KR101039426B1 - 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 계통의 전압을 제어하는 전력 계통의 전압 제어 시스템에 있어서, 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 현장 정보 취득 장치; 상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하고, 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 속응형 전압 제어기; 및 상기 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하고, 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 무효 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템이 제공된다.
전력 계통, 속응형 전압 제어기, 전압

Description

전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VOLTAGE OF ELECTRIC POWER SYSTEM}
본 발명은 전력 제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 전력 계통의 전압을 제어하고 관리하는 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전력 계통이 안정하게 운전되는 상태란 계통 내의 어느 지점에서 전압 및 주파수가 규정된 허용 범위로 유지되고, 각각의 유효 전력과 무효 전력이 균형이 잡혀 있는 상태를 말한다. 여기서 유효 전력(Active Power)은 전등을 켜거나 전동기를 돌려 실제로 일을 하는 것으로 에너지원을 필요로 한다. 반면 무효 전력(Reactive Power)은 유효 전력의 흐름을 원활하게 하는 역할을 하는 것으로 별도의 에너지 원을 필요로 하지 않는다.
전력 계통의 전압은 주파수와 달리 무효 전력과 밀접한 관계를 갖는다. 특히, 전압/무효 전력의 경우는 전체 전력 계통에 걸쳐 동일한 특성을 갖는 주파수/ 유효 전력과 달리 지역적인 특성을 갖는다.
전압 제어 방법은 무효 전력의 특성을 바탕으로 독특한 전압 특성을 갖는 전압 제어 지역으로 구분하고, 다시 구분된 전압 제어 지역 내에서 각 제어 지역의 전압 특성을 가장 잘 반영하는 대표 모선과 대표 모선의 전압 변화에 가장 민감한 발전기들을 선정할 수 있다.
그리고, 전압 제어 방법은 선정된 대표 모선의 전압을 입력받아 원거리 발전기들을 피드백 제어하여 전체 전압 제어 지역의 전압을 유지한다.
그러나, 종래의 전압 제어 방법은 단일 대표 모선을 사용하여 대표 모선의 상실과 같은 문제가 발생하면 올바른 제어 신호를 송출할 수 없으며, 제어 지역의 전압을 제어하는 과정에서 오버슈트(Overshoot)에 대한 대책이 없어 과도 과전압 및 저전압이 발생하였다. 또한, 종래의 전압 제어 방법은 대표 모선 전압과의 감도에 따라 다른 무효 전력의 배분이 이루어져서 이상 상태 시에는 조기에 무효 전력 한계에 도달하는 문제가 발생하였다.
그리고, 종래의 전압 제어 방법은 전력 계통 내에 다양하게 존재하는 속응형 전압 제어의 대상을 발전기로 제한하여 실제 전압 제어 지역의 효과적인 제어가 이루어지지 않는 문제가 발생한다.
본 발명은 복수개의 대표 모선을 이용하여 전력 계통의 전압을 유지하는 전 력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명은 발전기뿐만 아니라 모든 속응형 무효 전력원을 이용하여 전력 계통의 전압을 제어하는 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전력 계통의 전압을 제어하는 전력 계통의 전압 제어 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 계통의 전압을 제어하는 전력 계통의 전압 제어 시스템에 있어서, 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 현장 정보 취득 장치; 상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하고, 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 속응형 전압 제어기; 및 상기 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하고, 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 무효 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 속응형 전압 제어기는, 상기 모선 전압 정보와 비교 대상 정보를 비교하여 상기 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하되, 상기 비교 대상 정보는 상기 대표 모선의 전압동작 범위 정보, 초기 전압 정보 및 계통 이벤트 정보 중 하 나 이상을 포함한다.
또한, 상기 속응형 전압 제어기는, 상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하며, 상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하고, 상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성한다.
그리고, 상기 속응형 전압 제어기는, 상기 전압 비교 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성한다.
여기서, 상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 상기 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 상기 적분 시간을 생성하고, 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 상기 미분 시간을 생성한다.
또한, 상기 속응형 전압 제어기는, 상기 보정 전압 정보를 상기 속응형 전압 제어기의 운전 범위로 제한하여 상기 무효전력 출력비율 정보를 생성한다.
한편, 상기 무효 전력 분배기는, 상기 무효전력 기준 정보 및 상기 속응형 전압 제어기의 현재 출력 정보를 이용하여 생성한 출력 오차 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성하고, 상기 무효전력 제어 정보를 상기 속응형 무효 전력원이 동작할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 상기 단자전압 조정 정보를 생성한다.
