KR101000443B1 - Method, electronic watt hour meter for minimizing a measuring error - Google Patents

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Abstract

전력 계량의 정확도를 높이도록 계량 오차를 최소화하는 방법 및 이를 적용한 전자식 전력량계가 개시된다. 본 발명에 따르면, (a) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, 부동 소수점을 디지털 신호 처리로 처리하여 계량 수치를 획득하는 단계, (b) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 단계, (c) 상기 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정하는 단계, 및 (d) 상기 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 획득하는 단계를 포함하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하기 위한 방법이 제공된다.Disclosed are a method of minimizing weighing error to increase power metering accuracy, and an electronic wattmeter using the same. According to the invention, (a) A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current, voltage sensor, and processing the floating point by digital signal processing to obtain a weighing value, (b) current, voltage Obtaining a calculated value calculated according to time variation of a binary pulse generated when A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the sensor, (c) obtaining a difference between the calculated value and the measured value And (d) obtaining an error correction value by comparing the correction value with 0.5% of the calculated value.

이에, 본 발명은 계량 수치와 계산 수치 간의 비교를 통해 보정치를 획득하고, 상기 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 보정치를 적용함으로써 계량 오차를 최소화시켜 정확한 전력량을 산출하는 효과를 달성한다.Thus, the present invention achieves the effect of calculating the correct amount of power by minimizing the metering error by applying the correction value through comparison between the metered value and the calculated value, and by comparing the correction value and the calculated value 0.5%.

분산형 전원, 전자식 전력량계, DSP, 신재생 에너지, A/D 컨버터 Distributed Power Supplies, Electronic Meters, DSP, Renewable Energy, A / D Converters

Description

계량 오차를 최소화하기 위한 방법 및 전자식 전력량계{METHOD, ELECTRONIC WATT HOUR METER FOR MINIMIZING A MEASURING ERROR}METHOD AND ELECTRONIC WATT HOUR METER FOR MINIMIZING A MEASURING ERROR}

본 발명은 계량 오차를 최소화하기 위한 방법 및 전자식 전력량계에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 전력 계량의 정확도를 높이도록 계량 오차를 최소화하기 위한 방법 및 전자식 전력량계에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an electronic wattmeter for minimizing metering errors. More specifically, it relates to a method and an electronic wattmeter for minimizing metering errors to increase the accuracy of power metering.

현재 소형열병합발전, 태양광발전, 풍력발전, 연료전지발전, 전지전력저장시스템 등의 배전계통에 소용량의 분산배치가 가능한 분산형 전원이 도입되고 있다. 상기 분산형 전원은 기존 전력회사의 대규모 집중형 전원과는 달리 소규모로서 소비지 근방에 분산배치가 가능한 전원을 말한다. 이러한 분산형 전원은 전력계통과 연계운전할 경우에 보다 안정한 전원을 얻을 수 있음과 동시에 그 잉여전력을 계통에 공급함으로써 다양한 에너지원의 효율적 활용도 가능하다는 점에서 기존의 배전계통과 연계를 취하는 형태로 도입, 보급되고 있다.Currently, distributed power sources that can be distributed in small capacity are being introduced into distribution systems such as small cogeneration, solar power, wind power, fuel cell power generation, and battery power storage systems. The distributed power source is a small power source, unlike a large-scale centralized power source of a conventional power company, and refers to a power source that can be distributed in a vicinity of a consumer. This distributed power source is introduced in the form of linking with the existing distribution system in that it can obtain more stable power when connected to the power system and supply the surplus power to the system for efficient utilization of various energy sources. Is spreading.

