KR20170050115A - Determination system of the superconducting fault current limiter operation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초전도한류기 동작 판단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for determining the operation of a superconducting fault current limiter.
특히 초전도한류기의 동작 여부를 판단하여 보호계전기의 입력 데이터로 제공할 수 있는 초전도한류기 동작 판단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.And more particularly, to a system and method for determining the operation of a superconducting fault current limiter capable of determining whether a superconducting fault current limiter is operating and providing the input data as a protection relay.
현대의 전력계통은 경제발전과 더불어 대도심의 전력부하가 증가함에 따라 고장전류 문제가 대두되고 있으며, 최근에는 대안 중 하나로서 초전도한류기가 주목받고 있다. In the modern power system, fault current problem is emerging as the power load of the power system increases along with economic development. Recently, superconducting fault current limiter has been attracting attention as an alternative.
초전도한류기는 정상상태에서는 임피던스가 영(zero)로서 계통에 전혀 영향을 미치지 않지만, 특정 값 이상의 큰 고장전류가 흐를 경우 초전도체가 ?치(Quench : 초전도성을 잃는 현상)되어 저항이 발생하고 이를 이용하여 고장전류를 감소시키는 역할을 하는 신전력기기이다. The superconducting fault current limiter has a zero impedance at steady state and does not affect the system at all. However, when a large fault current of more than a certain value flows, the superconductor generates a resistance due to the quench (phenomenon of losing superconductivity) It is a new power device that serves to reduce the fault current.
국내에서는 22.9kV 초전도한류기의 실계통 실증을 완료하였으며, 154kV 초전도한류기는 현재 개발 중에 있다. In Korea, the 22.9kV superconducting fault current limiter has been completed and the 154kV superconducting fault current limiter is under development.
현재 국내에서 개발 중인 154kV 초전도한류기는 특정 전류 이상의 큰 전류가 흐르게 되면 한류임피던스(초전도체의 한류저항 및 상전도 병렬한류임피던스(저항 또는 리액터))가 계통에 투입되어 고장전류를 제한하는 동작원리를 갖는데, 이는 국내 154kV 계통에서 주로 사용하고 있는 기존 거리계전기 및 과전류계전기 동작에 악영향을 미치게 된다. A 154kV superconducting fault current limiter currently under development in Korea has an operation principle in which a constant current of more than a certain current flows and a fault current is limited by a constant current impedance (a resistance of a superconductor and a parasitic parallel current impedance (resistance or reactor) , Which adversely affects the operation of existing distance relays and overcurrent relays which are mainly used in domestic 154kV systems.
거리계전기는 계전기 설치 지점의 전류와 전압을 측정하고 이를 이용하여 고장지점까지의 임피던스를 계산하여 고장위치를 판단하며, 과전류계전기는 계전기 설치지점의 전류를 측정하여 고장을 판단한다. The distance relay measures the current and voltage at the relay installation point and calculates the impedance to the fault point by using it. The overcurrent relay measures the current at the relay installation point to determine the fault.
초전도한류기의 한류임피던스 투입 여부에 따라서 고장전류가 달라지고, 거리계전기에 의해 계산되는 임피던스 역시 달라지므로 초전도한류기의 동작여부에 따른 거리계전기 및 과전류계전기의 정정치를 달리 적용해야 한다. Since the fault current varies according to the input of the current impedance of the superconducting fault current limiter and the impedance calculated by the distance relay also changes, it is necessary to apply different settings of the distance relay and the overcurrent relay depending on the operation of the superconducting fault current limiter.
결국, 초전도한류기가 적용된 전력계통의 보호협조의 신뢰성을 높이기 위해서는 초전도한류기의 동작정보의 취득 및 예측이 매우 중요하다. As a result, it is very important to acquire and predict the operation information of the superconducting fault current limiter in order to increase the reliability of the protection cooperation of the power system using the superconducting fault current limiter.
이와 같은 상황에서 초전도한류기가 실계통에 도입되는 경우, 최악의 경우 초전도한류기 동작여부에 따라서 기존 보호계전기 오동작으로 인한 정전이 발생할 수 있다. In this situation, if the superconducting fault current limiter is introduced into the fault current limiter, in the worst case, the power failure due to the malfunction of the existing protection relay may occur depending on the operation of the superconducting fault current limiter.
특히 송전계통의 후비보호방식으로 사용하고 있는 3단계한시거리계전방식의 경우, 거리계전기의 오동작에 의한 여파는 대규모 광역정전으로까지 확대될 가능성도 있다. 이러한 문제는 기존 보호계전기 알고리즘만으로는 해결에 한계가 있다. Especially, in case of the 3 - step relay method which is used as a protection method of the transmission system, the influence due to the malfunction of the distance relay may extend to a large - scale wide - area power failure. This problem is solved only by existing protection relay algorithm.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 보호계전기가 설치된 지점과 고장지점 사이에 초전도한류기가 설치된 경우, 원격에 존재하는 초전도한류기의 동작여부를 판단하여 보호계전기의 입력데이터로 줄 수 있는 초전도한류기 동작판단 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a superconducting fault current limiter for a superconducting fault current limiter installed between a point where a protective relay is installed and a fault point, And to provide a method and system for determining the operation of a short-circuit breaker.
본 발명의 일측면은, 통신을 통해 초전도한류기의 동작정보를 수신하는 데이터 입력부; 및 상기 데이터 입력부가 수신한 초전도한류기의 동작 정보를 분석하여 동작을 판단하는 동작 판단부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a superconducting fault current limiter comprising: a data input unit for receiving operation information of a superconducting fault current limiter through communication; And an operation determination unit for analyzing operation information of the superconducting fault current limiter received by the data input unit and determining an operation.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 데이터 입력부가 통신을 통해 수신하는 초전도한류기의 동작 정보는 차단기 개방지령신호와 차단기 접점신호이며, 상기 동작 판단부는 차단기 개방지령신호가 수신된 경우에 선로 고장으로 인한 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 통신 데이터 판단 모듈을 포함한다.The operation information of the superconducting fault current limiter received by the data input unit through communication is a breaker open command signal and a breaker contact signal, and when the breaker open command signal is received, And a communication data judging module for judging the operation state of the superconducting fault current limiter and informing it to the protection relay.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 데이터 입력부는 상기 초전도한류기 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받으며, 상기 동작 판단부는 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 측정 전류 판단 모듈을 포함한다.Also, the data input unit according to an aspect of the present invention receives a measured current value at a point where the superconducting fault current limiter operation determination system is installed, and the operation determination unit compares the measured current value and the operation current value, And a measurement current determination module that determines the operation state of the superconducting fault current limiter when the measured current value exceeds the operation current value and informs the protection relay to the operating state of the superconducting fault current limiter.
