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KR101246383B1 - 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법 - Google Patents
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KR101246383B1 - 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법 - Google Patents

배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법을 제공한다. 서로 다른 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 배전손실 최소화 장치는 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 검출하기 위한 손실 산정기간을 결정하는 산정기간 선정부, 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통에 대한 손실값들을 산출하여 총손실값을 산출하는 총손실값 산출부, 손실 산정기간 동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통에서의 구간부하의 변화를 고려하여 각 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 손실 최소화해 결정부를 포함하며, 손실 최소화해 결정부는 각 배전계통에서의 특정계통 손실값과 총손실값을 이용하여 손실 최소화 시점을 결정한다.

Description

배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법{Apparatus and method for considering load section characteristic of distribution system}
본 발명은 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손실최소화를 산정하기 위한 임의의 기간을 결정한 후 해당 기간에서의 구간부하의 변화를 고려하여 손실값이 최소화되는 기간을 산출하고, 그 기간을 기준으로 손실최소화 해를 적용하여 배전계통을 재구성하는 것을 특징으로 하는 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법에 관한 것이다.
배전계통은 여러 종류의 부하들이 혼재되어 있으며 부하의 변동성이 큰 특징이 있다. 또한, 시간이 경과함에 따라 공장이나 빌딩, 가정의 신규 증설과 수요의 증대 등과 같은 이유로 전력 손실이 증대되어 선로간의 불평형이 심화되고 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해 계통 내의 연계 개폐기와 구분 개폐기의 위치 및 상태의 변화를 이용하여 배전계통의 구조를 변경하는 배전계통의 재구성을 수행한다.
대표적인 기법으로 배전계통의 모든 개폐기를 닫힌 상태(close)에서 시작하여 연속적으로 개폐기를 열어가며(open) 계통의 손실을 계산하는 최적성이 보장된 분기한정기법(Branch and Bound Method)을 적용하여 배전계통을 재구성하기도 한다. 그리고, 다른 기법으로 배전계통에서 구분 개폐기와 연계 개폐기를 각각 하나씩 선택하여 개폐기의 상태를 서로 바꿔가면서 배전계통의 구성을 변경하는 분기교환기법(Branch Exchange Method)을 적용하여 배전계통을 재구성하기도 한다. 이 외에도 근사최적해 탐색인 SA 기법(Simulated Annealing Method) 및 타부 탐색인 TS 기법(Tabu Search Method)을 이용한 기법 등을 이용하기도 한다.
이러한 배전계통의 재구성을 위한 기법들을 현장에 적용하기 위해서는 계통의 부하를 정확히 알고 있어야 하나, 종래의 기술들은 이런 점을 간과하고 있어서 현실적으로 최적화된 해를 도출할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 실시간으로 부하를 측정하여 실시간으로 최적해를 도출한 다음, 실시간으로 계통구성을 바꾸어야 하나, 이는 현실적으로 거의 불가능하고 만일 가능하다고 할지라도 이미 부하가 측정할 당시와는 다른 패턴으로 변했기 때문에 여전히 최적화된 해는 아니라는 한계는 존재한다.
이와 더불어 실시간으로 최적화된 해를 측정을 하기 위해서는 현장의 설비와 인프라, 시스템을 교체해야 하며 이는 엄청난 투자를 필요로 한다. 또한, 현재 기간에서 최적이라고 할지라도 부하가 수시로 변하기 때문에 여전히 최적해는 아니라는 측면에서 제한된 범위 내에서의 효과만 기대할 수 있으므로 투자 대비 효율성이 크게 개선되기 어려운 문제점이 있다.
