ํ์์ฑ
(Sangwook Han)
โ iD
-
(Department of Electrical Engineering, Gachon University, Korea.)
Copyright ยฉ The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
Key words
bus separation method, fault current, fault current reducing method, genetic programming, line separation method
1. ์ ๋ก
๋ํ๋ฏผ๊ตญ์ ๊ฒฝ์ ๊ท๋ชจ์ ์ฑ์ฅ๊ณผ ์ํ์์ค์ ํฅ์์ ์ํด ์ ๋ ฅ์์๊ฐ ๋น ๋ฅธ ์๋๋ก ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด์ ๋ง์ถ์ด ๋ฐ์ ๋ ฅ๋ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ ์ถ์ธ์ด๋ค.
ํนํ, ๋ํด์ ์ง์ญ์๋ ํ์ฌ 8.2GW์ ํด๋นํ๋ ๋ฐ์ ๋ ฅ์ด 18GW๋ก ๋์ด๋๊ณ , ์ํด์์ง์ญ์๋ 8GW์ธ ๋ฐ์ ๋ ฅ์ด 15GW๋ก ๋์ด๋ ๊ณํ์ด๋ฉฐ, ๋จํด์์ง์ญ์๋
6.5GW์๋ ๋ฐ์ ๋ ฅ์ด 10GW๋ก ํ๋๋ ์์ ์ด๋ค[1]. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐ์ ๋ ฅ์ ์ง์ค ์ ๋๋ ๋์ฑ ์ฌํ๋๊ณ ์๋ ๋ฐ๋ฉด์ ๋ถํ์ ์์น๋ ์ง์์ ์ผ๋ก ์๋๊ถ์ ์ง์ค๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ๊ทธ ์ ๋๊ฐ ๋ ์ฌํ๋๊ณ ์๋ ์ํฉ์ด๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ๋ฐ์ ๋ ฅ๊ณผ ๋ถํ์ ์์น์ ์ธ ๋ถ๊ท ํ์ ๋์ฑ ์ฌํ๋ ์๋ฐ์ ์๋ ์ํฉ์ด๋ค.
๋ฐ์ ๋ ฅ๊ณผ ๋ถํ์ ์์น์ ๋ถ๊ท ํ์ ๋๊ท๋ชจ ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ก์ ์ ์๊ตฌํ๊ฒ ๋๋ฉฐ, ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋๊ท๋ชจ ์ก์ ์ ์ํด์๋ ์ก์ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ ๋ฑ ์ ๋ ฅ์ค๋น๋ฅผ ์ฆ์คํด์ผ
ํ๋ค. ์ ๋ ฅ์ค๋น๊ฐ ๋์ด๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ์์ ๋๋ ์ฆ๊ฐํ๊ฒ ๋๋๋ฐ ์ด๋ ์ ๋ ฅ์ค๋น ์ฆ์ค๋ก ์ธํ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ์ก์ ์ํผ๋์ค๊ฐ ์์์ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ธฐ์ธํ๋ค.
๊ณํต์ ์ก์ ์ํผ๋์ค๊ฐ ์์์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ก์ ์์ค ๋ํ ์ค์ด๋ค๊ฒ ๋๊ณ ๊ทธ์ ๋ฐ๋ผ ๊ณํต์ ์ ์์์ ๋์ ๊ณผ๋์์ ๋๋ ๊ฐ์ ๋๋ค.
ํ์ง๋ง, ์ก์ ์ํผ๋์ค๊ฐ ๊ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ฉด ๊ทธ์ ๋ฐ๋๋ก ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ํฌ๊ธฐ๋ ์ฆ๊ฐํ๊ฒ ๋๋ค. ์ด๋ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ๊ท๋ชจ๊ฐ ์ปค์ง์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐ์ ๋ ฅ์ด ์ง์ค๋๊ณ ๋์๊ฐ ๊ณผ๋ฐํ๋๋ฉด์
๊ฒช๊ฒ ๋๋ ์์ฐ์ค๋ฌ์ด ํ์์ด๋ค. ์ด๋ ๋์ด๋๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ํฌ๊ธฐ๋ ์์์ด์์ผ๋ก ์ปค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ๋๊ฒ ๋๋ฉด ํ์ฌ์ ์ฐจ๋จ๊ธฐ ๊ฐ๋ฐ ์์ค์ผ๋ก๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ
์ฐจ๋จํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ์ค์ ๋ก KEPCO ๊ณํต์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋๋ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ์์ด ๋ชจ๋ ํตํฉํ์ฌ ์ด์ํ๊ฒ ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ, 154kV ๋ชจ์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ ์ต๋
187kA ๊น์ง ์ฆ๊ฐํ๊ฒ๋๊ณ , 345kV ๋ชจ์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ ์ต๋ 86kA ๊น์ง ์์นํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ๋ฐ ์๋ค[2]. ํ์ฌ๊น์ง ๊ฐ๋ฐ๋ ์ฐจ๋จ๊ธฐ์ ์ต๋ํฌ๊ธฐ๋ 80kA ์์ค์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 345kV ๋ฐ 154kV ๋ชจ๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ง์ ๋ด๊ธฐ์๋ ๋ถ์กฑํ ํ์ค์ด๋ค. ๋ํ ๊ฐ๋ฐ์
ํ๋ค ํ๋๋ผ๋ ๊ทธ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ๋๋ฌด๋๋ ํด ๊ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ค์ ๋ก ์ค์นํ๋ ๊ฒ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅ์ ๊ฐ๊น๋ค.
์ด์ ๊ฐ์ ์ด์ ๋ก ์ธํ์ฌ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ ๊ณํ์ ์ผ๋ก ๊ด๋ฆฌํ ์ ๋ฐ์ ์๋ค. ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์ํ๊ฒ ์กด์ฌํ๋๋ฐ, ๊ทธ ์ค ์ ํต์ ์ด๋ฉฐ
๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๊ฐ ์๋ค[3-5]. ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๊ธฐ์กด์ ์ค๋น๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ, ๊ทธ ์ด์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ง์ ๋ฐ๊พธ๋ ๊ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๋น์ฉ์ด ๋ค์ด๊ฐ์ง ์๊ณ , ํ์ฌ์ ์ํฉ์์
์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณํต์ ์ด์์ธก๋ฉด์์ ์ ์ฐํ๊ฒ ํ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ๋ค๋ง ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ๋ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ๋ณด๊ฐํ๊ธฐ ์ํด ๊ณํต์ ์ค์น๋
์ค๋น๋ฅผ ์์๋ก ์ฌ์ฉํ์ง ์๋ ๊ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ธ๊ทผ์ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ ๋ฑ์ ๊ณผ๋ถํ๋ฅผ ๋ฐ์์ํฌ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณํต์ ์์ ๋๋ฅผ ์ ํ์ํค๋ ๋จ์ ์ด ์๋ค. ํ์ง๋ง
๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋น์ฉ๊ณผ ์๊ฐ์ด ์์๋์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ์ฅ ๋ง์ด ํ์ฉ๋๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค. ๊ด๋ จํ ์ฐ๊ตฌ๋ก์๋ Ring-busํํ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋
๊ณํต์ ์ต์ ์ ํํ๋ก ๋์ด ๋ด๋ โsplittingโ function์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณํต์ ๋ถํ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์๋ค[6-8]. ๋ณธ ๋ฐฉ์์ ์๋นํ ์ค๋์ ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก์จ ๊ณํต์ ๋ถํ ํ๋๋ฐ ์์ด์ ํ์ํ breaker์ ์๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ฐ์ฅ ๊ฒฝ์ ์ ์ผ๋ก ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ๋
๋ฐฉ์์ ๋ํ์ฌ ์ ์ํ์๋ค. ๋ค๋ง ๋ณธ ๋ฐฉ์์์๋ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ ์ฃผ๋ก ๊ณ ๋ คํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์์ ์ค์ด๋ ๊ฒ๊ณผ ์ธ๊ทผ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ์ ๊ณผ๋ถํ ์ฌ๋ถ๋ ํ๋จํ์ง
์์๋ค. ๋ํ โSplittingโ์ ์ํํ๋๋ฐ ์์ด์ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฑ ๊ณ์ฐ์ ์ธ ๊ธฐ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒ์ด ์๋ ๋ฐ๋ณต์ํ์ ํตํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ง์ ์ ์ํ์๋ค.
