KR100251852B1 - 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저 및 그 전기적 파라미터 측정방법 - Google Patents

교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저 및 그 전기적 파라미터 측정방법 Download PDF

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알. 스티븐 그레이서
제프리 엠. 베이드
Original Assignee
그레이스 스티븐 에스.
더 다우 케미칼 캄파니
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Abstract

본 발명은 다수의 파워 분배회로에 있어서의 AC전압과 전류신호를 급속히 그리고 연속적으로 샘플링하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
다음에 샘플된 신호는 기본적인 전기적 변수의 숫자를 손에 넣기 위해 사인보드 컴퓨터에서 해석된다. 이들 변수는 주파수와, RMS amps 및 시스템에 있어서의 전압과 전류간의 위상각 관계를 포함하고 있다. 상기 컴퓨터는 또한 조정 및 보상기능을 수행하고 있다. 이들 기본적인 변수들로부터 watt, watt-hours, VARS 및 파워요소같은 다른 유용한 파라미터가 계산될 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저 및 그 전기적 파라미터 측정방법.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 전기적 파워회로를 모니터하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티플 파워회로로부터의 전기적 파라미터를 측정 및 계산하기 위한 프로그래머블 시스템에 관한 것이다.
전력의 모니터링은 에너지원이 효율적으로 생성되어 분배되면서 사용되도록 하기 위해 중요하다. 설비가 발전소로부터 유출되거나 또는 발전소로 유입되는 파워를 측정하기 위해 요구된다. 더욱이, 파워전송손실을 경감시키기 위해 전송되는 파워의 전류와 전압파형간의 위상관계를 최소화하는 것이 중요하다. 산업적 제어의 적용에 있어서 기계의 부하(machine load)가 변화될 수도 있는 기계내부의 파워의 위상과 전류를 연속적으로 모니터할 수 있는 것이 중요하다.
파워회로를 모니터하기 위한 종래의 시스템은 예컨대 와트(watt), 바(Vars), 암페어(Amps) 또는 볼트(Volts)와 같은 특정 파워시스템 파라미터를 측정할 수 있는 특정한 측정장치의 설치를 요구하고 있다. 이들 장치는 대개 파워시스템으로부터의 AC전압과 전류신호를 시스템의 실제전력에 따라 DC 출력 신호로 변환시키는 이산 아날로그 트랜스듀서(discrete analog transducers)로 이루어져 있다. 예컨대, 전형적으로 이용되는 적산전력계는 아날로그 방식의 파워를 측정한다. 데이터획득시스템이 수많은 회로를 측정해야 하는 곳에서 각각의 회로에 대한 개별적인 측정장치를 요구하는 것은 시스템의 전체 비용을 상당히 추가시킬 수 있다. 또한, 많은 회로가 프로세싱과 디스플레이를 위해 원격적으로 모니터되는 경우 개별적인 장치는 데이터획득장치에 접속되어 컴퓨터와의 인터페이스로 처리되어야 한다. 더욱이, 다중 측정장치는 시스템의 전체 에러를 상당히 증가시킨다.
따라서, 시스템의 구입과 설치 및 유지비용을 줄이기 위해 멀티플 파워회로의 여러 파라미터를 측정하기 위한 단순화된 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 주 목적이다.
특히 후속적으로 얻어진 파라미터가 콘트롤러 데이터 프로세싱 컴퓨터에서 계산되도록 하기 위해 하나의 측정장치가 파워시스템의 기본적인 파라미터를 측정하는 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이며, 이렇게 함으로써 다중 측정장치의 필요성을 회피하고 있다.
전체 시스템의 유지비용을 줄일 수 있는 파워 애널라이저를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.
자기조정(self calibration)과 비동기적 측정기법을 통해 상당히 높은 정밀도를 지니고 있는 파워 애널라이저를 제공하는 것 또한 본 발명의 추가적인 목적이다.
다수의 회로를 연속적으로 급속히 모니터할 수 있는 마이크로프로세서 제어 파워 애널라이저를 공급하는 것도 본 발명의 또 다른 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 측정되는 회로의 전압 및 전류레벨에 따라 신호를 전송하기 위해 트랜스포머(transformer)와 같은 전압 및 전류입력장치를 사용하는 고속 파워 애널라이저를 제공하고 있다. 신호는 멀티플렉서로 전송되고 멀티플렉서의 출력은 동일한 디지털 표현으로 전압과 전류 신호를 변환시키기 위해 A-D컨버터에 연결된다. 디지털 프로세서회로는 입력이 멀티플렉서 출력에 연결되도록 선택하기 위해 멀티플렉서에 연결된다. 또한, 프로세서회로는 디지털전압과 전류신호를 수신하기 위해 A-D컨버터에 연결된다. 프로세서회로는 규칙적인 시간 간격으로 전압과 전류신호를 샘플해서 저장하며, 회로에 의해 사용되는 파워와 관련된 다수의 전기적변수를 계산해서 저장한다. 예컨대 이들 전기적 변수는 주파수와 RMS전압, RMS amps, 시스템의 전압과 전류간의 위상각 관계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 형태에 있어서, 시스템은 파워회로의 수행에 관련되는 전기적 파라미터를 얻어내기 위해 전기적 변수에 따라 추가적인 계산을 수행하기 위한 디지털 프로세서 회로에 연결된 호스트컴퓨터를 포함하고 있다. 이들 파라미터는 와트(watts), 와트-시간(watt-hours), 바(Vars), 파워요소(Power Factors)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 측면은 프로세서회로의 소프트웨어는 조정과 드리프트, 오프셋 보상 및 영 교차 검출(zero cross detection)과 같은 연속적인 기능을 수행한다는 점이다. 더욱이, 시스템은 샘플되는 파워 파형에 대해 동기화되지 않는 방법으로 급속히 연속적으로 입력장치를 샘플한다. 특히, 본 발명의 한 형태에 있어서 시스템은 매초 1199회의 비율로 5개의 채널을 샘플한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 전체 파워 애널라이저 시스템을 나타낸 도면,
제2도는 제1도에 도시된 사인보드 컴퓨터의 주요 구성부분의 블록도를 나타낸 도면,
제3도(a) 내지 제3도(b)는 본 발명에 따른 측정기술을 보여주는 사인파를 설명하기 위해 제공된 도면,
제4도(a) 내지 제4도(e)는 본 발명에 따른 사인보드 컴퓨터에 의해 수행되는 처리를 위한 흐름도,
제5도(a) 내지 제5도(d)는 본 발명에 따라 호스트 컴퓨터를 처리하는 흐름도,
제6도(a) 내지 제6도(f)는 제1도에 나타낸 사인보드 컴퓨터에 포함되는 회로를 위한 도면이다.