이와 같은 전력 거래용 전자식 전력량계는 기존의 10진수 형태를 부동 소수점 형태로 변환하여 전력량을 적산함으로써 계량하는데, 부동 소수점 방식을 이용하여 계량하고 있다. 즉, 부동 소수점을 이용한 계량 방법은 10 진수에서 2진수로 변환시 10진수의 1이하의 소수가 대부분 2진수로 정확하게 표시되지 않는 문제점이 발생되며,(IEEE 754 규격에 따르면 10진수의 계량치는 지수부와 가수부로 나뉘게 되면 가수부는 숫자를 1보다 크고 2보다 작은 2진수로 표시함. 이때 10진수의 1이하의 소수는 대부분 2진수로 정확하게 표시되지 않는 무한소수점이 발생함) 부동 소수점에 의한 Round-off 에러 발생으로 기종에 따라 버림 현상이 발생된다. 또한, 비슷한 크기의 숫자끼리 뺄셈을 할 경우에는 유효한 숫자의 자릿수가 줄어드는 문제점이 있었다. 이와 같이 부동 소수점을 이용한 전자식 전력량계이 계량 방식은 전술한 바와 같은 다양한 오차 요인으로 인하여 전력량 적산시 과중하게 계량되거나 적게 계량되는 문제점이 있었다.The electronic electricity meter for power transactions is measured by converting the existing decimal form into a floating point form and integrating the amount of power, which is measured using a floating point method. That is, the floating point method of weighing causes a problem that most decimals less than 1 are not correctly represented as binary when converting from decimal to binary (in accordance with the IEEE 754 standard, the weighing value of decimal number is the exponent part. When divided into and mantissa, mantissa displays number as binary number greater than 1 and less than 2. In this case, decimal number less than or equal to 1 causes most of the decimals which are not exactly represented as binary number.) Off error occurs, depending on the type of discard occurs. In addition, when subtracting numbers of similar sizes, there was a problem in that the number of significant digits decreased. As such, the electronic electricity meter using the floating point has a problem that the metering method is over-measured or less-measured when the power amount is accumulated due to various error factors as described above.

예를 들면, 전자식 전력량계의 과계량에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 누적 전력량이 64kWh 이상일 때, 310mA가 입력되는 경우, 1시간 누적량은 102.3W(＝ 3×110V×0.310A)이고, 1초간 누적되는 전력량은 0.002841Wh(＝102.3W/3600초)이고, 상기 누적된 전력량(0.028417Wh)은 0.14289Wh(조정상수)×1＋0.014128Wh로 표현되고, 이때, 시간은 0.014289Wh/0.014128Wh ＝1.01초가 발생한다.For example, the overmetric of an electronic electricity meter is as follows. When the accumulated power amount is 64 kWh or more, when 310 mA is input, the accumulated amount for one hour is 102.3 W (= 3 x 110 V x 0.310 A), and the amount of power accumulated for one second is 0.002841 Wh (= 102.3 W / 3600 seconds). The amount of power (0.028417 Wh) is expressed as 0.14289 Wh (adjustment constant) x 1 + 0.014128 Wh, at which time 0.014289 Wh / 0.014128 Wh = 1.01 seconds occurs.

이를 종합하면, 전력을 누적하는 량은 매초 1 펄스(0.014289Wh)가 발생하고, 매초 남은 전력량(0.014128Wh)이 누적되어 1.01초마다 2 펄스(0.014289Wh)가 발생된다. 그러므로, 누적량이 64Wh 이상이 된 상태에서는 매초 1 펄스와 1.01 초마다 2 펄스가 누적되는 연산을 행하게 되는 것이다. 따라서, 64kWh 이상인 상태에서 1시간 동안 누적되는 전력량은 참값이 102.3W인 반면에 부동소수점 연산방식에서는 109.3Wh로 되어 6.8％의 과계량을 나타낸다.In sum, the amount of power accumulated is generated by one pulse (0.014289Wh) every second, and the remaining amount of power (0.014128Wh) is accumulated every second, and two pulses (0.014289Wh) are generated every 1.01 seconds. Therefore, when the cumulative amount is 64 Wh or more, one pulse is accumulated every second and two pulses are accumulated every 1.01 seconds. Therefore, the amount of power accumulated for one hour in the state of 64 kWh or more is 102.3W, while the floating point calculation method is 109.3Wh, indicating an overcharge of 6.8%.

또 다른 예로 전자식 전력량계의 부족계량에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 누적 전력량 256kWh 이상일때 160mA가 입력되는 경우, 1시간 누적량 ＝ 3×110V×0.160A ＝ 52.8Wh이고, 1초간 누적되는 전력량 ＝ 52.8W/3600 ＝ 0.01466667Wh이고, 상기 누적된 전력량(0.01466667Wh)은 ＝ 0.14289Wh(조정상수) × 1 ＋ 0.000377667Wh로 표현되고, 이때, 시간은 0.014289Wh/0.000378Wh ＝ 37.8가 발생한다.As another example, the shortage measurement of the electronic electricity meter is as follows. When 160 mA is input when the cumulative power amount is more than 256 kWh, 1 hour cumulative amount = 3 × 110V × 0.160A = 52.8Wh, the cumulative power amount for 5 seconds = 52.8W / 3600 = 0.01466667Wh, and the accumulated power amount (0.01466667Wh) is = 0.14289 Wh (adjustment constant) x 1 + 0.000377667 Wh, at which time 0.014289 Wh / 0.000378 Wh = 37.8 occurs.

