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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 남순열
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 명지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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이 논문의 연구 히스토리 (3)
2020
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현재 대한민국의 전력계통 보호 환경은 Local에서 주보호 및 후비보호를 수행하지만 본 논문에서 제안하는 중앙집중식 보호 환경에서는 중앙보호장치가 인접 변전소의 전압 및 전류 데이터를 확보할 수 있으며 이를 이용하여 후비보호를 수행함으로써 개선된 성능의 보호가 가능하다. 따라서 본 논문에서는 IEC 61850을 기반으로 한 중앙집중식 보호 환경을 구현하고 인접변전소 데이터 취득 방안 제시 및 취득 데이터를 바탕으로 비동기데이터 기반 역상전류 비율차동 보호방식을 이용한 154kV 송전선로의 후비보호 제안을 목표로 한다.
인접변전소 데이터 취득을 위해 중앙보호장치는 변전소 내부에 위치하는 Smart IED로부터 IEC 61850에서 제안하는 GOOSE를 통해 전류 및 전압의 페이저 데이터를 전송받는다. 또한 인접변전소의 중앙보호장치와 R-GOOSE(Rutable GOOSE)를 통해 Smart IED로부터 전송받은 전압, 전류 페이저 데이터를 교환함으로써 인접변전소 데이터의 취득이 가능하다. 제안하는 비동기데이터 기반 역상전류 비율차동 보호방식은 송전선로 사고시 역상전류의 방향이 항상 고장점임을 이용하여 동작전류로 방향요소를 포함한 양단 역상전류 크기 합을 사용함으로써 기존 154kV 송전선로 주보호방식인 정상전류 비율차동 보호방식보다 고장저항에 강인하며 정상상태 시각동기오차에 의한 오동작 가능성 제거 효과를 얻는다. 본 논문에서 제안하는 환경 구현 및 데이터 취득, 제안하는 비동기 데이터기반 역상전류 비율차동 보호방식의 성능 검증을 위해 IEC 61850 IED 개발 툴인 SISCO사의 상용 라이브러리 MMS Easer Lite Library 6.20002v를 사용하여 OMAP-L138이 탑재 된 개발보드인 SGI EVM을 기반으로 GOOSE 데이터 송신 및 페이저 연산을 수행하는 Smart IED와 GOOSE 데이터 수신, RGOOSE 데이터 송신 및 비동기 데이터를 이용한 역상전류 비율차동 보호방식을 수행하는 중앙보호장치를 구현하였으며 PSCAD로 설계한 계통의 출력 데이터를 이용하여 현재 154kV 송전선로 주보호로 사용되는 보호 방식은 정상전류 비율차동 보호방식과 비교를 진행하였다.
인접변전소 데이터 취득을 위해 중앙보호장치는 변전소 내부에 위치하는 Smart IED로부터 IEC 61850에서 제안하는 GOOSE를 통해 전류 및 전압의 페이저 데이터를 전송받는다. 또한 인접변전소의 중앙보호장치와 R-GOOSE(Rutable GOOSE)를 통해 Smart IED로부터 전송받은 전압, 전류 페이저 데이터를 교환함으로써 인접변전소 데이터의 취득이 가능하다. 제안하는 비동기데이터 기반 역상전류 비율차동 보호방식은 송전선로 사고시 역상전류의 방향이 항상 고장점임을 이용하여 동작전류로 방향요소를 포함한 양단 역상전류 크기 합을 사용함으로써 기존 154kV 송전선로 주보호방식인 정상전류 비율차동 보호방식보다 고장저항에 강인하며 정상상태 시각동기오차에 의한 오동작 가능성 제거 효과를 얻는다. 본 논문에서 제안하는 환경 구현 및 데이터 취득, 제안하는 비동기 데이터기반 역상전류 비율차동 보호방식의 성능 검증을 위해 IEC 61850 IED 개발 툴인 SISCO사의 상용 라이브러리 MMS Easer Lite Library 6.20002v를 사용하여 OMAP-L138이 탑재 된 개발보드인 SGI EVM을 기반으로 GOOSE 데이터 송신 및 페이저 연산을 수행하는 Smart IED와 GOOSE 데이터 수신, RGOOSE 데이터 송신 및 비동기 데이터를 이용한 역상전류 비율차동 보호방식을 수행하는 중앙보호장치를 구현하였으며 PSCAD로 설계한 계통의 출력 데이터를 이용하여 현재 154kV 송전선로 주보호로 사용되는 보호 방식은 정상전류 비율차동 보호방식과 비교를 진행하였다.
목차
제 1 장 서론 1제 2 장 본론 3제 1 절 시각동기 오차에 의한 전류차동 보호의 영향 분석 31.1 IEC 61850 31.2 IEC 61850 기반 중앙집중식 후비보호 환경 41.2.1 IEC 61850 기반 중앙집중식 후비보호방식 데이터 모델 정의 51.2.2 IEC 61850 기반 중앙집중식 후비보호방식 데이터 교환 모델 정의 71.2.3 인접변전소 데이터 취득방안 10제 2 절 비동기 역상전류를 이용한 송전선로 비율차동 보호방식 112.1 비동기 역상전류 비율차동 보호방식 11제 3 절 모의 실험 143.1 PSCAD기반 154kV 송전선로 계통 모델링 143.2 특성곡선 설계 153.3 사고 모의 163.3.1 내부사고 모의 163.3.2 송수전단 측 외부사고 모의 173.3.3 고저항 사고 203.3.4 시각동기 오차 21제 4 절 하드웨어 실험 224.1 IEC 61850 기반 중앙집중식 보호 하드웨어 시험 환경 구성 224.2 MMS Ease Lite Library 6.20002v를 이용한 IED 개발 244.2.1 Smart IED 개발 254.2.2 중앙 보호 장치 개발 284.3 실험 환경 304.4 실험 순서도 314.5 실험 결과 324.5.1 내부사고 실험결과 334.5.2 송수전단 외부사고 실험결과 334.5.3 고저항 사고 실험결과 344.5.4 시각동기 오차에 대한 정상상태 실험결과 35제 3 장 결론 37참고문헌 38부록 39Abstract 47
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