KR102258898B1 - 분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산형 전원이 연계된 배전 계통의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 배전 계통의 고장 발생을 판단하는 고장 판단모듈, 분산형 전원의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지하는 역전류 감지모듈, 분산형 전원과 배전 계통 사이에 구비되어, 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 배전 계통과 분산형 전원 간의 접속을 차단하는 인입 개폐기, 및 배전 계통 상에 구비되어, 고장 판단모듈을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 배전 계통의 접속을 제어하는 보호기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD　FOR ANTI-ISLANDING　OF　DISTRIBUTED POWER GENERATION}
본 발명은 분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 분산형 전원 단독운전에 의한 역전류 발생 여부 및 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생 여부에 기초하여 인입 개폐기 및 보호기기를 제어하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전력 소비량의 증가 및 전력산업의 구조개편 등, 전기 에너지 분야의 변화와 요구에 대응하기 위하여 태양광 발전, 풍력 반전, 연료전지발전 등과 같은 분산형 전원에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.
한편, 배전 계통에 사고가 발생하여 차단기가 동작하거나 작업을 위해 개폐기를 동작하여 배전변전소로부터 공급되는 전원이 차단될 경우 주 계통으로부터 분리된 일부 구간을 분산형 전원의 발전 설비만으로 전력을 공급하는 상황, 즉 분산형 전원이 단독으로 운전하게 되는 상황이 발생될 수 있다.
이와 같이, 분산형 전원이 단독으로 운전하게 될 경우 배전 계통에 역전류가 발생할 수 있으며, 이에 따라 작업자의 감전 사고 위험, 분산형 전원의 오동작 및 고장 위험, 배전 계통 복구의 지연, 등의 문제가 발생할 수 있다.
이와 관련하여, 종래에는 발전사업자가 시설한 인버터에만 분산형 전원 단독운전 방지기능이 내장되어 있어, 인버터 불량시 단독운전 방지기능 미동작할 가능성이 존재하였다. 또한, 인버터의 단독운전 방지기능이 작동하지 않는 경우, 배전 계통에 역가압이 발생하여 안전사고의 우려가 존재하였다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1656313호(2016.09.05.)의 '분산형 전원 시스템의 단독 운전 방지 장치 및 그를 이용한 방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 분산형 전원 단독운전에 의한 역전류 발생 여부 및 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생 여부에 기초하여 인입 개폐기 및 보호기기를 제어하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 시스템은 분산형 전원이 연계된 배전 계통의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배전 계통의 고장 발생을 판단하는 고장 판단모듈, 상기 분산형 전원의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지하는 역전류 감지모듈, 상기 분산형 전원과 상기 배전 계통 사이에 구비되어, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 상기 배전 계통과 상기 분산형 전원 간의 접속을 차단하는 인입 개폐기, 및 상기 배전 계통 상에 구비되어, 상기 고장 판단모듈을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 상기 배전 계통의 접속을 제어하는 보호기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 인입 개폐기는, 에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupter) 및 컷아웃스위치(Cut-Out Switch) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 인입 개폐기는, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 보호기기는, 리클로저(Recloser)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 보호기기는, 상기 고장 판단모듈을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 방법은 고장 판단모듈이, 분산형 전원이 연계된 배전 계통의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배전 계통의 고장 발생을 판단하는 단계, 역전류 감지모듈이, 상기 분산형 전원의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지하는 단계, 및 보호기기가, 상기 고장 판단모듈을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 상기 배전 계통의 접속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 보호기기는, 리클로저(Recloser)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 제어하는 단계에서, 상기 보호기기는, 상기 고장 판단모듈을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 인입 개폐기가, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 상기 배전 계통과 상기 분산형 전원 간의 접속을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 인입 개폐기는, 에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupter) 및 컷아웃스위치(Cut Out Switch) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 차단하는 단계에서, 상기 인입 개폐기는, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
분산형 전원 단독운전에 의한 역전류 발생 여부 및 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생 여부에 기초하여 인입 개폐기 및 보호기기를 제어함으로써 분산형 전원 단독운전에 의한 역전류로 인한 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 시스템 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 실시예에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 단독운전 방지 시스템은 분산형 전원(100)이 연계된 배전 계통(10), 고장 판단모듈(200), 역전류 감지모듈(300), 인입 개폐기(400) 및 보호기기(500)를 포함할 수 있다.