한국등록특허 10-0637417(배전계통의 부하평준화를 위한 최적 배전계통 구성방법, 2006.10.16)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 손실최소화를 산정하기 위한 임의의 기간을 결정한 후 해당 기간에서의 구간부하의 변화를 고려하여 손실값이 최소화되는 기간을 산출하고, 그 기간을 기준으로 손실최소화 해를 적용하여 배전계통을 재구성하는 것을 특징으로 하는 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 배전손실 최소화 장치에 있어서,
상기 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 검출하기 위한 손실 산정기간을 결정하는 산정기간 선정부; 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통에 대한 손실값들을 산출하여 총손실값을 산출하는 총손실값 산출부; 상기 손실 산정기간 동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통에서의 구간부하의 변화를 고려하여 각 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 손실 최소화해 결정부를 포함하며, 상기 손실 최소화해 결정부는, 상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값과 상기 총손실값을 이용하여 상기 손실 최소화 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 손실 최소화 시점에 해당하는 배전계통으로 상기 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 계통 재구성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 총손실값 산출부는 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 배전계통을 구성하는 구간부하를 더하여 각 시점별 배전계통에서의 손실값을 산출하고, 상기 각 배전계통에서의 손실값을 더하여 상기 총손실값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 손실 최소화해 결정부는 상기 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하를 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 더하여 각 시점별 손실값을 산출하고, 상기 각 시점별 손실값을 더하여 상기 선택된 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 손실 최소화해 결정부는 상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값 중 상기 총손실값에 가장 근접한 특정계통 손실값을 선정하고, 상기 손실 산정기간 중 가장 근접한 특정계통 손실값에 대한 배전계통이 설정된 시점을 상기 손실 최소화 시점으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치에 서로 다른 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 방법에 있어서,
상기 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 검출하기 위한 손실 산정기간을 결정하는 단계; 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통에 대한 손실값들을 산출하여 총손실값을 산출하는 단계; 상기 손실 산정기간 동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통에서의 구간부하의 변화를 고려하여 각 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 단계; 및 상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값과 상기 총손실값을 이용하여 상기 손실 최소화 시점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 손실 최소화 시점에 해당하는 배전계통으로 상기 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 총손실값을 산출하는 단계는 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 배전계통을 구성하는 구간부하를 더하여 각 시점별 배전계통에서의 손실값을 산출하는 단계; 및 상기 각 배전계통에서의 손실값을 더하여 상기 총손실값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 특정계통 손실값을 산출하는 단계는 상기 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하를 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 더하여 각 시점별 손실값을 산출하는 단계; 및 상기 각 시점별 손실값을 더하여 상기 선택된 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값 중 상기 총손실값에 가장 근접한 특정계통 손실값을 선정하는 단계; 및 상기 손실 산정기간 중 가장 근접한 특정계통 손실값에 대한 배전계통이 설정된 시점을 상기 손실 최소화 시점으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에서는 손실 산정기간을 미리 선정하고, 손실 산정기간을 대표하는 배전계통 구성을 결정하여 실시간으로 배전계통을 재구성함에 따라 원격 계측, 상태추정, 계통해석 등과 같은 불필요한 프로세스를 수행하지 않고도 최적의 해를 산출하여 배전계통을 재구성할 수 있으며, 개폐기의 수명과 오동작, 부동작에 따른 위험요소를 최소화하기 위한 개폐로 동작을 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 손실 산정기간 동안 각 배전계통구성별로 계통구간을 설정한 상태에서 각 산정기간에서의 구간부하의 변화에 대한 특정계통 손실값이 최소화되는 기간을 손실 최소화의 대표기간으로 설정하고, 손실 최소화의 대표기간에 해당하는 배전계통구성으로 현장의 배전계통구성을 재구성함에 따라 손실을 최소화하고 부하를 균등화하여 경제성과 계통의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치를 적용하려는 배전계통 시스템의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 총손실값을 산출하기 위한 배전계통구성의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 특정계통 손실값을 산출하기 위한 배전계통구성의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치에서 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통을 재구성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치를 적용하려는 배전계통 시스템의 한 예를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전계통의 구간부하 특성을 고려한 배전손실 최소화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 총손실값을 산출하기 위한 배전계통구성의 한 예를 나타내는 도면이다. 도 4 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 특정계통 손실값을 산출하기 위한 배전계통구성의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전계통 시스템(1)은 배전계통을 운영하기 위해 통신기능을 포함하는 복수의 장치들로 구성되며, 배전계통 시스템(1)을 관장하는 중앙서버(10)와 배전선로를 따라 현장에 산재되어 있는 단말장치(30)를 포함한다. 이때, 중앙서버(10)와 단말장치(30)는 광선로, PLC(power line communication), HFC(hybrid fiber coax), 무선네트워크 등과 같은 통신네트워크(20)로 상호연결 된다.
