마이크로 보드를 기반으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 및 그 구성 방법
MICRO SMART GRID SIMULATOR ASSEMBLED BASED ON MICRO BOARDS AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME
특허 요약
본 발명은 마이크로 보드를 기반으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 마이크로 변전소 변압기, 마이크로 선로 구간, 마이크로 연계 구간 및 마이크로 분산전원을 독립적인 보드로 구성하고, 독립적인 보드로 구성한 각 보드를 다양한 시험 조건에 맞추어 간단하고 안전하게 설치, 변경, 제거 및 이동하면서 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터를 조립식으로 구현할 수 있도록 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 및 그 구성 방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

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2

마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하는 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결되어, 마이크로 배전선로를 형성하는 복수의 마이크로 선로 구간 보드;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하는 복수의 마이크로 연계 구간 보드; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하는 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드;를 포함하며,상기 마이크로 변전소 변압기 보드는,외부 3상 전압이 접속되는 단자대;상기 단자대를 통해 입력되는 3상 전압을 상기 마이크로 선로 구간 보드에서 사용되는 3상 4선식의 전압으로 낮추어 출력하는 마이크로 변전소 변압기;상기 3상 4선식의 마이크로 변전소 변압기의 출력선로, 마이크로 모선 및 메인 선로를 전기적으로 연결하는 정션 박스;상위단에 위치한 다른 마이크로 변전소 변압기 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 다른 마이크로 변전소 변압기 보드를 전기적으로 연결하는 제1 보드 투 보드 리셉터클;하위단에 위치한 또 다른 마이크로 변전소 변압기 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 또 다른 마이크로 변전소 변압기 보드를 전기적으로 연결하는 제1 보드 투 보드 헤더; 및측면에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제2 보드 투 보드 헤더;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하는 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결되어, 마이크로 배전선로를 형성하는 복수의 마이크로 선로 구간 보드;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하는 복수의 마이크로 연계 구간 보드; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하는 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드;를 포함하며,상기 마이크로 선로 구간 보드는,측면에 위치한 상기 마이크로 변전소 변압기 보드, 또는 다른 마이크로 선로 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 마이크로 선로 구간 보드, 또는 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 다른 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제2 보드 투 보드 리셉터클;상기 제2 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 메인 선로로부터 공급받는 전력에 의해 구동되는 서킷 브레이커, 리클로저, 구간 개폐기 또는 이들의 조합을 포함하는 마이크로 보호기기;상위단에 위치한 마이크로 연계 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제3 보드 투 보드 리셉터클;하위단에 위치한 다른 마이크로 연계 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 다른 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제3 보드 투 보드 헤더;측면에 위치한 또 다른 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 또 다른 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제4 보드 투 보드 헤더; 및상기 제2 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 메인 선로와 상기 제3 보드 투 보드 리셉터클 및 상기 제3 보드 투 보드 헤더간에 연결된 연계 선로, 상기 메인 선로와 분선전원 선로 또는 인공고장발생장치 선로, 및 상기 메인 선로와 부하 선로를 각각 전기적으로 연결하는 복수의 정션 박스;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하는 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결되어, 마이크로 배전선로를 형성하는 복수의 마이크로 선로 구간 보드;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하는 복수의 마이크로 연계 구간 보드; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하는 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드;를 포함하며,상기 마이크로 연계 구간 보드는,상위단에 위치한 마이크로 선로 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제4 보드 투 보드 리셉터클;상기 제4 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 연계 선로로부터 공급받는 전력에 의해 구동되는 연계 개폐기를 포함하는 마이크로 보호기기; 및하위단에 위치한 다른 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 다른 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하는 제5 보드 투 보드 헤더;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하는 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결되어, 마이크로 배전선로를 형성하는 복수의 마이크로 선로 구간 보드;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하는 복수의 마이크로 연계 구간 보드; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하는 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드;를 포함하며,상기 마이크로 분산전원 보드는,DSP 제어기 보드, 전압 센싱부 보드, 그리드측 센싱회로 보드, 전류 센싱부 보드, 스위칭부 보드, 전원장치 보드, 인버터 및 필터 보드, 또는 이들의 조합을 포함하는 다수의 보드로 구성되고, 상기 다수의 보드를 서로 다른 층으로 분리하여 구성하는 마이크로 인버터; 및상기 마이크로 인버터에 상기 충전된 전원을 공급하는 배터리;를 포함하며,상기 마이크로 인버터는,상기 배터리에 충전된 전원을 공급받기 위해 상기 배터리와 접속되는 2선식 와이어 투 보드 리셉터클;상부측에 위치하는 마이크로 선로 구간 보드와 연결하거나, 또는 하부측에 위치하는 마이크로 선로 구간 보드와 연결하여, 마이크로 분산전원을 마이크로 배전선로에 전기적으로 연결하는 4선식 와이어 투 보드 리셉터클; 또는 이들의 조합을 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터.