이를 종합하면, 전력을 누적하는 량은 매초 1 펄스(0.014289Wh)가 누적 전력량에 가산되며, 매초 남은 전력량(0.000377667Wh)이 누적되어 38초마다 2 펄스가 발생된다. 그러므로 누적량이 256Wh 이상이 된 상태에서는 1 펄스는 누적되지 않으며, 38초마다 2펄스가 누적되는 연산을 행하게 된다. 따라서, 256Wh이상인 상태에서 1시간 동안 누적되는 전력량은 계산값이 52.8W인 반면에 부동 소수점 연산방식에서는 2.87W(계산값의 5.4％)만이 누적되는 결과가 나타난다.In sum, the amount of power accumulated is 1 pulse (0.014289 Wh) every second is added to the accumulated power amount, and the remaining amount of power (0.000377667 Wh) is accumulated every second, generating 2 pulses every 38 seconds. Therefore, in the state where the cumulative amount is 256 Wh or more, one pulse is not accumulated, and an operation of accumulating two pulses every 38 seconds is performed. Accordingly, the amount of power accumulated for one hour in the state of 256Wh or more is 52.8W, whereas only 2.87W (5.4% of the calculated value) is accumulated in the floating-point arithmetic method.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 과계량 및 부족계량의 원인이 되는 오차율을 최소화시켜 정확한 전력량을 산출하는 계량 오차를 최소화하기 위한 방법 및 전자식 전력량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, to provide a method and an electronic power meter for minimizing the metering error to calculate the correct amount of power by minimizing the error rate that causes over- and under-metering The purpose.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징적 구성은 다음과 같다.In order to achieve the object of the present invention as described above, and to perform the characteristic functions of the present invention described below, the characteristic configuration of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계로서, 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, 부동 소수점을 디지털 신호 처리로 처리하여 계량 수치를 획득하는 계량 수치 처리부, 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 계산 수치 처리부, 상기 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정하는 보정치 연산부, 및 상기 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 획득하는 오차 보정 결정부를 포함하는 전자식 전력량계가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an electronic wattmeter to which an algorithm for minimizing weighing error is applied, A / D conversion of three-phase current and voltage obtained through a current and voltage sensor, and processing a floating point by digital signal processing Weighing numerical processing unit for acquiring weighing numerical value, Computational numerical processing unit for acquiring the calculated numerical value calculated according to the time change of binary pulse generated when A / D conversion of three-phase current and voltage acquired through current and voltage sensor, There is provided an electronic power meter including a correction value calculating unit that obtains a difference between the calculated value and the measured value and sets the correction value, and an error correction determining unit that obtains an error correction value by comparing the correction value with the calculated value 0.5%.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법으로서, (a) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, 부동 소수점을 디지털 신호 처리로 처리하여 계량 수치를 획득하는 단계, (b) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 단계, (c) 상기 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정하는 단계, 및 (d) 상기 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 획득하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a method of minimizing the measurement error of the electronic wattmeter, (a) A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current, voltage sensor, and floating-point digital signal processing (B) obtaining a calculated value calculated according to a time variation of a binary pulse generated when A / D conversion of a three-phase current and a voltage obtained through a current and voltage sensor. (C) obtaining a difference between the calculated value and the weighed value and setting the value as a correction value, and (d) obtaining an error correction value by comparing the correction value with 0.5% of the calculated value. do.

상기 (d) 단계는, 상기 보정치가 계산수치의 0.5％ 이내이면, 상기 계량수치를 보정 오차 값으로 하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), if the correction value is within 0.5% of the calculated value, the measured value is set as a correction error value.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 보정치가 계산수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량수치에 보정치를 더하여 부족 계량의 보정 오차 값으로 하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, the correction value is added to the measured value to be a correction error value of insufficient measurement.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 보정치가 계산수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량수치에 보정치를 빼서 과계량의 보정 오차 값으로 하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, the correction value is subtracted from the measured value to be a correction error value of the over-quantity.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 부동소수점 방식을 적용한 계량된 전력계량 수치와 부동소수점 방식을 적용하지 않은 계산된 전력계산 수치를 획득하고, 상기 전력계량 수치와 전력계산 수치의 차 값을 보정 치로 하여 보정 오차 값을 구하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법이 제공된다.Further, according to another embodiment of the present invention, the measured power measurement value applying the floating point method and the calculated power calculation value without applying the floating point method are obtained, and the difference value between the power measurement value and the power calculation value. A method of minimizing the measurement error of the electronic wattmeter, which calculates the correction error value by using the correction value, is provided.