분산형 전원(100)은 배전 계통(10)과 연계되어 배전 계통(10)으로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 분산형 전원(100)은 전력판매사업자(예: 한국전력공사)의 배전 계통(10)과 연계되어 배전 계통(10)으로 전력을 공급할 수 있다.
한편, 분산형 전원(100)으로 태양광 발전기, 연료전지 발전기, 가스엔진 발전기, 풍력 발전기, 또는 수력 발전기와 같은 신재생에너지원이 포함될 수 있다. 다만 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 분산형 전원(100)의 다양한 형태가 채용될 수 있다.
고장 판단모듈(200)은 분산형 전원(100)이 연계된 배전 계통(10)의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 배전 계통(10)의 고장 발생을 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10)에 설치된 전력량계(미도시), 보호기기(500), 또는 인입 개폐기(400)에 구비되어, 배전 계통(10)에 흐르는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정된 전류 또는 전압에 기초하여 배전 계통(10)의 고장 발생을 판단할 수 있다.
예를 들어, 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10)에 과전류 또는 과전압이 발생한 경우 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10) 상에 일정 간격으로 설치되어, 고장이 발생한 위치를 판단할 수 있다. 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10)에 고장이 발생된 것으로 판단되면, 고장이 발생된 위치 정보를 포함한 고장 정보를 생성할 수 있다.
역전류 감지모듈(300)은 분산형 전원(100)의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지할 수 있다.
예를 들어, 역전류 감지모듈(300)은 보호기기(500)에 구비되어, 분산형 전원(100)에서 보호기기(500)로 흐르는 역전류를 감지할 수 있다.
역전류 감지모듈(300)은 분산형 전원(100)의 단독운전에 의해 분산형 전원(100)에서 보호기기(500)로 흐르는 역전류가 감지되면, 역전류 감지 발생 여부를 포함하는 역전류 감지 정보를 생성할 수 있다.
인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100)과 배전 계통(10) 사이에 구비되어, 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 배전 계통(10)과 분산형 전원(100) 간의 접속을 차단할 수 있다.
예를 들어, 인입 개폐기(400)는 배전 계통(10)의 분기점과 분산형 전원(100) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 인입 개폐기(400)는 인입 개폐기(400)에 구비된 고장 판단모듈(200) 또는 인입 개폐기(400)에 구비된 전류 센서(미도시)를 통해 배전 계통(10)에 흐르는 전류를 측정하고, 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류가 측정된 경우 인입 개폐기(400)를 개방시켜 배전 계통(10)과 분산형 전원(100) 간의 접속을 차단할 수 있다.
인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류가 감지된 경우 분산형 전원(100)을 배전 계통(10)에서 분리시킬 수 있다. 반면, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류가 감지되지 않는 경우 분산형 전원(100)과 배전 계통(10)의 접속을 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인입 개폐기(400)는 에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupters) 및 컷아웃스위치(Cut-Out Switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupters)는 절연 및 아크 소호능력이 뛰어난 에폭시를 절연매질로 이용해 아크를 소호시켜 고장전류를 차단할 수 있다.
컷아웃스위치(Cut-Out Switch)는 단락이나 지락 사고 또는 과부하에 의한 과전류로부터 기기를 보호하기 위해 사용될 수 있으며, 고장전류가 컷아웃스위치로 흐르면 휴즈링크가 용단되면서 발생하는 아크열에 의해 휴즈통 내벽의 물질이 분해되어 절연성 가스를 발생시키고, 이에 따라 아크를 소호시켜 고장전류를 차단할 수 있다.
다만, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 분산형 전원(100)과 배전 계통(10) 간의 전류를 차단할 수 있는 다양한 방식이 채용될 수 있다.