또한, 본 발명의 일측면은 아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값을 처리하여 직류 오프셋(DC offset)을 제외한 측정 전류값을 상기 측정 전류 판단부로 제공하는 신호 처리부를 더 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a signal processing apparatus including an analog filter and a digital filter, the signal processing unit processing the measurement current value input by the data input unit and providing a measurement current value excluding the DC offset to the measurement current determination unit .
또한, 본 발명의 일측면의 상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며, 상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함한다.The data input unit receives a measured current of a current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic. And a characteristic data judgment module for judging whether or not the superconducting fault current source operates by calculating the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the characteristic data.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며, 상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함한다.The data input unit receives a measured current of a current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic. And a characteristic data judgment module for judging whether or not the superconducting fault current source operates by calculating the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the characteristic data.
한편, 본 발명의 다른 측면은 초전도한류기 동작판단 시스템에 있어서, 상기 초전도한류기 동작판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받는 데이터 입력부; 및 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 동작 판단부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a superconducting fault current limiter operation determination system, comprising: a data input unit receiving a measured current value at a point where the superconducting fault current limiter operation determination system is installed; And an operation determiner for comparing the measured current value with the operation current value to determine whether the super-current fault current detector operates.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 동작 판단부는 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 측정 전류 판단 모듈을 포함한다.Further, the operation determining unit of the other aspect of the present invention compares the measured current value with the operating current value, and determines the operating state of the superconducting fault current limiter when the measured current value exceeds the operating current value. And a measuring current judgment module for judging whether or not the super-current fault current limiter is operating.
또한, 본 발명의 다른 측면은 아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값을 처리하여 직류 오프셋(DC offset)을 제외한 측정 전류값을 상기 측정 전류 판단부로 제공하는 신호 처리부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a signal processing apparatus including an analog filter and a digital filter and processing the measured current value input by the data input unit and providing a measured current value excluding the DC offset to the measured current determination unit .
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며, 상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함한다.According to another aspect of the present invention, the data input unit receives the measured current of the current transformer CT, receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic, And a characteristic data judgment module for judging whether or not the superconducting fault current source operates by calculating the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the characteristic data.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은 변류기(CT)의 측정전류와 전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 데이터입력부; 및 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 동작 판단부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a data processing apparatus including a data input unit receiving a measurement current and a current of a current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And an operation determiner for determining the operation of the superconducting fault current limiter by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current and the current passing time of the current transformer and the characteristic data, .
또한, 본 발명의 또 다른 측면의 상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함한다.In addition, the operation determining unit of the present invention determines the resistance value of the superconductor and the resistance value of the superconductor based on the measured current and the current passing time of the current transformer and the characteristic data, And a characteristic data judgment module for judging whether or not the machine is operated.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은 (A) 데이터입력부가 통신을 통해 초전도한류기의 동작정보를 수신하는 단계; 및 (B) 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 수신한 초전도한류기의 동작 정보를 분석하여 동작을 판단하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a superconducting fault current limiter comprising: (A) receiving operation information of a superconducting fault current limiter through a data input unit; And (B) determining an operation by analyzing operation information of the superconducting fault current limiter received by the data input unit.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 (C) 상기 데이터 입력부가 초전도한류기 동작판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받는 단계; 및 (D) 상기 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a superconducting fault current limiter, comprising the steps of: (C) And (D) the operation determining unit compares the measured current value with the measured current value input from the data input unit, determines the operation state of the superconducting fault current limiter when the measured current value exceeds the operation current value, And judging whether it is operating.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 (E) 상기 데이터입력부가 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 단계; 및 (F) 상기 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a microcomputer, comprising the steps of: (E) receiving a measured current of a current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And (F) determining whether or not the superconducting fault current limiter determines whether the superconducting fault current limiter is operating by calculating the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current of the current transformer and the current passing time of the current transformer, And a step of judging.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은 (A) 데이터입력부가 초전도한류기 동작판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받는 단계; 및 (B) 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a superconducting fault current limiter, comprising the steps of: (A) receiving a measured current value at a point where a data input unit is provided with a superconducting fault current limiter operation judgment system; And (B) comparing the measured current value and the operating current value received by the data input unit with the operation determining unit to determine whether the super-current-operated fault current detector operates.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 (C) 상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 단계; 및 (D) 상기 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, (C) the data input unit receives a measured current of a current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And (D) the operation judging unit calculates the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor on the basis of the energization time of the measuring current and the current of the current transformer and the characteristic data to determine whether the superconductor is in operation, And a step of judging.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은 (A) 데이터입력부가 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 단계; 및 (B) 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a microcomputer, comprising the steps of: (A) receiving a measured current of a current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And (B) judging whether or not the superconducting fault current limiter operates by calculating the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the characteristic current, .
본 발명에서 제안된 시스템 및 방법을 초전도한류기가 적용된 계통보호에 활용함으로써 보호계전기의 오동작을 최소화하여 대규모 광역정전을 방지할 수 있다. By using the system and method proposed in the present invention for system protection applied with a superconducting fault current limiter, it is possible to minimize a malfunction of the protection relay and prevent a large-scale wide-area power outage.