이 외에도, 전술한 상기 방법을 실행하도록 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition to this, a computer readable recording medium for recording a computer program to execute the above-described method may be further provided.

본 발명에 따르면, 계량 수치와 계산 수치 간의 비교를 통해 보정치를 구하 여 과계량 및 부족계량의 원인이 되는 오차율에 반영되어짐으로써 계량 오차를 최소화시켜 정확한 전력량을 산출하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the correction value is obtained through comparison between the measured value and the calculated value, and is reflected in the error rate causing the over- and under-weighted measurement, thereby minimizing the weighing error, thereby obtaining an accurate power amount.

이에 따라, 신 재생에너지를 생산해내는 태양광발전소의 경우에 적용되면 오차 범위 내의 지불 비용 문제로 인한 마찰을 줄여 사용자와 제공자 간의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, when applied to a photovoltaic power plant that produces renewable energy, it is possible to reduce the friction caused by the payment cost problem within the margin of error, thereby improving the reliability between the user and the provider.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiments of the Invention]

전자식 Electronic 전력량계의Electricity meter 구성 Configuration

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계의 구성을 상세히 나타낸 도면이다.1 is a view showing in detail the configuration of an electronic electricity meter according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계(100)는 분산형 전원에 이용되는 전력량계로서, 계량 수치 처리부(110), 계산 수치 처리부(120), 보정치 연산부(130), 오차 보정 결정부(140), 제어부(150), 및 각종 데이터베이스(160, 170) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the electronic wattmeter 100 according to an embodiment of the present invention is a wattmeter used for a distributed power supply, and includes a numerical value processing unit 110, a calculated numerical processing unit 120, and a correction value calculating unit 130. The error correction determiner 140, the controller 150, and various databases 160 and 170 may be included.

본 발명에 따른 계량 수치 처리부(110)는 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, A/D 변환을 통해 획득된 계량 전압, 계량 전류에 대하여 부동 소수점 방식을 수행하는 디지털 신호 처리하여 계량된 계량 수치를 획득하는 기능을 수행한다. 이때, 계량 수치는 디지털 신호 처리에 의해 부동 소수점 방식이 적용되어 처리된 계량 전압, 전류 값의 각 펄스가 시간의 변화에 따라 발생될 경우에 해당 전압, 전류 및 시간을 곱하여 계산 되어진 결과이다.The weighing numerical processing unit 110 according to the present invention A / D converts the three-phase current and the voltage obtained through the current and voltage sensor, and performs a floating point method for the measured voltage and the measured current obtained through the A / D conversion. The digital signal processing is performed to obtain a weighed measurement value. In this case, the weighing value is a result calculated by multiplying the corresponding voltage, current, and time when each pulse of the measured voltage and current value processed by the floating point method is applied by digital signal processing according to the change of time.

본 발명에 따른 계산 수치 처리부(120)는 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 기능을 수행한다. 이때, 계산 수치는 디지털 신호 처리에 의한 부동 소수점을 처리하지 않고 획득된 전압, 전류 및 시간을 곱하여 계산 되어진 결과이다.The calculated numerical processing unit 120 according to the present invention has a function of acquiring a calculated numerical value calculated according to a time variation of a binary pulse generated when A / D conversion of a three-phase current and voltage obtained through a current and a voltage sensor. To perform. At this time, the calculated value is a result calculated by multiplying the voltage, current and time obtained without processing the floating point by the digital signal processing.

본 발명에 따른 보정치 연산부(130)는 계량 수치 처리부(110) 및 계산 수치 처리부(120)에 의해 각각 발생된 계산 수치와 계량 수치의 차를 계산함으로써 상기 차의 값이 계량 오차율을 보정하기 위한 보정 값으로 설정되도록 하는 기능을 수행한다.The correction value calculating unit 130 according to the present invention calculates a difference between the calculated value and the measured value generated by the weighing value processing unit 110 and the calculated value processing unit 120, respectively, to correct the value of the difference to correct the weighing error rate. Function to set the value.

