KR101179119B1 - Apparatus and method for metering discrete signals - Google Patents

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KR101179119B1
KR101179119B1 KR1020110099346A KR20110099346A KR101179119B1 KR 101179119 B1 KR101179119 B1 KR 101179119B1 KR 1020110099346 A KR1020110099346 A KR 1020110099346A KR 20110099346 A KR20110099346 A KR 20110099346A KR 101179119 B1 KR101179119 B1 KR 101179119B1
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신동열
박창호
정영범
김석곤
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한국전력공사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for measuring discrete signals and a method thereof are provided to precisely measure the discrete signals by automatically controlling the interval of a measurement size according to signal size when a continuous signal is changed into the discrete signal. CONSTITUTION: An A/D converter(140) comprises a measurement size interval setting part(141) and a hardware resolving power part(142). An input unit(110) inputs information including a metering method and a metering kind which is necessary for measurement information. A second MOF(Metering Out Fit) output signal part(120) determines a second MOF output signal by a PT ratio and a CT ratio based on the information inputted through the input unit. A second MOF output signal measurement range setting part(130) sets the measurement range of the second MOF output signal according to a kind of hardware.

Description

이산 신호 계량 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR METERING DISCRETE SIGNALS}Discrete signal metering method and apparatus {APPARATUS AND METHOD FOR METERING DISCRETE SIGNALS}

본 발명은 이산 신호 계량 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압 및 전류의 연속 신호를 이산 신호로 변환하여 측정 할 때, 측정 신호의 크기에 따라 계량 오차를 최소화하는 고정밀 이산 신호 계량 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for measuring discrete signals, and more particularly, to a method for measuring high precision discrete signals that minimizes measurement errors according to the magnitude of a measurement signal when measuring by converting a continuous signal of voltage and current into a discrete signal, and Relates to a device.

계량 장치의 정밀도는 연속 신호(아나로그)와 이산 신호(디지털)에 의해 결정된다. 전력 계통에서 계기용 변성기(Metering Out Fit, 이하 MOF라 칭함)를 설치하여 1차측 22.9kV 고전압을 2차측 110V로 변환하고, 1차 대전류을 2차 5A이하 소전류로 변환하여 전력량계, 보호 계전기 등의 연속 신호로 사용하고 있으며, 이산 신호는 전력량계, 보호 계전기 등 기기 내부 전자 회로 장치에서 연속 신호를 이산 신호로 변환하여 측정한다.The precision of the metering device is determined by the continuous signal (analog) and the discrete signal (digital). In the power system, the instrument transformer (Metering Out Fit, hereinafter referred to as MOF) is installed to convert the 22.9kV high voltage on the primary side to 110V on the secondary side, and to convert the primary large current to small currents below the secondary 5A, such as power meters and protection relays. It is used as a continuous signal, and the discrete signal is measured by converting the continuous signal into a discrete signal in an internal electronic circuit device such as a power meter and a protection relay.

전력량계의 계량 오차를 예를 들어 설명하면, 발전 고객은 수전 전력과 발전 전력의 조류 방향이 다르기 때문에 수전용 계량기와 발전용 계량기를 각각 부설하여 측정하고 있다.Taking the measurement error of the electricity meter as an example, the power generation customer installs and measures the power receiving meter and the power generation meter because the flow direction of the receiving power and the generating power are different.

수전용 계량기는 변압기 손실과 소내 부하를 측정하고 발전용 계량기는 발전 부하를 측정한다.Power meters measure transformer losses and on-site loads, while power meters measure power loads.

수전용과 발전용 계량기는 동일 선로에 직렬로 2대의 계량기로 동일한 MOF의 배율로 사용하며, MOF 비율은 고객측 변압기의 설비 용량 또는 송,수전 계약 용량에 의해 결정된다.Power reception and power generation meters are used in the same line with two meters in series with the same MOF, and the MOF ratio is determined by the customer's transformer capacity or the transmission and reception contract capacity.

따라서, 동일한 MOF 배율을 사용하는 수전용 전력량계와 발전용 전력량계는 무부하 시 변압기 손실 전력과 발전 시 전력의 차이로 인해서 미발전시 수전용 계량기는 계량 오차가 발생된다.Therefore, the receiving power meter and the generating power meter using the same MOF magnification have a metering error in the unpowered meter due to the difference between the transformer loss power at no load and the power at power generation.

그 이유는, 수전 전력과 발전 전력의 동일한 MOF 배율을 사용하고 있어 연속 신호와 이산 신호에 의해 계량 오차가 발생되며, 이산 신호는 하드웨어 분해 능력 즉, 측정 크기의 간격이 고정되어 있기 때문에 무부하시 상대적으로 계량 오차가 발생된다.The reason is that the same MOF magnification of the receiving power and the generating power is used, so that the weighing error is generated by the continuous signal and the discrete signal, and the discrete signal has a relative resolution at no load because the hardware resolution capability, that is, the interval of the measurement size is fixed. Weighing error occurs.

일반적으로, 하드웨어 분해 능력에 따라 측정 크기의 간격이 좁고, 샘플링의 간격이 짧으면 고성능 계측 장치이며, 측정 크기와 시간의 간격이 작으면 데이터 저장 용량이 큰 고가의 장비 성능이 필요 하다.In general, if the interval between the measurement size is narrow and the sampling interval is short, depending on the hardware resolution capability, the high performance measurement device is required. If the measurement size and time interval are small, expensive equipment performance with large data storage capacity is required.

따라서, 계량 오차를 최소화하기 위해서 일반적으로 산업 현장에서 많이 사용하는 전력량계, 보호 계전기 등은 부하 전류와 같은 측정 신호 변동 시 측정 범위를 자동으로 조절하는 방법이 필요하다.Therefore, in order to minimize weighing errors, power meters, protection relays, and the like, which are commonly used in industrial fields, need a method of automatically adjusting a measuring range when a measurement signal such as a load current changes.

전술한 바와 같이, 발전 고객은 수전 전력과 발전 전력의 전력 크기의 차이가 발생하기 때문에 동일한 MOF 배율로 각각 수전 전력과 발전 전력을 계량할 때, 수전 계량기는 발전 전력에 비해 변압기의 손실 전력만 계량하기 때문에, 무부하 또는 경부하 시 오차 개선에 대한 방안이 필요하다.As mentioned above, the power generation customers measure the received power and the generated power at the same MOF magnification because the power generation difference between the received power and the generated power differs. Therefore, there is a need for a method for improving errors at no load or light load.

