퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법 및 장치
METHODS AND APPARATUSES FOR PROTECTING MICROGRID BASED ON FUZZY
특허 요약
본 발명은 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로그리드 보호 장치에 의해 수행되는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법은, 마이크로그리드에서 측정된 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 단계, 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태 및 고장방향을 감지하는 단계, 상기 감지된 고장상태 및 고장방향과, 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드에서의 고장구간을 식별하여 트립 신호를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 트립 신호를 상기 식별된 고장구간과 연관된 차단기에 전송하는 단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
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제8항에 있어서,상기 후비보호용 트립 신호를 생성하는 단계는, 상기 주보호용 트립 신호가 생성되고, 기설정된 지연 시간 이후에 후비보호용 트립 신호를 생성하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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제9항에 있어서,상기 후비보호용 트립 신호를 생성하는 단계는, 상기 기설정된 지연 시간을 주보호 계전기와 차단기의 동작시간보다 길게 설정하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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마이크로그리드 보호 장치에 의해 수행되는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법에 있어서, 마이크로그리드에서 측정된 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 단계; 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태 및 고장방향을 감지하는 단계; 상기 감지된 고장상태 및 고장방향과, 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드에서의 고장구간을 식별하여 트립 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 트립 신호를 상기 식별된 고장구간과 연관된 차단기에 전송하는 단계를 포함하고,상기 고장상태 및 고장방향을 감지하는 단계는, 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 단계; 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호가 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 단계를 포함하고,상기 고장방향을 감지하는 단계는, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 모드 신호 계수를 이용한 3상 전압 또는 전류의 선형 혼합을 통해 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호를 계산하고, 상기 계산된 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는, 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

2

제1항에 있어서,상기 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 단계는, 상기 수집된 전압 신호 및 전류 신호를 저역 통과 필터링시키고 아날로그-디지털 변환을 수행하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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제1항에 있어서,이산 퓨리에 변환(DFT, Discrete Fourier transform)를 이용하여 상기 수집된 전압 신호 및 전류 신호의 기본파 성분을 추출하는 단계를 더 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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삭제

5

제1항에 있어서,상기 고장상태를 감지하는 단계는, 복수의 전압 구간 및 복수의 전류 구간의 조합별로 고장상태 및 정상상태가 구분되고 각 상태에 맞는 선형 소속함수를 가지는 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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삭제

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제1항에 있어서,상기 고장방향을 감지하는 단계는, 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상이 복수의 구간으로 구분되고, 각 구간의 위상에 따라 순방향 고장과, 역방향 또는 정상의 범위를 갖는 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 단계를 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

8

제1항에 있어서,상기 트립 신호를 생성하는 단계는, 상기 감지된 고장상태 및 고장방향을 이용하여 마이크로그리드의 주보호 영역에서의 고장구간을 식별하여 주보호용 트립 신호를 생성하는 단계; 및상기 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드의 후비보호 영역에서의 고장구간을 식별하여 후비보호용 트립 신호를 생성하는 단계를 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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마이크로그리드에서 측정된 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 데이터 수집부; 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태 및 고장방향을 감지하는 퍼지 논리부; 상기 감지된 고장상태 및 고장방향과, 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드에서의 고장구간을 식별하여 트립 신호를 생성하는 고장구간 식별부; 및 상기 생성된 트립 신호를 상기 식별된 고장구간과 연관된 차단기에 전송하는 트립 신호 생성부를 포함하고, 상기 퍼지 논리부는, 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 제1 퍼지 논리부; 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호가 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 제2 퍼지 논리부를 포함하고,상기 제2 퍼지 논리부는, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 모드 신호 계수를 이용한 3상 전압 또는 전류의 선형 혼합을 통해 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호를 계산하고, 상기 계산된 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는, 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

12

제11항에 있어서,상기 데이터 수집부는, 상기 수집된 전압 신호 및 전류 신호를 저역 통과 필터링시키고 아날로그-디지털 변환을 수행하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

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제11항에 있어서,이산 퓨리에 변환(DFT, Discrete Fourier transform)를 이용하여 상기 수집된 전압 신호 및 전류 신호의 기본파 성분을 추출하는 전처리부를 더 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

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삭제

15

제11항에 있어서,상기 제1 퍼지 논리부는, 복수의 전압 구간 및 복수의 전류 구간의 조합별로 고장상태 및 정상상태가 구분되고 각 상태에 맞는 선형 소속함수를 가지는 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

16

삭제

17

제11항에 있어서,상기 제2 퍼지 논리부는, 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상이 복수의 구간으로 구분되고, 각 구간의 위상에 따라 순방향 고장과, 역방향 또는 정상의 범위를 갖는 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

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제11항에 있어서,상기 고장구간 식별부는, 상기 감지된 고장상태 및 고장방향을 이용하여 마이크로그리드의 주보호 영역에서의 고장구간을 식별하여 주보호용 트립 신호를 생성하는 주보호부; 및상기 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드의 후비보호 영역에서의 고장구간을 식별하여 후비보호용 트립 신호를 생성하는 후비보호부를 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

19

제18항에 있어서,상기 후비보호부는, 상기 주보호용 트립 신호가 생성되고, 기설정된 지연 시간 이후에 후비보호용 트립 신호를 생성하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

20

제19항에 있어서,상기 후비보호부는, 상기 기설정된 지연 시간을 주보호 계전기와 차단기의 동작시간보다 길게 설정하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.

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마이크로그리드 보호 장치에 의해 수행되는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법에 있어서, 마이크로그리드에서 측정된 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 단계; 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태 및 고장방향을 감지하는 단계; 상기 감지된 고장상태 및 고장방향과, 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드에서의 고장구간을 식별하여 트립 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 트립 신호를 상기 식별된 고장구간과 연관된 차단기에 전송하는 단계를 포함하고,상기 고장상태 및 고장방향을 감지하는 단계는, 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 단계; 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호가 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 단계를 포함하고,상기 고장방향을 감지하는 단계는, 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상이 복수의 구간으로 구분되고, 각 구간의 위상에 따라 순방향 고장과, 역방향 또는 정상의 범위를 갖는 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 단계를 포함하는 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 방법.

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마이크로그리드에서 측정된 전압 신호 및 전류 신호를 수집하는 데이터 수집부; 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태 및 고장방향을 감지하는 퍼지 논리부; 상기 감지된 고장상태 및 고장방향과, 인접한 계전기에서 감지된 다른 고장상태 및 다른 고장방향을 이용하여 마이크로그리드에서의 고장구간을 식별하여 트립 신호를 생성하는 고장구간 식별부; 및 상기 생성된 트립 신호를 상기 식별된 고장구간과 연관된 차단기에 전송하는 트립 신호 생성부를 포함하고, 상기 퍼지 논리부는, 전압 및 전류 조합별로 고장상태가 구분된 제1 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호로부터 고장상태를 감지하는 제1 퍼지 논리부; 및 위상별로 고장방향이 구분된 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 전압 신호 및 전류 신호가 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는 제2 퍼지 논리부를 포함하고,상기 제2 퍼지 논리부는, 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상이 복수의 구간으로 구분되고, 각 구간의 위상에 따라 순방향 고장과, 역방향 또는 정상의 범위를 갖는 제2 퍼지 규칙을 이용하여, 상기 중첩된 모드 전압 신호 및 모드 전류 신호 사이의 위상관계로부터 고장방향을 감지하는, 퍼지 기반 마이크로그리드 보호 장치.