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๋ ๋ ๋ค๋ฅธ ์ ํต์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์๋ ๊ฐ์ ์ ์ผ๋ก ์ ๋ก์ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ๋๋ฆฌ๋ ํ๋ฅ ๋ฆฌ์กํฐ ์ค์น ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์๋ค. ํ๋ฅ ๋ฆฌ์กํฐ๋ ์ก์ ์ ๋ก์ ๊ฐ์ ์ ์ผ๋ก
์ง๋ ฌ๋ก Inductor(L)์ฑ๋ถ์ ์ง์ด ๋ฃ์ด ๊ณํต์ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์์ผ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ค์ด๋ค๊ฒ ํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ๋ง์ด ํ๋ฌ๋ค์ด ์ฌ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ฐ๋๋
์ ๋ก์ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ๋๋ฆผ์ผ๋ก์จ, ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์ ์
์ ์ค์ด๋ค๊ฒ ํ๊ณ ์๋์ ์ผ๋ก ์ํผ๋์ค๊ฐ ์์ ๋ค๋ฅธ ์ ๋ก๋ก ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ถ์ฐ์ํค๋ ํจ๊ณผ๊ฐ ์๋ค. ๊ด๋ จ๋ ์ฐ๊ตฌ๋
์ง์์ ์ผ๋ก ์ํ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ด๋ ์์น์ ์ผ๋ง์ ์ฉ๋์ ์ค์นํ์ฌ ์ต์ ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณผ ์ ์๋์ง์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ์ด๋ค[9-14]. ํ๋ฅ๋ฆฌ์กํฐ๋ฅผ ์ค์นํ๋ ๋ฐฉ์์ ๋น๊ต์ ์ ์ ๋น์ฉ๊ณผ ์งง์ ๊ณต์ฌ๊ธฐ๊ฐ์ผ๋ก ์ธํ์ฌ ๋ง์ด ํ์ฉ๋๊ณ ์๋ ๋ฐฉ์์ด์ง๋ง, ์ง๋ ฌ๋ก ์ํผ๋์ค๋ฅผ ํฌ์
ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ก์ ์ ๋ก๋ฅผ
๋์ด์ผ๋ง ํฌ์
๊ณผ ์ ๊ฑฐ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋ค๋ ์ด์์์ ๋ถ๋ฆฌํ ์ ์ด ์๋ค. ๋ํ ์ํผ๋์ค๊ฐ ๋์ด๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณํต์ ์์ ๋๋ฅผ ์ ํ์ํจ๋ค๋ ๋จ์ ์ด ์๋ค.
์ต๊ทผ์๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๋ค์ํ ํน์์ค๋น๋ค์ด ๋ฑ์ฅํ๊ณ ์๋๋ฐ, ๊ฐ์ฅ ๋ํ์ ์ธ ๊ฒ์ด HVDC๋ฅผ ์ด์ฉํ BTB(Back-to-Back)
System์ด๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก AC์ ๋ก์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ DC์ ๋ก๋ฅผ ํต๊ณผํ์ง ๋ชปํ๋ค๋ ์ ์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ํฌ๊ฒ ํ๋ฅด๋ ์ ๋ก์ BTB์ ์ค์นํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ
์ค์ด๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค[15-18]. BTB์ ์ด์ฉํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค์นํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ๊ทธ ์ชฝ์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ด๋ก ์์ผ๋ก๋ ์ ํ ํต๊ณผํ์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ผ ์ ์๋ ์์ฃผ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ฉฐ
์์ ๋๋ ์ ํ์ํค์ง ์๋ ๋งค์ฐ ์ฐ์ํ ๊ธฐ์ ์ด์ง๋ง, ๋น์ฉ์ด ๋งค์ฐ ๋น์ธ๊ณ ๊ฑด์ค๊ธฐ๊ฐ๋ ๊ธธ๋ค๋ ๋จ์ ์ด ์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํ ๋ง์ ๊ธฐ๋ฒ ์ค, ๋น์ฉ์ด ์ถ๊ฐ๋์ง ์๊ณ ์ฆ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณํต์ด์์ ๊ฐ์ฅ ๋๋ฆฌ ์ด์ฉ๋๊ณ ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์
์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ณด๋ค ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์ํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ ์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ (Genetic Programming, GP)[19-23]์ ๋์
ํ๊ณ ์ ํ๋ค. ๊ณํต์ ๋ชจ์ ๊ณผ ์ ๋ก๋ ๋ฌด์ํ ๋ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์์ ๋ฌด์ํ ๋ง๊ณ , ํนํ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์ดํ ๋ณ์๊ธฐ์
์ ๋ก๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ๋ถ๋ฆฌํ์ฌ ์ฐ๊ฒฐํ๋์ง์ ๋ฐ๋ผ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ฌ๋ผ์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ ๋์ฑ ๋ง์์ง๊ฒ ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ๋ฌด์ํ ๋ง์ ๋ชจ์ /์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ์ต์ ์ ๋ฐฉ์์ ์ฐพ์๋ด๊ธฐ ์ด๋ ต๊ฒ ํ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๊ฐ๋ ํจ์ฌ ๋ง์ด ์๋ชจํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๋ชจ์ /์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ์ง๋จ์
๋จ์ํ๊ฒ ์ค์ ํ์ง ์๊ณ , ๋ณ์๊ธฐ ๋ฐ ์ ๋ก์ ๊ณผ๋ถํ๋ฅผ ํ๋จํ๊ณ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ค์ด๋; ์ค์ ๋ก ์ ๋ ฅ๊ณํต ์ด์์ ํ์ฉ๋ ์ ์๋ ๋ฐฉ์๋ง์ ์ ํํ์ฌ
GP์์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ถ๋ชจ ์ง๋จ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ฉํ๋ฉด ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ์ต์ ์ ํด๋ฅผ ์ ํํ ์ฐพ์๋ผ ์ ์์ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ,
๊ณ์ฐ์๊ฐ๋ ํฌ๊ฒ ๋จ์ถ์ํฌ ์ ์๋ค.