또한, 보호 계전기는 선로 고장 시 정상 전류보다 수십 배 많은 전류 또는 정상 전류보다 낮은 전류를 측정해야 하기 때문에 신호 측정 크기의 간격이 고정되어 있다면 이산 신호의 측정 간격만큼 계량 오차가 발생되는 문제점이 있다.In addition, since the protection relay must measure a current several tens more times than the normal current or a current lower than the normal current when the line breaks down, there is a problem in that a measurement error occurs as much as the measurement interval of the discrete signal if the interval of the signal measurement size is fixed.

이에, 한국 공개 특허 제2006-0063829호(활선 상태 변성기용 전류 비오차 시험 방법 및 그 장치)에서는 2차 전류의 계량 오차를 알아내어 변성기의 고장을 찾아내는 방법을 개시하였으나, 이는, 2차 전류의 계량 오차를 알아내는데 그칠뿐, 오차를 개선하는 방안은 전혀 제시하지 못하고 있다.
Accordingly, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0063829 (a current non-error test method and apparatus for live state transformers) discloses a method of detecting a failure of a transformer by finding a measurement error of a secondary current. It is only to find out the weighing error, and has not suggested any way to improve the error.

한국 공개 특허 제2006-0063829호, ‘활선 상태 변성기용 전류 비오차 시험 방법 및 그 장치’Korean Laid-Open Patent No. 2006-0063829, 'Current non-error test method and apparatus for live state transformer'

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 연속 신호를 이산 신호로 측정할 때, 측정 정밀도를 높일 수 있는 고정밀 이산 신호 계량 방법 및 장치를 제공한다.In order to solve the above problems of the prior art, the present invention provides a high precision discrete signal metering method and apparatus capable of increasing the measurement accuracy when measuring a continuous signal as a discrete signal.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 이산 신호 계량 장치는, 하드웨어의 종류에 따라서, 계기용 변성기(Metering Out Fit;MOF) 2차 출력 신호의 측정 범위를 설정하는 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부, 상기 설정된 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값 및 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 이용하여 증폭비(比)를 산출하는 증폭비 산출부, 상기 설정된 측정 범위 및 상기 산출된 증폭비를 이용하여 자동 증폭비를 산출하고, 상기 산출된 자동 증폭비를 출력하는 자동 증폭부, 연속 신호를 이산 신호로 변환하는 A/D 변환부로 입력되는 입력 신호가 미리 정해진 기준 값 이하인 경우, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여 상기 입력 신호의 크기를 증폭하는 입력 배율 조정부 및 상기 설정된 자동 증폭 범위 내에서, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여, 상기 A/D 변환부로부터 출력되는 측정 크기의 간격을 조절하는 출력 배율 조정부를 포함한다.In order to achieve the above object, the discrete signal metering apparatus according to an aspect of the present invention, MOF secondary output for setting the measurement range of the metering Out Fit (MOF) secondary output signal according to the type of hardware A signal measuring range setting unit, an amplification ratio calculating unit for calculating an amplification ratio using a predetermined magnification for each of the MOF secondary output signal value and DC / AC within the set measuring range, the set measuring range and the calculated amplification If the input signal input to the automatic amplification unit for calculating the automatic amplification ratio using the ratio, and outputs the calculated automatic amplification ratio, and the A / D conversion unit for converting the continuous signal into a discrete signal is less than a predetermined reference value, An input magnification adjusting unit for amplifying the magnitude of the input signal based on the output automatic amplification ratio and the output automatic amplification ratio within the set automatic amplification range. And an output magnification adjusting unit for adjusting an interval of the measurement size output from the A / D converter.

본 발명의 일 측면에서, 상기 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부는 상기 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 고려하여, 미리 정해진 범위의 여유도를 가지도록 설정한다.In one aspect of the present invention, the MOF secondary output signal measurement range setting unit sets to have a margin of a predetermined range in consideration of the measurement range of the set MOF secondary output signal.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 증폭비 산출부는 상기 증폭비를 전력량계의 경우 최대 5배, 보호 계전기의 경우 최대 50배로 설정한다.In addition, in one aspect of the present invention, the amplification ratio calculating unit sets the amplification ratio to a maximum of 5 times in the case of a power meter, up to 50 times in the case of a protective relay.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 증폭비 산출부는 상기 MOF 2차 출력 신호 값에 상기 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 상기 증폭비를 산출하되, 상기 직류/교류 별로 미리 정해진 배율은, 직류인 경우 1, 교류인 경우 2이다.In addition, in one aspect of the present invention, the amplification ratio calculator calculates the amplification ratio by multiplying the MOF secondary output signal value by a predetermined magnification for each DC / AC, the predetermined magnification for each DC / AC, DC Is 1 for ac and 2 for ac.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 증폭비 산출부는 상기 산출된 증폭비를 샘플링된 시간에 따라서 재산출한다.Further, in one aspect of the present invention, the amplification ratio calculator recalculates the calculated amplification ratio according to the sampled time.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 자동 증폭부는 상기 2차 출력 신호의 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여 상기 증폭비 값으로 나눔으로써, 부하에 따른 자동 증폭비의 신호를 출력한다.In addition, in one aspect of the present invention, the automatic amplifying unit divides the maximum value of the measurement range of the secondary output signal by the amplification ratio value using a two-terminal division function, thereby dividing the signal of the automatic amplification ratio according to the load. Output

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 자동 증폭부는 상기 출력된 자동 증폭비의 값에 대한 유한 수점의 자릿수를 설정한다.In addition, in one aspect of the present invention, the automatic amplifying unit sets a finite number of digits for the value of the output automatic amplification ratio.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 자동 증폭부는 정상 상태의 부하 전류를 측정하는 계량 장치는 상기 유한 수점의 자릿수를 최대 1로, 과도 상태의 고장 전류를 측정하는 계량 장치는 상기 유한 수점의 자릿수를 최소 1 및 최대 3으로 설정한다.In addition, in one aspect of the present invention, the automatic amplifying unit for measuring the load current in the steady state is a maximum number of digits of the finite number of points, the metering device for measuring the fault current in the transient state of the finite number of digits Set to minimum 1 and maximum 3