[실시예의 상세한 설명]
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 고속 파워 애널라이저 시스템(10)의 블록도를 나타낸 것이다. 파워 애널라이저 시스템(10)은 변전소의 하나의 위상에서의 파워버스(16)의 입력에서 전압과 전류를 감지하기 위해 전압트랜스포머(12)와 전류트랜스포머(14)를 이용하고 있다. 각 변전소(power substation)에서는 3개의 위상이 일반적이지만, 간략화를 위해 단지 하나의 위상만을 나타내고 있음에 주목해야 한다. 추가적인 전류트랜스포머(18, 20, 22)는 각각 최종 부하장치(final load device;도시되지 않았음)로 인도되는 개별적인 회로(24, 26, 28)를 통해 전류흐름을 감지한다. 종래의 회로 차단기(30, 32, 34, 36)는 회로보호를 위해 채택된다. 전위 트랜스포머(potential transformer;12)와 전류트랜스포머(14, 18, 20, 22)로부터 정현적으로 변화하는 신호는 필드 또는 호스트컴퓨터(42; 필드 컴퓨터)의 5개의 입력채널(40)로 입력버스(38)를 따라 전송된다. 호스트컴퓨터(42)는 적어도 하나의 사인보드 컴퓨터(44)와 다른 입력/출력장치와 통신하는 호스트 프로세서로 일반적으로 이루어져 있다.
수동 저항분배회로(도시되지 않았음)는 전위 트랜스포머(12)에 연결되는 것이 바람직하다는 것을 인식하게 될 것이다. 따라서, 필드컴퓨터(42)에 미치는 신호는 버스(16) 전압에 따라 경감되는 신호이다. 즉, 감지된 V = K × V 버스이며, K는 저항분배회로의 저항에 비례한다. 더욱이, 분류기(분로저항)(shunt resistor; 도시되지 않았음)는 전류 트랜스포머(14, 18, 20, 22)에 의해 설치된다. 분로(shunt)는 6Amps 전류 트랜스포머 루프 전류에서 0.707 VRMS를 조성하기 위해 선택된다. 다시 분류기를 가로질러 측정되는 전압은 전류 트랜스포머 루프에 흐르는 전류에 비례한다. 즉, 감지된 V = K2 × V 분로이며, K2는 분류기의 저항에 비례하고 있다. 또한 V분로 = R분로 × I전류 트랜스포머 루프이다.
일반적으로 사인보드 컴퓨터(44)는 전압입력과 RMS전압 및 RMS전류를 계산할 수 있는 각각의 전류 입력을 샘플한다. 다음에 사인보드 컴퓨터(44)는 전압과 각각의 전류간의 위상관계를 측정한다. 사인보드 컴퓨터(44)는 매초마다 1199회의 각각의 입력채널을 샘플하여 각 입력신호에 대한 모든 영 교차 포인트(zero crossing points)를 결정하고 있다. 사인보드 컴퓨터(44)에서 마이크로프로세서의 정확한 타임 베이스는 위상관계를 계산할 수 있는 영 교차(zero crossings)간의 시간차를 측정하기 위해 사용된다. 다음에 이 정보는 필드컴퓨터(42)로 전송되고, 여기서 중앙제어컴퓨터(50; central control computer)에 연결되는 통신네트워크(48)로 버스(46)를 따라 전송된다. 제2도는 사인보드 컴퓨터(44)를 보다 상세히 나타낸 것이다. 전위 트랜스포머(12)와 전류 트랜스포머(14)중 하나가 도시되어 있으며, 각각은 사인보드 컴퓨터(44)로 들어가는 플러스와 마이너스 입력(52, 54)을 갖추고 있으면서 멀티플렉스 장치(56)에 연결된다. 제2도에는 단지 하나의 전류 트랜스포머(44)만이 간략화를 위해 나타나 있지만, 다른 전류 트랜스포머(18, 20, 22)가 마찬가지로 멀티플렉서(56)의 입력에 연결되고 있음을 인식하게 될 것이다. 멀티플렉서(56)는 예컨대 하리스 코포레이션에 의해 제조된 타입 507A 멀티플렉스 회로로 구성될 수도 있다.
관련된 회로를 갖춘 인텔 코포레이션에 의해 제조된 80C31과 같은 마이크로프로세서(58)는 이 마이크로프로세서(58)가 멀티플렉서로의 입력중의 어느것이 멀티플렉서 출력라인(62, 64)으로 향하도록 선택하기 위해 라인(60)을 따라 멀티플렉서(56)에 연결된다. 마이크로프로세서(58)의 제어하에 전위 트랜스포머(12) 또는 전류 트랜스포머(14, 18, 20, 22)중의 어느 하나로부터의 신호는 멀티플렉스 출력라인(62, 64)으로 향할 수도 있다. 멀티플렉스 출력라인(62, 64)의 출력은 멀티플렉스 출력라인(62, 64)간의 차이를 취하는 차동증폭회로(66)로 향하고, 10씩 이 차이를 증폭해서 출력라인(68)을 따라 전송한다. 예컨대 아날로그 디바이스 주식회사 제품인 AD578일 수도 있는 A-D컨버터(70)는 그 입력으로서 라인(68)을 따라 증폭된 차이신호(difference signal)를 받아들이고 이러한 정현적으로 변화하는 아날로그신호를 12비트 디지털신호로 변환시킨다. 이 때, 디지털화된 12비트가 버스(72)를 따라 마이크로프로세서(58)로 전송된다. 또한, 마이크로프로세서(58)는 그 관련 회로(74;제6도(d)에 나타냄)를 통해 A-D컨버터(70)에 접속되고, 이 회로는 정착후의 변환 시퀀스를 초기화하기 위해 사용되는 변환(CTC)라인(76)으로 커맨드를 공급한다.