2. GP์ ๋์
GP๋ 1992๋
์ John Koza์ ์ํด ์ฒ์ ์ ์๋์์ผ๋ฉฐ, ์ต์ ํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ ๊ธฐ๋ฒ ์ค ํ๋์ธ ์ ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ (genetic algorithm,
GA)์ ๊ทธ ๊ทผ๋ณธ์ ๋๊ณ ์๋ค[24-17]. GA๋ ์์ฐ์ธ๊ณ์ ์งํ๊ณผ์ ์ ๊ธฐ์ด๋ฅผ ๋๊ณ ์๋ค[14]. GP๊ฐ GA์ ๋ค๋ฅธ ์ ์, GA๊ฐ ์ผ์์ฒด์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ณ ์ ํ ์ํ์์ ์งํ๋ฅผ ํ๋ ๊ฒ๊ณผ๋ ๋ฌ๋ฆฌ, GP๋ ์ผ์์ฒด์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ํ๋ Tree ๊ตฌ์กฐ
ํํ๋ฅผ ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ตฌ์กฐ ์์ฒด๋ฅผ ์งํ์ํค๋ ๊ฒ์ ์ฐจ์ด์ ์ด ์๋ค. GP๋ ํนํ ์ด์์ ์ธ ํด๊ฐ ์๋ ๋ฌธ์ ์์ ๊ทธ ์ฐ์์ฑ์ ๋ฐํํ๋๋ฐ, ์ด๋ ์ ๋ ฅ๊ณํต์์
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๋ฌธ์ ์ ์ ํฉํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ์ ์ ํ๋๋ฐ ์์ด์ ์ ์ ์์ ๊ธธ์ด์ ํด๋นํ๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ์๋ฅผ ๊ณ ์ ํ์ง ์๊ณ , ์ต์ ํ์ ์ฌ์ฉ๋๋
๋ณ์๋ก ํ์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์ ์์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ธ๊ฐ ์ ์๋ ์ ์ญ ์ต์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก GP๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋๋ก ํ๋ค.
GP์ ์ฌ๋ฌ ๋จ๊ณ ์ค, initialize ๋จ๊ณ์ ํด๋นํ๋ ์ผ์์ฒด์ ์งํฉ์ ์ด๋ป๊ฒ ์ค์ ํ ๊ฒ์ธ์ง ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ ์ต์ ํ๋ฅผ ์๋ ด์ํค๊ฒ ํ๋ ๋์์ ์ ํฉ๋
ํจ์๋ฅผ ๋ง์กฑํ๋ ์ข์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ด๋ด๋๋ฐ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๊ฒ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ผ์์ฒด ์งํฉ์ ์ค์ ํ๋ ๋ถ๋ถ์ ์์ด์๋ ์ธ์ฌํ ๊ฒฐ์ ์ด ํ์ํ๋ค. ์ ๋ ฅ๊ณํต์
์์ด์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์์์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ๋ง ํ๋๋ผ๋ ๋ฐฉ์์ด ๋๋ฌด๋๋ ๋ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ฅผ ์ผ์์ฒด๋ก ๋ชจ๋ ์ ์ ํ์ฌ ํ๋ฅผ ์ํํ๋ฉด, ์๋ ดํ๋ฅ ์ด
๋จ์ด์ง ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๊ฐ๋ ๋งค์ฐ ๋ง์ด ์๋ชจํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์ ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ค์ ๊ณํต์ ์ด์ํ๋๋ฐ ์์ด์ ๊ฐ๋ฅํ ํํ๋ง์ ๋์
ํ์ฌ ์ผ์์ฒด
์งํฉ์ ๊ฒฐ์ ํ๋๋ก ํ๋ค.
2.1 ์ผ์์ฒด ์์ฑ
GP์ initialize ๋จ๊ณ์์๋ GP๋ฅผ ์ํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์์์ ์ด๊ธฐ ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์ ์์ฑํ๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ
์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ฌ์ฉํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ํ์ ๊ณํต์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ด๊ณผ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฌ๊ฒ ์ผ์ด๋๋ 154kV ๋ชจ์ ๋ฐ ์ก์ ์ ๋ก๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ํ๋ค. ํ์ ๊ณํต์ 2020๋
๊ธฐ์ค์ผ๋ก 154kV ๋ชจ์ ์๋ 1,213๊ฐ ์ด๋ฉฐ, ์ก์ ์ ๋ก ์๋ ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ํฌํจํ์ฌ ์ด 2,784๊ฐ ์ด๋ค. ์ด๋ค์ ๋ชจ๋ ๋ถ๋ฆฌํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ ํํ๊ฒ ๋๋ฉด
๊ฐ๋ฅํ ์ผ์์ฒด์ ์๋ ๋๋ฌด๋๋ ๋ง๋ค. ํนํ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์ดํ ์ฐ๊ฒฐ๋์ด ์๋ ๋ณ์๊ธฐ์ ์ ๋ก๋ฅผ ์ด๋ป๊ฒ ๋ถ๋ฐฐํ์ฌ ์ฐ๊ฒฐํ ๊ฒ์ธ์ง๋ ๋
๋ค๋ฅธ ์ ํ์ง๊ฐ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ผ์์ฒด์ ์๋ ๋์ฑ ๋์ด๋ ์๋ฐ์ ์๋ค.
๊ทธ๋ ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ ๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ํํ์ฌ ์ผ์์ฒด ์๋ฅผ ์ค์ด๋ ๊ฒ์ด ๋ฌด์๋ณด๋ค ์ค์ํ๋ค. ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์์๋
๋ณ์๊ธฐ์ ์ฉ๋๊ณผ ์ฌ์ ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์๋ง์ ์ฑํํ๋๋ก ํ๋ฉฐ, ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์์๋ ๊ณํต์ ๋ฐฉ์ฌ์์ผ๋ก ๋ง๋ค์ง ์์ผ๋ฉด์ ๋
๋ฆฝ์ ์ธ
๊ณํต์ผ๋ก ๋ถํ ํ๋ ๋์์ ๊ณผ๋ถํ๊ฐ ๋ฐ์๋์ง ์๋ ๋ฐฉ์๋ง์ ์ ๋ณํ์ฌ ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์ผ๋ก ์ ํํ๋๋ก ํ๋ค. ์์ธ ์ ํ ๋ฐฉ์์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ผ๋ก
๊ตฌ๋ณํ์ฌ ์ค๋ช
ํ๋๋ก ํ๋ค.
2.1.1 ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ์์ ์๋ฆฝํ๊ธฐ์ , ํด๋น ๋ชจ์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ ์ง ์ดํด๋ณผ ํ์๊ฐ ์๋ค. ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ํฌ๊ธฐ๋ ์ํผ๋์ค ํฌ๊ธฐ์ ๋ฐ๋น๋กํ๊ธฐ
๋๋ฌธ์, ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ก์ ์ ๋ก๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๋ง์ด ์กด์ฌํ๋ ์ ์๋ ๋ฒจ์์ ์ต๋์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค. KEPCO ๊ณํต์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ 154kV ์ ์๋ ๋ฒจ์์ ๊ฐ์ฅ
ํฐ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค. 154kV ๋ชจ์ ์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์ ์
๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋ฉด ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ ์ํฉ์ ์์ ์ ์๋ ๋ฒจ์ธ 345kV์์
๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ํตํด ์ ์
๋๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฅผ ์ ๊ฐํ๊ธฐ ์ํด์๋ 154kV ๋ชจ์ ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ํ์ฌ ์ฐ๊ฒฐ๋์ด ์๋ 345kV/154kV
๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ๋ ๊ฒ์ด ์ฃผ์ํ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์ด4๊ฐ์ 345kV/154kV ๋ณ์๊ธฐ๊ฐ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ 154kV ๋ชจ์ ์ 1st์ 2nd๋ก ๋ถ๋ฆฌํ๊ณ , ๊ฐ๊ฐ
2๊ฐ์ ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ์ ์์์ผ 154kV ํ ๋ชจ์ ๋น ์ ์
๋๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๋ ๊ฒ์ด๋ค.