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 출력 배율 조정부는 상기 출력되는 측정 크기 간격을 상기 자동 증폭비의 비율로 감쇄시켜 상기 측정 크기 간격에 대한 오차를 보정한다.In addition, in one aspect of the present invention, the output magnification adjusting unit attenuates the output measurement size interval at a ratio of the automatic amplification ratio to correct an error with respect to the measurement size interval.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 이산 신호 계량 방법은 (a) 하드웨어의 종류에 따라서, 계기용 변성기(Metering Out Fit;MOF) 2차 출력 신호의 측정 범위를 설정하는 단계, (b) 상기 설정된 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값에 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 증폭비(比)를 산출하는 단계, (c) 상기 설정된 측정 범위 및 상기 산출된 증폭비를 이용하여 자동 증폭비를 산출하고, 상기 산출된 자동 증폭비를 출력하는 단계, (d) 연속 신호를 이산 신호로 변환 시, 입력 신호가 미리 정해진 기준 값 이하인 경우, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여 상기 입력 신호의 크기를 증폭하는 단계 및 (e) 상기 이산 신호로 변환되어 출력되는 측정 크기 간격을 상기 자동 증폭비의 비율로 감쇄시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the discrete signal metering method according to an aspect of the present invention comprises the steps of (a) setting the measuring range of the metering Out Fit (MOF) secondary output signal according to the type of hardware, (b) multiplying the MOF secondary output signal value within the set measurement range by a predetermined magnification for each DC / AC, and calculating an amplification ratio (c) using the set measurement range and the calculated amplification ratio. Calculating an automatic amplification ratio and outputting the calculated automatic amplification ratio; (d) when the input signal is equal to or less than a predetermined reference value when converting the continuous signal into a discrete signal, Amplifying the magnitude of an input signal, and (e) attenuating a measurement magnitude interval converted into the discrete signal and outputted at a ratio of the automatic amplification ratio.

본 발명의 일 측면에서, 상기 (a) 단계는 상기 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 고려하여, 미리 정해진 범위의 여유도를 가지도록 설정한다.In one aspect of the present invention, step (a) is set to have a margin of a predetermined range in consideration of the measurement range of the set MOF secondary output signal.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 (c) 단계는 상기 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여, 상기 증폭비 값으로 나눔으로써, 상기 자동 증폭비를 산출한다.In addition, in one aspect of the present invention, the step (c) divides the automatic amplification ratio by dividing the maximum value of the measurement range of the MOF secondary output signal by the amplification ratio value using a two-terminal division function. Calculate.

또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 (c) 단계는 상기 산출된 자동 증폭비의 값에 대한 유한 수점의 자릿수를 설정하는 단계를 포함한다.In addition, in one aspect of the present invention, the step (c) includes the step of setting the number of digits of the finite number of the value of the calculated automatic amplification ratio.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 이산 신호 계량 방법 및 장치의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 연속 신호를 이산 신호로 변환할 때, 측정 크기의 간격을 신호의 크기에 따라 자동으로 조절함으로써, 고정밀 이산 신호의 계량이 가능하다.According to one of the problem solving means of the discrete signal metering method and apparatus of the present invention described above, when converting a continuous signal into a discrete signal, by measuring the interval of the measurement size automatically according to the signal size, This is possible.

또한, 낮은 하드웨어의 분해 성능으로도 계량 오차를 줄일 수 있다.In addition, low hardware resolution can reduce weighing errors.

또한, 기존의 전력량계 및 보호 계전기에 내장됨으로써 저렴한 가격으로 고정밀 이산 신호를 측정할 수 있다.It is also integrated into existing power meters and protection relays, allowing high-precision discrete signals to be measured at low cost.

또한, 고속 푸리에 급수(FFT) 변환 시, 차수 별 분해능에 의한 메모리 용량 증가를 억제할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the fast Fourier series (FFT) conversion, there is an advantage that can suppress the increase in memory capacity due to the resolution for each order.

도 1은 수전 설비를 도시한 단선도이다.
도 2는 수전 계량기 및 발전 계량기의 시간대별 전력 측정 그래프이다.
도 3은 이산 신호의 정밀도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산 신호 계량 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산 신호 계량 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a schematic diagram illustrating a power receiving facility.
2 is a graph of power measurement for each time zone of the power receiving meter and the power generation meter.
3 is a graph showing the precision of a discrete signal.
4 is a block diagram illustrating a discrete signal metering apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a discrete signal metering method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

참고로, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘전기적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다.For reference, in the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected' but also 'electrically connected' with another element in between. Also includes.

또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may include other components, not to exclude other components unless specifically stated otherwise.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the practice of the present invention.

도 1은 수전 설비를 도시한 단선도이다.1 is a schematic diagram illustrating a power receiving facility.

고객측 수전 설비는 크게 수전용 설비와 발전용 설비로 구분하며, 발전용 설비는 계기용 변류기(11), 계량 장치(12), 변압기(13), 수전 부하(14), 발전 설비(15)를 포함한다.The customer's power receiving facility is largely divided into a power receiving facility and a power generation facility, and the power generation facility includes an instrument current transformer 11, a metering device 12, a transformer 13, a power receiving load 14, and a power generation facility 15. It includes.

또한, 수전 전력과 발전 전력을 계량하기 위해 수전용 계량기와 발전용 계량기를 더 포함할 수 있다.In addition, the meter may further include a power receiving meter and a power generation meter to measure the received power and the generated power.

또한, 계기용 변성기(Metering Out Fit, 이하 MOF라 칭함)는 내부에 계기용 변압기(PT)와 계기용 변류기(CT)를 포함하며, MOF의 배율은 전압비(PT비)와 전류비(CT비)로 결정된다.In addition, the instrument transformer (Metering Out Fit, hereinafter referred to as MOF) includes an instrument transformer (PT) and an instrument current transformer (CT) therein, and the magnification of the MOF includes a voltage ratio (PT ratio) and a current ratio (CT ratio). Is determined.

도 2는 수전 계량기 및 발전 계량기의 시간대별 전력 측정 그래프이다.2 is a graph of power measurement for each time zone of the power receiving meter and the power generation meter.

도 2에 도시된 그래프는 부하 변동 시 측정 오차에 대한 설명을 위한 예시로써, 태양광 발전 고객의 수전 계량기와 발전 계량기에서 각각 측정한 시간대별 유효 전력 측정 결과이다.The graph shown in FIG. 2 is an example for explaining a measurement error when a load is changed, and is a result of measuring active power for each time measured by a power meter and a power meter of a photovoltaic customer.

발전 계량기는 주간 6시부터 17시까지 발전을 전력을 측정하며, 수전 계량기는 야간 17시~6시까지 발전을 하지 않을 때 변압기의 손실을 측정한다.The power meter measures the power generation from 6 to 17:00 during the day, while the power meter measures the loss of the transformer when the power is not generated from 17:00 to 6 pm at night.

도 2에 도시된 바와 같이, 수전 계량기의 측정된 전력은 3.5Kw 미만이며, 발전 전력은 950kW이다.As shown in FIG. 2, the measured power of the faucet meter is less than 3.5 Kw and the generated power is 950 kW.

문제는 변압기의 용량 또는 계약 전력에 의해 MOF 비율을 설정하고 있기 때문에 미발전 시 수전용 계량기는 고정된 하드웨어의 분해 능력으로 인해 무부하 또는 경부하 시 계량 오차가 발생한다.The problem is that the MOF ratio is set by the capacity of the transformer or by the contracted power, so when receiving unpowered meters the metering error occurs at no load or light load due to the resolution of the fixed hardware.