제4도(a) 내지 제4도(e)를 참조하면서 사인보드 컴퓨터(44)의 주 소프트웨어 프로세싱단계를 설명한다. 제4도(a)는 마이크로프로세서(58)에 의해 수행되는 것과 같은 사인보드(44) 메인 루프의 흐름도이다. 특히, 사인보드 메인 루프(78)가 최초에 리셋트되고 스텝(80)에서 요구하는 바와 같이 하드웨어의 형식을 바꾸고 있다. 더욱이, 스텝(80)에서 마이크로프로세서(58)는 모든 메모리를 독출테스트/기록테스트 하게 된다. 결국, 스텝(80)에서 데이터 독출 인터럽트가 이네이블된다. 데이터독출 인터럽트는 마이크로프로세서(58)가 전위 트랜스포머(12)와 전류 트랜스포머(14, 18, 20, 22)로부터의 데이터를 샘플하는 수단이다. 이 샘플링은 5개의 입력채널(40) 각각에 대해 초당(즉, 고정된 834 마이크로세컨드 인터벌) 1199회 발생한다. 즉, 데이터 독출 인터럽트는 초당 전체 1199×5개의 샘플을 취한다. 데이터 독출 인터럽트의 보다 상세한 설명이 제4도(b)에 따라 검토된다. 사인보드 메인루프(78)의 프로세스는 또한 판단 마름모(82)에서 호스트 데이터 요구(host data request)가 있었는지를 결정한다. 즉, 인터럽트간에서 프로세서는 호스트컴퓨터(42)가 데이터 업데이트를 요구했는지를 보기 위해 체크한다. 이러한 요구는 일반적으로 초당 1회 발생하게 되며 제5도(a)에서 보다 상세하게 설명된다.
만약 호스트 데이터요구가 있다면 프로세서는 전송버퍼의 데이터가 호스트(42)로 보내지는 단계(84)로 진행된다. 또한, "조정 독출"플래그(flag)가 셋트된다. 다음에 프로세스는 판단 마름모(82)로 다시 라인(86)을 따라 진행된다. 만약 아무런 호스트 데이터 요구가 없다면, 다음에 프로세스는 처리되는 데이터가 있는지의 여부가 결정되는 판단 마름모(88)로 진행된다. 따라서, 인터럽트가 수행되고 데이터가 독출될 때 데이터 프로세스 서브루틴(90)이 인터럽트 동안 데이터 독출을 처리하게 되는 경우에 있어서 처리되는 하나 또는 그 이상의 샘플로부터의 데이터가 존재하게 된다. 데이터 처리 서브루틴은 제4도(c)에서 상술된다. 판단 마름모(88)가 처리되는 데이터가 전혀 없다고 결정하게 되면, 프로세스는 판단 마름모(82)로 다시 라인(86)을 따라 진행된다. 데이터 처리 서브루틴(90)이 데이터독출 인터럽트당 1회 수행되게 됨을 인식하게 된다.
제4도(b)는 데이터 독출 인터럽트(92)의 흐름도가 나타낸 것이다. 먼저, 단계(94)에 있어서, 정확한 위상측정을 위해 요구되는 정밀도를 유지하기 위해 t가 현재 시간인, t + 834마이크로세컨드 동안 다음 인터럽트가 예정된다. 이 주파수는 60헤르츠의 배수가 아닌(즉, 1200샘플/sec와는 대조되는 것으로 1199 샘플/sec) 샘플비율을 발생시킴에 주목해야 한다. 측정되는 정현파입력이 60Hertz인 경우, 다른 주파수 비율로 샘풀할 수 있는 본 발명의 이점이 있다. 이는 만약 샘플비율이 파워 파형과 동기된다면 파형을 따라 동일 포인트가 사이클에서 사이클까지 측정될 수 있기 때문이다. 그 결과로서 신호의 스파이크(spike)가 매번 측정될 수 있다. 본 발명에 따라 비동기적인 샘플링비율은 이 샘플링이 사이클에서 사이클까지 파형을 가로질러 이동하도록 할 수 있고, 따라서 스파이크와 같은 아티팩트(artifacts)가 매번 측정되지는 않는다. 다음에 스텝(94)은 "처리되는 데이터"플래그를 셋트한다. 다음에 이 플래그는 제4도(a)에 나타낸 판단 마름모(88)에 있어서 인터럽트가 완료된 후에 검출된다. 다음에 단계(96)는 채널 1-5(40)에서 현재 데이터를 독출해서 저장하게 된다. 이 데이터는 데이터 프로세스 루틴(90)에 유효하게 되는 마이크로프로세서(58)의 관련 메모리(associated)내에서 원 독출버퍼(raw read buffer)에 저장될 수도 있다. 이와 관련하여 풀사이클을 위한 데이터가 이 버퍼에 저장되고 있음(즉, 상실되는 데이터가 전혀 없음)에 주목해야 한다. 데이터의 풀사이클이 축적된 후에 데이터는 보다 큰 데이터 셋트와의 평균화를 위해 또 다른 메모리의 버퍼로 보내진다. 상기한 바와 같이 이 데이터는 A-D컨버터(70)로부터 버스(72)를 따라 마이크로프로세서(58)로 전송되게 된다. 다음에 프로세스는 "조정독출"플래그가 셋트되었는지를 결정하게 된다. 즉, 제4도(a)에 나타낸 단계(84)에서 조정독출 플래그는 각 호스트 데이터 요구(예컨대, once/second) 이후에 셋트되게 된다. 만약 조정독출 플래그가 셋트되면 판단 마름모(98)는 제4도(a)의 단계(82)로 다시 프로세싱을 지시하는 인터럽트 리턴(100)으로 다시 진행된다. 만약, 조정독출 플래그가 셋트되면 단계(102)는 조정독출 플래그를 클리어하고, 정밀전압기준을 독출/저장하며, 접지 기준을 독출/저장하기 위해 수행된다. 특히, 라인(208)상의 전압기준신호와 라인(209)상의 접지기준신호는 환경적인 변화로 인해 멀티플렉서(56)와 증폭기(66)의 보상/조정을 위해 필요한 데이터를 공급하기 위해 제6도(a)에 나타낸 바와 같이 멀티플렉서(56)에 공급된다. 전압과 접지기준 데이터는 현재 검토되고 있는 데이터 프로세싱 서브루틴(90) 동안 사용된다. 다음에 프로세스는 메인루프(78)로 되돌아간다.