์ด์ ๊ฐ์ด ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ํด์ผํ๋ ์ ์ด ์๋๋ฐ, ๋ณ์๊ธฐ์ ๊ณผ๋ถํ ์ฌ๋ถ์ด๋ค. ์ด ๋ถ๋ถ์ ์ถฉ์กฑ์ํค๊ธฐ ์ํด์๋ ๋ณ์๊ธฐ์ ์ฉ๋์ด ๊ธฐ์กด์ ์ ๋ ฅ์ฌ์ฉ๋
๋๋นํ์ฌ ์ฌ์ ๊ฐ ์์ด์ผ ํ๋ค. ๋ง์ฝ์ ์ฌ์ ๊ฐ ์๋ค๋ฉด ๋์ ์ชผ๋ ๋์์ 154kV ์ ์ ๋ ๋ฒจ์ ๊ตฌ์ฑ์ ๋
๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ํจ์ฌ ๋ ๊ฐ๋ ฅํ๊ฒ
์ค์ผ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ฌ์ ๊ฐ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ณ์๊ธฐ๊ฐ ๊ณ ์ฅ๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ ์๋ฐํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 154kV ๋ ๋ฒจ์ ์ก์ ์ ์ผ๋ก ํ๋จ์ ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ
๋ฌธ์ ๊ฐ ์๊ฒ๋ ๊ตฌ์ฑํด์ผํ๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋ด์ฉ์ ์ ๋ฆฌํ์ฌ ๋ค์ ๊ทธ๋ฆผ์ ๋ํ๋๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 1์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ฌ์ ๊ฐ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 154kV ํ์ ๊ณํต์ ๋
๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ ์
๊ฒฝ๋ก๋ฅผ ์ฐจ๋จํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก
์ค์ผ ์ ์๋ค. ๋ํ ๋ณ์๊ธฐ ํ๋๊ฐ ๊ณ ์ฅ ๋๋๋ผ๋ ๊ณํต์ ์์ ์ฑ์ ๊ทธ๋๋ก ์ ์ง ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์ ๋ํ ์๋ฐํ์ง ์๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณ์๊ธฐ์
์ฉ๋์ ์ฌ์ ๊ฐ ์๋ ์ํฉ์ผ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํ์๋จ์ด ์ฐ๊ฒฐ๋์ง ์๋๋ก ์ ์ ํ ์์น์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ์ถ๊ฐ๋ก ์ํํ์ฌ ๊ณํต์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๋ ๋ฐฉ์์ ์ ํํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 2์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ฌ์ ๊ฐ ์๋ ์ํฉ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 154kV ํ์ ๊ณํต์ ๋
๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๊ฒ ๋๋ฉด ๋ณ์๊ธฐ๊ฐ ํ ๋ ๊ณ ์ฅ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ
์๋ฐํ ์ ์๊ฒ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฌํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํ์๋จ์ ์ฐ๊ณํ์ฌ ๊ณํต์ ์์ ๋๋ฅผ ์ ์งํ๋๋ก ํ๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ด ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ์ํํ๋ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ถ๊ฐ์ ์ธ
์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ์ํํ์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ด๋ ์ ๋๋ ์ ํ์ ์ด์ง๋ง ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌ ํ๋ ๊ฒ๋ง์ผ๋ก๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์๋นํ ์ค์ผ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ชจ์
๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ํ์ฉํ๋๋ก ํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 1. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ ๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
Fig. 1 Bus separation method when the transformer capacity is enough
๊ทธ๋ฆผ 2. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
Fig. 2 Bus separation method when the transformer capacity is insufficient
2.1.2 ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ํด๋น ๋ชจ์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ผ ์ ์๋ ํจ๊ณผ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ด์ง๋ง, ์ ๋ก๋ฅผ ๋๋ ๊ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ ๋๋ฅผ ์ ํ์ํฌ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์๋ค. ๋ํ ๋ณ์๊ธฐ
๊ณผ๋ถํ ๋ฐ ์ ๋ก ๊ณผ๋ถํ๋ฅผ ๋ฐ์์์ผ์ ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ ์๋ฐํ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ ์ต์ํ์ผ๋ก ์ํํด์ผ ํ๋ฉฐ, ๋ณ์๊ธฐ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ฐ๊ณํ์ฌ
์ฌ์ฉํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ํจ๊ณผ์ ์ด๋ค. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ค๋ฉด ๊ทธ ํ์๋จ์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ ๋ชจ์ ์ ์ ๋ก๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํ์ฌ ๊ณํต์ ๋
๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๊ฒ
ํจ์ผ๋ก์จ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ต๋ํ์ผ๋ก ์ค์ด๋ ๋ฐฉ์์ ์ ํํ์ฌ ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์ผ๋ก ์ ํํ๋๋ก ํ๋ค. ์ด์ ๋ํ ๊ฐ๋
์ ๊ทธ๋ฆผ 3์ ๋ํ๋ด์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 3. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ ๋ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
Fig. 3 Line separation method when the transformer capacity is enough
๊ทธ๋ฆผ 4. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ๋ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
Fig. 4 Line separation method when the transformer capacity is insufficient
๊ทธ๋ฆผ 4๋ ๋ณ์๊ธฐ์ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ๊ฒฝ์ฐ์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ ํํํ์๋ค. ๋ณ์๊ธฐ ์ฉ๋์ด ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ๋๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ์ํํ๋ฉด์ ๋ณ์๊ธฐ๋ฅผ ํ์ชฝ์ผ๋ก ๋ชฐ๊ณ ,
ํ์๋จ์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ํ์ฌ ๊ฐ๊ฐ์ด ๋
๋ฆฝ์ ์ธ ๊ณํต์ด ๋๋๋ก ํ๋ ๋์์ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ ์๋ฐํ์ง ์๋๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
๋ณ์๊ธฐ์ ์ ๋ก์ ๋ถํ ๋ฐฉ์์ ํฌํจํ์ฌ ์ ์ฒด์ ์ธ ๋ถํ ๊ฐ๋
์ ํํํ๋ฉด ๋ค์ ๊ทธ๋ฆผ 5์ ๊ฐ๋ค. ์๋์ ๊ฐ์ด ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ์ํํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์์์ ๊ณํต ์์ ์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ ๋์์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ํฌ๊ฒ ์ ๊ฐ์ํฌ ์ ์๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์
๋ฐํ์ผ๋ก ๊ณํต์์ ๋ถ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ ๋ชจ์ ๊ณผ ์ ๋ก๋ฅผ ์ ๋ณํ์ฌ ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์ผ๋ก ์ ์ ํ๋๋ก ํ๋ค. ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ์ ๋ํ ๋ชจ๋ ๊ฒฝ์ฐ์
์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ง ์๊ณ ํ์ ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉํจ์ผ๋ก์จ GP์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์๋ ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋์ฑ ๋์ด๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ต์ ์ ํด๋ฅผ ๊ตฌํ๋๋ฐ ํ์ฉํ๋๋ก ํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 5. ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ์ ์ํ ๋ชจ์ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์