또한, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생이 감지되면, 분산형 전원(100)과 배전 계통(10)간의 접속을 제어하기 위한 알람을 전력판매사업자(예: 서버) 또는 분산형 전원(100) 관리자에게 발생시킬 수 있다.
보호기기(500)는 배전 계통(10) 상에 구비되어, 고장 판단모듈(200)을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 역전류 감지모듈(300)을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 상기 배전 계통의 접속을 제어할 수 있다.
예를 들어, 보호기기(500)는 고장 발생 여부 및 역전류 발생 여부에 기초하여 고장 발생 지점과 변전소 간의 접속을 제어할 수 있다.
한편, 보호기기(500)는 리클로저(Recloser)일 수 있다.
리클로저는 배전 계통(10)에 일시적 과전류 발생시 순각적으로 배전 계통(10) 분리 후 재투입하여 일시적인 고장이 발생한 경우에는 정상운전을 유도하고, 영구 고장시에는 설정한 도약 횟수에 따라 개방 후 재투입을 반복하여 완전개방(Lock-out)되는 차단기이다.
예를 들어, 조류 및 수목에 의한 접촉과 강풍이나 낙뢰 등에 의한 플래시 오버 사고에 따라 배전 계통(10)에 과전류가 발생하면 리클로저는 상기 과전류 발생을 일시적인 고장으로 분류하고 개방 후 자동 재투입하여 신속하게 배전 계통(10)을 회복하지만, 설정한 도약 횟수에 따라 개방 재투입(예: 2~3회)을 되풀이 하여도 배전 계통(10)의 회복이 안되는 경우 상기 과전류 발생을 영구 고장으로 분류하고 완전개방(Lock-out)하여 완전 정전상태로 만들 수 있다.
이때, 배전 계통(10)에 역조류가 발생한 상황에서 보호기기(500)를 재투입하면 변전소에서 공급된 배전 계통(10)과 분산형 전원(100)의 단독운전에 의한 역조류가 동기화되지 않아 배전 계통에 파급고장이 발생할 가능성이 존재하지만, 종래의 기술은 역조류 발생 여부에 관계없이 보호기기를 2~3회 반복적으로 재투입하는 문제가 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호기기(500)는 고장 판단모듈(200)을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 역전류 감지모듈(300)을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정할 수 있다.
재폐로는 보호기기(500)를 개방 후 재투입하는 과정으로, 배전 계통(10)에 사고가 발생한 경우 보호기기(500)가 배전 계통(10) 양단을 트립 시킨 후 일정시간이 경과한 후 자동적으로 보호기기(500)를 재투입하는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 시스템은 고장 판단모듈(200)을 통해 배전 계통(10)에 고장이 발생된 것으로 판단되면, 고장이 발생한 배전 계통(10) 구간을 분리시키기 위한 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 역전류 감지모듈(300)을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 보호기기(500)는 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 여전히 역전류발생이 감지된다면 재폐로를 수행하지 않고, 바로 배전 계통(10)을 완전개방하여 변전소에서 공급된 배전 계통(10)과 분산형 전원(100)의 단독운전에 의한 역조류가 서로 동기화되지 않음에 따라 발생하는 파급고장을 방지할 수 있다.
반면, 보호기기(500)는 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 역전류가 발생이 감지되지 않는다면 설정한 도약 횟수에 따라 개방 투입(예: 2~3회)을 되풀이하여 배전 계통(10)을 회복시키고, 배전 계통(10)의 회복이 불가한 경우에는 영구 고장으로 분류하여 완전개방(Lock-out)하여 완전 정전상태로 만든다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 방법은 분산형 전원(100)에 의한 단독운전에 따른 역전류가 발생하는 경우, 역전류 차단을 위해 분산형 전원(100)을 배전 계통에서 분리시키기 위해 인입 개폐기(400)를 이용하고, 고장발생 구간을 차단시키기 위해 보호기기(500)를 이용함으로써 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 및 역전류 발생에 의한 파급고장을 보다 확실하게 차단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 방법은 고장 발생을 판단하는 단계(S100), 역전류 발생을 감지하는 단계(S200), 및 접속을 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
판단하는 단계(S100)에서, 고장 판단모듈(200)은 분산형 전원(100)이 연계된 배전 계통(10)의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 배전 계통(10)의 고장 발생을 판단할 수 있다.