본 발명에 따른 오차 보정 결정부(140)는 설정된 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 계량 오차율이 최소화된 오차 보정 값을 획득하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명의 오차 보정 결정부(140)는 보정치가 계산수치의 0.5％ 이내이면, 계량 오차율이 적은 것으로 간주하여 계량수치를 보정 오차 값으로 하여 획득될 수 있고, 보정치가 계산수치의 0.5％ 이상이면, 계량 오차율이 큰 것으로 간주하여 계량 수치에 보정치를 더하여, 이 결과를 부족계량의 보정 오차 값으로 하여 획득될 수 있는 것이다. 또는, 계량 수치에 보정치를 빼서 과계량의 보정 오차 값으로 획득될 수 있다.The error correction determiner 140 according to the present invention performs a function of obtaining an error correction value with a minimum measurement error rate through comparison between the set correction value and the calculated value 0.5%. That is, the error correction determining unit 140 of the present invention can be obtained by considering the weighing error rate as a correction error value if the correction value is within 0.5% of the calculated value, and the correction value is 0.5% of the calculated value. If it is above, it is considered that the weighing error rate is large, and the correction value is added to the weighing value, and this result can be obtained by using the correction error value of the short weighing. Alternatively, the correction value may be obtained by subtracting the correction value from the measurement value as a correction error value of the over-quantity.

본 발명에 따른 제어부(150)는 계량 수치 처리부(110), 계산 수치 처리부(120), 보정치 연산부(130), 오차 보정 결정부(140), 및 각종 데이터베이스(160, 170) 간의 데이터 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명의 제어부(180)는 각 구성 요소 간에 송,수신되는 신호를 제어함으로써, 계량 수치 처리부(110), 계산 수치 처리부(120), 보정치 연산부(130) 및 오차 보정 결정부(140)가 각각 고유의 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.The controller 150 according to the present invention controls the data flow between the weighing numerical processing unit 110, the calculated numerical processing unit 120, the correction value calculating unit 130, the error correction determining unit 140, and various databases 160 and 170. It performs the function. That is, the controller 180 of the present invention controls the signals transmitted and received between each component, so that the weighing numerical processing unit 110, the calculated numerical processing unit 120, the correction value calculating unit 130 and the error correction determining unit 140 Will be able to perform their own functions.

마지막으로, 본 발명에 따른 계량/계산 수치 정보 데이터베이스(160)는 획득된 계량 수치와 계산 수치의 정보를 저장하고, 보정 정보 데이터 베이스(170)는 획득된 보정치 정보와 오차 보정 값 정보를 저장하는 기능을 수행하며, 각 구성요소가 필요시 상기 데이터베이스(160, 170)을 인덱스 하여 참조 되어지도록 하는 기능을 수행한다.Finally, the weighing / calculating numerical value information database 160 according to the present invention stores the information of the obtained weighing value and the calculated value, and the correction information database 170 stores the obtained correction value information and the error correction value information. It performs a function, and if necessary, the component indexes the databases 160 and 170 to be referred to.

이와 같은 계량/계산 수치 정보 데이터베이스(160) 및 보정 정보 데이터베이스(170)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 파일 시스템에 기반한 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스도 포함하여 지칭하며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스에 포함될 수 있다.The weighing / calculating numerical information database 160 and the correction information database 170 are concepts including a computer-readable recording medium, and a broad meaning database including data recording based on a file system as well as a consultation database. Also included is a reference, and even a simple set of logs can be included in the database according to the present invention if it can retrieve the data by searching it.

계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 Electronic with algorithms to minimize weighing errors 전력량계Power meter

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an electronic wattmeter to which an algorithm for minimizing weighing error is applied according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계는 전류 센서(200), 전압 센서(210), A/D 컨버터(220, 250), DSP(230), 주 계산장치(240)(250) 및 보조계산장치(260) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, an electronic wattmeter to which an algorithm for minimizing weighing error according to an embodiment of the present invention is applied includes a current sensor 200, a voltage sensor 210, an A / D converter 220, 250, and a DSP. 230, the main calculator 240, 250, and the sub-calculator 260 may be included.