제안된 초전도한류기 동작 판단 시스템 및 방법을 기존 보호계전기의 알고리즘에 추가모듈로 사용할 수 있으며, 이는 별도 설비보강 없이 기존 계전기의 소프트웨어의 업그레이드로 구현이 가능하다. The proposed superconducting fault current limiter system and method can be used as an additional module in the existing protection relay algorithm. This can be implemented by upgrading the software of existing relays without additional equipment.
기존의 실시간 그룹세팅기능이 있는 상용 보호계전기를 계통에 설치하거나 기 설치운용 중인 경우는, 본 발명에서 제안한 초전도한류기 동작 판단 시스템을 기존 보호계전기와 함께 추가로 설치/운용함으로써 보호계전기 자체 알고리즘을 수정하지 않고 전력계통의 보호협조가 가능하게 된다.In the case where a conventional protection relay having a function of setting a real-time group is installed in the system or installed and operated, the superconducting fault current limiter operation determination system proposed in the present invention is additionally installed / operated together with the existing protection relay, It is possible to cooperate with the power system without modification.
도 1 은 국내에서 현재 개발 중인 154kV 초전도한류기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초전도한류기 동작 판단 시스템 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 초전도한류기 동작 판단 시스템의 전력계통 적용 개념도를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4 는 154kV 초전도한류기의 국내 실계통 적용 대상 계통 홍농-고창시험센터의 시뮬레이션 모델을 도시화한 도면이다.
도 5 는 고창시험센터에 초전도한류기가 설치된 후 홍농변전소 측에 제안된 판단 시스템이 설치된 경우의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 전류 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 특성 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is a diagram showing the structure of a 154 kV superconducting fault current limiter currently under development in Korea.
2 is a block diagram of a system for determining the operation of a superconducting fault current limiter according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view illustrating a power system application concept of the superconducting fault current limiter operation judging system according to the present invention.
Fig. 4 is a diagram showing a simulation model of the Hongin-Gochang test center for the 154 kV superconducting fault current limiter to be applied in the domestic system.
FIG. 5 is a graph showing simulation results in a case where a superconducting fault current limiter is installed in the Gochang test center and a proposed judgment system is installed on the Hong Kong substation side.
6 is a flowchart illustrating a process of determining a superconducting fault current limiter operation by the communication data determination module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a determination operation of a superconducting fault current limiter by a measurement current determination module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of determining the operation of a superconducting fault current limiter according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another Is used.
도 1 은 국내에서 현재 개발 중인 154kV 초전도한류기의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the structure of a 154 kV superconducting fault current limiter currently under development in Korea.
도 1을 참조하면, 국내에서 현재 개발 중인 154kV 초전도한류기(100)는 내부에 초전도체(HTS)(1)와 직렬로 연결된 차단기(직렬CB)(2)가 있으며, 초전도체(1)가 ?치되면 차단기(직렬CB)(2)가 개방되어 초전도체(1)와 병렬로 연결된 한류리액터(CLR)(3)가 투입되어 고장전류를 제한하는 동작원리를 갖는다.Referring to FIG. 1, a 154 kV superconducting
따라서, 상기 154kV 초전도한류기 내부의 차단기(직렬CB)(1)의 개방지령신호 또는 접점신호를 원격에 설치된 보호 계전기(본 발명에서는 초전도한류기의 동작 판단 시스템)에 전송함으로서 초전도한류기의 동작정보를 취득할 수 있다.Accordingly, by transmitting an open command signal or a contact signal of the circuit breaker (serial CB) 1 in the 154 kV superconducting fault current limiter to a remotely installed protective relay (operation determination system of the superconducting fault current limiter in the present invention) Information can be acquired.
다른 타입의 초전도한류기에서도 역시 내부적으로 동작여부를 확인할 수 있는 특정 신호를 통신을 통해서 전송함으로서 해당 데이터를 활용할 수 있다.In other types of superconducting fault current limiters, the data can also be utilized by transmitting a specific signal through the communication, which can be checked internally.
그러나, 통신선에 문제가 있거나 기타 다른 이유로 인하여 통신이 실패하여 통신 데이터에 신뢰성을 믿지 못하는 경우, 초전도한류기의 동작정보를 원격에서 예측할 수 있는 부가적인 방법이 필요하다.However, if the communication is failed due to a problem in the communication line or other reasons and the reliability of the communication data is not believed, an additional method for remotely predicting the operation information of the superconducting fault current limiter is needed.
현재 국내에서 개발 중인 154kV 초전도한류기의 동작원리에 따르면, 초전도체(HTS)(1)를 통하여 동작전류 이상의 고장전류가 흐를 경우, 초전도체(1)가 ?치되고 차단기(직렬CB)(2)에 개방신호가 전달되어 차단기(직렬CB)(2)가 3cycle 이내에 개방된다. According to the operating principle of the 154 kV superconducting fault current limiter currently under development in Korea, when a fault current exceeding the operating current flows through the superconductor (HTS) 1, the
차단기(직렬CB)(2)에 개방신호를 보내는 조건은 초전도한류기의 설계기준에 해당되며, 국내에서 현재 개발하고 있는 154kV 초전도한류기는 측정전류가 동작 전류(Iop) 이상의 과전류인 조건을 적용하고 있다.The condition for sending an open signal to the circuit breaker (serial CB) (2) corresponds to the design criteria of the superconducting fault current limiter. The 154kV superconducting fault current limiter developed in Korea applies the condition that the measured current is over current have.
여기서, 동작 전류 개념은 차단기(직렬CB)(2) 개방을 위한 실효치전류 기준값을 의미한다. Here, the concept of the operating current means an effective value current reference value for opening the circuit breaker (serial CB) 2.