Fig. 5 Bus and line separation method for reducing fault current
2.1.3 ์ผ์์ฒด ์ง๋จ ์์ฑ
์์์ ์ธ๊ธํ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์๋ค์ ๋์ดํ๊ณ ์ด์ค ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ R๊ฐ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ S๊ฐ๋ฅผ ๋์์ ์ ํํ์ฌ R + S๊ฐ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์
๊ฐ์ง๋ ํ๋์ ๋ถ๋ชจ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ๋ค. ์ฆ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ํ๋์ ์ ์ ์๋ก ๊ฐ์ ํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๋ฐฐ์ด๋ก ํํํ ํ ์ด์ค ์์๋ก R๊ฐ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ
์ ์ ์์ S๊ฐ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฝ์ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ๊ณ , ํด์ง๋จ ์์ ๋ฐ๋ผ์ ๋ถ๋ชจ์ผ์์ฒด ์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 6์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ๋ฐฐ์ด๋ก ํํํ ํ R+S๊ฐ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ ํํ์ฌ ๋ถ๋ชจ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ๋ ๊ณผ์ ์ ๋ํ๋๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 6. ๋ชจ์ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ ๋ํ ์ผ์์ฒด ์์ฑ ๊ณผ์
Fig. 6 Gene array configuration plan with bus and line separation method on GP
GP์์๋ ์ด์ ๊ฐ์ด ๊ตฌ์ฑ๋ ๋ถ๋ชจ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ํฌ๋ก์ค์ค๋ฒ ์ฐ์ฐ์ ํ๊ฑฐ๋ ๋ฎคํ
์ด์
์ฐ์ฐ์ ์ํํ์ฌ ์๋ก์ด ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ค์ด ๋ธ๋ค. ์ด๋ ๊ฐ์ ๊ธธ์ด์ ์ผ์์ฒด๋ฅผ
๋ง๋ค๊ธฐ๋ ํ์ง๋ง ๊ฒฝ์ฐ์ ๋ฐ๋ผ์๋ ๊ธธ์ด๊ฐ ๋ฌ๋ผ์ง๋ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์์ฑํด ๋ด๊ฒ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 7์ ๋๊ฐ์ ๋ถ๋ชจ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ํฌ๋ก์ค์ค๋ฒ ํ์ฌ ์๋ก์ด ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ค์ด๋ด๋ ๊ณผ์ ์ ๊ทธ๋ฆผ์ผ๋ก ํํํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 8์ ๋ถ๋ชจ ์ผ์์ฒด์ ๋๋ค ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ฌ ์๋ก์ด
๋ฎคํ
์ด์
์ ๋ง๋ค์ด๋ด๋ ๊ณผ์ ์ ๊ทธ๋ฆผ์ผ๋ก ํํํ์๋ค. ์ด ๋ ๊ฐ์ง ๊ณผ์ ์ ์๋ก ์กฐํฉํ์ฌ ์๋ก์ด ํํ์ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๋ค์ํ๊ฒ ๋ง๋ค์ด ๋ด๊ฒ ๋๊ณ ์ด์ค ๊ฐ์ฅ ์ ํฉํ
ํํ๋ฅผ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ป์ด๋ด๊ฒ ๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ ํฉํ์ง๋ฅผ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ํฉ๋ ํจ์๋ฅผ ๋์
ํ์ฌ, ์ต์ ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ด ๋ด๋๋ก ํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 7. GP์์์ ํฌ๋ก์ค ์ค๋ฒ ๊ธฐ๋ฒ
Fig. 7 Concept of crossover method on GP
๊ทธ๋ฆผ 8. GP์์์ ๋ฎคํ
์ด์
๊ธฐ๋ฒ
Fig. 8 Concept of mutation method on GP
2.2 ์ ํฉ๋ ํจ์
์ ํ๋ ์ผ์์ฒด๊ฐ ์ต์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ธ์ง ํ๋จํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ ํฉ๋ ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ํ๊ฐํ๋๋ก ํ๋ค. ๋จผ์ ์ ํ๋ ์ผ์์ฒด๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ต๋ํ์ผ๋ก
์ค์ด๋ ๋ฐฉ์์ด์ด์ผ ํ๋ฏ๋ก ํด๋น ๋ฐฉ์์ ์ํด ์ฐจ๋จ๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋ ๋ชจ์ ์ ๊ฐ์(Tn)๋ ์ต์๊ฐ ๋์ด์ผ ํ๋ค. ๋ํ ํด๋น ์ผ์์ฒด๊ฐ ์ง๋๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ
๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๊ฐ ์คํ๋ ์ดํ ๊ณผ๋ถํ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ์ ๊ฐ์(Un) ๋ํ ์ต์๊ฐ ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์์ฒด๋
์์ ๋๋ฅผ ์ ํ์ํค๋ ์์ธ์ด ๋๋ฏ๋ก ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ ์ ์์ ์ซ์ ๋ํ ์ต์๊ฐ ๋ ์๋ก ์ข๋ค. ์ฆ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์(R) ๋ฐ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์(S)
๋ํ ์ต์๊ฐ ๋ ์๋ก ์ข๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ๋ค๊ฐ์ง ๋ณ์๋ฅผ ์ ํฉ๋ ํจ์์ ํฌํจ์ํค๊ณ , ์ต์ ํ ์๋ ด์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ ํญ๋ชฉ์ ๋ํ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ฌ ์ ํฉ๋
ํจ์ ์ (1)์ ๋ง๋ค์ด ๋ธ๋ค.
$T_{n}$ : ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์ฐจ๋จ๊ธฐ์ฉ๋ ์ด๊ณผ ๋ชจ์ ๊ฐ์
$U_{n}$ : ๊ณผ๋ถํ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ ์
R : ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์
S : ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์
์ (1)์ ์ดํด๋ณด๋ฉด ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ฐจ๋จ๊ธฐ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋ ๊ฐ์๊ฐ ๋ง์์ง์๋ก ๋ถ๋ชจ์ ๊ฐ์ด ์ปค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํฉ๋ ๊ฐ ๋จ์ด์ง๊ฒ ๋๋ค. ๊ณผ๋ถํ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ ๊ฐ์๊ฐ
๋ง์์ ธ๋ ๋ถ๋ชจ์ ๊ฐ์ด ์ปค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํฉ๋๊ฐ ๋จ์ด์ง๊ฒ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์์ ๊ณผ๋ถํ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ์ ์๋ ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์์์์ ๋ฐ์ํ๋ฉด ์๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฐ๋์
0์ ๊ฐ๊น์ด ๊ฐ์ด ๋์ด์ผ ํ์ง๋ง, ์ฐจ๋จ๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋ ๊ฐ์๋ ํฅํ์ ํ๋ฅ ๋ฆฌ์กํฐ ๋๋ back to back HVDC ๋ฑ์ ๋์
ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋์ฒดํ๋
๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฐ๋์ 0์ ๊ฐ๊น์ด ๊ฐ์ด ๋ ํ์๋ ์๋ค. ๋ํ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅํ๋ฉด ์์์๋ก ์ข์ง๋ง, ๊ธฐ์กด์ ๊ณํต
์ด์๋ฐฉ์์ ๋ณด์์ ๋ 0์ ๊ฐ๊น๊ฒ ๊ฐ๋ ๊ฒ์ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ๋ฏ๋ก ๊ธฐ์กด์ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์ด์๋ฐฉ์์์ ์ฌ์ฉํ๋ ๋ชจ์ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ์์ ์ ์ฌํ๊ฒ ์ค์ ํ๋๋ก
ํ๋ค. ํนํ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ์ ์์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํ์ง ์์ผ๋ฉด ์ต์ ํ ๊ณผ์ ์์ ์ง๋์น๊ฒ ๋ง์ ๋ฐ๋ณต์ ํ๊ฒ ๋๋ฏ๋ก, ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํ์ฌ ๊ธฐ์กด์ ๊ณํต์ด์๋ฐฉ์๊ณผ
์ ์ฌํ๊ฒ ํ๋ฉด์๋ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ ์๋ ด๋๊ฒ๋ ํ๋ค.