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삭제

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하기 위한 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드를 구성하는 단계;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결하여 마이크로 배전선로를 형성하기 위한 복수의 마이크로 선로 구간 보드를 구성하는 단계;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 마이크로 연계 구간 보드를 구성하는 단계; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드를 구성하는 단계;를 포함하며,상기 마이크로 변전소 변압기 보드를 구성하는 단계는,외부 3상 전압이 접속되는 단자대를 구성하는 단계;상기 단자대를 통해 입력되는 외부 3상 전압을 상기 마이크로 선로 구간 보드에서 사용되는 3상 4선식의 전압으로 낮추어 출력하기 위한 마이크로 변전소 변압기를 구성하는 단계;상기 3상 4선식의 마이크로 변전소 변압기의 출력선로, 마이크로 모선 및 메인 선로를 전기적으로 연결하기 위한 정션 박스를 구성하는 단계;상위단에 위치한 다른 마이크로 변전소 변압기 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 다른 마이크로 변전소 변압기 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제1 보드 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계;하위단에 위치되는 또 다른 마이크로 변전소 변압기 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 또 다른 마이크로 변전소 변압기 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제1 보드 투 보드 헤더를 구성하는 단계;측면에 위치되는 상기 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제2 보드 투 보드 헤더를 구성하는 단계; 및상기 구성한 단자대, 마이크로 변전소 변압기, 정션 박스, 제1 보드 투 보드 리셉터클, 제1 보드 투 보드 헤더 및 제2 보드 투 보드 헤더를 결합하되, 상기 단자대와 상기 마이크로 변전소 변압기의 입력단을 3상 3선식의 선로로 연결하고, 상기 마이크로 변전소 변압기의 출력단과 정션 박스를 3상 4선식의 선로로 연결하고, 상기 제1 보드 투 보드 리셉터클, 정션 박스 및 제1 보드 투 보드 헤더 간을 3상 4선식의 마이크로 모선으로 연결하며, 상기 마이크로 변전소 변압기의 출력단, 정션 박스 및 제2 보드 투 보드 헤더 간을 3상 4선식의 메인 선로로 연결하여 마이크로 변전소 변압기 보드를 완성하는 단계;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 구성 방법.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하기 위한 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드를 구성하는 단계;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결하여 마이크로 배전선로를 형성하기 위한 복수의 마이크로 선로 구간 보드를 구성하는 단계;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 마이크로 연계 구간 보드를 구성하는 단계; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드를 구성하는 단계;를 포함하며,상기 마이크로 선로 구간 보드를 구성하는 단계는,측면에 위치한 상기 마이크로 변전소 변압기 보드, 또는 다른 마이크로 선로 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 변전소 변압기 보드와 상기 마이크로 선로 구간 보드, 또는 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 다른 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제2 보드 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계;상기 제2 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 메인 선로로부터 공급받는 전력에 의해 구동되는 서킷 브레이커, 리클로저, 구간 개폐기 또는 이들의 조합을 포함하는 마이크로 보호기기를 구성하는 단계;상위단에 위치한 마이크로 연계 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제3 보드 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계;하위단에 위치한 다른 마이크로 연계 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 다른 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제3 보드 투 보드 헤더를 구성하는 단계;측면에 위치한 또 다른 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 또 다른 마이크로 선로 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제4 보드 투 보드 헤더를 구성하는 단계; 및상기 제2 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 메인 선로와 상기 제3 보드 투 보드 리셉터클 및 상기 제3 보드 투 보드 헤더간에 연결된 연계 선로, 상기 메인 선로와 분선전원 선로 또는 인공고장발생장치 선로, 및 상기 메인 선로와 부하 선로를 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 정션 박스를 구성하는 단계;상기 구성한 제2 보드 투 보드 리셉터클, 마이크로 보호기기, 제3 보드 투 보드 리셉터클, 제3 보드 투 보드 헤더, 제4 보드 투 보드 헤더 및 정션 박스를 결합하여 마이크로 선로 구간 보드를 완성하는 단계;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 구성 방법.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하기 위한 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드를 구성하는 단계;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결하여 마이크로 배전선로를 형성하기 위한 복수의 마이크로 선로 구간 보드를 구성하는 단계;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 마이크로 연계 구간 보드를 구성하는 단계; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드를 구성하는 단계;를 포함하며,상기 마이크로 연계 구간 보드를 구성하는 단계는,상위단에 위치한 마이크로 선로 구간 보드가 플러그인되어, 상기 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제4 보드 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계;상기 제4 보드 투 보드 리셉터클을 통해 연결된 연계 선로로부터 공급받는 전력에 의해 구동되는 연계 개폐기를 포함하는 마이크로 보호기기를 구성하는 단계;하위단에 위치한 다른 마이크로 선로 구간 보드에 플러그인되어, 상기 다른 마이크로 선로 구간 보드와 상기 마이크로 연계 구간 보드를 전기적으로 연결하기 위한 제5 보드 투 보드 헤더를 구성하는 단계; 및상기 구성한 제4 보드 투 보드 리셉터클, 마이크로 보호기기 및 제5 보드 투 보드 헤더를 결합하여 마이크로 연계 구간 보드를 완성하는 단계;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 구성 방법.