그리고, 본 발명의 일 측면에 따르면, 현장 정보 취득 장치 및 무효 전력 분배기와 접속하는 전력 계통의 속응형 전압 제어기가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현장 정보 취득 장치 및 무효 전력 분배기와 접속하는 전력 계통의 속응형 전압 제어기에 있어서, 상기 현장 취득 장치로부터 수신한 모선 전압 정보와 비교 대상 정보를 비교하여 상기 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하는 판단부; 상기 판단부에서 신뢰도를 판단한 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하는 비교부; 및 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기가 제공된다.
여기서, 상기 비교 대상 정보는 대표 모선의 전압동작 범위 정보, 초기 전압 정보 및 계통 이벤트 정보 중 하나 이상을 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하는 제 1제어부; 상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하는 제 2제어부; 및 상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하고, 상기 전압 비교 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 제 3제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 상기 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 상기 적분 시간을 생성하고, 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 상기 미분 시간을 생성한다.
한편, 상기 제어부는, 상기 보정 전압 정보를 상기 속응형 전압 제어기의 운전 범위 정보로 제한하여 상기 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 출력 제한부 를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 현장 정보 취득 장치, 속응형 전압 제어기 및 무효 전력 분배기가 전력 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현장 정보 취득 장치, 속응형 전압 제어기 및 무효 전력 분배기가 전력 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법에 있어서, 상기 현장 정보 취득 장치가 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 단계; 상기 속응형 전압 제어기가 상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하는 단계; 상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계; 상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하는 단계; 및 상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법이 제공된다.
그리고, 상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계는, 상기 속응형 전압 제어기가 상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하는 단계; 상기 속응형 전압 제어기가 상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하는 단계; 상기 속응형 전압 제어기가 상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하는 단계; 및 상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 오차 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계는, 상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보 및 상기 속응형 무효 전력원의 현재 출력 정보를 이용하여 출력 오차 정보를 생성하는 단계; 상기 무효 전력 분배기가 상기 출력 오차 정보 및 상기 속응형 무효 전력원에서 상기 대표 모선과의 전기적 거리를 나타내는 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 제어 정보를 상기 속응형 무효 전력원이 동작할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 상기 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 전기적 거리는 속응형 무효 전력원에서 대표 모선까지의 등가 임피던스일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전압 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전압 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법에 있어서, 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 단계; 상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 비교하여 전압 비교 정보를 생성하는 단계; 상기 전압 비교 정보를 이용 하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계; 상기 무효전력 출력비율 정보 및 전압 제어 시스템에 접속된 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하는 단계; 상기 무효전력 기준 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법은 복수개의 대표 모선을 이용하여 전력 계통의 전압을 유지할 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법은 속응형 무효 전력원의 출력 데이터를 이용하여 전체 전력 계통의 무효 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 발생한다.
그리고, 본 발명에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법은 발전기뿐만 아니라 모든 속응형 무효 전력원을 이용하여 전력 계통의 전압을 제어하므로 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 발생한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템 및 전압 제어 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템을 나타 낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전력 계통의 전압 제어 시스템(100)은 현장 정보 취득 장치(200), 속응형 전압 제어기(300) 및 무효 전력 분배기(400)를 포함한다.
현장 정보 취득 장치(Field Data Measurement Unit : FDMU, 200)는 복수개의 대표 모선에 설치된다. 현장 정보 취득 장치(200)는 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성한다. 이러한, 현장 정보 취득 장치(200)는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
속응형 전압 제어기(Continuous Voltage Controller : CVC, 300)는 현장 정보 취득 장치(200) 및 무효 전력 분배기(400)와 접속한다. 속응형 전압 제어기(300)는 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하고, 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다. 속응형 전압 제어기(300)는 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
무효 전력 분배기(Reactive Power Dispatcher : RPD, 400)는 속응형 전압 제어기(300)와 접속하여 속응형 전압 제어기(300)로부터 수신한 무효전력 출력비율 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성한다. 그리고, 무효 전력 분배기(400)는 무효전력 기준 정보 및 속응형 무효 전력원(500)의 출력 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성한다. 무효 전력 분배기(400)는 단자전압 조정 정보를 속응형 무효 전력원(500)으로 전송한다. 무효 전력 분배기(400)는 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
속응형 무효 전력원(500)은 무효 전력 분배기(400)로부터 수신한 단자전압 조정 정보를 이용하여 단자 전압을 제어해서 전압을 유지한다. 이때, 속응형 무효 전력원(500)은 발전기, 신전력 송전 시스템(Flexible AC Transmission System : FACTS)과 같이 응답속도가 빠르고 동작속도가 빠른 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 현장 정보 취득 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 현장 정보 취득 장치(200)는 인터페이스부(210), 변환부(220), 제 1표시부(230), 제 1저장부(240) 및 전송부(250)를 포함한다.
인터페이스부(210)는 복수개의 대표 모선과 접속한다. 인터페이스부(210)는 복수개의 대표 모선으로부터 초기 전압 정보를 수신한다. 인터페이스부(210)는 수신한 초기 전압 정보를 변환부(220)로 제공한다.