도 3은 이산 신호의 정밀도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the precision of a discrete signal.

도 3에 도시된 바와 같이, 고정밀 전력량계는 분해 성능이 좋고, 샘플링수가 높다.As shown in Fig. 3, the high precision power meter has a good decomposition performance and a high sampling number.

즉, 측정 크기의 간격(33)이 작고, 측정 시간의 간격(34)이 작으면 정밀도가 높다.That is, when the interval 33 of the measurement size is small and the interval 34 of the measurement time is small, the accuracy is high.

그러나 종래의 모든 측정 장치는 하드웨어의 분해 능력과 샘플링이 고정되어 있어, 고정밀 측정이 필요할 때는 고정밀 하드웨어로 교체하여 사용하였다.However, all the conventional measuring devices have a fixed resolution and sampling capability of the hardware, and when a high precision measurement is required, it is replaced with high precision hardware.

또한 고정밀 측정 장치의 측정 크기와 시간의 간격을 작게 하기 위해서는 계량 장치의 성능이 좋아야 하고, 대용량의 저장 메모리를 필요로 한다.In addition, in order to reduce the measurement size and time interval of the high-precision measuring device, the performance of the weighing device must be good and a large storage memory is required.

특히, 고속 푸리에 방식(FFT) 신호로 변환 시, 차수별로 신호를 분해해서 계산해야 하므로, 메모리 용량은 신호 차수에 따라 급격하게 증가한다.In particular, when converting to a fast Fourier type (FFT) signal, since the signal must be resolved for each order, the memory capacity increases rapidly with the signal order.

이 경우, 측정 크기의 간격을 자동적으로 조절함으로써 최적의 하드웨어 성능으로 고정밀 이산 신호의 측정이 가능할 수 있다.In this case, it is possible to measure high-precision discrete signals with optimal hardware performance by automatically adjusting the intervals of measurement magnitudes.

이에 본 발명은, 신호의 크기 변동에 따라 측정 크기의 간격을 자동 조절함으로써, 동일한 분해 성능의 장치를 이용하여 종래 대비 계량 오차를 획기적으로 줄일 수 있다.Accordingly, the present invention, by automatically adjusting the interval of the measurement size in accordance with the fluctuation of the signal, it is possible to significantly reduce the weighing error compared to the conventional by using the device of the same resolution performance.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산 신호 계량 장치를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a discrete signal metering apparatus according to an embodiment of the present invention.

참고로, 도 4에 도시된 이산 신호 계량 장치는 기존의 전력량계 및 보호 계전기에 내장될 수 있다.For reference, the discrete signal metering apparatus shown in FIG. 4 may be embedded in existing electricity meters and protection relays.

본 발명의 일 실시예에 따른 이산 신호 계량 장치(100)는 입력부(110), MOF 2차 출력 신호부(120), MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130), A/D 변환부(140), 증폭비 산출부(150), 자동 증폭부(160), 입력 배율 조정부(170), 출력 배율 조정부(180), 전력 계산부(190)를 포함한다.Discrete signal metering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is the input unit 110, MOF secondary output signal unit 120, MOF secondary output signal measurement range setting unit 130, A / D conversion unit ( 140, an amplification ratio calculating unit 150, an automatic amplifying unit 160, an input magnification adjusting unit 170, an output magnification adjusting unit 180, and a power calculating unit 190.

여기서, A/D 변환부(140)는 측정 크기 간격 설정부(141) 및 하드웨어 분해 능력부(142)를 포함할 수 있다.Here, the A / D converter 140 may include a measurement size interval setting unit 141 and a hardware resolution capability unit 142.

각 구성 요소를 설명하면, 입력부(110)는 계량 정보에 필요한 계량 방식, 계량 종별 등 필요한 정보를 입력한다.In describing each component, the input unit 110 inputs necessary information such as a weighing method and a weighing type necessary for weighing information.

MOF 2차 출력 신호부(120)는 입력부(110)를 통해 입력된 정보에 기초하여 PT비와 CT비에 의한 MOF 2차 출력 신호(즉, 전압 및 전류)를 결정하여 출력한다.The MOF secondary output signal unit 120 determines and outputs the MOF secondary output signal (ie, voltage and current) based on the PT ratio and the CT ratio based on the information input through the input unit 110.

일반적으로 PT 2차 전압은 110V이고, CT 2차 전류는 5A이다.Typically the PT secondary voltage is 110V and the CT secondary current is 5A.

한편, MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130)는 하드웨어의 종류에 따라서, MOF 2차 출력 신호의 측정 범위(이하, ‘2차 신호 측정 범위’라 칭함)를 설정하며, 부하 특성에 따라 변하는 하드웨어의 2차 신호 측정 범위를 고려하여 1배~100배의 여유도를 가지도록 설정할 수 있다.Meanwhile, the MOF secondary output signal measurement range setting unit 130 sets a measurement range of the MOF secondary output signal (hereinafter referred to as a “secondary signal measurement range”) according to the type of hardware, and according to the load characteristics. It can be set to have 1 to 100 times margin considering the secondary signal measurement range of changing hardware.

참고로, 정상 시에는 CT 2차 전류가 5A이지만, 고장 시 정상 전류의 수 십배 이상의 과전류가 발생하기 때문에, 일반적으로 이산 신호의 측정 범위는 계량기의 경우 2배~5배 정도, 보호 계전기의 경우 20~50배 정도로 하드웨어의 여유도를 설계해야 단락 전류 측정이 가능하다.For reference, CT secondary current is 5A in normal state, but in case of failure, overcurrents of several times more than normal current occur, so the measurement range of discrete signal is generally 2 ~ 5 times in case of meter and protection relay. Designing a margin of hardware of 20 to 50 times allows short-circuit current measurements.

따라서, MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130)의 여유도는 상기한 값으로 한정되지 않으며, 실시예에 따라 다양한 여유도를 적용하여 설계할 수 있다.Therefore, the margin of the MOF secondary output signal measurement range setting unit 130 is not limited to the above values, and may be designed by applying various margins according to an embodiment.

한편, A/D 변환부(140)는 연속 신호를 이산 신호로 변환하며, 측정 크기 간격 설정부(141) 및 하드웨어 분해 능력부(142)를 포함한다.Meanwhile, the A / D converter 140 converts the continuous signal into a discrete signal, and includes a measurement size interval setting unit 141 and a hardware resolution capability unit 142.