이러한 배전계통 시스템(1)은 여러 종류의 부하들이 혼재되어 있으므로 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통을 재구성하기 위해 중앙서버(10)에 도 2에 도시한 바와 같은 배전손실 최소화 장치(100)가 구비된다.
배전손실 최소화 장치(100)는 산정기간 선정부(110), 총손실값 산출부(120), 손실 최소화해 결정부(130) 및 계통 재구성부(140)를 포함한다.
산정기간 선정부(110)는 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 산출하기 위한 손실 산정기간(d1-dn)을 선정한다. 산정기간 선정부(110)는 선정한 손실 산정기간(d1-dn)을 총손실값 산출부(120)로 전달한다. 이때, 손실 산정기간(d1-dn)은 하루로 선정될 수도 있고, 일주일이나 주중, 주말, 월간, 분기, 연간로 선정될 수 있으며, 하루 중에서도 주간, 야간, 심야 등으로 다양하게 구분하여 선정할 수 있다. 손실 산정기간(d1-dn)은 배전계통의 구성을 얼마나 자주 재구성하는 것이 타당한 지에 대하여 고려한 후 결정한다.
총손실값 산출부(120)는 손실 산정기간(d1-dn)의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통구성(D1-D7)에 대한 손실값 loss(di)을 산출한다. 즉, 총손실값 산출부(120)는 시점(d1)에서의 손실값 loss(d1)에서부터 시점(dn)에서의 손실값 loss(dn)까지를 산출한다. 그리고, 총손실값 산출부(120)는 시점(d1)에서의 손실값 loss(d1)에서부터 시점(dn)까지의 손실값 loss(dn)을 모두 더하여 총손실값(losstotal)을 산출한다. 총손실값 산출부(120)는 총손실값(losstotal)을 손실 최소화해 결정부(130)로 전달한다.
구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 손실 산정시점이 "7일"로 설정되고, 손실 산정기간(d1-dn)의 각 시점별로 배전계통구성(D1-D7)이 서로 다르게 설정되며, 각 배전계통구성(D1-D7)은 7개의 구간(SS1-SS7)으로 구분되는 것으로 가정하면, 시점(d1)에서의 배전계통구성(D1)을 구성하는 구간(SS1-SS7)의 부하, 즉 손실값은 "1"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d1)에서의 손실값으로 "loss(d1)=7"을 산출한다. 그리고, 시점(d2)에서의 배전계통구성(D2)을 구성하는 구간(SS1-SS7)의 손실값은 "1"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d2)에서의 손실값으로 "loss(d2)=7"을 산출한다. 동일한 방법으로 총손실값 산출부(120)는 나머지 시점(d3-d7)에서의 각 손실값 "loss(d3)=7", "loss(d4)=7", "loss(d5)=7", "loss(d6)=7", "loss(d7)=7"을 산출한다. 그리고, 총손실값 산출부(120)는 산출한 각 시점에서의 손실값을 수학식 1과 같이 모두 더하여 총손실값 "losstotal=49"을 산출한다.
[ 수학식 1]
losstotal = loss(d1) + loss(d2) + ... + loss(d7) = 49
다시 도 2 및 도 4를 참고하면, 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 산정기간(d1-dn)동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하의 변화를 고려하여 특정계통 손실값들 산출한다.
구체적으로, 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D1)으로 설정한 상태에서, 각 시점별(d1-d7)로 배전계통구성(D1)을 구성하는 구간(SS1-SS7)에서의 구간부하를 더하여 배전계통구성(D1)에서의 특정계통 손실값을 산출한다.