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마이크로 배전선로 각각에 전력을 공급하기 위한 복수의 마이크로 변전소 변압기 보드를 구성하는 단계;상기 마이크로 변전소 변압기 보드 각각에 직렬로 연속적으로 연결하여 마이크로 배전선로를 형성하기 위한 복수의 마이크로 선로 구간 보드를 구성하는 단계;서로 다른 상기 마이크로 배전선로에 위치한 상기 마이크로 선로 구간 보드 간을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 마이크로 연계 구간 보드를 구성하는 단계; 및상기 마이크로 선로 구간 보드의 어느 하나에 전기적으로 연결하여 충전된 전원을 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 마이크로 분산전원 보드를 구성하는 단계;를 포함하며,상기 마이크로 분산전원 보드를 구성하는 단계는,DSP 제어기 보드, 전압 센싱부 보드, 그리드측 센싱회로 보드, 전류 센싱부 보드, 스위칭부 보드, 전원장치 보드, 인버터 및 필터 보드, 또는 이들의 조합을 포함하는 다수의 보드로 구성되고, 상기 다수의 보드를 서로 다른 층으로 분리하여 구성하는 마이크로 인버터를 구성하는 단계; 및상기 마이크로 인버터에 상기 충전된 전원을 공급하기 위한 배터리를 구성하는 단계;를 포함하며,상기 마이크로 인버터를 구성하는 단계는,상기 배터리와 접속하기 위한 복수의 2선식 와이어 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계;상부측에 위치하는 마이크로 선로 구간 보드와 연결하거나, 또는 하부측에 위치하는 마이크로 선로 구간 보드와 연결하여, 마이크로 분산전원을 마이크로 배전선로에 전기적으로 연결하기 위한 복수의 4선식 와이어 투 보드 리셉터클을 구성하는 단계; 및상기 구성한 2선식 와이어 투 보드 리셉터클 및 4선식 와이어 투 보드 리셉터클을, 상기 DSP 제어기 보드, 전압 센싱부 보드, 그리드측 센싱회로 보드, 전류 센싱부 보드, 스위칭부 보드, 전원장치 보드, 인버터 및 필터 보드, 또는 이들의 조합을 포함하는 다수의 보드와 함께 결합하여 마이크로 인버터를 완성하는 단계;를 포함하며,상기 보드를 각각 독립적인 보드로 구성하고, 독립적으로 구성된 각 보드를 시험 조건에 따라 조립하여, 마이크로 스마트 그리드상의 전력설비들을 디지털 통신으로 결합함으로써, 실제 환경의 스마트 그리드에 적용되는 전력 설비의 전기적 특성, 인공 고장 발생 장치를 이용하여 3상 단락고장, 선간 단락고장, 1선 지락고장, HIF(High Impedance Fault) 또는 이들의 조합을 포함한 선로상의 사고, 또는 이들의 조합을 시험 평가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 구성 방법.