변환부(220)는 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성한다. 즉, 변환부(220)는 순시값인 초기 전압 정보를 실효값인 모선 전압 정보로 변환한다.
제 1표시부(230)는 현장 정보 취득 장치(200)의 구성 요소에서 수행하는 과정을 표시할 수 있다. 다시 말하면, 제 1표시부(230)는 인터페이스부(210)를 통해 수신한 초기 전압 정보 및 변환부(220)에서 생성한 모선 전압 정보를 표시할 수 있다. 또한, 제 1표시부(230)는 변환부(220)에서 초기 전압 정보를 모선 전압 정보로 변환하는 과정을 표시할 수 있다.
제 1표시부(230)는 음극선관, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 유기 발광 장치(Organic Light Emitting Display : OLED), 전기 영동 표시 장치(Electro Phoretic Display : EPD) 및 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel : PDP)과 같은 표시하는 디스플레이장치일 수 있다. 또한, 제 1표시부(230)는 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다.
제 1저장부(240)는 모선 전압 정보를 생성하기 위해 필요한 데이터 및 현장 취득 장치의 구성 요소에서 생성한 데이터를 저장한다. 즉, 제 1저장부(240)는 인터페이스를 통해 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 전압 기초 정보를 저장할 수 있다. 이때, 제 1저장부(240)는 대표 모선으로부터 수신한 전압 기초 정보를 수시한 순서대로 저장할 수 있다. 그리고, 제 1저장부(240)는 변환부(220)에서 생성한 모선 전압 정보를 저장할 수 있다. 제 1저장부(240)는 인터페이스부(210), 변환부(220) 및 제 1표시부(230)의 요청에 따라 필요한 데이터를 제공한다.
전송부(250)는 속응형 전압 제어기(300)와 접속하여 필요한 데이터를 전송한다. 즉, 전송부(250)는 변환부(220)에서 생성한 모선 전압 정보를 속응형 전압 제어기(300)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 속응형 전압 제어기를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 속응형 전압 제어기(300)는 입력부(310), 통신부(320), 판단부(325), 비교부(330), 제어부(340), 출력 제한부(350), 제 2저장부(360) 및 제 2표시부(370)를 포함한다.
입력부(310)는 사용자로부터 숫자 또는 문자와 같은 각종 데이터를 입력받 기 위한 수단이며, 사용자 인터페이스(User Interface)이다. 입력부(310)는 속응형 무효 전력원(500)의 전압을 제어하기 위해 필요한 데이터를 사용자로부터 입력받는다. 즉, 입력부(310)는 사용자로부터 전압 기준 정보 및 대표 모선의 전압동작 범위 정보를 입력받는다. 예를 들어, 입력부(310)는 키보드, 마우스, 조이스틱 등으로 구성될 수 있다.
통신부(320)는 현장 정보 취득 장치(200) 및 무효 전력 분배기(400)와 접속한다. 즉, 통신부(320)는 현장 정보 취득 장치(200)로부터 모선 전압 정보를 수신한다. 그리고, 통신부(320)는 SCADA/EMS(Supervisory Control and Data Acqisition/Energy Management Systems)와 같은 외부 시스템(도시하지 않음)으로부터 계통 이벤트 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(320)는 출력 제한부(350)에서 생성한 무효전력 출력비율 정보를 무효 전력 분배기(400)로 전송한다.
판단부(325)는 통신부(320)를 통해 수신한 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단한다. 즉, 판단부(325)는 통신부(320)를 통해 수신한 모선 전압 정보가 손상되거나 오류가 발생하였는지 판단하기 위해 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단한다. 구체적으로, 판단부(325)는 모선 전압 정보와 비교 대상 정보를 비교하여 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단한다. 여기서, 비교 대상 정보는 통신부(320)를 통해 수신한 초기 전압 정보, 계통 이벤트 정보 및 입력부(310)를 통해 입력받은 대표 모선의 전압동작 범위 정보 중 하나 이상을 표시할 수 있다. 그리고, 판단부(325)는 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하여 오류가 발생하지 않을 경우에는 모선 전압 정보를 비교부(330)에 제공한다. 한편, 판단부(325)는 오류가 발생하면 모선 전압 정보를 수정 하여 비교부(330)에 수정한 모선 전압 정보를 제공하거나, 비교부(330)에 모선 전압 정보를 제공하지 않는다.
비교부(330)는 모선 전압 정보 및 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성한다. 즉, 비교부(330)는 판단부(325)에서 신뢰도를 판단한 모선 전압 정보와 사용자로부터 입력부(310)를 통해 입력받은 전압 기준 정보를 비교하여 전압 비교 정보를 생성한다.