์ (1)์ ์ ํฉ๋ ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ๋ก์ ๊ณผ๋ถํ๋ฅผ ์ผ์ผํค์ง ์์ผ๋ฉด์, ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์๋ฅผ ์ต์ํ์ผ๋ก ๊ฐ์ ธ๊ฐ๋ฉด์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ฐจ๋จ๊ธฐ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋
๋ชจ์ ์ ์ต์ํํ๋ ์ ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ํํ๊ฒ ๋๋ค. Tn, Un, R and S ๊ฐ๊ฐ์ ๋ํ ๋ฒ์๋ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์๋ ด์ฑ์ ์ํฅ์ ์ฃผ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์ ํ
๊ฐ์ด ์ ์ ๋์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ์ด์ ๋ํด ์๋์์ ๊ฒํ ํ๋๋ก ํ๋ค.
3. ์ ์ฉ ์์คํ
๋ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณ ์ฅ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋ ๊ฐ์๋ฅผ ์ต์ํ ํ๊ธฐ ์ํ ๊ณํต ํด์์๋ 8์ฐจ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ์ ์ฌ์ฉํ๊ณ , โ18๋
๋ถํฐ โ25๋
๊น์ง์ ์ ๋ ฅ๊ณํต ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ
์ ์ํ๋ ๋ฐฉ์์ ํจ์ฉ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํด ๋ณด๋๋ก ํ๋ค. ๊ณํต ๋ฐ์ดํฐ์์ 345kV ๋ชจ์ ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ต์ํ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ์ํํ์ฌ 345kV
๋ชจ์ ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ด๊ณผ ๊ฐ์๋ ์๋๋ก ํ๊ณ , 154kV ๋ชจ์ ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ชจ๋ ์ ๊ฑฐํ๊ณ ํตํฉ๋ ๊ณํต์ ๋ง๋ค๋๋ก ํ๋ค. ๋ํ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ
ํด์์ ์ํ์ฌ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ํฌํจ๋์ด ์๋ ๋ชจ๋ ๋ฐ์ ๊ธฐ๋ฅผ ์ผ๊ณ , ๋ฐ์ ๊ธฐ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ์ฐจ๊ณผ๋ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๊ฐ ์ต๋ํ ํฌ๊ฒ ๋์ค๋๋ก ์ค์ ํ๋ค.
๋ค์ํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ํํด๋ณธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ค์ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์ด์์ ํ์ฉ๋ ์ ์๋ ์ ์๋ฏธํ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ฐ ๋ณ์์ ๋ํ ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํด์ผ ํ๋ค.
๋จผ์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ์ ์ฐจ๋จ๊ธฐ์ฉ๋ ์ด๊ณผ ๋ชจ์ ๊ฐ์์ ํด๋นํ๋ Tn์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ฐจ๋จ๊ธฐ ์ด๊ณผ ๊ฐ์๊ฐ ํ๋๋ผ๋ ์๊ฒ ๋๋ฉด ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ ์๋ฐํ๋ ์ํฉ์ด ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์
Tn์ ๋ฐ๋์ 0์ด ๋์ด์ผ ํ๋ค. ๋ํ ๊ณผ๋ถํ ์ ๋ก ๋ฐ ๋ณ์๊ธฐ์ ์(Un)์ญ์ ํ๋๋ผ๋ ์ด๊ณผํ๊ฒ ๋๋ฉด ์ ๋ขฐ๋ ๊ณ ์๋ฅผ ์๋ฐํ๋ ๊ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ Un์ญ์
๋ฐ๋์ 0์ด ๋์ด์ผ ํ๋ค. ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์ R๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ์ S์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ฒ์๋ฅผ 1๋ถํฐ ์์ํ๊ฒ ๋๋ฉด ๋๋ฌด ๋ง์ ์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ํํด์ผํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์,
7์ฐจ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ์์ ํ์ฉ๋์๋ ๊ธฐ์กด์ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์ด์๋ฐฉ์์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ์๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ์ฌ ์ ๋นํ ๋ฒ์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ์ฌ ์ฌ์ฉํ๋๋ก ํ๋ค.
7์ฐจ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ 154kV ๋ชจ์ ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์๋ 37๊ฐ์์ 44๊ฐ์ ๋ฒ์์์ผ๋ฉฐ, ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ์๋ 64๊ฐ์์ 80๊ฐ์ ๋ฒ์์ ํด๋นํ์๋ค.
๋ณธ ํด์์์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์์ ๋ฒ์๋ฅผ ยฑ20 ์ ๋๋ก ํ์ฌ, ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ์ R์ 30 ~ 70๊ฐ๋ก ์ค์ ํ๊ณ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ์ S๋ 40 ~ 80๊ฐ๋ก ์ค์ ํ์ฌ
์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ํํ๋๋ก ํ๋ค.
๋ํ, ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ 2.1.1๊ณผ 2.1.2์์ ์ธ๊ธํ ๋ฐฉ๋ฒ๋๋ก ์ ํ์ ์ผ๋ก ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ ๋ฐฉ์(Selected gene method)๊ณผ
๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์์ ๊ณํต ์ ์ฒด์ ์ํด ์๋ ๋ชจ๋ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ ๋ฐฉ์(Whole gene method) ๋๊ฐ์ง๋ก ๋ถ๋ฅํ์ฌ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์
์ํํ์๋ค.