3상 AC 라인으로 전원 공급장치에서 전압 및 전류가 공급될 경우, 전류 센서(200)는 전류를 측정하고, 전압 센서(210)는 전압을 측정하여 출력하는 역할을 한다. A/D 컨버터(220, 250)는 입력된 전류 및 전압에 시간을 곱한 값에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 역할을 한다. DSP(230)는 디지털 신호로 변화된 이진 펄스에 대하여 부동 소수점 연산을 고속으로 처리하는 역할을 한다. DSP(230)와 연결되는 주 계산 장치(240)는 부동 소수점을 처리하여 계량된 전류 및 전압에 시간을 곱하여 계량 수치를 계산하여 저장하는 역할을 한다.When voltage and current are supplied from a power supply to a three-phase AC line, the current sensor 200 measures a current, and the voltage sensor 210 measures and outputs a voltage. The A / D converters 220 and 250 serve to convert an analog signal with respect to a value obtained by multiplying the input current and voltage into a digital signal and output the digital signal. The DSP 230 processes floating point operations at high speed with respect to binary pulses converted into digital signals. The main computing device 240 connected to the DSP 230 processes floating point to multiply the measured current and voltage by time to calculate and store the measured numerical value.

보조 계산 장치(260)는 A/D 컨버터에 의해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변화된 이진 펄스에 대하여 부동 소수점을 처리하지 않은 계산된 전류 및 전압에 시간을 곱하여 계산 수치를 연산하는 역할을 한다. 여기서, 설명된 계량 수치 및 계산 수치는 시간의 변화에 따라 펄스(계산 전류, 전압)가 누적되어 연산을 수행한 결과의 값이나, 부동 소수점 연산을 수행 여부에 따라 달라진 값이다.The auxiliary calculating device 260 calculates a calculated value by multiplying the calculated current and voltage which does not process the floating point by time for the binary pulse changed from the analog signal to the digital signal by the A / D converter. Here, the described measured value and the calculated value are values of a result of performing a calculation by accumulating pulses (calculated current, voltage) according to a change in time, or a value changed depending on whether a floating point operation is performed.

따라서, 주 계산 장치(240)는 보조 계산 장치(260)로부터 계산된 계산 수치를 전송받아 저장된 계량 수치와의 비교를 하게 되는데, 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정되도록 하여, 상기 보정치와 계산수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 연산하는 역할을 한다. 이때, 연산된 오차 보정 값은 보정치가 계산수치의 0.5％ 이내이면, 계량 오차율이 작은 것으로 간주하여 계량수치 자체가 이에 해당될 수 있고, 보정치가 계산수치의 0.5％ 이상이면, 계량 오차율이 큰 것으로 간주하여 계량수치에 보정치를 더함으로써 결정될 수 있다. 여기서, 부족계량일 경우에는 계량수치에 보정치가 더해지지만, 과계량일 경우에는 보정치가 -값을 갖기 때문에 계량 수치에 보정치가 빼진 결과가 오차 보정 값으로 되는 것이다.Accordingly, the main calculation device 240 receives the calculated calculation value from the auxiliary calculation device 260 and compares the stored calculation value with the stored weighing value. Calculates the error correction value by comparing between and 0.5% of the calculated value. In this case, the calculated error correction value may be regarded as a small weighing error rate if the correction value is within 0.5% of the calculated value, and the weighing value itself may correspond thereto. If the corrected value is 0.5% or more of the calculated value, the weighing error rate is large. Can be determined by adding a correction to the weighing value. In the case of under-measurement, the correction value is added to the measurement value, but in the case of over-measurement, since the correction value has a negative value, the result of subtracting the correction value from the measurement value becomes an error correction value.

전력량계의Electricity meter 계량 오차를 최소화하는 방법의 예 Examples of how to minimize weighing errors

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of minimizing a measurement error of an electronic wattmeter according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화 하기 위한 방법은 부동소수점 방식으로 연산한 전압, 전류 계량치를 핍업(pick up) 하여(300) 계량된 전력계량수치(계량수치)를 획득하여 저장한다(310). 다음으로, 부동 소수점 방식을 적용하지 않고 획득된 계량전압과 계량전류에 시간을 곱함으로써 전력계산수치(계산수치)가 획득되어 저장될 수 있다(320, 330). 이때, 전력계량수치와 전력계산수치는 시간의 변화에 따라 펄스(계산 전류, 전압)가 누적되어 연산을 수행한 결과의 값이나, 부동 소수점 연산을 수행 여부에 따라 달라진 값이다.As shown in FIG. 3, the method for minimizing the measurement error of the electronic watt hour meter according to an embodiment of the present invention may be performed by picking up a voltage and current meter calculated in a floating point method (300). The measurement value (measurement value) is obtained and stored (310). Next, a power calculation value (calculation value) may be obtained and stored by multiplying the measured voltage and the measured current obtained without applying the floating point method (320, 330). At this time, the power measurement value and the power calculation value is a value of a result of performing a calculation by accumulating pulses (calculated current, voltage) according to a change in time, or a value changed depending on whether a floating point operation is performed.

