(122), 갱신부(123) 및 판단부(124)를 포함한다. 전압 초기화부(121)는 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 초기화한다. 송출 전압 상한은 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치의 모선전압 상한으로 한다. 그리고 송출 전압 하한은 부하시 전압 조정기와 선로 전압 조정 장치의 모선전압 하한으로 한다. 그리고 송출 전압 상한 데이터와 송출 전압 하한 데이터를 조류 산출부(122)에 전송한다. 조류 산출부(122)는 송출 전압 상한 데이터와 송출 전압 하한 데이터를 수신하여 과전압 상황 또는 저전압 상황이 발생하지 않도록 초기 QV 곡선 수정을 한다. QV 곡선 수정 데이터는 갱신부(123)에 전송된다. 갱신부(123)는 QV 곡선에 해당하는 구역에 포함된 모든 모선 전압 범위가 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 산출한다. 그리고 산출한 송출 전압 상한과 송출 전압 하한 데이터를 판단부(124)에 전송한다. 판단부(124)에서는 산출한 송출 전압 상한과 송출 전압 하한이 기설정된 범위 내인지 판단한다. 판단 데이터가 기설정된 범위 이하인 경우, 데이터를 정정 유닛에 전송한다. 이와는 달리, 판단 데이터가 기설정된 범위 이상인 경우, 갱신부에 갱신량 데이터를 전송한다. 그 결과, 갱신량 데이터와 기존 갱신부 데이터를 산술적으로 더하여 모선 전압을 재설정할 수 있다. 정정 유닛(130)은 LDC 설정부(131), QV 곡선 수정부(132) 및 판단부(133)를 포함한다. LDC 설정부(131)는 산출 유닛의 판단부(124)에서 출력한 송출 전압 상한과 송출 전압 하한을 이용해 해당하는 구역에 포함된 장비에 포함된 저전압 직류 변환 장치를 설정한다. 그리고 설정 데이터를 QV 곡선 수정부(132)에 전송한다. QV 곡선 수정부(132)는 무효 전력의 상한과 무효 전력의 하한을 설정하고 장치의 송출 전압에 따라 곡선을 조정한다. 송출 전압이 저전압 상태 또는 과전압 상태가 된 경우, QV 곡선의 전압점을 이동하여 곡선을 수정한다. 이 경우, 무효 전력이 저전압 상태 또는 과전압 상태의 전압을 제어한다. 그리고 제어 데이터를 판단부(133)에