์๋ฎฌ๋ ์ด์
์์ ์ฌ์ฉ๋ ํฌ๋ก์ค์ค๋ฒ์จ์ 95%, ๋ฎคํ
์ด์
์จ์ 1%๋ก ์ค์ ํ์์ผ๋ฉฐ, 500์ธ๋๊น์ง ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์ํํ์๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ โ22๋
๋ถํฐ โ25๋
๊น์ง
์ด 4๊ฐ ์ฐ๋์ ๋ํ์ฌ ์ํํ์์ผ๋ฉฐ, ๋งค ๋ฐ๋ณต ๋ง๋ค ์ ํฉ๋ ํจ์์ ์กฐ๊ฑด์ ํ์ธํ์ฌ ์ต์ ํ ๊ฒฐ๋ก ์ ๊ฐ์ง๋๋ก ์ํํ์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 9. 2022๋
๊ณํต์ GP๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 9 Result of GP for minimize fitness function (2022)
๊ทธ๋ฆผ 10. 2023๋
๊ณํต์ GP๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 10 Result of GP for minimize fitness function (2023)
๊ทธ๋ฆผ 11. 2024๋
๊ณํต์ GP๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 11 Result of GP for minimize fitness function (2024)
๊ทธ๋ฆผ 12. 2025๋
๊ณํต์ GP๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 12 Result of GP for minimize fitness function (2025)
๊ทธ๋ฆผ 9์์ ๊ทธ๋ฆผ 12๋ ๊ฐ ์ฐ๋๋ณ ๊ณํต์ GP๋ฅผ ์ ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฆผ์ X์ถ์ interation ์๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ฉฐ, Y์ถ์ Tn+Un ๊ฐ์ ์๋ฏธํ๋ค. ๊ทธ๋ฆผ์์ ๋ณผ ์
์๋ฏ์ด ๋ชจ๋ ๊ทธ๋ํ์์ selected gene method๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์์ ๊ฒฝ์ฐ Tn + Un ์ ๊ฐ์ 0์ผ๋ก ๊ฐ์ ธ๊ฐ๊ฒ ํ ์ ์์์ง๋ง, whole
gene method๋ฅผ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ 500์ธ๋์ iteration์ ์ํํ์ฌ๋ Tn+Un์ 0์ผ๋ก ๋ง๋ค์ง ๋ชปํ์๋ค. ๋ ๋ง์ ์์ iteration์
์ํํ๋ค๋ฉด whole gene method๋ Tn+Un์ 0์ ๊ฐ๊น๊ฒ ๋ง๋ค ์ ์๊ฒ ์ง๋ง GP์ ํน์ฑ์ ์๊ฐ์ด ๋งค์ฐ ์ค๋ ์์๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ ๋ฐ๋์งํ์ง
๋ชปํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค.
์ต์ข
์ ์ผ๋ก ์ป์ด์ง ๊ฐ ์ฐ๋์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์(R)๊ณผ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ๋ฐฉ์ ์(S)๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋ฉด ์๋ ํ1๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๊ฐ ์ฐ๋๋ณ๋ก R๊ฐ๊ณผ S๊ฐ์ 56 ~ 69๊ฐ์
์ ์ ๋๋ก ์ต์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ฒ ๋์๋ค. ์ด๋ 7์ฐจ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ์ ๋นํ๋ฉด ๋ค์ ๋์ด๋ ์์น์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ๊ท๋ชจ๊ฐ ๋ ์ปค์ก๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ํ๋๋
ํ์์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
ํ 1 ์ฐ๋ ๋ณ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์(R) ๋ฐ ์ ๋ก๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์(S)์ ๋ํ ์ต์ข
๊ฒฐ๊ณผ
Table 1 Result of the final # of R and S
Year
|
Final # of bus separation method
|
Final # of line separation method
|
2022
|
64
|
64
|
2023
|
69
|
63
|
2024
|
68
|
63
|
2025
|
66
|
64
|
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ค์ฌ ์ฐจ๋จ๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ด๊ณผํ๋ ๋ชจ์ ์ ์ค์ด๋ ๋ฐฉ์์ ๋ฌด์ํ ๋ง์ ๋ฐฉ์์ด ์กด์ฌํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํด์ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์๋ง์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์๋์ผ๋ก ์ํํ๋
๊ฒ์ ํ์๋ก ํ๋ค. ํ์ง๋ง ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์ ์ ์ํ๋ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์ด๋ฅผ GP ํํ๋ก ์์์ ์ ์ํ๊ณ , ์ผ์์ฒด์ ์๋ฅผ ๊ณํต์ ์ค์ ๊ฐ๋ฅํ ๋ฐฉ์๋ค๋ก ๊ตฌ์ฑํ์ฌ
์ ํํ๋ฉด GP์ ์ํด ์ต์ ํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ด ๋ผ ์ ์๋ค. GP๋ฅผ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๋ค๋ฉด ํฅํ 9์ฐจ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ์์๋ ํจ๊ณผ์ ์ธ
๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ ์ป์ ์ ์์ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ๊ณ์์ ์ผ๋ก ํ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒ์ด๋ค.
4. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์ ์ค ์ ํต์ ์ธ ๋ฐฉ์์ด๋ผ ํ ์ ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์์ ๋ณด๋ค ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ๋ฆฌํ์ฌ ์ ๋ ฅ๊ณํต์ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ
์ ๊ฐํ๋ ์ต์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ํํ ์ ์๋๋ก ํ๋ GP ๊ธฐ๋ฐ์ ์ต์ ํ ๊ธฐ๋ฒ์ ์ ์ํ์๋ค. ์ผ์์ฒด์ ๊ธธ์ด๋ผ๊ณ ํ ์ ์๋ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์์ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ
๋ฐฉ์ ์๋ฅผ GA๊ธฐ๋ฒ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅด๊ฒ ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ณ ์ด๋ฅผ ํตํด ์ต์ ํ๋ฅผ ์ํํจ์ผ๋ก์จ ์๋ง์ ๋ฐฉ์ ์ค ์ต์ ํ๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ ์ ๊ฐ ๋ฐฉ์์ ์ป์ด ๋ผ ์ ์์๋ค.
ํนํ ์๋ง์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์ ์ค ๊ณํต์ ์ค์ ๋ก ์ด์๋ ์ ์๋ ๋ฐฉ์์ ์ ํํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ผ์์ฒด ์ง๋จ์
์๋ฅผ ์ค์์ผ๋ก์จ GP ์ต์ ํ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์ฑ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ต์ ํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ด ๋ผ ์ ์์๋ค.
GP๊ธฐ๋ฒ์ ์ด์์ ์ธ ํด๊ฐ ์๋ ๋ฐฉ์์ ๊ฒฐ์ ํ๋๋ฐ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ต์ ํ ๋ฐฉ์์ด๋ฉฐ, ํนํ ์ผ์์ฒด์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ธ๊ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ชจ์ ๋ถ๋ฆฌ ๋ฐฉ์๊ณผ ์ ๋ก ๋ถ๋ฆฌ
๋ฐฉ์์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ฌ์ฉ๋๊ธฐ ๋งค์ฐ ์ ํฉํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ํฅํ GP์ ์ ํฉ๋ ํจ์๋ฅผ ๋์ฑ ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ์ ํํ๋ ๋ฐฉ์์
๋ณด๋ค ๊ตฌ์ฒดํํ๊ณ ์ ํํ๋ค๋ฉด GP์ ์ฑ๋ฅ์ ๋์ฑ ๋์ผ ์ ์์ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ํ ์ด๋ฅผ ํตํด ์์ผ๋ก ๊ณ์์ ์ผ๋ก ์ํํ๊ฒ ๋ ์ ๋ ฅ๊ณํต ์๊ธ๊ณํ DB๋ฅผ ๋ง๋ค์ด
๋ด๋ ๋์ ํฌ๊ฒ ๋์์ด ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
Acknowledgements
This work was supported Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning
under Grant 20193510100040 and Korea Electric Power Corporation. (Grant number: R21XO01-31)
References
Ministry of Trade, Industry and Energy, December 2017, The 8th Basic Plan for Power
Supply
S. Han, Y. Ha, July, 2019, A Study on the Setting of Fault Current Limit for KEPCO's
Future System, International Council on Electrical Engineering Conference 2019, ICEE-
19J-44
L. Wang, H. Chiang, Sept. 2017, Toward Online Bus-Bar Splitting for Increasing Load
Margins to Static Stability Limit, in IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 32,
No. 5, pp. 3715-3725
Z. Shen, Y. Tang, 2019, ,Toward Online Line Switching Methodology for Relieving Power
System Over- loads, 2019 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM), Atlanta,
GA, USA, pp. 1-5
L. Wang, H. Chiang, March 2020, Group-Based Line Switching for Enhancing Contingency-Constrained
Static Voltage Stability, in IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 35, No. 2, pp.