기타 다른 타입의 초전도한류기에서 적용 가능한 조건으로는 초전도체(1)의 양단전압을 측정하여 초전도체(1)의 ?치여부를 판단하는 방법을 적용할 수 있다.As a condition applicable to other types of superconducting fault current limiters, it is possible to apply a method of measuring the voltage across the
한편, 본 발명에서는 초전도한류기의 동작여부를 원격에서 판단 및 예측하는 방법으로서 통신을 통해서 직접 초전도한류기의 동작정보 데이터를 취득하여 판단하는 방안, 송배전선로에 흐르는 전류를 측정하여 이를 초전도한류기의 동작전류와 비교하여 예측하는 방안, 기 입력된 초전도한류기의 초전도체 특성을 기준으로 측정전류와 통전시간에 따른 ?치여부를 예측하는 방법을 제안하고, 상기 3가지 방법을 탑재한 초전도한류기 동작 판단 시스템을 제안한다.In the present invention, as a method for remotely determining and predicting whether or not the superconducting fault current limiter is operating, a method of directly obtaining and determining operation information data of the superconducting fault current limiter through communication, measuring the current flowing through the superconducting fault current limiter, The proposed method is based on the superconducting characteristics of the superconducting fault current limiter. The proposed method is based on the measured current and the energization time. The superconducting fault current limiter We propose a motion judgment system.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초전도한류기 동작 판단 시스템 구조를 나타낸 도면이다.2 is a block diagram of a system for determining the operation of a superconducting fault current limiter according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초전도한류기 동작 판단 시스템(200)은 데이터입력부(10)와, 신호처리부(20)와, 동작 판단부(30)로 구성되며, 전력계통에 적용한 예를 도시하면 도 3과 같다. Referring to FIG. 2, a
이와 같은 구성에서 상기 데이터입력부(10)는 통신을 통하여 초전도한류기의 동작정보를 실시간으로 전송받는다. In this configuration, the
국내 154kV 초전도한류기의 경우, 초전도한류기의 동작정보는 차단기의 개방지령신호 또는 차단기의 접점신호를 활용할 수 있다. In case of domestic 154kV superconducting fault current limiter, the operation information of the superconducting fault current limiter can utilize the open command signal of the breaker or the contact signal of the breaker.
기타 초전도한류기의 경우는, 초전도체 양단전압을 기준으로 ?치여부를 판단하는 등 해당 한류기의 동작메카니즘에 따라서 초전도한류기의 동작여부를 보장할 수 있는 유효한 데이터를 동작정보로 활용할 수 있다. In the case of the other superconducting fault current limiter, valid data that can guarantee the operation of the superconducting fault current limiter can be used as operation information according to the operation mechanism of the corresponding current limiter, for example, by judging whether or not the voltage is based on the voltage across the superconductor.
그리고, 상기 데이터입력부(10)는 본 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 변류기(CT)를 통하여 측정된 전류값을 실시간으로 받는다. The
전류 측정을 위한 변류기(CT)는 본 동작 판단 시스템의 전용 변류기(CT)가 바람직하며, 경제성, 효용성 측면을 고려하여 보호 계전기용 변류기(CT)를 공유할 수 있다.A current transformer (CT) for current measurement is preferably a dedicated current transformer (CT) of the present motion judgment system and can share a current transformer (CT) for protection relay in view of economy and efficiency.
한편, 상기 데이터입력부(10)는 계통운영자로부터 사전에 초전도한류기의 특성데이터를 입력받는다. Meanwhile, the
이때, 데이터 입력부(10)가 입력받는 특성데이터는 초전도한류기의 동작전류(실효치), 초전도체의 임계전류, 초전도체의 기타 물리적 특성데이터 등이 해당된다. At this time, the characteristic data received by the
다음으로, 신호처리부(20)는 아날로그 필터(21)와 디지털 필터(22)를 포함하여 측정전류를 처리하여 직류 오프셋(DC offset) 등을 제외한 순수한 전류를 계산한다. Next, the
본 발명이 별도의 시스템이 아닌 기존 보호계전기의 알고리즘에 반영되어 추가모듈로 활용되어 하나의 보호계전기 개발에 적용되는 경우는 별도의 신호처리부를 두지 않고 기존 보호계전기의 신호처리 모듈을 공유할 수 있다. If the present invention is applied to the development of one protection relay by being utilized as an additional module reflected in the algorithm of the existing protection relay instead of the separate system, the signal processing module of the existing protection relay can be shared without a separate signal processing unit .
다음으로, 동작 판단부(30)는 통신 데이터 판단 모듈(31)과, 측정 전류 판단 모듈(32)과, 특성 데이터 판단 모듈(33)을 구비하고 있다.Next, the
상기 동작 판단부(30)의 통신 데이터 판단 모듈(31)은 초전도한류기로부터 데이터 입력부(10)가 직접 통신을 통해서 취득한 동작정보를 기준으로 동작여부를 판단한다.The communication
그리고, 동작 판단부(30)의 측정 전류 판단 모듈(32)은 통신실패로 인하여 상기 통신 데이터 판단 모듈(31)이 직접 통신데이터를 취득하지 못하는 경우를 대비한 모듈로서, 국내에서 개발 중인 154kV 초전도한류기와 같이 초전도체에 흐르는 전류 크기를 기준으로 직렬로 연결된 차단기(또는 스위치)를 개방하고 병렬로 연결된 한류리액터 또는 한류저항으로 고장전류를 제한하는 동작메카니즘을 갖는 초전도한류기가 설치된 경우, 초전도한류기의 동작여부를 판단하기 위한 방법이 적용되었다. The measurement
이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 동작 판단부(30)의 측정 전류 판단 모듈(32)은 데이터 입력부(10)를 통해서 받은 측정 전류값의 실효치가 사용자로부터 입력받아 저장하고 있는 초전도한류기의 동작 전류값(실효치)를 초과하는 경우 초전도한류기가 동작한 것으로 가정하여 초전도한류기의 동작여부를 판단한다. The measurement
여기서, 측정전류는 직류오프셋(DC offset) 및 기타 노이즈를 제거한 계산데이터를 기준으로 적용한다. Here, the measurement current is based on the calculation data obtained by removing the DC offset and other noise.