여기서, 측정 크기 간격 설정부(141)는 2단자 나눗셈 함수를 이용하여, MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130)로부터 설정된 2차 신호 측정 범위의 최대값에서 하드웨어의 분해 능력을 나눔으로써, 측정 크기 간격을 산출할 수 있다.Here, the measurement size interval setting unit 141 divides the resolution capability of the hardware from the maximum value of the secondary signal measurement range set by the MOF secondary output signal measurement range setting unit 130 by using a 2-terminal division function. The measurement size interval can be calculated.

한편, A/D 변환부(140)의 하드웨어 분해 능력부(142)는 하드웨어의 분해 능력을 산출한다.On the other hand, the hardware resolution capability section 142 of the A / D conversion section 140 calculates the resolution resolution of the hardware.

예를 들어, 210= 1024, 212= 4096, 214= 16384 등과 같이, 하드웨어의 분해 능력은 하드웨어의 성능(bit)에 따라 다르며, 고가 제품의 경우 측정 크기의 간격이 좁다.For example, the resolution of the hardware depends on the hardware's bits (bits), such as 2 10 = 1024, 2 12 = 4096, 2 14 = 16384, and for expensive products, the measurement intervals are narrow.

한편, 증폭비 산출부(150)는 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130)로부터 설정된 2차 신호 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값 및 직류(DC)/교류(AC) 별로 미리 정해진 배율을 이용하여 증폭비(比)를 산출하고 이를 출력한다.On the other hand, the amplification ratio calculation unit 150 is a predetermined magnification for each of the MOF secondary output signal value and the direct current (DC) / AC (AC) within the secondary signal measurement range set by the MOF secondary output signal measurement range setting unit 130 Calculate the amplification ratio (比) using and output it.

즉, 2차 신호 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값에 직류(DC)/교류(AC) 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 증폭비(比)를 산출할 수 있으며, 직류(DC)/교류(AC) 별로 미리 정해진 배율은 AC 신호는 2로, DC 신호는 1로 설정할 수 있다.That is, the amplification ratio can be calculated by multiplying the MOF secondary output signal value within the secondary signal measurement range by a predetermined magnification for each DC / AC, and calculating the DC / AC. For example, the predetermined magnification may be set to 2 for the AC signal and 1 for the DC signal.

예를 들어, 증폭비 산출부(150)는 증폭비의 설정 범위를 1~100배까지 설정할 수 있으며, 전력량계의 경우 2~5배, 보호 계전기의 경우 20~50배로 설정할 수 있다.For example, the amplification ratio calculator 150 may set the setting range of the amplification ratio to 1 to 100 times, and may be set to 2 to 5 times for the wattmeter and 20 to 50 times for the protection relay.

또한, 증폭비 산출부(150)는 산출된 증폭비를 샘플링된 시간에 따라서 재산출 할 수 있으며, 샘플링된 시간은 0~1000ms까지 설정할 수도 있다.In addition, the amplification ratio calculator 150 may recalculate the calculated amplification ratio according to the sampled time, and the sampled time may be set to 0 to 1000 ms.

한편, 자동 증폭부(160)는 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부(130)로부터 설정된, 하드웨어의 종류에 따른 2차 신호 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여, 증폭비 산출부(150)에서 산출된 증폭비 값으로 나눔으로써, 부하에 따른 자동 증폭비를 산출하고, 산출된 자동 증폭비에 대한 신호를 출력할 수 있다.On the other hand, the automatic amplification unit 160 calculates the amplification ratio by using a two-terminal division function for the maximum value of the secondary signal measuring range according to the type of hardware set by the MOF secondary output signal measuring range setting unit 130. By dividing by the amplification ratio value calculated in the unit 150, it is possible to calculate the automatic amplification ratio according to the load, and output a signal for the calculated automatic amplification ratio.

또한, 자동 증폭부(160)는 자동 증폭비의 값에 대하여 유한 수점의 자릿수를 결정할 수 있으며, 정상 상태의 부하 전류를 측정하는 계량 장치는 자릿수를 0~1로, 과도 상태의 고장 전류를 측정하는 계량 장치는 자릿수를 1~3으로 설정할 수 있다.In addition, the automatic amplification unit 160 may determine the number of digits of the finite number with respect to the value of the automatic amplification ratio, the metering device for measuring the load current in the steady state measures the number of digits from 0 to 1, the fault current in the transient state The metering device can be set to 1 to 3 digits.

참고로, 하드웨어의 종류에 따른 2차 신호 측정 범위의 최대값과 증폭비 산출부(150)에서 산출된 증폭비 값은 RMS(Root Mean Square)로 나타낼 수 있다.For reference, the maximum value of the secondary signal measurement range according to the type of hardware and the amplification ratio value calculated by the amplification ratio calculator 150 may be represented by a root mean square (RMS).

한편, 입력 배율 조정부(170)는 A/D 변환부(140)로 입력되는 신호가 미리 정해진 기준 값 이하이면, 자동 증폭부(160)로부터 출력된 자동 증폭비에 기초하여 A/D 변환부(140)로 입력되는 신호의 크기를 증폭시킨다.Meanwhile, if the signal input to the A / D converter 140 is equal to or less than a predetermined reference value, the input magnification adjusting unit 170 may adjust the A / D converter based on the automatic amplification ratio output from the automatic amplifier 160. 140 amplifies the magnitude of the input signal.

이와 함께 출력 배율 조정부(180)는, A/D 변환부(140)로부터 출력되는 출력 값(측정 크기 간격)을 자동 증폭부(160)로부터 출력된 자동 증폭비만큼 감쇄시켜 계량 오차를 보정할 수 있다.In addition, the output magnification adjusting unit 180 may correct the weighing error by attenuating the output value (measurement size interval) output from the A / D converter 140 by the automatic amplification ratio output from the automatic amplifying unit 160. have.

참고로, 본 발명의 이산 신호 계량 장치(100)는 자동 증폭부(160)로부터 출력되는 증폭비에 따라서, 다양한 형태의 시스템을 구성할 수 있다.For reference, the discrete signal metering apparatus 100 of the present invention may configure various types of systems according to the amplification ratio output from the automatic amplifier 160.

예를 들어, 입력 배율 조정부(170)는 측정 구간을 저항의 배율에 따라서 1~1000배 무부하 측정 구간, 0.1~100배 부하 전류 측정 구간 및 0.01~10배 고장 전류 측정 구간으로 3등분하여 측정할 수도 있다.For example, the input magnification adjusting unit 170 divides the measurement section into three equal parts into 1 to 1000 times no-load measurement section, 0.1 to 100 times load current measurement section, and 0.01 to 10 times fault current measurement section according to the resistance magnification. It may be.