1489-1498
G. Koeppi, L. Blahous, H. Hager, Sept. 1984, Short-Circuit Current Partitioning in
HV Substations in Ring-Bus Arrangement with Redundancy, in IEEE Transactions on Power
Apparatus and Systems, Vol. PAS-103, No. 9, pp. 2651-2658
G. Koeppl, B. Stepinski, H. Frey, W. Kolbe, Feb. 1983, The Crossed-Ring Arrangement
A New Concept for H.V. Switchgear Installations, in IEEE Transactions on Power Apparatus
and Systems, Vol. pPAS-102, No. 2, pp. 355-363
P. Barkan, J. E. Beehler, J. Reckleff, Aug. 1983, Breaker Contact Behavior with Rapid
Sequential Switching Above Fault Rating, in IEEE Transactions on Power Apparatus and
Systems, Vol. PAS-102, No. 8, pp. 2476-2485
M. E. Hamidi, R. M. Chabanloo, June 2019, Optimal Allocation of Distributed Generation
With Optimal Sizing of Fault Current Limiter to Reduce the Impact on Distribution
Networks Using NSGA-II, in IEEE Systems Journal, Vol. 13, No. 2, pp. 1714-1724
H. Yang, W. Tang, P. R. Lubicki, Jan. 2018, Placement of Fault Current Limiters in
a Power System Through a Two-Stage Optimization Approach, in IEEE Transactions on
Power Systems, Vol. 33, No. 1, pp. 131-140
B. W. Lee, J. Sim, K. B. Park, I. S. Oh, June 2008, Practical Application Issues of
Superconducting Fault Current Limiters for Electric Power Systems, in IEEE Transactions
on Applied Superconductivity, Vol. 18, No. 2, pp. 620-623
Y. Kim, H. Jo, S. Joo, June 2016, Analysis of Impacts of Super- conducting Fault Current
Limiter (SFCL) Placement on Distributed Generation (DG) Expansion, in IEEE Transac-
tions on Applied Superconductivity, Art no. 5602305., Vol. 26, No. 4, pp. 1-5
H. Jo, S. Joo, June 2015, Superconducting Fault Current Limiter Placement for Power
System Protection Using the Minimax Regret Criterion, in IEEE Transactions on Applied
Super- conductivity, Art no. 5602805j, Vol. 25, No. 3, pp. 1-5
M. S. El Moursi, R. Hegazy, Feb. 2013, Novel Technique for Reducing the High Fault
Currents and Enhancing the Security of ADWEA Power System, in IEEE Transactions on
Power Systems, Vol. 28, No. 1, pp. 140-148
Y. G. Ha, W. J. Jeon, B. H. Chang, 2011, A study on the effects of BTB HVDC for fault
current reduction applied metropolitan area in KEPCO Grid, 8th International Con-
ference on Power Electronics - ECCE Asia, Jeju, pp. 2962-2969
R. Labios, H. Song, 2014, Determining the placement of BTB converters for fault current
reduction in a power system by using a hybrid GA-Tabu search method, 2014 Joint 7th
International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems (SCIS) and 15th
International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS), Kitakyushu, pp. 5-8
X. Xi, X. Gao, W. Huang, S. Li, Y. Zhao, C. Lv, 2019, Application Analysis of Resistor
Superconducting Fault Current Limiter in MMC-HVDC System, 2019 IEEE Sustainable Power
and Energy Conference (iSPEC), Beijing, China, pp. 2260-2264
M. Yoon, J. Park, G. Jang, 2012, A study of HVDC instal- lation in Korean capital
region power system, 2012 IEEE Power and Energy Society General Meeting, San Diego,
CA, pp. 1-5
J. R. Koza, 1992, Genetic Programming: On the Programming of Computers by Natural
Selection, MIT Press, Cambridge, MA, USA
J. R. Koza, F. H. Bennet, D. Andre, M. A. Keane, F. Dunlap, 1997, Automate Synthesis
of Analog Electrical Circuits by Means of Genetic Programming, IEEE Trans. On Evolutionary
Computation, Vol. 1, No. 2, pp. 109-128
J. A. Walker, J. F. Miller, Aug. 2008, The Automatic Acquisition, Evolution and Reuse
of Modules in Cartesian Genetic Pro- gramming, in IEEE Transactions on Evolutionary
Computation, Vol. 12, No. 4, pp. 397-417
Q. N. Huynh, S. Chand, H. K. Singh, T. Ray, Oct. 2018, Genetic Programming With Mixed-Integer
Linear Programming-Based Library Search, in IEEE Transactions on Evolutionary Computation,
Vol. 22, No. 5, pp. 733-747
Wei Yan, Shuai Lu, D. C. Yu, May 2004, A novel optimal reactive power dispatch method
based on an improved hybrid evolutionary programming technique, in IEEE Transactions
on Power Systems, Vol. 19, No. 2, pp. 913-918
D. E. Goldberg, 1989, Genetic algorithms in search optimization and machine learning,
Addisonwesley
W. Sheng, K. Liu, Y. Liu, X. Meng, Y. Li, April 2015, Optimal Placement and Sizing
of Distributed Generation via an Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm II,
in IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 30, No. 2, pp. 569-578
M. Song, H. Kim, B. Lee, 2017, A Study on Selecting the Optimal Location of BTB HVDC
for Reducing Fault Current in Metropolitan Regions Based on Genetic Algorithm Using
Python, The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 66,
No. 8, pp. 1163-1171
J. Cheng, Y. Yang, 2010, Application of hybrid genetic algorithm in optimization formula
system, 2nd In Education Technology and Computer (ICETC), Shanghai, China, Vol. 4,
pp. 130-134
์ ์์๊ฐ
Sangwook Han was born in Seoul, Korea, in 1982. He received B.S., M.S. and Ph.D
degrees in Electrical Engineering from Korea University, Seoul, Korea in 2004, 2006
and 2012 respec- tively. He worked as a senior researcher in KEPRI, Daejeon, Korea,
which was research institute of KEPCO from 2012 to 2016. He worked as an assistant
professor in Dong Seoul University, Seongnam-si, Korea, from 2016 to 2021. He is currently
an assistant professor in Gachon University, Seongnam-si, Korea, since 2021. His current
research interest includes analysis, planning, calculation of power systems.