제어부(340)는 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다. 이를 위해, 제어부(340)는 제 1제어부(343) 내지 제 3제어부(347), 출력 제한부(350)를 포함한다.
제 1제어부(343)는 속응형 전압 제어기(300)의 동작 속도를 결정한다. 즉, 제 1제어부(343)는 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성한다.
제 2제어부(345)는 속응형 전압 제어기(300)에서 발생하는 정상 상태의 오차를 줄여 속응형 전압 제어기(300)의 정밀도를 향상시킨다. 이를 위해, 제 2제어부(345)는 무효 전력 분배기(400)의 지연시간, 속응형 무효 전력원(500)의 동작시간, 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 적분 시간을 생성한다.
제 3제어부(347)는 속응형 전압 제어기(300)의 과도 응답 특성을 개선하고 속응형 전압 제어기(300)의 동작에서 발생하는 오버슈트(Overshoot)를 예방한다. 이를 위해, 제 3제어부(347)는 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 미 분 시간을 생성한다. 제 3제어부(347)는 미분 시간 및 제 2제어부(345)에서 생성한 적분계수를 이용하여 미분계수를 생성한다. 그리고, 제 3제어부(347)는 전압 비교 정보, 비례계수, 적분계수 및 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성한다.
출력 제한부(350)는 보정 전압 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다. 다시 말하면, 출력 제한부(350)는 보정 전압을 속응형 전압 제어기(300)의 운전 범위 정보로 제한하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다. 이렇게 운전 범위 정보로 제한하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 이유는 속응형 무효 전력원(500)의 운전 범위 안에서 속응형 전압 제어기(300)의 출력 데이터를 발생하도록 하기 위함이다. 출력 제한부(350)는 예를 들어 리미터(limiter)일 수 있다.
여기서는 출력 제한부(350)가 제어부(340)에 포함된 것을 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않고 제어부(340)에 출력 제한부(350)가 제어부(340)에서 분리되어 보정 전압 정보를 무효전력 출력비율 정보를 생성할 수도 있다.
제 2저장부(360)는 무효전력 출력비율 정보를 생성하기 위해 필요한 데이터 및 생성한 데이터를 저장한다. 구체적으로, 제 2저장부(360)는 입력부(310)를 통해 입력받은 전압 기준 정보, 전압동작 범위 정보 및 통신부(320)를 통해 수신한 모선 전압 정보를 저장할 수 있다. 제 2저장부(360)는 판단부(325)에서 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하기 위해 필요한 비교 대상 정보를 저장할 수 있고, 비교부(330)에서 생성한 전압 비교 정보를 저장할 수 있다.
제 2저장부(360)는 제어부에서 생성한 비례계수, 적분 시간, 적분계수, 미분 시간, 미분 계수 및 보정 전압 정보를 저장할 수 있고, 출력 제한부(350)에서 생성한 무효전력 출력비율 정보를 저장할 수 있다. 또한, 제 2저장부(360)는 입력부(310), 통신부(320), 판단부(325), 비교부(330), 제어부, 출력 제한부(350) 및 제 2표시부(370)에서 요청하는 데이터를 제공할 수 있다.
제 2표시부(370)는 입력부(310), 통신부(320), 판단부(325), 비교부(330), 제어부, 출력 제한부(350) 및 제 2저장부(360)를 포함하는 속응형 전압 제어기(300)의 구성 요소에서 수행하는 과정을 표시할 수 있다. 다시 말하면, 제 2표시부(370)는 입력부(310)를 통해 입력받은 전압 기준 정보 및 전압동작 범위 정보를 표시할 수 있고, 통신부(320)를 통해 수신한 모선 전압 정보를 표시할 수 있다. 제 2표시부(370)는 판단부(325)에서 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하기 위해 필요한 비교 대상 정보를 표시할 수 있고, 비교부(330)에서 생성한 전압 비교 정보를 표시할 수 있다.
제 2표시부(370)는 제어부에서 생성한 비례계수, 적분 시간, 적분계수, 미분 시간, 미분 계수 및 보정 전압 정보를 표시할 수 있고, 출력 제한부(350)에서 생성한 무효전력 출력비율 정보를 표시할 수 있다. 한편, 제 2표시부(370)는 입력부(310), 통신부(320), 판단부(325), 비교부(330), 제어부, 출력 제한부(350) 및 제 2저장부(360)에서 발생하는 오류 발생 사항을 표시할 수 있다. 사용자는 제 2표시부(370)를 통해 표시된 오류 발생 사항을 확인하고 오류 발생 사항을 해결할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 무효 전력 분배기 를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 무효 전력 분배기(400)는 수신부(410), 설정부(420), 연산부(430), 송신 제한부(440), 송신부(450), 제 3저장부(460) 및 제 3표시부(470)를 포함한다.