다음으로, 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하기 위한 방법은 전력계량 수치와 전력계산 수치의 차이 값을 연산함으로써 보정수치(보정치) 계산이 이루어질 수 있다(340). 이후에 계량수치와 계산수치를 비교하여(350) 계량수치가 계산수치의 0.5％보다 작거나 같을 경우에는 보정 수치를 적용하여 보정 오차 값을 구할 수 있다(370). 그렇지 않을 경우에는 계량수치를 적용하여 보정 오차 값을 구할 수 있다(360). 보정 수치를 적용하는 경우는 부족계량시 계량수치에 보정치가 더해져서 적용되고, 과계량시 보정치가 -값을 갖기 때문에 계량 수치에 보정치가 빼진 결과가 적용될 수 있다. 계량수치를 적용하는 경우는 계량 오차율이 매우 작은 것으로 간주하여 계량 수치 자체가 보정 오차 값이 된다.Next, in the method for minimizing the measurement error of the electronic electricity meter, a correction value (correction value) may be calculated by calculating a difference value between the power measurement value and the power calculation value (340). Thereafter, by comparing the weighing value with the calculated value (350), if the weighing value is less than or equal to 0.5% of the calculated value, a correction error value may be obtained by applying the correction value (370). Otherwise, the correction error value can be obtained by applying the measurement value (360). In the case of applying the correction value, the correction value is added to the measurement value during the under measurement, and the correction value is subtracted from the measurement value because the correction value has a negative value during the over measurement. In the case of applying the weighing value, the weighing error rate is regarded as very small, and the weighing value itself becomes the correction error value.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 계량 오차를 줄이는 보정 오차 값을 구하는 알고리즘을 통하여 과계량 및 부족계량의 원인이 되는 오차율을 줄 일수 있어 정확한 전력량을 산출할 수 있게 된다.As described above, the method according to an embodiment of the present invention can reduce the error rate causing the over- and under-measurement through an algorithm for obtaining a correction error value for reducing the measurement error, thereby calculating the correct amount of power.

이하에서는, 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화 하기 위한 방법에 대한 알고리즘을 실제 적용하여 계량 수치와 계산 수치 간의 비교를 통해 계량오차율이 최소화되는 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example in which the measurement error rate is minimized by comparing the measured value with the calculated value by actually applying an algorithm for a method for minimizing the weighing error of the electronic watt-hour meter will be described.

계량 오차율이 Weighing error rate 감소되는Reduced 예 Yes

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량 오차율이 감소 되도록 하는 실제 알고리즘을 적용하여 획득된 결과를 표와 그래프로 나타낸 도면이다.4 to 6 are tables and graphs showing the results obtained by applying an actual algorithm to reduce the weighing error rate according to an embodiment of the present invention.

도 4는 780mA 정 출력시, 전자식 전력량계에 의해 펄스의 시간 변화에 따른 계량 수치와 계산 수치, 보정치 값이 계산된 결과를 보여준다. 도 5는 보정치 적용전의 도 4의 시간 변화에 따른 계량치(계량수치)와 계산치(계산수치)를 그래프로 표시한 것을 보여준다. 이때, 780mA 정 출력시에는 1.01 sec 동안에 발생되는 1펄스는 누적되지 않아 연산되지 않기 때문에 그래프에 표시되지 않는다. 도 6은 과계량일 경우에 보정치를 적용한 경우의 그래프로서, 계량치에 보정치를 뺀 결과에 의해 계량치와 계산치가 거의 일치되어짐으로써, 과계량시에 계량 오차율이 최소화되어짐을 그래프를 통해 쉽게 확인할 수 있다.4 shows the result of calculating the measured value, the calculated value, and the correction value according to the time change of the pulse by the electronic power meter at 780 mA constant output. FIG. 5 is a graph showing a measurement value (measurement value) and a calculated value (calculated value) according to the time change of FIG. 4 before applying the correction value. At this time, 1 pulse generated during 1.01 sec at 780mA constant output is not accumulated and is not displayed on the graph. FIG. 6 is a graph in which a correction value is applied in the case of over-measurement, and the measurement value is almost coincided by the result of subtracting the correction value from the measurement value, thereby easily confirming through the graph that the weighing error rate is minimized during over-measurement. Can be.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가 능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer components, and may be recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계의 구성을 상세히 나타낸 도면이다.1 is a view showing in detail the configuration of an electronic electricity meter according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an electronic wattmeter to which an algorithm for minimizing weighing error is applied according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of minimizing a measurement error of an electronic wattmeter according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량 오차율이 감소 되도록 하는 실제 알고리즘을 적용하여 획득된 결과를 표와 그래프로 나타낸 도면이다.4 to 6 are tables and graphs showing the results obtained by applying an actual algorithm to reduce the weighing error rate according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 전자식 전력량계 110 : 계량 수치 처리부100: electronic power meter 110: weighing numerical processing unit

