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배전선로에 설치된 개폐기(10)의 양단의 각 상에 전압센서(VS)가 설치되고 일측 단의 각 상에 전류센서(CT)가 설치되어 3상 전압과 3상 전류 신호를 서지보호기(20)를 통과한 후 계측부(30)에 전송하고, 상기 계측부(30)의 신호를 받는 DSP(40)는 계측부 내의 A/D 컨버터로부터 다 회로의 3상 전압과 전류 신호를 읽어 들여 고장 여부의 판단과 고장거리를 계산하여 대응하는 전략을 수립하게 되며, 상기 DSP(40)에 의해 감지되는 배선계통에서 발생되는 고장과 고장 전후 수 주기 동안의 고장전류 파형과 전압 파형 등의 각종 정보는 EEPROM(50)에 기록되고, 상기 배선계통에서 임의로 발생되는 각종 정보는 랜(LAN)포트(60)를 통해 중앙제어장치(DSP)는 물론 또 다른 FRTU간 통신을 하여 임의의 FRTU로 하여금 고장판단, 고장거리계산, 고장지역판단 및 자율분리를 목적으로 정보를 교환하게 된 배전자동화 시스템에 있어서,
상기 FRTU의 운전은 반주기마다 전류 실효 값을 계산하고 픽업 값과 비교하여 LIF(Low Impedance Fault) 시작점을 확인하며, 전압 반주기 값의 실효 값을 계산, 저전압 기준 값과 비교하여 HIF(High Impedance Fault) 시작 여부를 판단하고, 고장 전 1주기 3상 전류 파형, 고장 후 최대 전류상의 첫 번째, 두 번째, 그리고 세 번째 3상 전류, 3상 전압파형을 1주기 씩 기록하며, 그리고 DFT(Digital Fourier Transformation)를 통해 고장 후 최대 전류상의 첫 번째와 두 번째 1주기 파형에 대해서는 고조파 크기를 얻어 ANN을 통해 고장/돌입 여부를 판단하며, 고장 전 및 고장 후 세 번째 3상 전압 및 전류 1주기 파형에 대해서는 기본파 성분을 얻어 고장거리를 계산한 후 고장판단이 이루어지는 경우 주변 FRTU들과 1:1 통신을 통해 고장구간 판단 및 자율분리가 이루어지도록 제어하는 구성을 특징으로 하는 배전계통에서 지능형 FRTU 기반의 고장구간 판단 및 자율 분리 방법
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제 2항에 있어서, 배전선로상의 임의의 FRTU0에 대한 LIF 고장시 고장구간의 판단과 자율분리를 위하여,
FRTU0에 대한 IP와 픽업전류가 설정되면 FRTU0는 ADS의 중앙제어장치로부터 SRZS(Source Zone Set)와 SZS(Sink Zone Set)의 정보를 다운로드 하는 제1단계;
상기 FRTU0는 전류를 감시하며 전류가 설정된 픽업전류를 초과하고 ANN 출력이 고장을 판단하면 고장전류 감지상태로 전환되는 제2단계;
상기 FRTU0는 전류방향에 근거하여 SZS1(Sink Zone Set 1)을 결정하여, 만약 선로사고나 작업정전으로 선로가 재구성되어 역송 상태이면 SRZS가 SZS1로 결정되고, 다음 SZS1의 각 요소들 FRTUi와 1:1 통신을 통해 FID(Fault Information Data) 정보를 수집하여 만약 a, b 또는 c상 고장이고 고장전류 감지상태 즉 FCSS(Fault Current Sensing Status)를 가지는 FRTU가 존재하거나, n상 고장이고 무전압 감지상태 즉 NVSS(Nil-Voltage Sensing Status)를 경험한 요소들이 존재하지 않으면, SZS1은 건전구간으로 판단하고 단계 2로 가며, 반면에 모든 요소들이 고장전류를 경험하지 않거나 무전압을 경험한 요소가 있으면 SZS1 을 고장 ZONE 예비후보로 하고 실제 고장여부를 판정하기 위해 SZS1의 각 요소들 FRTU1i에 FCS 수집명령을 내리는 제3단계;
