• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.180-182
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• 2001

기존의 디지털 계전기 교육/훈련 방법은 적절한 교육용 소프트웨어 및 기기의 부재로 인해 교육을 받는 훈련생들을 단기간 내에 이해시키는데 어려움이 있었다. 본 연구의 목적은 GUI 환경에서 다양한 모의 고장 발생, 모의 고장 시나리오의 입력, 편집 수정, 삭제가 가능하고 디지털 계전기의 교육/훈련 기능과 함께 훈련 결과의 평가와 훈련일지의 작성 기능을 포함하는 디지털 계전기 시뮬레이터의 개발이다. 본 논문에서는 고장종류, 고장발생 각, 고장거리, 데이터의 샘플수에 따라 EMTP를 이용하여 모의한 후, 디지털 신호 처리를 이용하여 직류 성분과 고조파 성분을 제거하고, 기본파 성분을 추출한다. 그리고 추출된 데이터를 사용하여 임피던스 궤적을 도시하고. 그 결과를 사용자에게 보여주도록 하였다. 특히, GUI 환경으로 구성하여 알고리즘의 수행과정을 보다 쉽게 이해하고. 사용할 수 있도록 함으로써, 교육/훈련의 효과가 극대화되도록 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1232-1238
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• 2009

전력설비의 대용량, 고전압화 됨에 따라 발전기 고장 예방을 위한 고장보호시스템의 필요성이 점차 증대되고 있다. 신속하고 신뢰성 있게 운전하며 보호하는 발전기 보호제어 시스템의 개발이 시급히 요구된다. 본 논문에서는 전력 공급의 안정을 도모하고 대용량, 고전압화 되는 발전기의 고장 예방을 위한 발전기 보호기능을 갖춘 디지털 보호계전기 설계에 관한 연구를 수행하였다. 디지털 계전기의 발전기 고장보호에 사용되는 고장보호 알고리즘을 개발하였고 디지털보호계전기 H/W를 설계 제작하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.168-169
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• 2007

전력설비의 첨단화, 소형화, 지능화와 함께 신뢰성있는 보호설비 운영을 위하여 한국전력공사는 기존 전기기계식 보호방식에서 정지형으로 현재는 디지털계전기 형식으로 설비 투자를 지속하고 있다. 디지털보호계전기는 물론 첨단의 전력설비들은 독립적이고 신속한 제어를 위하여 자체전원공급방식으로 설비를 제어하고 있지만 고장파급에 의한 대형고장 발생 또한 현실적인 문제점으로 부각되고 있다. 본 논문은 보호설비의 60%에 육박하는 디지털보호계전기에 대한 신뢰성 있는 설비유지보수를 위하여 정기적인 시험을 시행하고 있으나 보조설비에 대한 시험설비 미개발로 시험이 불가능하였던 제어전원공급장치 시험기에 대한 개발과정, 시험기능 및 현장적용에 대한 내용에 대하여 고찰하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.39-46
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• 2003

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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.127-128
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• 2008

전력계통 구성의 복잡함에 따라 보다 다양한 기능이 요구되는 디지털 보호 계전기는 구성 모듈이 점점 다양해지고, 상호 복합적으로 설계된다. 그러한 결과로 개발 시, 공인 인증된 디지털 보호 계전기의 외란에 대한 신뢰성은 예상치 못한 오류 등으로 인하여 신뢰를 상실하는 경우가 있고, 최악의 경우 오동작을 유발하여 전체 전력 계통의 정전을 초래할 수 있다. 특히 디지털 보호 계전기의 시스템 이상 감시에만 그치던 자기 감시 기능은 반복되는 잘못된 이상 감지 판단으로 관리자 및 실무자의 계통 보호에 대한 신뢰의 혼동을 가져올 수 있으며, 일반적인 자기 감시 주기인 $1{\sim}2$초는 그 순환 주기 시간이 너무 길어서 제대로 된 시스템 감시를 행하지 못할 수 있다. 물론 고속의 자기 감시가 필요한 부분은 특별히 존재하지 않지만, 이는 오동작 시 전체 시스템에 미치는 영향을 고려하면, 고속 감시 항목을 미리 지정하여 자기 감시의 신뢰도를 높이는 것도 매우 중요하다. 그렇지만 일반적으로 그 주기를 고속으로 매우 짧게 가져간다면 전체적인 시스템에 무리한 부담을 유발하여 기본 기능에 대한 안정성을 악화시킬 수 있다. 그러나 가장 위험한 현상은 자기 감시 실패 시 디지털 보호 계전기 뿐 아니라 전체 계통에 막대한 피해를 유발하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 경우 오동작을 사전에 예방할 수 있는 추가 상시 감시 Tool을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.762-763
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• 2011

