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문제 정의
- 본 연구에서는 방사상 배전계통에서 발생하는 병렬고장의 위치를 산정하는 간단하고 정확하며, 실제적인 방법을 제안한다. 기존에 연구한 방법과 유사하게 선단에서 측정한 기본 주파수 전압과 전류를 사용하는 방법이며, 선로단에서 고장까지의 피상적인 위치를 고장시의 상전압과 상전류로부터 임피던스를 계산하고, 리액티브 요소로 변환하여 최종적으로 단위 길이인 선로 길이로 환산하는 과정으로 계산한다.
- 본 연구에서는 선로단에서 고장전과 고장시의 기본 주파수 전압, 전류를 측정하여 배전계통 고장위치를 검출하는 방법을 제시하였다. 주요 연구결과는 아래와 같다.
- 본 연구에서는 선로단에서 측정한 기본 주파수 전압과 전류를 사용하여 배전계통의 고장위치를 검출하는 방법을 제시하고 알고리즘의 정확도를 개선하기 위한 방법으로 중간부하 및 고장저항의 영향을 최소화하는 방법을 제안한다. 또한, 사례연구로 실계통과 유사한 25KV 모의 배전계통에 병렬사고의 대부분을 차지하고 있는 단상 지락고장을 상정하여 시뮬레이션함으로서 제안한 알고리즘의 효용성을 입증하였다.
가설 설정
- 또한 중간 부하와 선로의 비동질성을 고려한다. 그림 1과 같은 단선도로 구성된 배전계통에서 고장이 발생한 경우를 가정하고 배전계통 은 등가 전원 G와 노드 M과 N사이에 선로로 구성되며, 각 노드에 부하들이 중간에 분기되고 각 노드 사이는 비동질의 선로정수 형태로 이루어진다. 그림 2의 블록도는 제안한 방법의 개요로서 아래와 같은 과정으로 수행한다.
- 부하들은 전압 의존형으로 모델링하고, 전압 어드미턴스 관계를 나타내는 부하정수는 고장전 전압 과 전류로부터 계산한다. 단상 부하는 고장 임피던스를 갖는 단상 지락사고와 유사하게 부하 임피던스를 모델링하고 3상 부하는 평형 부하로 가정하고, 평형 3상 고장 처럼 모델링한다. 노드 X와 x+1 사이에 고장 위치가 생길 수 있는 피상 위치가 선정되면 노드 X까지 각 노드에 고장전 부하들을 아래 식으로 계산한다.
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