KR100522114B1 - 가공송전선로 고장정보 수집시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공송전선로의 단락고장과 지락고장과 낙뢰의 발생개소를 신속하고 정확하게 파악할 수 있게 하는 가공송전선로 고장정보 수집시스템에 관한 것으로써, 송전선로 양단의 변전소에 설치되어 있는 단락 및 지락보호용 거리계전기의 동작상태에 의하여 선로명과 상(phase)을 판단하고, 각 철탑에 설치되어 있는 이상전류 감지장치로 각 철탑의 정보들을 검출하여 전파법시행령 제30조(신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국)의 규정에 의한 무선통신(이하 근거리무선통신이라 한다) 단말기들의 중계전송에 의하여 송전선로정보 관리용PC 또는 Internet Web Server로 수집하고, 수집된 데이터들을 활용하여 고장개소를 정확하게 판정하여 표시하는 응용프로그램이나 Web Program을 사용함으로써, 담당 관리자뿐만 아니라 관련된 부서의 PC나 PDA, Mobile Phone 등에서도 검색할 수 있도록 하여 신속한 고장복구와 효율적인 송전선로의 관리를 할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

가공송전선로 고장정보 수집시스템{Collection System for Fault Information of Overhead Transmission Line}

본 발명은 대 전력을 이송하는 가공송전선로에서 각종 고장이 발생하는 경우에, 그 고장 발생개소를 정확하게 표시하게 하여 신속한 대응과 복구를 할 수 있게 하는 가공송전선로 고장정보 수집시스템에 관한 것이다.

현대사회가 물질문명의 발달과 함께 산업화와 도시화로 급격하게 전환되면서 전력의 수요가 급팽창하게 되었으며, 최근에는 고도정보화시대로 진전되면서 고 신뢰도, 고 품질의 전력공급이 요청되고 있다. 따라서 발전설비의 증가와 함께 송변전설비, 배전설비의 수도 증가되고 송전계통이 복잡하게 구성되므로써 송전계통 운용의 효율화와 신속화가 요구되고 있다.

그러나 대전력을 이송하는 송전설비의 고장발생은 전력공급체계에 크게 악영향을 미치고 있음에도, 송전설비의 대다수는 산악지를 경과하고 있어서 고장의 발생시에 그 고장의 발견을 위한 선로순시에 많은 인력과 시간이 소요되면서도 신속한 조치가 이루어지지 않고 있다. 어떤 경우에는 사고의 복구작업에 소요되는 시간이나 인력 보다 사고지점을 발견하는데 걸리는 시간이나 인력이 더 많이 소요되는 경우가 많다.

이러한 배경에서, 송전선로의 여러 가지 이상 현상들을 원격에서 실시간으로 감시할 수 있는 기능의 가공송전선로 고장정보 원격수집시스템이 필요하였던 것이다.

이러한 필요에 대하여 현재까지의 기술은 거의 원시적 방법을 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 즉 변전소에 설치된 단락 또는 지락보호용 거리계전기의 zone-1, zone-2, zone-3 요소의 정정 퍼센트(%)에 따른 동작상태와 해당 개폐기의 Carrier Trip 동작여부를 조사하여, 어느 한 편의 변전소에서 해당 송전선로의 15% 이내의 거리인가 또는 반대쪽 변전소에서 15% 이내의 거리인가 또는 양쪽 변전소의 중간부분 70% 거리인가를 판별하여, 그 구역에서 선로순시 및 점검을 시행하는 것이다. 이러한 판별은 해당 보호계전기의 오차가 유효값 이내에 있다는 것과 보호계전기의 정동작을 전제로 한 것이다.

또 낙뢰의 경우에는 등록실용신안공보에서 검색된 등록번호 20-0201727(등록일자:2000년 08월23일)의 "낙뢰 표시장치"가 있는데, 이 기술은 낙뢰로 인하여 고 전류가 흐르는 경우에 표시판과 표시천이 펼쳐지므로서, 선로순시자가 원거리에서 동작의 여부를 확인할 수 있게 한 것이다. 그러므로 이 기술은 낙뢰에 대한 정보를 개략적인 선로순시를 통하여 약간 빠른 시간 내에 인지할 수 있게 할 뿐이고, 나아가 단락이나 지락 등의 기타 이상 현상에 대하여는 전혀 기능을 하지 못하는 것이다.