한편, 전력 계산부(190)는 출력 배율 조정부(180)로부터 출력된 이산 신호를 이용하여 유효 전력과 무효 전력을 산출하고, 이를 디스플레이 장치(미도시)를 통해 출력하도록 할 수 있다.Meanwhile, the power calculator 190 may calculate the active power and the reactive power by using the discrete signal output from the output magnification adjusting unit 180, and output the same through a display device (not shown).

참고로, 종래의 측정 크기 간격 산출 방법에 대하여 설명면, 종래의 측정 크기 간격 산출 방법은 하드웨어의 분해 능력에 의해 측정 크기 간격이 고정되어 있었다.For reference, the conventional measurement size interval calculation method is described. In the conventional measurement size interval calculation method, the measurement size interval is fixed by the resolution capability of the hardware.

따라서, 측정 크기의 간격이 MOF 2차 출력 신호의 크기와 관계 없이 일정하기 때문에, 하드웨어의 측정 범위에서 상대적으로 벗어난 신호, 즉, 무부하 또는 경부하 시에는 정상 부하 신호에 비해 계량 오차가 발생하는 문제가 있었다.Therefore, since the measurement interval is constant regardless of the magnitude of the MOF secondary output signal, weighing error occurs when the signal is relatively out of the measurement range of the hardware, that is, at no load or light load, compared to the normal load signal. There was.

특히, 발전 고객은 수전 전력과 발전 전력을 별도의 계량기로 계량해야 하기 때문에 수전 계량기는 변압기의 손실 또는 소내 전력만 계량하게 되므로, 무부하 또는 경부하 시 오차 개선에 대한 방안이 필요하다.In particular, power generation customers need to meter power and power separately, so the power meter only measures the loss of transformers or on-site power. Therefore, there is a need for a method for improving errors at no load or light load.

예를 들어, 도 2와 같이 1000kW 태양광 발전 고객이 PT비 13200/110V, CT비 30/5A이고, 계량 장치의 하드웨어 분해 능력이 12bit라고 가정하면, 발전 부하와 무부하 시 수전 부하에 대한 오차를 계산할 수 있다.For example, assuming that a 1000 kW photovoltaic customer has a PT ratio of 13200 / 110V, a CT ratio of 30 / 5A, and a hardware resolution of the weighing device is 12 bits, the error between the generation load and the faucet load at no load is shown. Can be calculated

6시~17시까지 태양광 발전 시 발전 계량기의 순시 전력이 950kW인 경우를 전류로 환산하면 950/(22.9*1.732*0.9)=26.6A이고, 2차 전류로 환산하면 26.6*5/30= 4.43A의 연속 신호가 출력된다.If the instantaneous power of the power generation meter is 950kW during solar power generation from 6 o'clock to 17 o'clock, it is 950 / (22.9 * 1.732 * 0.9) = 26.6A, and 26.6 * 5/30 = 4.43A continuous signal is output.

일반적으로, CT 2차 정격 전류가 5A이므로 이산 신호의 측정 범위는 순시 최대값은 5A*1.2=6A이고, 교류 전류는 +6A, -6A로 교번하기 때문에, DC 전압에 비해 2배의 측정 범위가 발생된다.In general, since the CT secondary rated current is 5A, the measurement range of the discrete signal is 5A * 1.2 = 6A for the instantaneous maximum value, and the alternating current alternates between + 6A and -6A, which is twice the measurement range of DC voltage. Is generated.

또한, 이산 신호에 대한 하드웨어 측정의 범위는 6*2배(교류)*2배(여유도)=24A가 되며, 측정 크기의 간격은 24/(212)=5.85mA간격으로 측정되므로, 5.85mA*22.9*1.732*0.9=209W 미만은 측정이 불가하고, 측정 오차는 (5.85mA*100)/4.43A=0.132%로 규정치 1.0%이하로 양호하다.In addition, the hardware measurement range for discrete signals is 6 * 2 times (AC) * 2 times (freedom) = 24A, and the measurement size interval is measured at intervals of 24 / (212) = 5.85mA, so 5.85mA Measurements less than 22.9 * 1.732 * 0.9 = 209W cannot be measured, and the measurement error is (5.85mA * 100) /4.43A=0.132%, which is good under 1.0%.

그러나 17시~6시까지 미발전시 수전 계량기는 변압기의 손실만 계량하기 때문에 계량 오차를 계산하면 아래와 같다.However, when the unpowered faucet meter only measures the loss of the transformer when it is undeveloped from 17 o'clock to 6 o'clock, the measurement error is calculated as follows.

즉, 수전 계량기의 변압기 손실 3.5kW를 전류로 환산하면 3.5/(22.9*1.732*0.9)=0.098A이고, 2차 전류로 환산하면 0.098*5/30=16.3mA가 된다.In other words, 3.5 kW of transformer loss of a power receiving meter is converted into current, and 3.5 / (22.9 * 1.732 * 0.9) = 0.098A, and 0.098 * 5/30 = 16.3mA when converted to secondary current.

따라서 무부하 시 변압기 손실에 대한 측정 오차는 (5.85mA*100)/16.3mA =35.88%가 되어 규정치를 벗어나게 되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the measurement error of transformer loss at no load becomes (5.85mA * 100) /16.3mA = 35.88%, which is out of the specified value.

이에 본 발명에서는, 전술한 바와 같은 종래의 문제점(측정 크기 간격의 오차)을 해소하기 위해, A/D 변환부(140)의 입력 저항의 배율을 조절하는 입력 배율 조정부(170)와 A/D 변환부(140)의 출력 배율을 조절하는 출력 배율 조정부(180)를 통해, MOF 2차 출력 신호의 크기에 따라 측정 크기의 간격을 자동으로 조절할 수 있다.Accordingly, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problems (errors in measurement size intervals), the input magnification adjusting unit 170 and the A / D for adjusting the magnification of the input resistance of the A / D converter 140 are provided. Through the output magnification adjusting unit 180 that adjusts the output magnification of the converter 140, the interval of the measurement size may be automatically adjusted according to the magnitude of the MOF secondary output signal.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 무부하 시 변압기의 손실 전력 3.5kW에 대한 MOF 2차 CT 전류가 0.098A인 경우, 상기한 바와 같은 종래의 방법을 이용한 측정 크기의 간격과, 전술한 본 발명에 따른 측정 크기의 간격 산출 결과를 비교해보면,On the other hand, as shown in Figure 2, when the MOF secondary CT current for the loss power 3.5kW of the transformer at no load is 0.098A, the interval of the measurement size using the conventional method as described above, and the present invention described above If you compare the result of calculating the interval of the measurement size according to

[수학식 1][Equation 1]

?