120 : 계산 수치 처리부 130 : 보정치 연산부120: calculated numerical processing unit 130: correction value calculation unit

140 : 오차 보정 결정부 150 : 제어부140: error correction determining unit 150: control unit

160 : 계량/계산 정보 DB 170 : 보정 정보 DB160: weighing / calculation information DB 170: correction information DB

Claims (12)

전자식 전력량계에 있어서,In the electronic electricity meter, 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, 부동 소수점을 디지털 신호 처리로 처리하여 계량 수치를 획득하는 계량 수치 처리부,Weighing numerical processing unit for A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current, voltage sensor, and processing the floating point by digital signal processing to obtain a weighing value, 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 계산 수치 처리부,Calculation value processing unit for obtaining a calculated value calculated according to the binary pulse generated when the A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current, voltage sensor according to the time change, 상기 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정하는 보정치 연산부, 및A correction value calculating unit which obtains a difference between the calculated value and the measured value and sets the correction value; 상기 보정치와 계산 수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 획득하는 오차 보정 결정부An error correction determining unit obtaining an error correction value by comparing the correction value with 0.5% of a calculated value 를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계.Electronic wattmeter to which the algorithm to minimize the measurement error, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오차 보정 결정부는,The error correction determiner, 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이내이면, 상기 계량 수치를 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계.And when the correction value is within 0.5% of the calculated value, the weighing value is an error correction value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오차 보정 결정부는,The error correction determiner, 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량 수치에 보정치를 더하여 부족 계량의 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계.And if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, the correction value is added to the weighed value to be an error correction value of insufficient weighing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오차 보정 결정부는,The error correction determiner, 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량 수치에 보정치를 빼서 과계량의 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 계량 오차를 최소화하는 알고리즘이 적용된 전자식 전력량계.And if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, subtracting the correction value to the measured value to set an error correction value of the over-measurement. (a) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환하고, 부동 소수점을 디지털 신호 처리로 처리하여 계량 수치를 획득하는 단계,(a) A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current and voltage sensors, and processing floating point by digital signal processing to obtain a weighing value; (b) 전류, 전압 센서를 통해 획득된 3상 전류 및 전압을 A/D 변환할 경우에 발생된 이진 펄스를 시간 변화에 따라 계산된 계산 수치를 획득하는 단계,(b) obtaining a calculated value calculated according to a time variation of a binary pulse generated when A / D conversion of the three-phase current and voltage obtained through the current and voltage sensors; (c) 상기 계산 수치와 계량 수치의 차를 구하여 보정치로 설정하는 단계, 및(c) obtaining a difference between the calculated value and the measured value and setting the correction value; and (d) 상기 보정치와 계산 수치의 0.5％ 간의 비교를 통해 오차 보정 값을 획득하는 단계(d) obtaining an error correction value by comparing between the correction value and 0.5% of the calculated value 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법.Method for minimizing the measurement error of the electronic watt-hour meter comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (d) 단계는,In step (d), 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이내이면, 상기 계량 수치를 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법.And when the correction value is within 0.5% of the calculated value, setting the measured value as an error correction value. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (d) 단계는,In step (d), 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량 수치에 보정치를 더하여 부족 계량의 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법.And if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, adding the correction value to the measured value to make an error correction value for under-measurement. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (d) 단계는,In step (d), 상기 보정치가 계산 수치의 0.5％ 이상이면, 상기 계량 수치에 보정치를 빼서 과계량의 오차 보정 값으로 하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량계의 계량 오차를 최소화하는 방법.And if the correction value is 0.5% or more of the calculated value, subtracting the correction value from the measured value to set an error correction value of the over-measurement. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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