다시 말해, 시점(d1)에서의 배전계통구성(D1)의 구간(SS1-SS6)의 손실값은 "1"이고, 구간(SS7)에서의 손실값은 "2"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d1)에서의 손실값으로 "loss(d1)=8"을 산출한다. 그리고, 시점(d2)에서의 배전계통구성(D1)의 구간(SS1-SS5, SS7)의 손실값은 "1"이고, 구간(SS6)에서의 손실값은 "2"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d2)에서의 손실값으로 "loss(d2)=8"을 산출한다. 동일한 방법으로 총손실값 산출부(120)는 나머지 각 시점(d3-d7)에서의 배전계통구성(D1)의 각 구간에서의 손실값인 "loss(d3)=8", "loss(d4)=8", "loss(d5)=8", "loss(d6)=8", "loss(d7)=8"을 산출한다. 그리고, 총손실값 산출부(120)는 손실 산정기간 동안 각 시점별(d1-d7) 손실값을 수학식 1과 같이 모두 더하여 배전계통구성(D1)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D1tol)=56"을 산출한다.
그리고, 손실 최소화해 결정부(130)는 도 5에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D2)으로 설정한 상태에서, 각 시점별(d1-d7)로 배전계통구성(D2)을 구성하는 구간(SS1-SS7)에서의 구간부하를 더하여 배전계통구성(D2)에서의 특정계통 손실값을 산출한다.
다시 말해, 시점(d1)에서의 배전계통구성(D2)의 구간(SS1-SS6)의 손실값은 "1"이고, 구간(SS7)에서의 손실값은 "2"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d1)에서의 손실값으로 "loss(d1)=8"을 산출한다. 그리고, 시점(d2)에서의 배전계통구성(D1)의 구간(SS1-SS5, SS7)의 손실값은 "1"이고, 구간(SS6)에서의 손실값은 "2"이므로, 총손실값 산출부(120)는 시점(d2)에서의 손실값으로 "loss(d2)=8"을 산출한다. 동일한 방법으로 총손실값 산출부(120)는 나머지 각 시점(d3-d7)에서의 배전계통구성(D2)의 각 구간에서의 손실값인 "loss(d3)=8", "loss(d4)=7", "loss(d5)=8", "loss(d6)=8", "loss(d7)=8"을 산출한다. 그리고, 총손실값 산출부(120)는 손실 산정기간 동안 각 시점별(d1-d7) 손실값을 수학식 1과 같이 모두 합하여 배전계통구성(D2)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D2tol)=55"를 산출한다.
전술한 방법과 동일하게, 손실 최소화해 결정부(130)는 도 6에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D3)으로 설정한 상태에서, 배전계통구성(D3)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D3tol)=53"을 산출하고, 도 7에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D4)으로 설정한 상태에서, 배전계통구성(D4)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D4tol)=51"을 산출하고, 도 8에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D5)으로 설정한 상태에서, 배전계통구성(D5)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D5tol)=53"을 산출하고, 도 9에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D6)으로 설정한 상태에서, 배전계통구성(D6)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D6tol)=5"를 산출하고, 도 10에 도시한 바와 같이 손실 산정기간(d1-d7)동안 계통구성을 배전계통구성(D7)으로 설정한 상태에서, 배전계통구성(D7)에서의 특정계통 총손실값 "loss(D7tol)=56"를 산출한다.
그리고, 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 산정시점(d1-d7)동안 각 배전계통구성을 한번씩 선택한 상태에서 각 배전계통의 구간부하의 변화를 고려하여 산출된 각 배전계통구성에서의 특정계통 손실값 "loss(D1tol)=56","loss(D2tol)=55","loss(D3tol)=53","loss(D4tol)=51","loss(D5tol)=53", "loss(D6tol)=55" 및 "loss(D7tol)=56"과 총손실값인 "losstotal=49"을 비교하여 손실 최소화 시점을 검출한다. 즉, 손실 최소화해 결정부(130)는 총손실값인 "losstotal=49"에 가장 근접한 특정계통 손실값 "loss(D4tol)=51"을 선정하고, 손실 산정시점(d1-d7)동 중 특정계통 손실값 "loss(D4tol)=51"에 대한 전계통구성(D4)이 설정된 시점(d4)를 손실 최소화의 해, 즉 손실 최소화의 대표시점(T)로 설정한다. 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 최소화의 대표시점(T)으로 설정된 시점(d4)의 배전계통구성(D4)에 대한 정보를 계통 재구성부(140)로 전달한다.