한편, 동작 판단부(30)의 특성 데이터 판단 모듈(33)은 측정 전류 판단 모듈(32)와 마찬가지로 통신실패로 인하여 통신 데이터 판단 모듈(31)에서 직접 통신데이터를 취득하지 못하는 경우를 대비한 모듈로서 측정 전류 판단 모듈(32) 적용이 불가능한 기타 다른 타입의 초전도한류기가 설치된 경우 적용 가능한 모듈이다. Like the measured
상기 동작 판단부(30)의 특성 데이터 판단 모듈(33)은 변류기(CT)의 측정전류와 전류의 통전시간, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성 등의 특성데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단한다. The characteristic
여기서 초전도체의 저항계산 및 양단전압계산 알고리즘은 초전도한류기 시스템특성에 따라서 사전에 다르게 모델링해야 한다. 그 예 중 하나는 다음과 같다. Here, the resistance calculation of the superconductors and the calculation algorithm of both ends must be modeled differently in advance according to the characteristics of the superconducting fault current limiter system. One example is:
(수학식 1)(1)
(수학식 2)(2)
(수학식 3)(3)
상기 수학식 (1)~(3) 에서,In the above equations (1) to (3)
RHTS : 초전도체의 저항R HTS : resistance of superconductor
RQ : 초전도체의 최대 발생저항R Q : Maximum generation resistance of superconductor
B : 온도조정계수B: Temperature adjustment coefficient
THTS : 초전도체의 온도T HTS : Temperature of superconductor
T0 : 초전도체의 초기 운전온도T 0 : Initial operating temperature of superconductor
△THEAT : 초전도체의 발생저항에 따른 온도 상승분△ T HEAT : Temperature increase due to resistance of superconductors
△TCOOLING : 냉각설비에 의한 온도 감소분△ T COOLING : Temperature reduction by cooling system
VHTS : 초전도체 양단전압의 계산값V HTS : calculated value of voltage across superconductor
IM : 측정된 선로 통전전류이다.I M : Measured line current.
현재 국내에서 개발 중인 154kV 초전도케이블은 2016년에 고창시험센터 실증선로에 설치되어 시범운전을 계획 중에 있다. The 154kV superconducting cable being developed in Korea is being installed on the demonstration line of the Gochang test center in 2016, and pilot operation is planned.
본 발명에서는 고창시험센터에 설치되는 사례를 가정하여 도 4와 같이 고창시험센터와 약 8.1km의 송전선로로 연결된 홍농 변전소 측에 본 발명에서 제안한 초전도한류기 동작판단 시스템(200)이 설치된 것으로 가정하고 고창시험센터의 실증선로에서 t = 0.5초 순간에 고장이 발생한 경우, 원격에서의 초전도한류기(100)의 동작판단 결과를 시뮬레이션으로 확인하였다. In the present invention, supposing that a case is installed in a high-temperature testing center, it is assumed that the superconducting fault current limiter
도 5 는 고창시험센터에 초전도한류기가 설치된 후 홍농변전소 측에 제안된 판단 시스템이 설치된 경우의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing simulation results in a case where a superconducting fault current limiter is installed in the Gochang test center and a proposed judgment system is installed on the Hong Kong substation side.
첫 번째 및 두 번째 그래프는 초전도한류기로부터 직접 전송받은 동작정보로서, 첫 번째 그래프는 초전도한류기 내의 초전도체와 직렬로 연결된 차단기의 개방지령신호이며, 두 번째 그래프는 차단기의 상태를 의미하는 접점신호이다. The first and second graphs are the operation information transmitted directly from the superconducting fault current limiter. The first graph is the open command signal of the circuit breaker connected in series with the superconductor in the superconducting fault current limiter. The second graph shows the contact signal to be.
상기 두 가지 정보는 제안된 고장판단 시스템의 통신 데이터 판단 모듈에서 활용이 가능한 데이터이다. The two pieces of information are data that can be utilized in the communication data determination module of the proposed failure determination system.
세 번째 그래프는 통신실패로 통신 데이터 판단 모듈을 활용하지 못하는 경우, 변류기로부터 측정된 전류를 기준으로 초전도한류기의 동작전류와 비교하여 초전도한류기의 동작여부를 판단한 결과로서, 통신을 통해서 받은 차단기 개방지령신호 데이터와 유사한 결과를 나타내므로, 통신 데이터 판단 모듈에서 충분히 활용이 가능한 정보이다.The third graph is a result of judging whether the superconducting fault current limiter operates by comparing the operating current of the superconducting fault current limiter with the current measured from the current transformer when the communication data judging module can not be utilized due to a communication failure. It is information that can be fully utilized in the communication data determination module since it shows results similar to the open command signal data.
네 번째 그래프는 통신실패로 인하여 통신 데이터 판단 모듈을 활용하지 못하고, 초전도한류기의 종류가 국내에서 개발하는 타입과 다를 경우, 초전도체의 저항변화를 프로그램으로 모델링한 결과이다. The fourth graph is a result of modeling the resistance change of the superconductor when the type of the superconducting fault current limiter is different from the type developed in Korea because the communication data judgment module can not be utilized due to the communication failure.
이는 초전도체의 해석모델을 실험데이터를 기반으로 하여 사전에 정확하게 모델링할 수 있는 경우에 활용이 가능할 것으로 판단된다.It is considered that this method can be applied to the case where the analytical model of the superconductor can be precisely modeled based on the experimental data.
결국, 도 5의 4가지 데이터를 활용하여 본 발명에서 제안한 시스템을 적용한다면, 원격에서 초전도한류기의 동작여부를 판단할 수 있다.In other words, if the system proposed in the present invention is applied using the four data of FIG. 5, it is possible to determine whether the superconducting fault current limiter operates remotely or not.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process of determining a superconducting fault current limiter operation by the communication data determination module according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정은 먼저 데이터입력부가 통신을 통하여 초전도한류기의 동작정보를 실시간으로 전송받는다(S100). Referring to FIG. 6, in operation S100, the communication data determination module determines whether the superconducting fault current limiter operates in operation S100. The data input unit receives the operation information of the superconducting fault current limiter through communication.