FRTUi는 SZS2를 결정하고 각 요소들 FRTU2i에 1:1 통신을 통해 FID 수집명령을 내리며 만약, a, b 또는 c상 고장이고 SZS2의 모든 요소들이 고장전류를 경험하지 않았으면, 또는 n상 고장이고 SZS2의 임의의 요소가 임의의 상에서 무전압을 경험하는 경우, 상기 FRTU0는 수집된 정보로부터 SZS1을 고장 ZONE으로 최종 판단하는 제4단계;
상기 FRTU0는 미리 설정된 무 전압 횟수에 도달하면 SZS1의 모든 FRTU들에게 개폐기 개방명령을 내는 제5단계로 됨을 특징으로 하는 배전계통에서 지능형 FRTU 기반의 고장구간 판단 및 자율 분리 방법
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제 2항에 있어서, 배전선로상의 임의의 FRTU0에 대한 HIF 고장시 고장구간의 판단과 자율분리를 위하여,
상기 FRTU0에 대한 IP와 픽업전류가 설정되면 FRTU0는 ADS의 중앙제어장치로부터 SRZS(Source Zone Set)와 SZS(Sink Zone Set)의 정보를 다운로드 하는 제1단계;
상기 FRTU0는 말단 개폐기 상태에서 전압을 감시, 설정된 무전압 조건을 만족하면 HIF 감지 상태로 전환되는 제2단계;
상기 FRTU0는 전류방향에 근거하여 SZS(Sink Zone Set)을 결정하고 다음 SZS의 요소 중 첫번째 FRTU11과 1:1 통신을 통해 NVS(Nil Voltage State) 정보를 수집하며, NVS 정보로부터 실제 HIF로 판단하여 고장구간을 탐색하는 제3단계;
상기 FRTU0는 전류방향에 근거하여 SRZS(Source Zone Set)를 결정하여 만약 선로사고나 작업정전으로 선로가 재구성되어 역송 상태이면 SZS가 SRZS으로 결정되고, 다음 SRZS의 각 요소들 FRTU1i와 1:1 통신을 통해 각 FRTU1i의 전류 값과 NVS(Nil Voltage State) 정보를 수집하여 최대전류를 가지는 FRTUi를 SOURCE FRTU로 결정하며, 만약 SOURCE FRTU의 NVS가 RESET이면 SRZS1을 HIF 고장 ZONE으로 결정하는 제4단계;
상기 FRTU0는 HIF 고장구간을 분리하기 위해 개폐기를 자율적으로 개방하고 HIF 고장 정보를 배전자동화시스템의 중앙제어장치에 전송하며, 이때 1:1 통신에 의해 전압, 전류 값 정보를 제공한 SOURCE 네이버 Zone의 Source 속성의 FRTU도 자율적으로 개폐기를 개방함으로써 완전하게 고장구간을 분리하게 되는 제5단계로 된 것을 특징으로 하는 배전계통에서 지능형 FRTU 기반의 고장구간 판단 및 자율 분리 방법
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제 2항에 있어서, 상기 FRTU를 기반으로 배전선로상의 고장거리를 판단하기 위하여,
FRTU는 실시간으로 입력되는 전류 샘플데이터를 감시하여 고장여부를 판단한 후 만약 반주기 전류 RMS 값이 픽업 값을 초과하고 ANN 출력이 고장으로 표시되는 제1단계;
FRTU는 고장타입을 결정하여 이때 Ia, Ib, Ic, In의 RMS 값들이 설정 값을 초과하는 지의 여부에 따라 1선 지락고장, 상간 단락고장, 2선 지락고장 또는 3상 단락고장 중의 하나를 결정하는 제2단계;
FRTU는 고장 후 3상 전압 Va, Vb, Vc, 3상 전류 Ia, Ib, Ic의 1사이클 파형을 수집하고 이들 데이터에 DFT(Digital Fourier Transformation)를 적용하여 기본파 주파수 성분을 얻는 제3단계;
FRTU는 부하 지역 개폐기 FRTU(LASF : Load Area Switch FRTU)들과 1:1 통신을 통해 각 FRTU들에 대한 실효 값 VRMS를 수집하는 제4단계;
FRTU는 고장 ZONE을 판단 고장 경로를 판단하는 제5단계;
다음 식 (1)을 적용하여 고장거리를 추정하는 제6단계로 된 것을 특징으로 하는 배전계통에서 지능형 FRTU 기반의 고장구간 판단 및 자율 분리 방법
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