제4도(c)를 참조하여 설명하면, 5개의 채널중 하나를 위해 데이터 프로세싱 서브루틴(90)이 이전의 인터럽트에서 독출된 이전의 데이터포인트에 걸쳐 하나를 증가시킴으로써 데이터 숫자에 색인을 붙이는 단계(104)를 시작한다. 다음에 단계(104)는 데이터의 절대값을 취한다. 그러면, DC오프셋(접지전위의 값)은 각 데이터 포인트의 절대값으로부터 공제된다. 다음에 이 값은 RMS 합으로 가산된다. RMS 합은 제5도(b)와 관련하여 다음에 상술되는 바와 같이 평균 RMS를 계산하기 위해 사용되게 된다. 다음에, 프로세스는 "검출" 영 교차 서브루틴(106)으로 진행하게 되고, 제4도(d)를 참조하여 설명한다. 만약, 영 교차가 서브루틴(106)에서 발견되지 않으면 판단 마름모(108)는 제4도(a)에 나타낸 사인보드 메인루프 라인(86)으로 라인(110)을 따라 되돌아가게 된다. 즉, 만약 판단 마름모(108)가 영 교차가 발견되었다고 결정하면, 단계(112)는 하나씩 그 사인파와 관련된 많은 데이터 파형에 색인을 붙이게 되고, 제4도(e)에 나타낸 "영 교차의 계산"으로 진행하게 된다. 파형의 수는 제5도(c)에 관련해서 다음에 검토되는 바와 같이 주파수 계산에 사용되게 된다. 또한, 단계(112)는 또 다른 파형(wave) 숫자의 추가로 전송 합버퍼(transmit sum buffer)를 갱신하게 되고, 파형 버퍼(wave buffer)는 제로로 리셋트됨에 주목해야 한다. 이것은 사인보드 컴퓨터(44)가 필드컴퓨터(42)로 완료된 파형 정보만을 보내기 때문이다. 사인보드 컴퓨터는 다음번 데이터가 필드컴퓨터(42)에 의해 요구될 때까지 불완전한 파형을 위한 데이터를 유지하게 된다.
다음에 판단 마름모(116)는 현재의 채널이 본 적용에 사용된 한 채널의 수라는 사실에 의한 전압채널인지를 결정한다. 만약, 그렇다면 단계(118)는 영 교차 시간 차이(Diff)를 더해 이전의 주기합과 동일한 주기합을 계산한다. "Diff"는 전류 영 교차 시간과 같이 이전의 영 교차 포인트의 시간을 빼는 "영 교차를 계산" 서브루틴(114)에서 계산된다. 만약, 판단 마름모(116)가 현재의 채널이 전압체널이 아니라고 결정하면 다음에 단계(120)는 위상각 PHI에 "Diff"값을 추가하도록 수행된다. 위상각 PHI는 전류의 영 교차와 가장 최근의 전압신호의 영 교차간의 시간과 동일하다. 단계(120) 이후, 데이터 프로세싱 서브루틴(90)은 사인 보드 메인루프(78)로 다시 진행된다.
영 교차를 검출하는 서브루틴(detect zero cross sub-routine;106)은 제4도(d)에 보다 상세히 설명된다. 초기에 단계(122)는 현재의 데이터의 부호(sign)와 현재 채널의 상태를 얻게 된다. 일반적으로 영 교차를 검출하는 서브루틴(106)은 2개의 포지티브 데이터 포인트가 2개의 네가티브 데이터 포인트를 가지는 경우를 위해 대기한다. 이 조건은 "검출된 교차(cross detected)" 플래그를 셋트하게 된다. 보다 상세하게 단계(124)는 현재의 데이터가 포지티브인지를 결정한다. 만약 그렇다면 네가티브 데이터값("Num Neg")의 숫자는 단계(126)에서 제로로 셋트된다. 만약, 데이터가 네가티브라면 단계(128)는 제로로 포지티브 데이터 포인트("Num Pos")의 숫자를 셋트하게 된다. 다음에 판단 마름모(130)는 "2개의 네가티브 획득"플래그가 셋트되는지를 보기위해 체크한다. 이것은 다음에 상술되는 단계를 통해 이전의 반복을 통해 발생될 것이다. 만약, "2개의 네가티브 획득"플래그가 셋트되지 않으면, 단계(132)는 하나씩 네가티브 포인트("Num Neg")의 숫자로 색인을 넣게 될 것이고, 단계(134)는 네가티브 포인트의 숫자가 2개와 동일한지를 결정하게 된다. 만약 그렇다면 단계(136)는 "2개의 네가티브를 획득"플래그를 셋트하게 되고, 영 교차를 검출하는 서브루틴은 제4도(c)에 나타내지거나 또는 상술되는 데이터 프로세싱 루틴으로 되돌려지게 된다. 마찬가지로, 단계(130)가 "2개의 네가티브를 획득"플래그가 셋트되었다고 결정하거나 또는 만약 단계(134)가 네가티브 데이터 포인트의 숫자가 2와 동일하지 않다고 결정하면, 프로세스는 데이터 프로세싱 서브루틴(90)으로 다시 되돌아갈 수도 있다.
판단 마름모(124)는 데이터가 포지티브인 경우, 단계(126)가 제로로 네가티브 숫자를 셋트시킨 후, 판단 마름모(138)는 "2개의 네가티브를 획득"플래그가 단계(136)의 이전 반복(previous iteration)에 의해 셋트되었는지를 결정하게 된다. 만약 그렇지않다면 프로세스는 데이터 프로세싱 서브루틴(90)으로 되돌아가게 된다. 만약 셋트되었다면 단계(140)는 하나씩 포지티브 데이터 포인트의 숫자에 색인을 붙이게 되고, 단계(142)는 이 숫자가 2개인지를 결정하게 된다. 2개가 아니라면 단계(142)는 데이터 프로세싱 서브루틴(90)으로 다시 프로세스를 향하게 한다. 만약 숫자가 2라면, 또 한편으로는 단계(144)는 2개의 포지티브 데이터 포인트가 2개의 네가티브 데이터 포인트를 따른다는 것을 나타내고 있는 "검출된 교차"플래그를 셋트하게 된다.