예를 들어, 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10)에 일정한 간격으로 설치되어, 배전 계통(10)에 흐르는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정한 전류 또는 전압에 기초하여 배전 계통(10)의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다.
판단하는 단계(S100)에서, 고장 판단모듈(200)은 배전 계통(10)에 고장이 발생한 것으로 판단되면, 고장이 발생한 구간의 위치 정보를 포함하는 고장 정보를 생성하고, 해당 고장이 발생한 구간을 차단시킬 수 있는 보호기기(500)로 해당 고장정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 판단하는 단계(S100)에서, 고장 감지모듈은 인입 개폐기(400)를 제어하는 서버(미도시)로 고장 정보를 송신하여 서버가 보호기기(500)를 제어하도록 할 수 있다.
감지하는 단계(S200)에서, 역전류 감지모듈(300)은 분산형 전원(100)의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지할 수 있다.
배전 계통(10)에 고장이 발생한 경우 또는 분산형 전원(100)이 단독운전하는 경우 분산형 전원(100)에서 보호기기(500)로 역전류가 발생할 수 있다.
이와 같이 역전류가 발생한 경우, 역전류 감지모듈(300)은 발생한 역전류를 감지하여, 보호기기(500)를 제어하기 위한 역전류 감지 정보를 생성하고, 생성된 역전류 감지 정보를 보호기기(500)로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 감지하는 단계(S200)에서, 역전류 감지모듈(300)은 보호기기(500)를 제어하는 서버로 역전류 감지 정보를 송신하여 서버가 보호기기(500)를 제어하도록 할 수 있다.
제어하는 단계(S300)에서, 보호기기(500)는 고장 판단모듈(200)을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 역전류 감지모듈(300)을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 사고발생 지점과 변전소 간의 접속을 제어할 수 있다.
제어하는 단계(S300)에서, 보호기기(500)는 고장 판단모듈(200)을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 역전류 감지모듈(300)을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 보호기기(500)는 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 여전히 역전류가 발생하고 있는 상황에서는 재폐로를 수행하지 않고, 바로 배전 계통(10)을 완전개방하여 변전소에서 공급된 배전 계통(10)과 분산형 전원(100)의 단독운전에 의한 역조류가 서로 동기화되지 않음에 따라 발생하는 파급고장을 방지할 수 있다.
반면, 보호기기(500)는 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 역전류가 발생하고 있지 않은 상황에서는 설정한 도약 횟수에 따라 개방 투입(예: 2~3회)을 되풀이하여 배전 계통(10)을 회복시키고, 배전 계통(10)의 회복이 안되는 경우에는 영구 고장으로 분류하여 완전개방(Lock-out)하여 완전 정전상태로 만든다.
본 발명의 일 일시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 방법은 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 인입 개폐기(400)가 배전 계통과 분산형 전원(100) 간의 접속을 차단하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
차단하는 단계(S400)에서, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 배전 계통(10)과 분산형 전원(100) 간의 접속을 차단할 수 있다.
배전 계통(10)에 고장이 발생한 경우 분산형 전원(100)이 단독운전하면 분산형 전원(100)에서 배전 계통(10)으로 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류가 발생할 수 있다.
이와 같이, 배전 계통(10)에 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생이 감지되는 경우, 인입 개폐기(400)는 배전 계통(10)과 분산형 전원(100)을 접속을 차단시킴으로써 과전류에 의한 피해를 예방할 수 있다.
반면, 역전류 감지모듈(300)에 의하여 역전류 발생이 감지되지 않는 경우, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100)과 배전 계통(10)의 접속을 유지시킬 수 있다.
차단하는 단계(S400)에서, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 인입 개폐기(400)는 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류가 발생되면, 분산형 전원(100)과 배전 계통(10)간의 접속을 제어하기 위한 알람을 전력판매사업자(예: 서버) 또는 분산형 전원(100) 관리자에게 발생시킬 수 있다.