최근에는 디지털거리계전기(Digital Distance Relay)를 채용한 송전선로에서 이전 보다 좀더 진화된 고장지점의 추정이 가능하여졌고, 한국전력공사의 지역급전소에 설치된 낙뢰시스템의 가동으로 낙뢰지점의 추정도 가능하여졌다. 그러나 고가의 이러한 시설들이 설치되었음에도 정확한 경간이나 지점을 알려주지는 못하고 있는 것이 현재의 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로써, 가공송전선로의 지지물인 철탑마다 이상전류 감지장치를 설치하여 각 철탑들의 이상전류 상태를 검출하고, 검출된 데이터들을 전파법시행령 제30조(신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국)의 규정에 의한 무선통신방식(이하 근거리무선통신방식이라 한다) 단말기들의 중계전송에 의하여 송전선로정보관리용 컴퓨터 또는 Internet Web Server로 수집하고, 수집된 데이터들을 활용하여 고장개소를 정확하게 판정하여 표시하는 응용프로그램이나 웹프로그램을 사용함으로써, 담당 관리자뿐만 아니라 관련된 부서의 PC나 PDA, Mobile Phone 등에서도 검색할 수 있도록 하여 신속한 고장복구와 효율적인 송전선로의 관리를 할 수 있게 하는 것이다.

이러한 목적의 달성을 위하여는 선로 정보중앙수집장치와, 철탑을 통하여 흐르는 이상전류들을 감지하는 검출장치와, 검출된 데이터들을 중앙수집장치로 전송하는 근거리무선통신 단말기와 그 통신프로그램과, 근거리무선통신 단말기에 전원을 공급하는 전원공급장치와, 중앙수집장치로 수집된 정보들을 처리하는 데이터처리 컴퓨터 또는 Web Server PC가 필요하다.

그러나 "철탑의 이상전류를 어떻게 검출할 것인가?"와 "들판이나 산악지를 경과하는 철탑에서 어떻게 검출장치와 무선단말기들을 위한 전원을 확보할 것인가?" 그리고 통신통달거리가 최대 500m 밖에 되지않는 근거리무선통신방식으로 어떻게 수십 km 거리에 흩어져 설치되어 있는 송전선로의 데이터들을 수집할 것인가?"하는 과제들이 대두되는 것이다. 이러한 과제들이 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제라고 할 수 있다.

상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 가공송전선로 고장정보 수집시스템의 기본원리를 먼저 설명한다.

가공송전선로는 표준경간 300m 마다 철탑으로 지지되어 있고, 그 철탑들로부터 애자련을 통하여 도체가 이격 지지되어 있으며, 낙뢰의 피뢰를 위하여 선로도체 상부를 가공지선이 위치하도록 철탑의 가장 첨탑부에서 가공지선을 지지한다. 그리고 가공지선과 철탑사이에는 절연을 하지 않으므로 매 지지철탑마다 가공지선이 직접접지가 되게 하는 것이다. 또 우리나라의 송전방식은 전압종별에 관계없이 3상3선식을 사용하므로, 단도체나 다도체를 불문하고 하나의 도체로 하였을 때 3개의 도체가 하나의 송전선로회선이 된다. 그러므로 오늘날과 같이 송전선로 건설부지의 확보가 어려울 때에는 자연히 하나의 철탑에 다수의 송전회선이 설치되어 있어서, 4회선은 다반사이고 6회선까지 설치된 철탑도 있는 실정이다.

상기와 같이 설치되어 운전중인 송전선로에서 아주 정상적인 운전상태에서는 도체와 가공지선 사이의 충전전류가 이상적 평형을 이룬다면 철탑을 통한 접지전류는 제로(0)가 될 것이지만, 각 상의 전류도 완전한 평형이 어렵고 가공지선에 대한 도체의 기하학적 평형은 더욱 어려우므로 가공지선에는 소량의 충전전류가 항상 흐르게 된다. 그러나 지락사고나 단락사고 또는 낙뢰사고가 발생하는 경우에는 대전류의 불평형전류가 도체에 흐르므로 가공지선에도 충전전류가 많이 흘러 철탑을 통하여 접지전류가 많이 흐르게 된다. 이때에 거의 모든 송전선로는 전력계통에 Loop로 연결되어 있어서, 고장이 발생하여도 고장점의 양단이 모두 전원이 되어 양단에서 고장전류가 유입되므로 고장점의 양측 어느 철탑에서나 고장전류에 상응한 접지전류가 검출된다. 때문에 검출전류의 크기로는 고장점을 알 수가 없다. 그러나 고장점을 분기점으로 하여 양쪽의 접지전류들은 그 위상에 차이가 발생할 수 밖에 없다. 이 위상차를 검출하여 비교함으로써, 고장점을 정확하게 판단할 수 있는 것이다.

또 낙뢰의 경우에는 지락사고나 단락사고시 보다 훨씬 높은 뢰격전류가 흐르며, 낙뢰지점에서 가까울수록 뢰격전류가 크게 나타나므로 접지전류들의 크기를 비교함으로써, 지락사고나 단락사고와는 구별이 가능한 것이다.