국내 154kV 초전도한류기의 경우, 초전도한류기의 동작정보는 차단기의 개방지령신호 또는 차단기의 접점신호를 활용할 수 있다. In case of domestic 154kV superconducting fault current limiter, the operation information of the superconducting fault current limiter can utilize the open command signal of the breaker or the contact signal of the breaker.
기타 초전도한류기의 경우는, 초전도체 양단전압을 기준으로 ?치여부를 판단하는 등 해당 한류기의 동작메카니즘에 따라서 초전도한류기의 동작여부를 보장할 수 있는 유효한 데이터를 동작정보로 활용할 수 있다. In the case of the other superconducting fault current limiter, valid data that can guarantee the operation of the superconducting fault current limiter can be used as operation information according to the operation mechanism of the corresponding current limiter, for example, by judging whether or not the voltage is based on the voltage across the superconductor.
다음으로, 동작 판단부의 통신 데이터 판단 모듈은 초전도한류기로부터 데이터 입력부가 직접 통신을 통해서 취득한 동작정보를 기준으로 동작여부를 판단한다(S110,S120).Next, the communication data determination module of the operation determination unit determines whether the operation is based on the operation information obtained by the data input unit through the direct communication from the superconducting fault current limiter (S110, S120).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 전류 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a determination operation of a superconducting fault current limiter by a measurement current determination module according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 전류 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정은 먼저 상기 데이터입력부가 본 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 변류기(CT)를 통하여 측정된 전류값을 실시간으로 받는다(S200). Referring to FIG. 7, in the measurement current determination module according to another embodiment of the present invention, the data input unit determines the operation value of the superconducting fault current limiter through a current transformer (CT) (S200).
전류 측정을 위한 변류기(CT)는 본 동작 판단 시스템의 전용 변류기(CT)가 바람직하며, 경제성, 효용성 측면을 고려하여 보호 계전기용 변류기(CT)를 공유할 수 있다.A current transformer (CT) for current measurement is preferably a dedicated current transformer (CT) of the present motion judgment system and can share a current transformer (CT) for protection relay in view of economy and efficiency.
이때, 신호처리부는 아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 측정전류를 처리하여 직류 오프셋(DC offset) 등을 제외한 순수한 전류를 계산한다. At this time, the signal processing section processes the measured current including the analog filter and the digital filter to calculate the pure current excluding the DC offset and the like.
본 발명이 별도의 시스템이 아닌 기존 보호계전기의 알고리즘에 반영되어 추가모듈로 활용되어 하나의 보호계전기 개발에 적용되는 경우는 별도의 신호처리부를 두지 않고 기존 보호계전기의 신호처리 모듈을 공유할 수 있다. If the present invention is applied to the development of one protection relay by being utilized as an additional module reflected in the algorithm of the existing protection relay instead of the separate system, the signal processing module of the existing protection relay can be shared without a separate signal processing unit .
다음으로, 동작 판단부의 측정 전류 판단 모듈은 데이터 입력부를 통해서 받은 측정 전류값의 실효치가 사용자로부터 입력받아 저장하고 있는 초전도한류기의 동작 전류값(실효치)와 비교하여(S210) 초과하는 경우(S220) 초전도한류기가 동작한 것으로 가정하여 초전도한류기의 동작여부를 판단한다(S230).Next, the measurement current determination module of the operation determination unit compares the actual value of the measured current value received through the data input unit with the operation current value (effective value) of the superconducting fault current limiter input from the user and stored (S210) ) Assuming that the superconducting fault current limiter operates, it is determined whether the superconducting fault current limiter operates (S230).
여기서, 측정전류는 직류오프셋(DC offset) 및 기타 노이즈를 제거한 계산데이터를 기준으로 적용한다.Here, the measurement current is based on the calculation data obtained by removing the DC offset and other noise.
이와 같은 동작 판단부의 측정 전류 판단 모듈은 통신실패로 인하여 상기 통신 데이터 판단 모듈이 직접 통신데이터를 취득하지 못하는 경우를 대비한 모듈로서, 국내에서 개발 중인 154kV 초전도한류기와 같이 초전도체에 흐르는 전류 크기를 기준으로 직렬로 연결된 차단기(또는 스위치)를 개방하고 병렬로 연결된 한류리액터 또는 한류저항으로 고장전류를 제한하는 동작메카니즘을 갖는 초전도한류기가 설치된 경우, 초전도한류기의 동작여부를 판단하기 위한 방법이 적용되었다. The measurement current determination module of the operation determination unit is a module for the case where the communication data determination module can not directly acquire the communication data due to a communication failure. The module measures a current flowing in the superconductor, such as a 154 kV superconducting fault current limiter, A method for judging whether or not the superconducting fault current limiter operates is applied when a superconducting fault current limiter having an open-circuit current limiter (or a switch) connected in series and an operating mechanism for limiting the fault current by a current limiting resistance .
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 특성 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정을 보여주는 흐름도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of determining the operation of a superconducting fault current limiter according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 특성 데이터 판단 모듈이 초전도한류기 동작 판단 과정은 먼저 상기 데이터입력부가 본 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 변류기(CT)를 통하여 측정된 전류값을 실시간으로 받는다. Referring to FIG. 8, in the characteristic data determination module according to another embodiment of the present invention, the operation of determining the operation of the superconducting fault current limiter is performed such that the data input unit measures a current value measured through a current transformer In real time.
또한, 상기 데이터입력부는 계통운영자로부터 사전에 초전도한류기의 특성데이터를 입력받는다(S300). Also, the data input unit receives the characteristic data of the superconducting fault current limiter from the system operator (S300).
이때, 데이터 입력부가 입력받는 특성데이터는 초전도한류기의 동작전류(실효치), 초전도체의 임계전류, 초전도체의 기타 물리적 특성데이터 등이 해당된다. At this time, the characteristic data to be input to the data input unit include the operating current (effective value) of the superconducting fault current limiter, the critical current of the superconductor, and other physical characteristic data of the superconductor.
그리고, 신호처리부는 아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 측정전류를 처리하여 직류 오프셋(DC offset) 등을 제외한 순수한 전류를 계산한다. The signal processing unit processes the measured current including the analog filter and the digital filter to calculate the pure current except for the DC offset.