영 교차 서브루틴의 계산(144)이 제4도(e)에 나타나 있다. 일반적으로 이 서브루틴은 사인파에 대한 크로스 오버 포인트에 가까워지는 제로라인(zero line)에 걸쳐있는 데이터 포인트 쌍간의 직선 근사 Y = MX + B를 사용하고 있다. 이 프로세스는 사인파(146)가 834마이크로세컨드마다 취해지는 데이터 포인트(148)에서 사인파(146)를 가로지르는 수평선에 의해 분할되어 있음을 나타내는 것으로 제3도(a)에서 설명되고 있다. 영 교차 포인트는 제로라인에 걸쳐있는 한쌍의 데이터 포인트간의 직선(150)을 묘사함으로써 제3도(b)에 나타낸 바와 같이 찾아진다. 라인(150)이 제로라인(152)을 횡단하는 포인트는 근사 영 교차 포인트이다. 제3도(b)가 네가티브 트랜지션(transition)에 대한 포지티브상의 영 교차 검출을 설명하는 반면에, 검출이 포지티브 트랜지션에 대해 네가티브에서 발생할 수도 있음은 다음의 설명으로부터 분명해진다.
다시 제4도(e)를 참조하여 설명하면, 영 교차 서브루틴의 계산(114)은 걸쳐있는 데이터 포인트를 최초로 발견하기 위해 단계(154)를 시작하는 바, 즉 영 교차 포인트의 양쪽에서의 네가티브 전압과 포지티브 전압이다. 예컨대, 이것은 제3도(b)에 나타낸 포인트(156)와 포인트(158)일 수 있다. 다음에, 단계(154)는 제3도(b)에서 각각 160과 162로 나타내고 있는 네가티브와 포지티브 포인트의 시간을 결정한다. 다음에 단계(154)는 포인트(162, 160) 또는 델타(t)간의 알려진 차를 얻고 있다. 다음에 단계(163)에서 네가티브 포인트(158)의 전압은 기울기를 계산하기 위해 포지티브 포인트(156)의 전압에 덧붙여 네가티브 포인트의 전압에 의해 분배되고 있다. 다음에 영 교차는 발생한 델타(t)의 비율에 덧붙여 영 포인트 교차시간(zero point crossing time)에 더한 네가티브 포인트의 시간과 동일하도록 셋트된다. 다음에 단계(163)는 단지 계산된 영 교차와 이전의 전압 영 교차간의 차이를 계산한다. 다음에 영 교차 서브루틴의 계산은 차이(Diff)가 연속적인 단계(118, 120)에 사용되는 경우 데이터 프로세스 서브루틴(90)으로 다시 진행된다.
데이터 종결 기능(data finishing functions)은 필드컴퓨터(42)에 의해 수행된다. 데이터 종결 프로세스(164)의 흐름도가 제5도(a)에 나타나 있다. 최초에 단계(166)에서 호스트 프로세서는 사인보드 컴퓨터(44)로부터 제4도(a) 내지 제4도(e)에 따라 상기 검토된 단계에서 처리되고 수신되는 데이터를 요구해서 수신하게 된다. 단계(166)는 초당 1회 수행되는 것이 바람직하며 제4도(a)의 호스트 데이터 요구단계(82)에 대응하게 된다. 다음에, RMS조정과 계산 서브루틴(168)이 수행된다. 다음에, 주파수 조정 서브루틴(170)과 위상각 보상 조정 서브루틴(172)이 수행된다. 결국, 단계(174)는 RMS와 주파수 및 위상각 데이터를 저장한다.
보다 상세히 5개의 채널 각각에 대한 RMS조정과 계산 서브루틴(168)이 제5도(b)에 나타나 있다. 일반적으로 RMS조정과 계산 서브루틴(168)은 이득 조정비율의 증식에 의해 RMS 합을 조정하고, 이 조정비율은 멀티플렉서와 증폭회로와 관련되는 어느 아날로그/이득에러를 위한 조정이다. 만약, 아날로그/이득에러가 10퍼센트 이상이라면, 다음에 조정에러(calibration error)는 호스트 컴퓨터에 의해 보고되고, 사인보드 컴퓨터(44)는 동작을 계속하기 위해 호스트 컴퓨터로부터의 리셋트신호를 기다리게 된다. 따라서, 본 실시예에 있어서 호스트컴퓨터(42)는 독출되는 기준 전압신호가 알려진 값의 플러스 마이너스 10퍼센트내에 있는지를 볼 수 있도록 프로그램된다. 만약, 기준전압이 허용 한계내에 있다면, 다음에 RMS응답은 단계(176)에서 조정비율에 의해 특징지워지는 에러를 보상하도록 조정된다. 특히, 단계(176)는 접지기준독출(ground reference read)을 뺀 전압기준독출(voltage reference read)에 의해 구분되는 전압기준으로서 조정비율을 결정하고 있다. 다음에, 단계(176)는 샘플되는 각각의 전압 및 전류신호를 위해 상기 단계(104)에서 결정된 RMS 합에 의한 조정비율을 배가한다. 이것은 조정된 RMS 합을 초래하고 있다. 다음에, 단계(178)는 8의 제곱근에 의해 나눠진 pi인 RMS상수를 계산하게 되고, 다음에 조정된 평균 RMS는 샘플의 전체수에 의해 나눠진 RMS상수에 의한 조정된 합을 곱함으로써 결정된다. 다음에 서브루틴(168)은 제5도(c)에 나타낸 주파수 조정 서브루틴(170)으로 진행되며 호스트 데이터 종결 프로세스(164)로 돌아가게 된다.