다시 도 2 및 도 3을 참고하면, 계통 재구성부(140)는 손실 최소화해 결정부(130)로부터 손실 최소화의 대표시점(T)에 해당하는 배전계통구성에 대한 정보를 전달받는다. 그리고, 계통 재구성부(140)는 손실 최소화의 대표시점(T)에 해당하는 배전계통구성을 배전계통 시스템의 계통구성에 적용하여 재구성한다.
예를 들어, 손실 최소화의 대표시점(T)으로 시점(d4)가 설정되면, 계통 재구성부(140)는 시점(d4)에서의 배전계통구성(D4)을 배전계통 시스템의 계통구성에 적용하여 재구성한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치에서 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통을 재구성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전손실 최소화 장치(100)의 산정기간 선정부(110)는 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 산출하기 위한 손실 산정기간(d1-dn)을 선정한다(S100).
총손실값 산출부(120)는 손실 산정기간(d1-dn)을 선정이 결정되면, 손실 산정기간의 각 시점별로에 설정된 서로 다른 배전계통구성(D1-Dn)에 대한 손실값 loss(di)을 산출한다(S110). 그리고, 총손실값 산출부(120)는 손실 산정기간(d1-dn) 동안 각 시점별로에 설정된 배전계통구성의 각 손실값 loss(d1-dn)을 모두 합하여 총손실값(losstotal)을 산출한다(S120).
그러면, 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 산정기간(d1-dn)동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하의 변화를 고려하여 특정계통 손실값들 산출한다(S130).
구체적으로, 손실 최소화해 결정부(130)는 손실 산정기간(d1-dn)동안 계통구성을 배전계통구성(D1)으로 설정한 상태에서, 각 시점별(d1-d7)로 배전계통구성(D1)을 구성하는 구간(SS1-SS7)에서의 구간부하를 더하여 배전계통구성(D1)에서의 특정계통 손실값(loss(D1tol))을 산출한다(도 4 참고). 동일한 방법으로, 손실 최소화해 결정부(130)는 다음 배전계통구성(D2)을 계통구성으로 설정한 상태에서 특정계통 손실값(loss(D2tol))을 산출하며(도 5 참고), 마찬가지로 나머지 배전계통구성(D3-Dn)을 각각 계통구성으로 설정한 상태에서 특정계통 손실값(loss(D2tol)-loss(Dntol))을 산출한다(도 6 내지 도 10 참고).
그리고, 손실 최소화해 결정부(130)는 특정계통 손실값들 중 총손실값(losstotal)을 산출과 가장 근접한 특정계통 손실값에 대한 배전계통이 설정된 시점을 손실 최소화의 대표시점(T)로 설정한다(S140).
계통 재구성부(140)는 손실 최소화해 결정부(130)로부터 손실 최소화의 대표시점(T)에 해당하는 배전계통구성에 대한 정보를 전달받는다. 계통 재구성부(140)는 손실 최소화의 대표시점(T)에 해당하는 배전계통구성을 배전계통 시스템의 계통구성에 적용하여 재구성한다(S150).