Figure 112011076414974-pat00001
?
Figure 112011076414974-pat00001

(하드웨어 최대 측정 크기(즉, 2차 신호 측정 범위의 최대값) 24A = 5×1.2×2(교류)×2배, 하드웨어 분해 능력=212 일 때)
(Hardware maximum measurement size (i.e., maximum value of secondary signal measurement range) 24A = 5 × 1.2 × 2 (AC) × 2 times, hardware resolution = 2 12 )

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112011076414974-pat00002
Figure 112011076414974-pat00002

(하드웨어 최대 측정 크기(즉, 2차 신호 측정 범위의 최대값) 24A=5×1.2×2(교류)×2배, 하드웨어 분해 능력=212, 자동 증폭비=24/(16.3mA×1.2×2×4)=153 일 때)(Hardware maximum measurement size (i.e., maximum value of secondary signal measurement range) 24A = 5 × 1.2 × 2 (AC) × 2 times, hardware resolution = 2 12 , auto amplification ratio = 24 / (16.3mA × 1.2 × 2 × 4) = 153

즉, 본 발명의 출력 배율 조정부(180)는, A/D 변환부(140)로부터 출력되는 출력 값인 측정 크기의 간격에 대하여 자동 증폭부(160)로부터 출력된 증폭비(153)만큼 감쇄시켜 계량 오차를 보정할 수 있다.That is, the output magnification adjusting unit 180 of the present invention attenuates and weighs the amplification ratio 153 output from the automatic amplifying unit 160 with respect to the interval of the measurement size, which is an output value output from the A / D converter 140. The error can be corrected.

결국, 종래에는 5.85mA, 209W간격으로 이산 신호를 측정하던 것을, 본 발명에 의한 방식에서는 0.038mA, 1.36W간격으로 측정할 수 있으므로 성능이 획기적으로 개선되었음을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the conventional measurement of discrete signals at 5.85 mA and 209 W intervals can be measured at 0.038 mA and 1.36 W intervals according to the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산 신호 계량 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a discrete signal metering method according to an embodiment of the present invention.

참고로, 도 5에 도시된 이산 신호 계량 방법은 도 4에 도시된 이산 신호 계량 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다.For reference, the discrete signal metering method illustrated in FIG. 5 may be performed by the discrete signal metering apparatus 100 illustrated in FIG. 4.

먼저, 이산 신호 계량 장치(100)는 하드웨어의 종류에 따라서, MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 설정한다(S501).First, the discrete signal metering apparatus 100 sets the measurement range of the MOF secondary output signal according to the type of hardware (S501).

여기서, 이산 신호 계량 장치(100)는 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 고려하여, 미리 정해진 범위의 여유도를 가지도록 설정할 수 있다.Here, the discrete signal metering apparatus 100 may be set to have a margin of a predetermined range in consideration of the measurement range of the set MOF secondary output signal.

단계 S501 후, 이산 신호 계량 장치(100)는 단계 S501에서 설정된 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값에 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 증폭비(比)를 산출한다(S502).After step S501, the discrete signal metering apparatus 100 calculates an amplification ratio by multiplying the MOF secondary output signal value within the measurement range set in step S501 by a predetermined magnification for each DC / AC (S502).

단계 S502 후, 이산 신호 계량 장치(100)는 단계 S501에서 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위 및 단계 S502에서 산출된 증폭비를 이용하여 자동 증폭비를 산출하고, 산출된 자동 증폭비를 출력한다(S503).After step S502, the discrete signal metering apparatus 100 calculates the automatic amplification ratio using the measurement range of the MOF secondary output signal set in step S501 and the amplification ratio calculated in step S502, and outputs the calculated automatic amplification ratio. (S503).

이 때, 이산 신호 계량 장치(100)는 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여 증폭비 값으로 나눔으로써, 자동 증폭비를 산출할 수 있다.At this time, the discrete signal metering apparatus 100 may calculate the automatic amplification ratio by dividing the maximum value of the measurement range of the MOF secondary output signal by the amplification ratio value using a two-terminal division function.

또한, 이산 신호 계량 장치(100)는 산출된 자동 증폭비의 값에 대한 유한 수점의 자릿수를 설정할 수 있다.In addition, the discrete signal metering apparatus 100 may set a finite number of digits for the calculated automatic amplification ratio.

단계 S503 후, 이산 신호 계량 장치(100)는 연속 신호를 이산 신호로 변환 시, 입력 신호가 미리 정해진 기준 값 이하인 경우, 단계 S503에서 출력된 자동 증폭비에 기초하여 입력 신호의 크기를 증폭시킨다(S504).After step S503, the discrete signal metering device 100 amplifies the magnitude of the input signal based on the automatic amplification ratio output in step S503 when the input signal is equal to or less than a predetermined reference value when converting the continuous signal into a discrete signal ( S504).

단꼐 S504 후, 이산 신호 계량 장치(100)는 이산 신호로 변환되어 출력되는 측정 크기 간격을 단계 S503에서 출력된 자동 증폭비의 비율로 감쇄시킨다(S505).However, after step S504, the discrete signal metering device 100 attenuates the measurement magnitude interval which is converted into the discrete signal and outputted at the ratio of the automatic amplification ratio output in step S503 (S505).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 본 발명의 이산 신호 계량 창치
110 : 입력부
120 : MOF 2차 출력 신호부
130 : MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부
140 : A/D 변환부
150 : 증폭비 산출부
160 : 자동 증폭부
170 : 입력 배율 조정부
180 : 출력 배율 조정부
190 : 전력 계산부
100: discrete signal metering device of the present invention
110: input unit
120: MOF secondary output signal unit
130: MOF secondary output signal measurement range setting unit
140: A / D converter
150: amplification ratio calculation unit
160: automatic amplifier
170: input scaling unit
180: output scaling unit
190: power calculation unit

Claims (13)