그리고 하나의 송전철탑경로(Route)에 여러 개의 회선이 설치되었다 하더라도 본 가공송전선로 고장정보 수집시스템은 송전철탑경로에서 고장의 경간을 정확하게 표시하고, 다수의 송전회선이 설치된 송전철탑경로에서 고장이 발생한 송전회선의 표시는 양단 변전소의 계전기나 차단기의 동작상태를 분석함으로써 판단할 수 있다. 여기서 송전철탑경로란 의미는 송전선로와 구별되는 용어로서, 송전철탑이 송전선로의 지지물로 사용될 때에 어느 하나의 송전선로에만 사용되는 것이 아니고 다른 계통의 송전선로도 병가 될 수도 있는 것이다. 그리고 어느 한 쪽에서 함께 시작한 2개 이상의 송전선로가 중간에 서로 다른 경로를 따라 나누어 질 수도 있다. 그러므로 하나의 가공지선으로 연결된 송전철탑군을 하나의 송전철탑경로로 인정한다.

상기와 같은 원리를 구현하기 위한 본 발명의 가공송전선로 고장정보 수집시스템의 구성은 크게 하드웨어부문과 소프트웨어부문으로 나눌수 있다.

먼저 하드웨어부문은 다음의 세 가지로 구성된다.

매 철탑마다 설치되어 그 철탑을 통하여 흐르는 이상전류를 검출하고 검출된 데이터를 중앙통신기로 송신하거나 또는 중앙통신기로부터 신호를 수신하는 고장검출송수신기(FDT=Fault Detector Transceiver)와,

고장검출송수신기로 통신신호를 전송하거나 고장검출송수신기로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 PC 또는 Web Server PC로 전송하는 중앙통신기(CCU=Central Communication Unit)와,

데이터를 처리하는 PC 또는 Web Server PC 이다. 그러나 PC 또는 Web Server PC에 관하여는 일반화 되어 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.

소프트웨어부문은 두 가지로 구성된다.

첫째는 각 철탑상태측정송수신기의 검출데이터들을 근거리무선통신방식을 사용하여 중앙통신기로 데이터를 수집하는 통신프로그램으로써, 각 철탑에 설치된 고장검출송수신기를 슬레이브(Slave)단말기로 하고 중앙통신기를 마스터(Master)로 하여, 각 슬레이브단말기들의 제한된 통신통달거리를 각 슬레이브단말기들의 중계 재전송을 할 수 있는 통신프로그램을 사용하여 극복함으로써 장거리 통신을 가능하게 하는 것이다.

둘째는 수집된 데이터들을 처리하는 PC프로그램 또는 웹프로그램이다. 그러나 데이터처리 PC프로그램 또는 웹프로그램은 일반화되어 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.

그러므로 시스템 전체의 통신데이터 흐름과, 하드웨어부문의 두 가지 장치 즉 고장검출송수신기와 중앙통신기, 그리고 소프트웨어부문의 통신프로그램에 대하여 참고 예시도 1 내지 도 4와 함께 상세히 설명한다.

도 1a는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 하나의 중앙통신기(100)로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

변전소A와 변전소B 사이에 57기의 철탑이 세워져 있고, 그 철탑에 1회선 이상의 송전선로가 가선되어 있으며, 32호 철탑에서 T분기 또는 π분기하여 3기의 철탑을 거쳐 C변전소와 연결되어 있는 것이다. 그러므로 1호 철탑에서 60호 철탑까지 매 철탑마다 설치된 슬레이브 단말기(1∼60)와 중앙통신기(100)의 마스터단말기 사이에는 근거리무선통신방식으로 데이터들을 수집하고, 수집된 데이터들을 유선(102)으로 컴퓨터 또는 Web Server PC(101)에 입력하는 것이다.

도 1b는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 두 개의 중앙통신기(110,111)로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

송전선로의 구성은 도 1a와 거의 비슷하나 중앙통신기(110,111)를 A변전소와 B변전소의 두 곳에 설치하여 양측에서 근거리무선통신으로 데이터를 수집함으로써, 무선통신에 의한 데이터의 수집 소요시간을 1/2로 감소시킨 시스템인 것이다. 즉 A변전소에서는 34기의 철탑 데이터를 근거리무선통신으로 수집하고, B변전소에서는 26기의 철탑 데이터들을 근거리무선통신으로 수집하는데, 각각 통신인식번호를 별개의 그룹으로 분리하여 수집하는 것이다. 이렇게 데이터들의 수집은 각각 수행하지만 B변전소측에서 수집한 데이터들은 즉시 변전소 사이의 유선통신(113)을 통하여 A변전소의 중앙통신기(110)로 전송하여, 전체 송전선로의 데이터를 유선(114)으로 데이터처리용 컴퓨터 또는 Web Server PC(112)에 입력하는 것이다.