19세기말에 차동보호계전방식이 이미 적용되었고 시스템 보호에 가장 먼저 사용되는 방식 중에 하나였다. 이 방식은 고장전력설비의 기기를 보호하기위해 전류의 입출력값을 비교함으로 고장을 검출하는 방법을 사용한다. 결과적으로 비율차동보호방식은 완벽하게 고장구간을 검출할 수 있으므로 전력설비의 중요기기의 주보호로 적합한 시스템이라고 볼 수 있다. 본 논문 변압기의 내/외부사고유형에 따른 전자기계식과 디지털 보호계전기의 동작특성을 컴퓨터기반의 해석 S/W를 이용하여 모델링과 동작특성에 대한 분석을 통해 보호계전기 동작특성의 신뢰성검증과 전력계통을 시뮬레이션하기 위해 구성하였다. 특히, 비율차동특성 보호 알고리즘을 계전기별로 모듈화하기 위한 기본 구조설계에 초점을 맞추었고 외부사고에 대해 각 보호계전기 동작특성을 비교함으로써 보호계전기 응답특성에 검증하는 기초 데이터를 생성하는 과정도 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.453-455
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• 2005

디지털 보호계전기의 성능 검증은 정특성 성능 검증, 동특성 성능 검증, 내 환경 성능 검증으로 나누어진다. 이 중 동특성 성능 검증에 대한 중요성이 증가하고 있으나, 실시간 디지털 시뮬레이터에 대한 접근의 어려움으로 인해서 해당 기술의 보급이 용이하지 않았다. 전력연구원에서는 이러한 점을 해결하고 관련 기술의 보급을 위해서 디지털 보호계전기 동특성 성능 검증의 기반을 마련하였으며, 이 기반은 성능 검증을 위한 계통 모델과 성능 검증 절차서로 각각 구성되어 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.221-222
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• 2015

디지털 변전소를 위해 IEC61850 국제 표준 프로토콜을 적용한 보호계전기(IED), 게이트웨이, HMI등이 필드에서 사용되고 있고, 전체 디지털 변전소를 위한 병합장치(Merging Unit: MU)등도 실제 운영되고 있다. 디지털 변전소는 기존 변전소를 효과적으로 운영하기 위해 필요한 높은 수준의 가용성과 전송능력이 필요하다. IEC TC 57 WG10은 디지털 변전소를 위한 이중화 사양으로 IEC SG65C WG15의 IEC62439-3/4 고속 절체 네트워크 운영 프로토콜(Highly Available Seamless Redundancy: HSR),(Parallel Redundancy Protocol: PRP)들을 추천하고 있다. 본 논문에서는 프로세스 버스의 병합장치(MU)로부터 계측된 전류와 전압을 고속 이더넷을 통해 샘플 계측값(Sampled Measured Values: SMV)을 전송받고, 고정밀 IEEE1588v2 PTP(Precision Time Protocol) 시각동기를 하며, 스테이션 레벨에서 MMS와 GOOSE 통신을 하는 계전기와 성능에 대한 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.131-137
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• 2005

보호계전기는 고장에 의해 파생되는 단락$\cdot$지락 사고로부터 전력 시스템을 보호하기 위하여 널리 사용되고 있다. 전통적으로 디지털보호계전기는 디지털신호처리 프로세서 혹은 마이크로프로세서로 구현되는데 본 연구는 이를 고성능$\cdot$고효율$\cdot$다기능의 단일칩으로 구현하기 위한 하드웨어 설계 기술에 관해 다룬다. 제작된 디지털보호계전기는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였고 16KSPS이상의 처리 성능을 가지며 평균 오차율 $0.03(\%)$미만으로 보호계전알고리즘을 수행할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.262-264
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• 2005

최근 IT산업의 급격한 부상으로 전력산업에서도 운영시스템이나 설비들이 통합되거나 소형화 및 다양한 가능을 보유하는 둥 많은 변화가 진행되고 있다. 전국의 많은 154kV 배전변전소에는 기존의 유도원판형 보호계전기가 점차 철거되고 기계적인 동작시간차를 고려하지 않아도 되는 디지털보호계전기로 교체되어 있는 중이다. 따라서 배전선로 보호협조 운영기준은 유도원판형 보호계전기만을 고려하여 제정되어 있기 때문에 합리적인 배전계통운영을 위하여 보호협조 운영기준은 현실에 알맞도록 개선되어야 할 것이다. 이 논문에서는 배전 변전소에서 사용중인 디지털보호계전기를 소개하고, 도입에 따른 배전선로 보호협조 방안을 제시하고자 한다.