이산 신호 계량 장치에 있어서,
하드웨어의 종류에 따라서, 계기용 변성기(Metering Out Fit;MOF) 2차 출력 신호의 측정 범위를 설정하는 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부,
상기 설정된 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값 및 직류/교류 별로
미리 정해진 배율을 이용하여 증폭비(比)를 산출하는 증폭비 산출부,
상기 설정된 측정 범위 및 상기 산출된 증폭비를 이용하여 자동 증폭비를 산출하고, 상기 산출된 자동 증폭비를 출력하는 자동 증폭부,
연속 신호를 이산 신호로 변환하는 A/D 변환부로 입력되는 입력 신호가 미리 정해진 기준 값 이하인 경우, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여 상기 입력 신호의 크기를 증폭하는 입력 배율 조정부 및
상기 설정된 자동 증폭 범위 내에서, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여, 상기 A/D 변환부로부터 출력되는 측정 크기의 간격을 조절하는 출력 배율 조정부
를 포함하는, 이산 신호 계량 장치.
In the discrete signal metering device,
MOF secondary output signal measurement range setting section for setting the measurement range of the metering out fit (MOF) secondary output signal according to the type of hardware,
For each MOF secondary output signal value and DC / AC in the set measurement range
An amplification ratio calculator for calculating an amplification ratio using a predetermined magnification,
An automatic amplification unit for calculating an automatic amplification ratio using the set measurement range and the calculated amplification ratio and outputting the calculated automatic amplification ratio;
An input magnification adjusting unit that amplifies the magnitude of the input signal based on the output automatic amplification ratio when the input signal input to the A / D converter converting the continuous signal into a discrete signal is equal to or less than a predetermined reference value;
An output magnification adjusting unit that adjusts an interval of a measurement size output from the A / D converter based on the output automatic amplification ratio within the set automatic amplification range.
Discrete signal metering apparatus comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 MOF 2차 출력 신호 측정 범위 설정부는 상기 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 고려하여, 미리 정해진 범위의 여유도를 가지도록 설정하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
The MOF secondary output signal measuring range setting unit sets the signal having a margin of a predetermined range in consideration of the measurement range of the set MOF secondary output signal.
제 1 항에 있어서,
상기 증폭비 산출부는 상기 증폭비를 전력량계의 경우 최대 5배, 보호 계전기의 경우 최대 50배로 설정하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
The amplification ratio calculating unit sets the amplification ratio up to 5 times in the case of a power meter, up to 50 times in the case of a protective relay.
제 1 항에 있어서,
상기 증폭비 산출부는 상기 MOF 2차 출력 신호 값에 상기 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 상기 증폭비를 산출하되, 상기 직류/교류 별로 미리 정해진 배율은, 직류인 경우 1, 교류인 경우 2인 것인, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
The amplification ratio calculator calculates the amplification ratio by multiplying the MOF secondary output signal value by a predetermined magnification for each DC / AC, but the predetermined magnification for each DC / AC is 1 for DC and 2 for AC. Discrete signal metering device.
제 4 항에 있어서,
상기 증폭비 산출부는 상기 산출된 증폭비를 샘플링된 시간에 따라서 재산출하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 4, wherein
The amplification ratio calculating unit recalculates the calculated amplification ratio according to a sampled time.
제 1 항에 있어서,
상기 자동 증폭부는 상기 2차 출력 신호의 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여 상기 증폭비 값으로 나눔으로써, 부하에 따른 자동 증폭비의 신호를 출력하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
The automatic amplifying unit outputs a signal of the automatic amplification ratio according to the load by dividing the maximum value of the measurement range of the secondary output signal by the amplification ratio using a two-terminal division function.
제 1 항에 있어서,
상기 자동 증폭부는 상기 출력된 자동 증폭비의 값에 대한 유한 수점의 자릿수를 설정하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
And the automatic amplifying unit sets a digit of a finite number of digits with respect to the value of the output automatic amplification ratio.
제 7 항에 있어서,
상기 자동 증폭부는 정상 상태의 부하 전류를 측정하는 계량 장치는 상기 유한 수점의 자릿수를 최대 1로, 과도 상태의 고장 전류를 측정하는 계량 장치는 상기 유한 수점의 자릿수를 최소 1 및 최대 3으로 설정하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 7, wherein
The automatic amplifying unit may be configured to measure the load current in a steady state to a maximum number of digits of the finite number of points, and to set a number of digits of the finite number of points to a minimum of one and a maximum of three. Discrete signal metering device.
제 1 항에 있어서,
상기 출력 배율 조정부는 상기 출력되는 측정 크기 간격을 상기 자동 증폭비의 비율로 감쇄시켜 상기 측정 크기 간격에 대한 오차를 보정하는, 이산 신호 계량 장치.
The method of claim 1,
The output magnification adjusting unit attenuates the output measurement magnitude interval at a ratio of the automatic amplification ratio to correct an error with respect to the measurement magnitude interval.
이산 신호 계량 방법에 있어서,
(a) 하드웨어의 종류에 따라서, 계기용 변성기(Metering Out Fit;MOF) 2차 출력 신호의 측정 범위를 설정하는 단계,
(b) 상기 설정된 측정 범위 내의 MOF 2차 출력 신호 값에 직류/교류 별로 미리 정해진 배율을 곱하여 증폭비(比)를 산출하는 단계,
(c) 상기 설정된 측정 범위 및 상기 산출된 증폭비를 이용하여 자동 증폭비를 산출하고, 상기 산출된 자동 증폭비를 출력하는 단계,
(d) 연속 신호를 이산 신호로 변환 시, 입력 신호가 미리 정해진 기준 값 이하인 경우, 상기 출력된 자동 증폭비에 기초하여 상기 입력 신호의 크기를 증폭하는 단계 및
(e) 상기 이산 신호로 변환되어 출력되는 측정 크기 간격을 상기 자동 증폭비의 비율로 감쇄시키는 단계
를 포함하는, 이산 신호 계량 방법.
In the discrete signal metering method,
(a) setting the measurement range of the metering out fit (MOF) secondary output signal according to the type of hardware;
(b) calculating an amplification ratio by multiplying a MOF secondary output signal value within the set measurement range by a predetermined magnification for each DC / AC;
(c) calculating an automatic amplification ratio using the set measurement range and the calculated amplification ratio, and outputting the calculated automatic amplification ratio;
(d) amplifying the magnitude of the input signal based on the output automatic amplification ratio when the input signal is equal to or less than a predetermined reference value when converting the continuous signal into a discrete signal; and
(e) attenuating a measurement magnitude interval converted into the discrete signal and outputted at a ratio of the automatic amplification ratio;
A discrete signal metering method comprising a.
제 10 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 설정된 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위를 고려하여, 미리 정해진 범위의 여유도를 가지도록 설정하는, 이산 신호 계량 방법.
11. The method of claim 10,
The step (a) is set to have a margin of a predetermined range in consideration of the measurement range of the set MOF secondary output signal, discrete signal metering method.
제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 MOF 2차 출력 신호의 측정 범위의 최대값을, 2단자 나눗셈 함수를 이용하여, 상기 증폭비 값으로 나눔으로써, 상기 자동 증폭비를 산출하는, 이산 신호 계량 방법.
11. The method of claim 10,
In the step (c), the automatic amplification ratio is calculated by dividing the maximum value of the measurement range of the MOF secondary output signal by the amplification ratio value using a two-terminal division function.
제 12 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 산출된 자동 증폭비의 값에 대한 유한 수점의 자릿수를 설정하는 단계
를 포함하는, 이산 신호 계량 방법.
The method of claim 12,
Step (c) is a step of setting the number of digits of the finite number of the calculated value of the automatic amplification ratio
A discrete signal metering method comprising a.
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