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실 배전계통 자동화를 위한 개선된 고장복구 알고리즘 개발
Development of Enhanced Real-Time Service Restoration Algorithm for Distribution Automation System 원문보기

대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A, 2000 July 17, 2000년, pp.159 - 161  

오화진 (부산대학교 전기공학과) ,  문경준 (부산대학교 전기공학과) ,  김형수 (부산대학교 전기공학과) ,  서정일 (부산대학교 전기공학과) ,  황기현 (부산대학교 전기공학과) ,  박준호 (부산대학교 전기공학과) ,  임성일 (전력연구원) ,  하복남 (전력연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a GA for service restoration in electric power distribution systems. The aim of the service restoration is to restore service with maximizing the amount of total load restored while minimizing the number of required switch operation when a fault or overload occurs in distribution...

AI 본문요약
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제안 방법

  • I 에서는 하나의 연계피더에 대해 모든 건전정전구간 부하를 절체시키는 방안이다. 각 방안을평가하기 위한 적합도 함수는 스위칭 횟수를 최소화하고 인접 연계 피더로 부하를 균등하게 분배하면서 변압기 및 피더의 용량 제약조건, 전압강하 제약조건을 만족하도록 식 (1)과 같이 선정하였다.
  • 유전 알고리즘으로 선정한다. 그 후 각연계 피더간의 연결경로를 탐색하고 이 경로 중 중복되지 않는 경로상에서 개방될 개폐기의 위치를유전 알고리즘으로 선정하였다.
  • 즉, 배전계통에서 고장이 발생한 경우 또는 작업정전구간을 설정한 경우, 제안한 고장 복구 알고리즘은 판단한 고장구간 또는 작업정전구간 양단의 자동화 개폐기를 조작하여 고장구간 또는 작업정전 구간을 건전 계통과 분리하고고장구간 이후의 건전 정전구간의 부하량을 산정한다. 그 후, 개폐기 조작회수 최소화, 변압기 및 피더의 용량 제약조건, 전압강하 제약조건, 건전구간 부하 절체 최소화, 비상사고 대비도, 중요 수용가 우선권 등의 여러 제약조건을 고려하여 정전구간 부하를고장선로와 연계된 선로를 찾아 절체하는 방안을 제시하였다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위해수도권 지역의 30개의 D/L에 적용해본 결과, 배전계통에서 고장이 발생한 경우 및 정전작업을 할 경우고장구간 및 정전작업구간을 건전계통과 분리하고이 구간 이후의 부하를 복구함을 알 수 있었다.
  • 복구방안 n 에서는 우선 연계 피더 중 두 개를 유전 알고리즘을 이용하여 채택한 후 선택된연계 피더쌍 사이의 구간개폐기 중 개방될 개폐기를 유전 알고리즘으로 결정하는 방법을 제시하였다. 복구방안 H에 대한 유전 알고리즘의 해집단 구성은 그림 1과 같다.
  • 본 논문에서는 배전계통 고장복구 알고리즘에전역 최적해 탐색성능을 가진 유전 알고리즘을 적용하였고, 유전알고리즘의 탐색속도를 향상시키기 위해 탐색한 연계점과 연계 선로의 갯수에 따라 복구방안을 복구방안 I, 복구방안 n, 복구방안 m, 복구방안 IV로 나누어 이들 각각의 경우에 유전알고리즘을 적용하였다.
  • 제안한 방법의 유용성을 검증하기 위해서 현재자동화되어 있는 수도권 지역 실 배전계통에 대해변압기의 부하분담, 피더전류, 최대전압강하 등을 고려한 고장복구 방안을 적용 및 검토하였다.
  • 본 논문에서는 유전알고리즘을 이용한 배전계통 고장복구알고리즘을 적용하였다. 즉, 배전계통에서 고장이 발생한 경우 또는 작업정전구간을 설정한 경우, 제안한 고장 복구 알고리즘은 판단한 고장구간 또는 작업정전구간 양단의 자동화 개폐기를 조작하여 고장구간 또는 작업정전 구간을 건전 계통과 분리하고고장구간 이후의 건전 정전구간의 부하량을 산정한다. 그 후, 개폐기 조작회수 최소화, 변압기 및 피더의 용량 제약조건, 전압강하 제약조건, 건전구간 부하 절체 최소화, 비상사고 대비도, 중요 수용가 우선권 등의 여러 제약조건을 고려하여 정전구간 부하를고장선로와 연계된 선로를 찾아 절체하는 방안을 제시하였다.

이론/모형

  • 따라서배전계통 고장복구 알고리즘은 운전중인 배전계통의고장 발생시 해당 고장구간을 파악하여 자동으로 고장구간을 분리하고 건전 정전구간을 복구하는 과정이며, 또한 특정구간의 작업정전이 필요한 경우 작업정전 구간 및 작업시간대를 지정하면 작업시간대에 예상되는 최대 부하에 대해 부하절체 방안을 제시하며 과부하 발생시 일부 부하를 인접 피더로 절체하는 과정 등을 처리하는 프로그램이다. 본 논문에서는 유전알고리즘을 이용한 배전계통 고장복구알고리즘을 적용하였다. 즉, 배전계통에서 고장이 발생한 경우 또는 작업정전구간을 설정한 경우, 제안한 고장 복구 알고리즘은 판단한 고장구간 또는 작업정전구간 양단의 자동화 개폐기를 조작하여 고장구간 또는 작업정전 구간을 건전 계통과 분리하고고장구간 이후의 건전 정전구간의 부하량을 산정한다.
  • 본 논문에서는 진화연산의 종류 중에서 해의 다양성과 수렴 속도면에서 좋은 특성을 나타내는 유전알고리즘을 이용하였다. 유전 알고리즘은 다변수의제약조건이 많은 복잡한 비선형 최적화 문제에 특히유용하다.
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