주파수 조정 서브루틴(170)은 수신되는 전압파형의 전체 수에 의해 나눠진 주기 합계를 역으로 함으로써 평균 주파수를 계산한다. 즉, 단계(180)는 주파수를 결정하기 위해 주기의 합(period 합)에 의해 수신되는 파형의 전체 수를 구분하고 있다. 주기의 합은 제4도(c)의 흐름도에서 단계(118)에서 결정되고, 파형의 수는 제4도(c)의 단계(112)에서 결정되고 있음을 인식하게 된다. 다음에 주파수 계산 서브루틴(170)은 4개의 전류채널의 각각을 위해 제5도(d)에 나타낸 위상각 보상 및 계산 서브루틴(172)으로의 프로세스를 지시하는 데이터 종결 프로세스(164)로 다시 진행된다. 이 서브루틴은 위상각 등급내로 사인보드 컴퓨터(44)로부터 수신된 시간 영역 위상 정보를 변환하기 위해 사용된다. 이 점에 관해서는 서브루틴은 채널 독출 상수간의 시간을 추가함으로써 보상된 PHI합계를 계산한다. 이것은 채널이 결정적으로 다른 시간에서 샘플된다는 점에 대한 보상(compensation)을 제공하고 있다. 특히, 단계(182)는 채널 하나의 독출(channel one read) 사이에서의 시간을 뺀 채널 2개의 독출(channel two read)간의 시간으로서 채널 차이 상수(channel diff constant)를 정의하고 있다. 다음에, 단계(184)는 j가 하나를 뺀 채널 숫자로서 정의되는 경우 채널 차이 상수 시간 j를 더한 PHI합계(단계(120)에서 계산되는)로서 PHI합계를 계산한다. 따라서, 프로그램이 전류신호채널을 통해 진행(advance)됨에 따라 1에서 4까지 색인을 붙이게 됨을 인식해야 한다. 다음에, 단계(184)는 K가 A-D컨버터의 전체 스케일에 비례하고 모니터되는 파라미터의 종결된 값의 전체 스케일에 비례하는 경우, K에 의해 구분된 파형의 수에 의해 증식되는 주기합(단계 118에서 발견되는)으로서 PHI 제수(divisor)를 계산한다. 본 발명은 다른 주파수(예컨대 50 또는 60Hertz)를 사용하는 파워시스템에 의해 채택될 수도 있기 때문에 주기는 이때 필요하게 된다. 다음에, 단계(186)는 PHI 제수에 의해 나눠진 보상된 PHI합계로서 평균 위상각을 결정한다. 다음에 서브루틴(172)은 호스트 데이터 종결 프로세스로 다시 진행되고, RMS와 주파수 및 PHI데이터는 단계(174)에서 저장된다. 다음에, 이들 저장된 파라미터는 통신 네트워크(48)와의 통신에서 버스(46)에 의해 제1도에 나타낸 중앙제어컴퓨터(50)에 이용할 수 있다. 이들 기본적인 파라미터(RMS volts/amps 주파수 및 위상 데이터)로부터 중앙제어컴퓨터(50)는 watt, watt-hours, VARS, 전원요소 등과 같은 유용한 시스템 파라미터를 얻을 수 있음을 인식해야 한다.
제6도(a) 내지 제6도(f)에는 사인보드 컴퓨터(44)의 바람직한 실시예의 도면이 나타나 있다. 채널1 입력(188, 190)은 각각 포텐셜 트랜스포머(12)로부터의 네가티브 및 포지티브입력으로 이루어져 있다. 마찬가지로, 채널2, 채널3, 채널4, 채널5 입력은 4개의 전류 트랜스포머(14, 18, 20, 22)로부터의 네가티브 입력(191, 194, 198, 202)과 포지티브 입력(192, 196, 198, 200, 204)으로 이루어져 있다. 각 입력채널은 유입되는 아날로그 입력신호의 잡음과 저항서지를 여과하기 위해 동시에 제공되는 한쌍의 저항(203, 205)과 캐패시터(206)를 포함하고 있다. 채널(1-5)입력은 핀(6a, 7a, 8a, 6b, 7b, 8b)과 같은 접지핀이 접지되는 동안 각각 플러스 마이너스 15볼트의 공급기(210, 212)로 0.909전압기준(208)을 가지고 공급되는 멀티플렉스 장치(56)의 입력라인으로 피드된다. 먹스 이네이블라인(214) 뿐만 아니라 어드레스라인(60)도 제6도(d)에 나타낸 래치(216)로부터 공급된다. 래치(216)는 74HC374일 수도 있으며, 이것은 멀티플렉스장치(56)를 제어하기 위해 제6도(c)에 나타낸 마이크로프로세서(58)로 연결된다. 멀티플렉스장치(56)는 각각 플러스와 마이너스신호를 구비하고 있으며 2개의 출력(218, 220)을 공급하고 있다. 출력신호(218, 220)는 미분증폭회로(66)로 피드된다. 미분증폭회로(66)는 라인(218, 220)상의 전압사이의 차이를 받아들여 10씩 이 차이를 증폭하고, 다음에 A-D컨버터(70) 입력으로 피드되는 라인(68)으로 하나의 정현적으로 변화하는 전압레벨로서 이 증폭된 차이를 전송하게 됨을 인식하게 된다. A-D컨버터(70)의 12비트 디지털 출력은 마이크로프로세서(58)의 입력으로 버스(72)를 따라 전송된다. 마이크로프로세서 회로는 제6도(a)와 제6도(d)에 나타낸 CTC라인(76)에 의해 A-D컨버터를 제어한다. 제6도(b)는 프로그램 메모리를 위해 사용되는 메모리회로(222, 224, 226)뿐만 아니라 스트로브신호를 디코드해서 제공하는 I/O콘트롤러 PLD와 메모리를 나타내고 있다. 제6도(c)는 메모리 어드레스 래치(226)를 설명하고 있고 제6도(d)는 CTC커맨드 신호에 의한 A-D컨버터 뿐만 아니라 프로그램 메모리와 마이크로프로세서(58)간의 상호작용을 제어하기 위한 I/O콘트롤러(228)와 메모리를 나타내고 있다. 제6도(b)는 전원공급기(230)를 나타내고 있다. 제6도(e)는 사인보드 컴퓨터(44)가 적절히 기능하고 있는지의 여부를 나타내기 위해 필드컴퓨터에 의해 구동되는 리셋트라인에 연결되는 진단 발광다이오드(232)를 나타내고 있다. 제6도(f)는 필드컴퓨터(42)로 데이터를 전송하기 위한 커넥터(254)를 나타내고 있다. 상기한 고속 파워 애널라이저 시스템(10)은 주파수와 전압으로부터 독립적인 파워회로 파라미터의 급속한 측정을 제공하고 있다. 또한, 각각의 채널에 있어서 1199 hertz에서 5개의 입력채널중 인터럽트되지 않은 연속적인 샘플링도 제공하고 있으며, 자동적으로 조정을 수행하고 연속적으로 보상(compensation)을 수행한다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 벗어나지 안는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (27)

  1. 파워 시스템의 전기적 파라미터를 나타내는 다수의 아날로그 입력신호(V, I1, I2, I3)를 수신하고, 상기 아날로그 입력신호중 적어도 하나의 신호(V)가 전압신호를 나타내며, 상기 아날로그 입력신호중 적어도 하나의 신호(I1, I2, I3)가 전류신호를 나타내는 입력수단(40)과;
    상기 아날로그 입력신호중 선택된 하나의 신호를 개별적으로 전송함으로써 상기 아날로그 입력신호 각각을 샘플링하기 위해 입력수단에 접속된 멀티플렉서수단(56);
    이 멀티플렉서수단(56)에 접속되고, 이 멀티플렉서수단(56)으로부터 수신된 샘플된 아날로그신호를 상기 아날로그입력신호의 디지털 표현으로 변환시키기 위한 변환기수단(70) 및;