수신부(410)는 속응형 전압 제어기(300)와 접속하여 속응형 전압 제어기(300)로부터 무효전력 출력비율 정보를 수신한다. 또한, 수신부(410)는 속응형 전압 제어기(300)로부터 출력 정보를 수신한다.
설정부(420)는 무효전력 출력비율 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성한다. 이때, 무효전력 출력비율 정보는 속응형 무효 전력원(500)의 출력 비율을 나타낸다. 설정부(420)는 속응형 무효 전력원(500)의 출력 정보 및 무효전력 출력비율 정보를 비교하여 속응형 무효 전력원(500)이 출력할 기준값인 무효전력 기준 정보를 생성한다.
연산부(430)는 무효전력 기준 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성한다. 즉, 연산부(430)는 무효전력 기준 정보 및 속응형 무효 전력원(500)의 현재 출력 정보를 이용하여 출력 오차 정보를 생성한다. 그리고, 연산부(430)는 속응형 무효 전력원(500)이 동일한 출력값을 출력하도록 출력 오차 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성한다. 이때, 모선 거리 보상 정보는 무효 전력 분배기(400)에서 대표 모선과의 전기적 거리를 나타낸다.
송신 제한부(440)는 무효전력 제어 정보를 속응형 무효 전력원(500)이 동작 할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 단자전압 조정 정보를 생성한다. 여기서, 송신 제한부(440)는 리미터로 이루어질 수 있다.
송신부(450)는 송신 제한부(440)에서 생성한 단자전압 조정 정보를 속응형 무효 전력원(500)으로 송신한다.
제 3저장부(460)는 단자전압 조정 정보를 생성하기 위해 필요한 데이터 및 무효 전력 분배기(400)에서 생성한 데이터를 저장한다. 즉, 제 3저장부(460)는 속응형 전압 제어기(300)로부터 수신부(410)를 통해 수신한 무효전력 출력비율 정보를 저장할 수 있고, 설정부(420)에서 생성한 무효전력 기준 정보를 저장할 수 있다. 제 3 저장부는 연산부(430)에서 생성한 무효전력 제어 정보를 저장할 수 있고, 송신 제한부(440)에서 생성한 단자전압 조정 정보를 저장할 수 있다.
제 3표시부(470)는 수신부(410), 설정부(420), 연산부(430), 송신 제한부(440), 송신부(450) 및 제 3저장부(460)에서 단자전압 조정 정보를 생성하기 위해 수행하는 과정을 표시한다. 즉, 제 3표시부(470)는 속응형 전압 제어기(300)로부터 수신한 무효전력 출력비율 정보를 표시할 수 있고, 설정부(420)에서 생성한 무효전력 기준 정보를 표시할 수 있다. 제 3표시부(470)는 연산부(430)에서 생성한 무효전력 제어 정보를 표시할 수 있고, 송신 제한부(440)에서 생성한 단자전압 조정 정보를 표시할 수 있다.
제 3표시부(470)는 무효 전력 분배기(400)에서 발생하는 오류 발생 사항을 표시하여 사용자가 오류 발생 사항을 확인할 수 있도록 제공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 전압 제어 시스템(100)의 현장 정보 취득 장치(200)는 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성한다(S310). 현장 정보 취득 장치(200)의 변환부(220)는 인터페이스부(210)를 통해 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 모선 전압 정보로 변환한다. 즉, 변환부(220)는 원시적인 전압 정보를 나타내는 초기 전압 정보를 전압 제어 시스템(100)에서 필요로 하는 동기 신호가 포함된 실효값의 모선 전압 정보를 생성한다.
전압 제어 시스템(100)의 속응형 전압 제어기(300)는 모선 전압 정보 및 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성한다(S320). 구체적으로, 속응형 전압 제어기(300)의 판단부(325)는 현장 정보 취득 장치(200)로부터 수신한 모선 전압 정보 및 비교 대상 정보를 이용하여 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단한다. 이렇게 속응형 전압 제어기(300)가 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하는 이유는 모선 전압 정보가 현장 정보 취득 장치(200)로부터 수신하는 중 오류가 발생하였거나 손상되는 문제가 발생하였는지 확인하기 위해서이다. 그리고, 비교부(330)는 도 6에 도시된 바와 같이 판단부(325)에서 신뢰도를 판단한 모선 전압 정보(Vp)와 입력부(310)를 통해 입력받은 전압 기준 정보(Vref)를 비교하여 전압 비교 정보(△Vp)를 생성한다.
