[논문]DSP를 이용한 고속 거리계전 알고리즘의 구현

김중표; 강상희; 이승재

DSP를 이용한 고속 거리계전 알고리즘의 구현
A High Speed Distance Relay Using A Digital Signal Processor 원문보기

김중표 (명지대학교 전기공학과) , 강상희 (명지대학교 전기공학과) , 이승재 (명지대학교 전기공학과)

In this paper, a high speed distance relay, using a digital signal processor(DSP) is presented. The idea of the protective algorithm is based on the least square method using minimum data window to minimize the relay operating time. A new disign concept for a low-pass filter is proposed. This analog low pass filter has minimum transient response time. The main processor of the relay is TMS320C31. According to a series of real time tests, the proposed protective relay shows reliable and fast operating characteristics.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그러나 차단 주파수를 너무 낮추게 되면 시지연이크기 때문에 의도하는 고속거리계전 동작을 실현하기 곤란하기 때문에 본 논문에서는 동일한 차단주파수에서도과도 시지연이 최소가 되는 필터를 설계하였다. 따라서필터설계 걔념은 정착시간(settling tim时을 최소화 시키는 것이다.
따라서필터설계 걔념은 정착시간(settling tim时을 최소화 시키는 것이다. 본 논문에서는 전술한 필터동작을 만족시키기 위해 120Hz에서 이득이 0.1 인 필터를 설계할 때 다음콰 같다.
본 논문에서는 최소자승법을 이용한 거리계전알고리즘을 하드웨어를 구성하여 테스트를 해보았다.

제안 방법

EMTP를 통해 얻어진 데이터를 PCL-727 D/A보뜨를사용하여 아날로그신호를 만든다. 그 아날로그 신호를필터를 통과한 후 A少를 통과하여 디지털 값으로 변환한 후 연산을 수행한다.
추출하였다. 길이가 80[km]인 모선1과 모선 2 사이에서 고장이 일어나도록 모의하고 송전선에서 사고점을 변화시키면서 (10[%1, 50[%] ; 10[%] 二 8[km]) a상지락사고와 旋)상 단락사고를 모의하였다.
또한, 전류신호에 포함된 직류 읍셋 성분을 제거하기위해 FIR 필터를 사용하였다.
어셈블러는 DSP에 최적화된 언어이지만, 사용하기가 복잡하고, 숙달되려면 시간이 많이걸리므로. 본 논문에서는 C 언어로 프로그램을 작성하여DSP를 구동한다. 그림 3은 DSP 프로그램 개발 절차이다.
사고유형은 a상 지락사고, ab상 단락사고를 모의하였고, 알고리즘이 위에 예시한 값에 얼마나 빨리 수렴하는가를 가지고 테스트하였다.
사용하였다. 이를 위하여 저역 통과필터는과도 시지연어 최소이고, 기본파만 통과 할 수 있게 설계되었고, 전류에서 발생하는 직류 옵셋 성분을 제거하고자 FIR 필터를 사용하였다.[1]
제시된 고속거리계전 알고리즘이 실제 보드에서도 사용될 수 있음을 검증하기 위하여 마이크로프로세서 중에서도 연산능력이 좋은 DSP를 사용한 실제 보드에서 테스트를 하였다. 사용된 보드는 TI(Texas-Instrument) 사의 DSP인 TMS320C₃₁ 를 장착한 보드를 사용하였고, 프로그램 개발은 TI사의 Code Compo蹌I■를 툴로 사용하였다 .

대상 데이터

사고 신호는 ■그럼 6곽 같은 계통을 이용하여 EMTP 데이터를 추출하였다. 길이가 80[km]인 모선1과 모선 2 사이에서 고장이 일어나도록 모의하고 송전선에서 사고점을 변화시키면서 (10[%1, 50[%] ; 10[%] 二 8[km]) a상지락사고와 旋)상 단락사고를 모의하였다.
하였다. 사용된 보드는 TI(Texas-Instrument) 사의 DSP인 TMS320C₃₁ 를 장착한 보드를 사용하였고, 프로그램 개발은 TI사의 Code Compo蹌I■를 툴로 사용하였다 .

이론/모형

본 논문에서 사용한 거리계전 알고리즘은 계전기 동작시간의 고속화를 위하여 최소 데이터 윈도우를 갖는 최소자승법을 사용하였다. 이를 위하여 저역 통과필터는과도 시지연어 최소이고, 기본파만 통과 할 수 있게 설계되었고, 전류에서 발생하는 직류 옵셋 성분을 제거하고자 FIR 필터를 사용하였다.

성능/효과

오차로 생각돤다. 임피던스 추정이 일치하다는것은 알고리즘이 하드웨어에서도 제대로 동작한다는 것을 나타내며, 동작 시간도 컴퓨터 시뮬레이션과 거의 일치한 것을 확인하였다.

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