본 발명이 별도의 시스템이 아닌 기존 보호계전기의 알고리즘에 반영되어 추가모듈로 활용되어 하나의 보호계전기 개발에 적용되는 경우는 별도의 신호처리부를 두지 않고 기존 보호계전기의 신호처리 모듈을 공유할 수 있다.If the present invention is applied to the development of one protection relay by being utilized as an additional module reflected in the algorithm of the existing protection relay instead of the separate system, the signal processing module of the existing protection relay can be shared without a separate signal processing unit .
다음으로, 동작 판단부의 특성 데이터 판단 모듈은 변류기(CT)의 측정전류와 전류의 통전시간, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성 등의 특성데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여(S310) 초전도체의 ?치여부를 판단하여(S320) 초전도한류기의 동작여부를 판단한다(S330). Next, the characteristic data determination module of the operation determination unit calculates the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the characteristic data of the current and current of the current transformer CT, the superconductor critical current, and the superconducting current limiter cooling characteristic (S310), it is determined whether the superconductor is in operation (S320), and it is determined whether the superconducting fault current limiter operates (S330).
이와 같은 동작 판단부의 특성 데이터 판단 모듈은 측정 전류 판단 모듈와 와 마찬가지로 통신실패로 인하여 통신 데이터 판단 모듈에서 직접 통신데이터를 취득하지 못하는 경우를 대비한 모듈로서 측정 전류 판단 모듈 적용이 불가능한 기타 다른 타입의 초전도한류기가 설치된 경우 적용 가능한 모듈이다.As in the case of the measurement current determination module, the characteristic data determination module of the operation determination unit is a module for the case where the communication data determination module can not directly acquire the communication data due to the communication failure. The other type of superconductivity This module is applicable when a current limiter is installed.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이며, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1 : 초전도체 2 : 차단기
3 : 전류 리액터 10 : 데이터입력부
20 : 신호 처리부 21 : 아날로그 필터
22 : 디지털 필터 30 : 동작 판단부
31 : 통신 데이터 판단 모듈 32 : 측정 전류 판단 모듈
33 : 특성 데이터 판단 모듈 100 : 초전도한류기
200 : 초전도한류기 동작 판단 시스템 300 : 보호계전기 1: superconductor 2: breaker
3: current reactor 10: data input section
20: signal processor 21: analog filter
22: Digital filter 30: Operation judging unit
31: communication data judgment module 32: measuring current judgment module
33: characteristic data judgment module 100: superconducting fault current limiter
200: Superconducting fault current limiter operation judgment system 300: Protection relay
Claims (18)
상기 데이터 입력부가 수신한 초전도한류기의 동작 정보를 분석하여 동작을 판단하는 동작 판단부를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.A data input unit for receiving operation information of the superconducting fault current source through communication; And
And an operation determination unit for analyzing operation information of the superconducting fault current limiter received by the data input unit and determining an operation of the superconducting fault current limiter.
상기 데이터 입력부가 통신을 통해 수신하는 초전도한류기의 동작 정보는 차단기 개방지령신호와 차단기 접점신호이며,
상기 동작 판단부는 차단기 개방지령신호가 수신된 경우에 선로 고장으로 인한 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 통신 데이터 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method according to claim 1,
The operation information of the superconducting fault current limiter, which the data input unit receives via communication, is a breaker open command signal and a breaker contact signal,
Wherein the operation determining unit determines a state of operation of the superconducting fault current limiter due to a line failure when the breaker open command signal is received and informs the protection relay to the operation state of the superconducting fault current limiter.
상기 데이터 입력부는 초전도한류기 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받으며,
상기 동작 판단부는 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 측정 전류 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the data input unit receives a measured current value at a point where the superconducting fault current limiter operation judgment system is installed,
The operation determining unit compares the measured current value with the measured operating current value. When the measured current value exceeds the operating current value, the operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current limiter, A system for determining the operation of a superconducting fault current limiter comprising a module.
아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값을 처리하여 직류 오프셋(DC offset)을 제외한 측정 전류값을 상기 측정 전류 판단부로 제공하는 신호 처리부를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method according to claim 3,
And a signal processing unit for processing the measured current value inputted to the data input unit including the analog filter and the digital filter and providing a measured current value excluding the DC offset to the measured current determination unit, .
상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며,
상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method according to claim 3,
The data input unit receives the measured current of the current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic,
The operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current limiter by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current of the current transformer and the current of the current, Wherein the superconducting fault current limiter comprises a determination module.
상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며,
상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템. The method according to claim 2,
The data input unit receives the measured current of the current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic,
The operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current source by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current of the current transformer and the current of the current, Wherein the superconducting fault current limiter comprises a determination module.
상기 초전도한류기 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받는 데이터 입력부; 및
상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 동작 판단부를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.A superconducting fault current limiter operation judging system comprising:
A data input unit receiving a measured current value at a point where the superconducting fault current limiter operation judgment system is installed; And
And an operation determiner for comparing the measured current value with the operation current value to determine whether the super-current fault limiter is operating.
상기 동작 판단부는 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 이를 보호계전기로 알려주는 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 측정 전류 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method of claim 7,
The operation determining unit compares the measured current value with the measured operating current value. When the measured current value exceeds the operating current value, the operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current limiter, And a measurement current determination module for determining whether or not the operation of the superconducting fault current limiter is performed.
아날로그 필터와 디지털 필터를 포함하여 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값을 처리하여 직류 오프셋(DC offset)을 제외한 측정 전류값을 상기 측정 전류 판단부로 제공하는 신호 처리부를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.The method of claim 7,
And a signal processing unit for processing the measured current value inputted to the data input unit including the analog filter and the digital filter and providing a measured current value excluding the DC offset to the measured current determination unit, .
상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받으며,
상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템. The method according to claim 7 or 8,
The data input unit receives the measured current of the current transformer CT and receives characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic,
The operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current source by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current of the current transformer and the current of the current, Wherein the superconducting fault current limiter comprises a determination module.