    상기 멀티플렉서수단(56)과 상기 변환기수단(70)에 접속되고, 상기 파워시스템의 파형과 비동기적인 소정의 샘플링 스케쥴에 따라 상기 멀티플렉서수단(56)에 의해 상기 아날로그 입력신호의 샘플링을 제어하며, 상기 샘플링스케쥴의 주파수가 상기 파형의 주파수의 정수배가 아니고, 상기 파워 시스템에서 사용되어지는 파워와 관련된 소정의 전기적 변수를 나타내는 다수의 출력신호를 발생시키도록 상기 변환기수단(70)으로부터 수신된 상기 아날로그 입력신호의 상기 디지털 표현을 처리하며, 아날로그 입력신호를 위한 하나의 숫자부호(numeric sign)중의 소정수의 적어도 2개의 샘플된 데이터 포인트가 상기 아날로그 입력신호에 대해 상반되는 숫자부호의 소정수의 적어도 2개의 샘플데이터 포인트를 따르고 있음을 먼저 검출함으로써 상기 아날로그 입력신호중 적어도 2개의 파형에서 영 교차 시간을 결정하고, 다음에 상기 아날로그 입력신호의 영 교차에 가장 밀접한 2개의 샘플된 데이터 포인트간의 선형 외삽(linear extrapolation)으로부터 상기 영 교차 시간을 결정하기 위한 프로세서 회로수단(42, 58)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나의 숫자부호는 포지티브이고, 다른 숫자부호는 네가티브인 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  3. 제2항에 있어서, 상기 숫자부호 양쪽을 위한 소정 수의 샘플된 데이터 포인트가 2개인 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 프로세서 회로수단(42, 58)은 상기 아날로그 입력신호가 샘플되는 시간 사이의 차이를 보상하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  5. 파워 시스템의 전기적 파라미터를 나타내는 다수의 아날로그 입력신호(V, I1, I2, I3)를 수신하고, 상기 아날로그 입력신호중 적어도 하나의 신호(V)가 전압신호를 나타내고, 상기 아날로그 입력신호의 다수의 신호(I1, I2, I3)가 전류신호를 나타내는 입력수단(40)과;
    상기 아날로그 입력신호중 선택된 하나의 신호를 개별적으로 전송함으로써 상기 아날로그 입력신호 각각을 샘플링하기 위해 입력수단에 접속된 멀티플렉서수단(56);
    이 멀티플렉서수단(56)에 접속되고, 이 멀티플렉서수단(56)으로부터 수신된 샘플된 아날로그신호를 상기 아날로그 입력신호의 디지털 표현으로 변환시키기 위한 변환기수단(70) 및;
    상기 멀티플렉서수단(56)과 상기 변환기수단(70)에 접속되고, 상기 파워시스템의 파형과 비동기적인 소정의 샘플링 스케쥴에 따라 상기 멀티플렉서수단(56)에 의해 상기 아날로그 입력신호의 샘플링을 제어하며, 상기 샘플링스케쥴의 주파수가 상기 파형의 주파수의 정수배가 아니고, 상기 파워 시스템에서 사용되어지는 파워와 관련된 소정의 전기적 변수를 나타내는 다수의 출력신호를 발생시키도록 상기 변환기수단(70)으로부터 수신된 상기 아날로그 입력신호의 상기 디지털 표현을 처리하며, 상기 샘플링 스케쥴이 샘플 값 세트의 연속을 제공함으로써 모든 아날로그 입력 신호를 샘플링하기 위해 제공되고, 각 세트가 각 아날로그 입력신호를 위한 오직 하나의 관련 샘플 값으로 이루어지며, 샘플 값 세트가 상기 샘플링 스케쥴의 주파수에서 전달되어지는 프로세서 회로수단(42, 58)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  6. 제5항에 있어서, 관련 샘플 값 세트의 샘플 값의 샘플링 시간 사이의 샘플링 시간 차이가 상기 디지탈 표현의 처리 동안 관련 샘플 값의 전달 후 상기 프로세서 회로수단(42, 58)에 의해 계산됨에 따라(서브루틴(172)), 아날로그 입력신호가 결정적으로 다른 시간에서 샘플되어지는 것을 특징으로하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  7. 제6항에 있어서, 관련 샘플 값 세트의 샘플 값의 샘플링 시간이 소정 시간 간격에 따라 달리되는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 소정 변수가 상기 전압(V)과 전류신호(I1, I2, I3) 사이의 위상차를 포함하고, 상기 프로세서 회로수단(42, 58)이 위상차의 결정을 위해 상기 샘플링 시간의 계산을 고려함으로써 위상차가 상기 샘플링 시간 차에 대해 보상되어지는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 입력수단(40)이 다수의 기준 신호를 수신하기 위해 채택되고;
    상기 프로세서 회로수단(42, 58)이 상기 소정의 샘플링 주기에 따라 상기 기준신호를 샘플링함으로써(102) 상기 변환기수단(70)의 변환계수를 조정하고, 상기 조정이 소정 한계내에 있을 때 상기 변환계수를 조정하며(168), 상기 조정이 상기 소정 한계를 초과할 때 에러신호를 발생시키는 수단(102, 168)을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기준신호가 초당 적어도 1회 샘플되는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  11. 제1항 또는 제5항에 있어서, 증폭기수단(66)이 상기 멀티플렉서수단(56)에 연결되면서 상기 멀티플렉서수단(56)으로부터 수신된 샘플된 아날로그 입력신호의 크기를 증폭하기 위해 제공되고;
    상기 변환기수단(70)이 상기 증폭기수단(66)을 매개로 상기 멀티플렉서수단(56)에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  12. 제1항 또는 제5항에 있어서, 입력수단(40)이 상기 아날로그 입력신호의 각각에 대해 각각 플러스(52)와 각각 마이너스(54)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  13. 제11항에 있어서, 상기 증폭기수단(66)이 상기 멀티플렉서수단(56)을 매개로 각각 각 플러스(52) 또는 마이너스(54)로부터 수신된 각각의 샘플된 아날로그신호의 플러스와 마이너스부 사이의 차이를 취하도록 채택된 차동증폭기수단(66)을 구비하여 이루어지고, 상기 차이가 상기 변환기수단(70)에 의해 각각 디지털 표현으로 변환되는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  14. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 아날로그 입력신호가 주어진 주파수에서 정현적으로 변화되고, 적어도 하나의 전압신호(V)와 다수의 전류신호(I1, I2, I3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  15. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 소정 샘플링 스케쥴은 상기 각 아날로그 입력신호가 초당 1000회 이상 샘플되는 것을 요구하는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  16. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 소정 샘플링 스케쥴의 샘플링 주파수가 상기 아날로그 입력신호의 주어진 주파수의 배수가 아닌 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  17. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 소정의 변수가 상기 전압(V)과 전류신호(I1, I2, I3) 사이의 위상차와, 상기 전압신호(V)의 주파수 및, 상기 각 아날로그 입력신호의 RMS값을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정용 고속 파워 애널라이저.