본 발명의 실시예에서는 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통을 재구성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 배전선로 부하 균등화를 위해서 특정 기간을 정한 후 해당 기간 동안의 균등부하가 특정 기간 동안의 평균 균등부하와 가장 근접하는 시점을 구하여 그 시점을 해당 기간의 대표시점으로 하여 부하균등화 해를 적용하여 배전선로의 부하를 균등화시킬 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 손실 산정기간을 미리 선정하고, 손실 산정기간을 대표하는 배전계통 구성을 결정하여 실시간으로 배전계통을 재구성함에 따라 원격 계측, 상태추정, 계통해석 등과 같은 불필요한 프로세스를 수행하지 않고도 최적의 해를 산출하여 배전계통을 재구성할 수 있으며, 개폐기의 수명과 오동작, 부동작에 따른 위험요소를 최소화하기 위한 개폐로 동작을 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 손실 산정기간 동안 각 배전계통구성별로 계통구간을 설정한 상태에서 각 산정기간에서의 구간부하의 변화에 대한 특정계통 손실값이 최소화되는 기간을 손실 최소화의 해로 설정하고, 손실 최소화의 해에 해당하는 배전계통구성으로 현장의 배전계통구성을 재구성함에 따라 손실을 최소화하고 부하를 균등화하여 경제성과 계통의 안정성을 확보할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 배전계통 시스템
10: 중앙서버
20: 통신네트워크
30: 단말장치
100: 배전손실 최소화 장치
110: 산정기간 선정부
120: 총손실값 산출부
130: 손실 최소화해 결정부
140: 계통 재구성부

Claims (10)

  1. 서로 다른 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 배전손실 최소화 장치에 있어서,
    상기 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 검출하기 위한 손실 산정기간을 결정하는 산정기간 선정부;
    상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통에 대한 손실값들을 산출하여 총손실값을 산출하는 총손실값 산출부; 및
    상기 손실 산정기간 동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통에서의 구간부하의 변화를 고려하여 각 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 손실 최소화해 결정부를 포함하며,
    상기 손실 최소화해 결정부는,
    상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값과 상기 총손실값을 이용하여 상기 손실 최소화 시점을 결정하되, 상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값 중 상기 총손실값에 가장 근접한 특정계통 손실값을 선정하고, 상기 손실 산정기간 중 가장 근접한 특정계통 손실값에 대한 배전계통이 설정된 시점을 상기 손실 최소화 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 손실 최소화 시점에 해당하는 배전계통으로 상기 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 계통 재구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 총손실값 산출부는,
    상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 배전계통을 구성하는 구간부하를 더하여 각 시점별 배전계통에서의 손실값을 산출하고, 상기 각 배전계통에서의 손실값을 더하여 상기 총손실값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 손실 최소화해 결정부는,
    상기 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하를 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 더하여 각 시점별 손실값을 산출하고, 상기 각 시점별 손실값을 더하여 상기 선택된 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 장치.
  5. 삭제
  6. 배전손실 최소화 장치에 서로 다른 배전계통의 구간부하 특성을 고려하여 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 방법에 있어서,
    상기 서로 다른 배전계통을 이용하여 손실 최소화 시점을 검출하기 위한 손실 산정기간을 결정하는 단계;
    상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 서로 다른 배전계통에 대한 손실값들을 산출하여 총손실값을 산출하는 단계;
    상기 손실 산정기간 동안 서로 다른 배전계통을 한번씩 선택하고, 선택된 배전계통에서의 구간부하의 변화를 고려하여 각 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 단계; 및
    상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값과 상기 총손실값을 이용하여 상기 손실 최소화 시점을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 손실 최소화 시점을 결정하는 단계는,
    상기 각 배전계통에서의 특정계통 손실값 중 상기 총손실값에 가장 근접한 특정계통 손실값을 선정하는 단계; 및
    상기 손실 산정기간 중 가장 근접한 특정계통 손실값에 대한 배전계통이 설정된 시점을 상기 손실 최소화 시점으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 손실 최소화 시점에 해당하는 배전계통으로 상기 배전계통 시스템의 계통구성을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 총손실값을 산출하는 단계는,
    상기 손실 산정기간의 각 시점별로 설정된 배전계통을 구성하는 구간부하를 더하여 각 시점별 배전계통에서의 손실값을 산출하는 단계; 및
    상기 각 배전계통에서의 손실값을 더하여 상기 총손실값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 특정계통 손실값을 산출하는 단계는,
    상기 선택된 배전계통을 구성하는 구간부하를 상기 손실 산정기간의 각 시점별로 더하여 각 시점별 손실값을 산출하는 단계; 및
    상기 각 시점별 손실값을 더하여 상기 선택된 배전계통에서의 특정계통 손실값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전손실 최소화 방법.
  10. 삭제
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