전압 제어 시스템(100)의 속응형 전압 제어기(300)는 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다(S320). 다시 말하면, 속응형 전압 제어기(300)의 제 1제어부(343)는 도 6에 도시된 바와 같이 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 선형화한 방정식의 기울기에 해당하는 비례계수(Kp)를 생성한다. 즉, 제 1제어부(343)는 비례계수(Kp)를 생성하기 위해 대표 모선에 대하여 QV해석을 이용한다. 제 1제어부(343)는 QV해석의 결과를 통하여 가상의 속응형 무효 전력원(500)과 모선 전압 정보 간의 선형관계를 도출한다. 여기서, 기울기가 비례계수(Kp)에 해당한다. 이렇게 선정된 비례계수(Kp)는 테스트베드(Test-Bed)와 현장 시험을 거쳐 상세 조정 과정을 통해 최종 결정한다.
그리고, 제 2제어부(345)는 속응형 전압 제어기(300)에서 발생하는 정상 상태 오차를 줄여 속응형 전압 제어기(300)의 정밀도를 향상시킨다. 제 2제어부(345)는 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성한다. 즉, 제 2제어부(345)는 도 6에 도시된 바와 같이 비례계수(Kp)와 적분 시간(Ti)간의 곱하기 연산을 통해 적분계수(Ki)를 생성한다. 여기서, 적분 시간(Ti)은 무효 전력 분배기(400)의 지연시간, 속응형 무효 전력원(500)의 동작시간, 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 생성된다. 이렇게 생성한 적분계수(Ki)는 테스트베드(Test-Bed)와 현장 시험을 거쳐 상세 조정 과정을 통해 최종 결정한다.
이후, 제 3제어부(347)는 속응형 전압 제어기(300)의 과도 응답 특성을 개선하고, 속응형 전압 제어기(300)의 동작에서 발생하는 오버슈트를 감소시킨다. 제 3제어부(347)는 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성한다. 즉, 제 3제어부(347)는 도 6에 도시된 바와 같이 적분계수(Ki)와 미분 시간(Td)을 곱하기 연산을 통해 미분계수(Kd)를 생성한다. 제 3제어부(347)는 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 미분 시간(Td)을 생성한다. 제 3제어부(347)의 경우, 속응형 전압 제어기(300)의 입력으로 사용하는 원래의 정보 이외에도 원치 않는 잡음이 추가될 경우에 입력 신호의 미세한 변화가 제 3제어부(347)에 영향을 주어 속응형 전압 제어기(300)의 동작에 악영향을 미치는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 제 3제어부(347)는 잡음 제거를 위한 필터(349)를 포함시켰다. 생성한 미분계수(Kd) 및 잡음제거용 필터(349)는 테스트베드(Test-Bed)와 현장 시험을 거쳐 상세 조정 과정을 통해 최종 결정한다. 제 3제어부(347)는 전압 비교 정보, 비례계수(Kp), 적분계수(Ki) 및 미분계수(Kd)를 이용하여 보정 전압 정보를 생성한다.
출력 제한부(350)는 도 6에 도시된 바와 같이 출력 신호를 최대 1, 최소 -1로 제한한다. 즉, 출력 제한부(350)는 속응형 무효 전력원(500)의 운전 범위 안에 속응형 전압 제어기(300)가 생성한 출력 신호를 제한하는 역할을 한다. 만약, 대표 모선의 전압이 급격한 변화가 발생할 경우에는 출력 제한부(350)에 의하여 적분 계산의 오차가 발생하고 이것이 누적되어 출력 신호의 오류가 발생하여 속응형 전압 제어기(300)가 불안정한 동작을 하는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 테스트베드(Test-Bed)와 현장 시험을 거쳐 상세 조정 과정을 통해 보정계수(Kc)를 최종 결정한다. 출력 제한부(350)는 보정 전압 정보 및 보정계수(Kc)를 속응형 전압 제어기(300)의 운전 범위 정보로 제한하여 무효전력 출력비율 정보를 생성한다. 이때, 무효전력 출력 비율 정보는 속응형 무효 전력원(500)의 출력 비율을 나타내는 정보이다.
전압 제어 시스템(100)의 무효 전력 분배기(400)는 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원(500)의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성한다(S340). 무효 전력 분배기(400)의 설정부(420)는 도 7에 도시된 바와 같이 무효전력 출력비율 정보(q)가 0보다 크거나 1보다 작으면 무효전력 출력비율 정보(q)와 속응형 무효 전력원(500)의 출력 정보(Qgm)를 곱하기 연산하여 무효전력 기준 정보(Qgref)를 생성한다. 그리고, 설정부(420)는 무효전력 출력비율 정보(q)가 -1보다 크거나 0보다 작으면 무효전력 출력비율 정보(q)를 양수화하고 양수화한 무효전력 출력비율 정보(-q)와 속응형 무효 전력원(500)의 출력 정보(Qgm)를 곱하기 연산하여 무효전력 기준 정보(Qgref)를 생성한다. 그리고, 연산부(430)는 도 7에 도시된 바와 같이 무효전력 기준 정보(Qgref) 및 속응형 무효 전력원(500)의 현재 출력 정보(Qg)를 이용하여 출력 오차 정보를 생성한다.