상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 동작 판단부를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템. A data input unit receiving a measured current of the current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And
And an operation determiner for determining the operation of the superconducting fault current limiter by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the measured current and the current carrying time of the current transformer, Current Limiter Operation Judgment System.
상기 동작 판단부는 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 특성 데이터 판단 모듈을 포함하는 초전도한류기 동작 판단 시스템.12. The method of claim 11,
The operation determining unit determines the operating state of the superconducting fault current limiter by determining the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the current of the current transformer and the current of the current, Wherein the superconducting fault current limiter comprises a determination module.
(B) 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 수신한 초전도한류기의 동작 정보를 분석하여 동작을 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법.(A) receiving operation information of a superconducting fault current limiter through a data input unit communication; And
And (B) the operation determining unit analyzes the operation information of the superconducting fault current limiter received by the data input unit and determines the operation of the superconducting fault current limiter.
(C) 상기 데이터 입력부가 초전도한류기 동작 판단 시스템이 설치된 지점의 측정 전류값을 입력받는 단계; 및
(D) 상기 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 측정 전류값이 동작 전류값을 초과한 경우에 초전도한류기의 동작 상태로 판단하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법.The method of claim 13,
(C) receiving the measured current value at a point where the data input unit is installed in the superconducting fault current limiter operation judgment system; And
(D) The operation determining unit compares the measured current value with the measured operating current value when the measured current value is greater than the operating current value, and determines the operating state of the superconducting fault current limiter And determining whether the superconducting fault current limiter is in operation.
(E) 상기 데이터입력부가 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 단계; 및
(F) 상기 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법.The method according to claim 13 or 14,
(E) receiving the measured current of the current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And
(F) The operation determining unit calculates the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the measured current and the current passing time of the current transformer, and the characteristic data to determine whether the superconductor is in operation, And determining the operation of the superconducting fault current limiter.
(B) 동작 판단부가 상기 데이터 입력부가 입력받은 측정 전류값과 동작전류값을 비교하여 초전류한류기의 동작 여부를 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법.(A) receiving a measured current value at a point where a data input unit is provided with a superconducting fault current limiter operation judgment system; And
(B) comparing the operating current value with the measured current value inputted by the data input unit to determine whether the super-current fault current limiter operates.
(C) 상기 데이터입력부는 변류기(CT)의 측정전류를 입력받고, 초전도체 임계전류, 초전도한류기 냉각특성을 포함한 특성데이터를 입력받는 단계; 및
(D) 상기 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법. The method of claim 16,
(C) receiving the measured current of the current transformer (CT) and receiving the characteristic data including the superconductor critical current and the superconducting fault current limiter cooling characteristics; And
(D) The operation determining unit calculates the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor based on the measured current and the current passing time of the current transformer, and the characteristic data to determine whether the superconductor is in operation, And determining the operation of the superconducting fault current limiter.
(B) 동작 판단부가 상기 변류기의 측정 전류와 전류의 통전시간 그리고, 특성 데이터를 기준으로 초전도체의 저항과 초전도체 양단전압을 계산하여 초전도체의 ?치여부를 판단하여 초전도한류기의 동작여부를 판단하는 단계를 포함하는 초전도한류기 동작 판단 방법.(A) receiving a measured current of a current transformer CT and receiving characteristic data including a superconductor critical current and a superconducting fault current limiter cooling characteristic; And
(B) The operation determining unit calculates the resistance of the superconductor and the voltage across the superconductor on the basis of the measured current and the current passing time of the current transformer and the characteristic data to determine whether the superconductor is in operation and determines whether the superconducting fault current limiter And determining the operation of the superconducting fault current limiter.
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| KR1020150151219A KR102368705B1 (en) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | Determination system of the superconducting fault current limiter operation |
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000134793A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Toshiba Corp | Current limiter testing circuit |
| JP2003087958A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Nissin Electric Co Ltd | Testing apparatus of rectifier type current-limiting interruptor |
| KR20060099321A (en) | 2005-03-11 | 2006-09-19 | 한국전기연구원 | Parallel superconducting fault current limiter system for transmission and distribution line applications |
| KR20100039602A (en) | 2008-10-08 | 2010-04-16 | 연세대학교 산학협력단 | Method for determining optimal location and optimal resistive value of superconducting fault current limiter by sensitivity index of power change |
| KR20100005932U (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-11 | 대덕대학산학협력단 | Circuit for detecting current of ionless current sensor and system using therewith |
| KR20110085123A (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-27 | 한국전기연구원 | Quench detection apparatus for high temperature superconducting coil |
| KR20120018725A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-05 | 넥쌍 | Quench detection system for a superconductor fault current limiter |
| KR20120077953A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-10 | 연세대학교 산학협력단 | Parameter optimization method of superconducting fault current limiter |
-
2015
- 2015-10-29 KR KR1020150151219A patent/KR102368705B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000134793A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Toshiba Corp | Current limiter testing circuit |
| JP2003087958A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Nissin Electric Co Ltd | Testing apparatus of rectifier type current-limiting interruptor |
| KR20060099321A (en) | 2005-03-11 | 2006-09-19 | 한국전기연구원 | Parallel superconducting fault current limiter system for transmission and distribution line applications |
| KR20100039602A (en) | 2008-10-08 | 2010-04-16 | 연세대학교 산학협력단 | Method for determining optimal location and optimal resistive value of superconducting fault current limiter by sensitivity index of power change |
| KR20100005932U (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-11 | 대덕대학산학협력단 | Circuit for detecting current of ionless current sensor and system using therewith |
| KR20110085123A (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-27 | 한국전기연구원 | Quench detection apparatus for high temperature superconducting coil |
| KR20120018725A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-05 | 넥쌍 | Quench detection system for a superconductor fault current limiter |
| KR20120077953A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-10 | 연세대학교 산학협력단 | Parameter optimization method of superconducting fault current limiter |
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| KR102368705B1 (en) | 2022-03-02 |
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