  18. 파워시스템의 전기적 파라미터를 나타내는 다수의 아날로그 입력신호(V, I1, I2, I3)--여기서, 상기 아날로그 입력신호의 적어도 하나(V)가 전압신호를 나타내고, 상기 아날로그 입력신호의 적어도 하나(I1, I2, I3)가 전류신호를 나타냄--를 수신하는 단계와;
    상기 파워시스템의 파형에 대해 비동기적인 소정 샘플링 스케쥴--여기서, 상기 샘플링 스케쥴의 주파수는 상기 파형의 주파수의 정수배가 아님--에 따라 상기 각 아날로그 입력신호를 샘플링하는 단계(92);
    상기 샘플된 아날로그 입력신호를 상기 아날로그 입력신호의 디지털 표현으로 변환시키는 단계(92);
    아날로그 입력신호를 위한 하나의 숫자부호(numeric sign)중 소정 수의 적어도 2개의 샘플된 데이터 포인트가 상기 아날로그 입력신호에 대해 상반되는 숫자부호의 소정 수의 적어도 2개의 샘플데이터 포인트를 따르고 있음을 먼저 검출함으로써 상기 아날로그 입력신호중 적어도 2개의 파형에서 영 교차시간을 결정하고(106, 114), 다음에 상기 아날로그 입력신호의 영 교차에 가장 밀접한 2개의 샘플된 데이터 포인트간의 선형 외삽(linear extrapolation)을 수행하는 단계(114) 및;
    상기 파워시스템에 사용되는 파워에 관련된 소정의 전기적 변수를 나타내는 다수의 출력신호를 발생시키는 단계(164)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 숫자부호 양쪽에 대한 샘플된 데이터 포인트의 상기 소정 수가 2개인 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 다른 시간에서 상기 아날로그 입력신호를 샘플링하는 단계(92)와, 상기 아날로그 신호가 샘플된 시간에서 차이에 대해 보상하는 단계(172)를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  21. 파워시스템의 전기적 파라미터를 나타내는 다수의 아날로그 입력신호(V, I1, I2, I3)--여기서, 상기 아날로그 입력신호의 적어도 하나(V)가 전압신호를 나타내고, 상기 아날로그 입력신호의 다수(I1, I2, I3)가 전류신호를 나타냄--를 수신하는 단계와;
    상기 파워시스템의 파형과 비동기적인 소정의 샘플링 스케쥴에 따라 상기 각 아날로그 입력신호를 샘플링--여기서, 상기 샘플링스케쥴의 주파수가 상기 파형의 주파수의 정수배가 아니고, 상기 샘플링 스케쥴이 샘플 값 세트의 연속을 제공함으로써 모든 아날로그 입력 신호를 샘플링하기 위해 제공되며, 각 세트가 각 아날로그 입력신호를 위한 오직 하나의 관련 샘플 값으로 이루어지고, 샘플 값 세트가 상기 샘플링 스케쥴의 주파수에서 전달되어짐--하는 단계(92);
    상기 샘플된 아날로그 입력신호를 상기 아날로그 입력신호의 디지털 표현으로 변환시키는 단계(92) 및;
    상기 파워시스템에 사용되는 파워에 관련된 소정의 전기적 변수를 나타내는 다수의 출력신호를 발생시키는 단계(164)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  22. 제21항에 있어서, 관련 샘플 값 세트의 샘플 값의 샘플링 시간 사이의 샘플링 시간 차이가 상기 다수의 출력신호의 발생 동안 각 샘플값 세트의 전달 후 계산됨에 따라(서브루틴(172)), 아날로그 입력신호가 결정적으로 다른 시간에서 샘플되어지는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  23. 제22항에 있어서, 관련 샘플 값 세트의 샘플 값의 샘플링 시간이 소정 시간 간격에 따라 달리되는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 소정 변수가 상기 전압(V)과 전류신호(I1, I2, I3) 사이의 위상차를 포함하고, 상기 샘플링 시간 차이가 위상차의 결정을 위해 상기 샘플링 시간의 계산을 고려함으로써(172) 위상차가 상기 샘플링 시간 차에 대해 보상되어지는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  25. 제18항 또는 제21항에 있어서, 다수의 기준신호를 주기적으로 샘플링하고(102), 상기 기준신호의 측정으로부터 상기 아날로그-디지털 변환단계 동안 사용된 계수를 조정하며(168), 상기 조정이 소정 한계내에 있을 때 상기 변환계수를 조정하고(168), 상기 조정이 상기 소정 한계를 초과할 때 에러신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  26. 제18항 또는 제21항에 있어서, 상기 아날로그 입력신호의 각 플러스와 각 마이너스부 사이의 차이를 취하는 단계를 더 구비하여 이루어지고, 상기 차이가 각각 디지털 표현으로 변환되는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
  27. 제18항 또는 제21항에 있어서, 상기 소정의 변수가 상기 전압과 전류신호 사이의 위상차와, 상기 전압의 주파수 및, 상기 각 아날로그 입력신호의 RMS값을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 파형 파워시스템에서의 전기적 파라미터 측정방법.
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