전압 제어 시스템(100)의 무효 전력 분배기(400)는 출력 오차 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성한다(S350). 무효 전력 분배기(400)의 연산부(430)는 출력 오차 정보에서 대표 모선과의 전기적 거리를 보상하여 속응형 전압 제어기(300)의 명령을 받은 복수개의 속응형 무효 전력원(500)들이 동일한 효과를 내도록 제어 신호를 생성한다. 여기서, 전기적 거리는 속응형 무효 전력원(500)에서 대표 모선까지의 등가 임피던스(Xeq)일 수 있다. 이렇게 대표 모선과의 전기적 거리를 보상하여 제어 신호를 전송하는 이유는 대표 모선으로부터 거리가 가까운(전기적으로 밀접한) 속응형 무효 전력원(500)은 천천히 동작하고, 거리가 먼(전기적으로 밀접하기 않은) 속응형 무효 전력원(500)은 빠르게 동작하여 동일한 동작 효과를 갖도록 속응형 무효 전력원(500)을 제어하기 위함이다.
연산부(430)는 출력 오차 정보 및 무효 전력 분배기(400)에서 대표 모선과의 전기적 거리를 나타낸 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성한다. 연산부(430)는 도 7에 도시된 바와 같이 속응형 무효 전력원(500)의 내부 임피던스(Xt)와 속응형 무효 전력원(500)에서 대표 모선까지의 등가 임피던스(Xeq)의 더하기 연산을 통해 모선 거리 보상 정보(Kp1)을 생성한다. 그리고, 연산부(430)는 출력 오차 정보, 모선 거리 보상 정보(Kp1) 및 동작시간(Tvi)를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성한다. 이때, 연산부(430)는 속응형 무효 전력원(500)을 제어하는 속응형 전압 제어기(300)가 동작하는 시간을 이용하여 동작 시간을 생성한다.
송신 제한부(440)는 무효전력 제어 정보를 실질적으로 속응형 무효 전력원(500)이 전기적, 기계적으로 동작 가능한 영역으로 제한하는 역할을 한다. 송신 제한부(440)는 도 7에 도시된 바와 같이 최대 0.15, 최소 -0.15로 제한한다. 송신 제한부(440)는 무효전력 제어 정보를 속응형 무효 전력원(500)이 동작할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 단자전압 조정 정보를 생성한다. 그리고, 무효 전력 분배기(400)는 출력 제한으로 발생 가능한 오류를 보상하기 위하여 별도의 시스템을 포함할 수 있으며, 테스트베드(Test-Bed)와 현장 시험을 거쳐 상세 조정 과정을 통해 보정계수(Kc1)를 최종 결정한다.
전압 제어 시스템(100)은 속응형 무효 전력원(500)을 제어한다(S360). 전압 제어 시스템(100)의 무효 분배 제어기는 송신부(450)를 통해 단자전압 조정 정보를 속응형 무효 전력원(500)으로 송부한다. 전압 제어 시스템(100)은 단자전압 조정 정보를 이용하여 속응형 무효 전력원(500)의 단자 전압을 제어해서 전력 계통의 전압을 유지시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 전력 계통의 전압 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플로피 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 현장 정보 취득 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 속응형 전압 제어기를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템의 무효 전력 분배기를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계통의 전압 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 속응형 전압 제어기가 전압을 제어하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무효 전력 분배기가 전압을 제어하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전력 계통의 전압 제어 시스템
200 : 현장 정보 취득 장치
220 : 비교부
300 : 속응형 전압 제어기
325 : 판단부
330 : 비교부
340, 343, 345, 347 : 제어부
350 : 출력 제한부
400 : 무효 전력 분배기
420 : 설정부
430 : 연산부
440 : 송신 제한부
500 : 속응형 무효 전력원

Claims (23)

  1. 전력 계통의 전압을 제어하는 전력 계통의 전압 제어 시스템에 있어서,
    복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 현장 정보 취득 장치;
    상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하고, 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 속응형 전압 제어기; 및
    상기 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하고, 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 무효 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기는,
    상기 모선 전압 정보와 비교 대상 정보를 비교하여 상기 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하되,
    상기 비교 대상 정보는 상기 대표 모선의 전압동작 범위 정보, 초기 전압 정보 및 계통 이벤트 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 의 전압 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기는,
    상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하며, 상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하고, 상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기는,
    상기 전압 비교 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기는,
    상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 상기 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 상기 적분 시간을 생성하고, 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 상기 미분 시간을 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기는,
    상기 보정 전압 정보를 상기 속응형 전압 제어기의 운전 범위로 제한하여 상기 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 무효 전력 분배기는,
    상기 무효전력 기준 정보 및 상기 속응형 전압 제어기의 현재 출력 정보를 이용하여 생성한 출력 오차 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성하고, 상기 무효전력 제어 정보를 상기 속응형 무효 전력원이 동작할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 상기 단자전압 조정 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 시스템.
