Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers (조명전기설비학회논문지)

The Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers (한국조명전기설비학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Design of Digital Protective Relay for Transformer Using a DSP

DSP를 이용한 변압기용 디지털 보호계전기 설계에 관한 연구

  • 서희석 (두원공과대학 자동화시스템과) ;
  • 권기백 (대덕대학 전기전자계열)
  • Published : 2003.11.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this papers, We studied system requirement specification, hardware design and implementation, protective algorithm and software design method to implement digital protective relay which has high trust and high function of protection as well as control and metering for power transformers. Protective relay for transformer is implemented on real time using DSP, which is the specific processor for digital signal processing, as a result, it is completed by the wide improvement of arithmetic capability of protective relay. Reliability is proved testing operating value and operating time, reset value and reset time of an relaying element using protective relay tester made in NF Corporation of Japan.

본 논문에서는 디지털화 경향에 맞추어 변압기를 보호함과 아울러 감시 및 계측 등의 기능을 갖춘 변압기용 디지털 보호계전기를 개발하기 위한 하드웨어 및 실시간 처리가 가능한 소프트웨어의 구현 방법 등을 제시하였다. 특히 보호계전기의 모든 알고리즘 및 보조 프로그램들이 단일 프로세서에 의해 실시간으로 수행될 수 있도록 DSP의 DMA 제어기를 이용하여 아날로그 입력 데이터를 처리하였다. 아울러 비휘발성 메모리 (EEPROM, flash memory)에 보호계전 알고리즘의 수행에 필요한 각종 설정치, 이벤트 및 고장데이터를 저장하고 UART를 이용하여 데이터를 분석할 수 있도록 하였다. 그리고 시험용 변압기용 디지털 보호계전기를 제작하여 일본 NF 사의 보호계전기 시험기를 이용하여 변압기 보호기능 및 동작특성을 시험하여 그 성능을 입증하였다.

Keywords

References

  1. “Protective Relaying Theory and Application”, ABB Power T&D Company Inc., pp. 54-131, 1994.
  2. “Protective Relays Application Guide”, GEC ALSTHOM, pp. 22-46, 1990.
  3. “Current differential Relay(Type GBT4d-BT1) 取扱說明書”, TOSHIBA Corp.
  4. “電力用機器保護繼電裝置のテイシタル化”, 日立評論 vol.79, NO.3, pp. 522-43, 1997.
  5. “電力系統のテイシタル制御.保護”, 東京電力株式會社, pp. 93-107, 1992.
  6. Digital relay, TOSHIBA Corp., pp. 32-57, 1994.
  7. M. Kezunovic, “Digital Protective Relaying Algorithms and Systems-an overview,” Electrical Power System Research, pp.167-180, April, 1981. https://doi.org/10.1016/0378-7796(81)90021-3
  8. Murty V.V.S. Yalla, “A Digital Multifunction Protective Relay”,IEEE Trans. on PWRD, Vol.7, No.1, pp.193-201, Jan., 1992. https://doi.org/10.1109/61.108907
  9. G. Benmouyal, “Design of a Combined Digital Global Differential and Volt/Hertz Relay for Step-Up Transformers”, IEEE trans. on PWRD, Vol.6, No.3, pp.1000-1007, 1991. https://doi.org/10.1109/61.85840
  10. Jean J. Labrosse, “MicroC/OS-II, The Real-Time Kernel”, pp. 21-143, ISBN 1-57820-103-9, 2002.
  11. Terry Quatrani, “Visual Modelling with Rational Rose 2000 and UML”, Intervision Book Company, pp. 35-242, 2000.
  12. 권기백, 신명철, 외 2인, “웨이브렛을 바탕으로 한 신경 회로망을 이용한 전력용 변압기 보호계전기법”, 전기학회 논문지, pp.134-142, 2002. 3