한편, 제어하는 단계(S300)와 차단하는 단계(S400)는 동시에 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원(100) 단독운전 방지 시스템 및 방법은 분산형 전원(100) 단독운전에 의한 역전류 발생 여부 및 분산형 전원(100) 발전용량 이상의 과전류 발생 여부에 기초하여 인입 개폐기(400) 및 보호기기(500)를 제어함으로써 분산형 전원(100) 단독운전에 의한 역전류로 인한 사고를 방지할 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.
10: 배전 계통
100: 분산형 전원
200: 고장 판단모듈
300: 역전류 감지모듈
400: 인입 개폐기
500: 보호기기

Claims (11)

  1. 분산형 전원이 연계된 배전 계통의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배전 계통의 고장 발생을 판단하는 고장 판단모듈;
    상기 분산형 전원의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지하는 역전류 감지모듈;
    상기 분산형 전원과 상기 배전 계통 사이에 구비되어, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 상기 배전 계통과 상기 분산형 전원 간의 접속을 차단하는 인입 개폐기; 및
    상기 배전 계통 상에 구비되어, 상기 고장 판단모듈을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 상기 배전 계통의 접속을 제어하는 보호기기;를 포함하고,
    상기 보호기기는, 상기 고장 판단모듈을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인입 개폐기는, 에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupter) 및 컷아웃스위치(Cut-Out Switch) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인입 개폐기는, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보호기기는, 리클로저(Recloser)인 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 시스템.
  5. 삭제
  6. 고장 판단모듈이, 분산형 전원이 연계된 배전 계통의 전류 및 전압 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배전 계통의 고장 발생을 판단하는 단계;
    역전류 감지모듈이, 상기 분산형 전원의 단독운전에 의한 역전류 발생을 감지하는 단계; 및
    보호기기가, 상기 고장 판단모듈을 통해 판단한 고장 발생 여부 및 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 상기 배전 계통의 접속을 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어하는 단계에서,
    상기 보호기기는, 상기 고장 판단모듈을 통해 고장 발생을 판단한 것에 응답하여 선로분리 또는 개방을 수행한 후, 상기 역전류 감지모듈을 통해 감지한 역전류 발생 여부에 기초하여 재폐로 수행 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보호기기는, 리클로저(Recloser)인 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 방법.
  8. 삭제
  9. 제 6항에 있어서,
    인입 개폐기가, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여, 상기 배전 계통과 상기 분산형 전원 간의 접속을 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 인입 개폐기는, 에폭시절연 고장구간차단기(EFI; Epoxy Insulated Fault Interrupter) 및 컷아웃스위치(Cut Out Switch) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 차단하는 단계에서,
    상기 인입 개폐기는, 상기 분산형 전원 발전용량 이상의 과전류 발생을 감지한 것에 응답하여 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 분산형 전원 단독운전 방지 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102647560B1 (ko) * 2022-07-05 2024-03-15 한국전력공사 단독운전 방지 기능을 구비한 배전 설비 및 단독운전 방지 설비 운영 방법
CN116979478B (zh) * 2023-09-25 2024-01-23 广东电网有限责任公司中山供电局 一种基于改进防孤岛保护策略的重合闸控制方法和***

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354884A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Energy Support Corp 配電系統の開閉制御装置及び配電系統の開閉制御方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101266953B1 (ko) * 2011-02-23 2013-05-30 한전케이디엔주식회사 분산전원을 이용한 건전구간 전원공급 시스템 및 방법
KR101571213B1 (ko) * 2013-09-27 2015-11-24 한국전력공사 고장처리장치를 구비하는 마이크로그리드 시스템 및 그 동작 방법
KR102020008B1 (ko) * 2017-12-14 2019-09-09 한전케이디엔 주식회사 분산형 전원의 단독 운전 검출 시스템 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354884A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Energy Support Corp 配電系統の開閉制御装置及び配電系統の開閉制御方法

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