  8. 현장 정보 취득 장치 및 무효 전력 분배기와 접속하는 전력 계통의 속응형 전압 제어기에 있어서,
    상기 현장 취득 장치로부터 수신한 모선 전압 정보와 비교 대상 정보를 비교하여 상기 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하는 판단부;
    상기 판단부에서 신뢰도를 판단한 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하는 비교부; 및
    상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 비교 대상 정보는 대표 모선의 전압동작 범위 정보, 초기 전압 정보 및 계통 이벤트 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하는 제 1제어부;
    상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하는 제 2제어부; 및
    상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하고, 상기 전압 비교 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 제 3제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 상기 적분 시간을 생성하고, 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 상기 미분 시간을 생성하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보정 전압 정보를 상기 속응형 전압 제어기의 운전 범위 정보로 제한 하여 상기 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 출력 제한부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속응형 전압 제어기.
  13. 현장 정보 취득 장치, 속응형 전압 제어기 및 무효 전력 분배기가 전력 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 현장 정보 취득 장치가 복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 단계;
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 이용하여 전압 비교 정보를 생성하는 단계;
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계;
    상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 출력비율 정보 및 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계 이전에,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 현장 정보 취득 장치로부터 수신한 모선 전압 정보 및 비교 대상 정보를 이용하여 상기 모선 전압 정보의 신뢰도를 판단하는 단계를 더 포함하되,
    상기 비교 대상 정보는 대표 모선의 전압동작 범위 정보, 초기 전압 정보 및 계통 이벤트 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계는,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하는 단계;
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하는 단계;
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하는 단계; 및
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 오차 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 적분 시간은 상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 상기 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 생성하고, 상기 미분 시간은 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계는,
    상기 속응형 전압 제어기가 상기 보정 전압 정보를 이용하여 상기 속응형 전압 제어기의 운전 범위 정보로 제한하여 상기 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계는,
    상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 기준 정보 및 상기 속응형 무효 전력원의 현재 출력 정보를 이용하여 출력 오차 정보를 생성하는 단계;
    상기 무효 전력 분배기가 상기 출력 오차 정보 및 상기 속응형 무효 전력원에서 상기 대표 모선과의 전기적 거리를 나타내는 모선 거리 보상 정보를 이용하여 무효전력 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 무효 전력 분배기가 상기 무효전력 제어 정보를 상기 속응형 무효 전력원이 동작할 수 있는 동작 가능 영역 정보로 제한하여 상기 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 전기적 거리는 속응형 무효 전력원에서 대표 모선까지의 등가 임피던스인 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  19. 전압 제어 시스템이 전력 계통의 전압을 제어하는 방법에 있어서,
    복수개의 대표 모선으로부터 수신한 초기 전압 정보를 이용하여 모선 전압 정보를 생성하는 단계;
    상기 모선 전압 정보 및 입력받은 전압 기준 정보를 비교하여 전압 비교 정보를 생성하는 단계;
    상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계;
    상기 무효전력 출력비율 정보 및 전압 제어 시스템에 접속된 속응형 무효 전력원의 출력 정보를 이용하여 무효전력 기준 정보를 생성하는 단계;
    상기 무효전력 기준 정보 및 모선 거리 보상 정보를 이용하여 단자전압 조정 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 모선 거리 보상 정보는,
    상기 전압 제어 시스템에서 상기 대표 모선과의 전기적 거리를 나타낸 정보이되,
    상기 전기적 거리는 전압 제어 시스템에서 대표 모선까지의 등가 임피던스인 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 전압 비교 정보를 이용하여 무효전력 출력비율 정보를 생성하는 단계는,
    상기 대표 모선의 전압과 무효전력 간의 감도를 연산하여 비례계수를 생성하는 단계;
    상기 비례계수 및 적분 시간을 이용하여 적분계수를 생성하는 단계;
    상기 적분계수 및 미분 시간을 이용하여 미분계수를 생성하는 단계; 및
    상기 전압 오차 정보, 상기 비례계수, 상기 적분계수 및 상기 미분계수를 이용하여 보정 전압 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 적분 시간은 상기 무효 전력 분배기의 지연시간, 상기 속응형 무효 전력원의 동작시간, 상기 적분계수를 연산하는 연산시간 및 통신시간 중 하나 이상을 이용하여 생성하고, 상기 미분 시간은 전력 계통의 응답시간 및 통신 시간을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 계통의 전압 제어 방법.
  23. 제 13항 내지 제 18항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 전력 계통의 전압 제어 시스템에서 실행 가능한 명령어들이 구현되어 전력 계통의 전압 제어 시스템에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체.
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