도 1c는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 세 개의 중앙통신기(120,121,122)로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

송전선로의 구성은 도 1a와 거의 비슷하나 중앙통신기(120,121,122)를 A변전소와 B변전소와 C변전소의 3곳에 각각 설치하여 3곳에서 근거리무선통신으로 데이터를 수집함으로써, 근거리무선통신에 의한 데이터의 수집 소요시간을 더욱 감소시킨 시스템인 것이다. 즉 총 60기의 철탑중에서 A변전소에서는 28기의 철탑데이터를 근거리무선통신으로 수집하고, B변전소에서는 22기의 철탑데이터를 근거리무선통신으로 수집하며, C변전소에서는 10기의 철탑데이터를 근거리무선통신으로 수집하는데, B변전소와 C변전소에서 수집된 데이터들을 즉시 변전소 사이의 유선통신(124)을 이용하여 A변전소의 중앙통신기(120)로 전송하여 전체 송전선로의 데이터를 일괄하여 A변전소의 중앙통신기(120)가 유선(125)으로 데이터처리용 컴퓨터 또는 Web Server PC(123)에 입력하는 것이다.

도 2는 고장검출송수신기의 일 실시 블록도이다.

변류기(131)를 철탑에 설치하고 전류를 검출하면, 직선검파와 증폭(132)을 거쳐 아나로그/디지털변환을 하여 검출전류의 크기를 CPU(130)에 입력시키고, 다른 한편으로는 검출된 전류를 제로크로스검출기(Zero Cross Detector)(133)를 통하여 제로크로스점(Zero Cross Point)을 검출하여 CPU(130)에 입력시킨다. CPU(130)는 입력된 전류의 크기가 일정값을 초과하는 경우에 전류이벤트로 판정하고, 또 입력되는 제로크로스점을 기준으로 다음의 반주기 후에 일어나야 할 제로크로스점의 시간을 미리 설정하였다가 다음에 실제로 입력되는 제로크로스점을 비교하여 일정값 이상의 위상차가 발생하면 위상이벤트로 판정한다. 이렇게 판정된 전류이벤트와 위상이벤트는 근거리무선통신방식의 RF 모듈(134)을 통하여 근거리무선통신으로 마스터로 전송되는데 이때 자신의 통신단말기의 인식번호(ID Nbr)를 딥스위치(dip switch)(135)의 설정으로 지정하여 전송한다. 그리고 위상이벤트를 판정하는 방법에 있어서, 최대점(peak point)을 검출하여 다음의 반주기 후의 최대점 도래 시간을 미리 설정하였다가 다음에 입력되는 최대점 도래 시간을 비교하여 위상이벤트를 판정할 수도 있다. 이때 입력전류의 파형을 sampling할 때에 그 주기는 최저 50㎲에서 1000㎲까지 할 수 있다.

상기와 같은 시스템의 전원은 송전선로 철탑들의 설치위치의 특성을 고려하여 태양전지(136)와 축전지(137)를 설치하여 공급하는 것이 가장 합리적인 방법인 것이다.

도 3은 중앙통신기의 일 실시 블록도로써, RF Module(141)은 슬레이브단말기들과 근거리무선통신만으로 데이터를 송수신하고, 유선통신 포트는 상대단 변전소들의 중앙통신기가 수집한 해당 송전선로의 데이터들을 변전소 사이에 설치된 유선통신을 이용하여 수신함으로써, 가장 짧은 시간에 해당 송전선로의 전체적인 데이터의 수집을 가능하게 할 수 있다. CPU(140)는 이러한 통신들을 제어하는 통신프로그램을 내장하고, 또 데이터처리 컴퓨터 또는 web server와 송수신하는 통신포트를 가지고 있어서 입력된 데이터들을 데이터처리 컴퓨터 또는 Web Server PC로 전송하여 시스템의 목적을 구현한다.

축전장치(144)와 충전장치(143)가 내장된 전원장치(142)가 구비되어, 정전 시에도 시스템의 구동에 지장이 없도록 구성한 것이다.

도 4a는 도 1a의 예시도에서와 같이 하나의 중앙통신기(100)로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

먼저 통신신호는 두 가지의 종류로 분류되는데, 중앙통신기(100)에서 각 슬레이브단말기들에게 어떤 명령을 하달하는 신호는 명령신호라 하고, 각 슬레이브 단말기들의 데이터들을 중앙통신기로 전송하는 신호를 보고신호라고 한다. 그러므로 명령신호는 통신신호가 중앙통신기에서 시작하여 가까운 거리의 슬레이브단말기들로부터 이들의 중계전송에 의해 차츰 말단의 슬레이브단말기들에게로 전달되도록 하고, 보고신호는 통신신호가 각 슬레이브단말기들로부터 시작하여 이들의 중계전송에 의해 중앙통신기로 집중되도록 하는 것이다.

통신용 단말기의 인식번호는 세 자리수로 하고, 그 배치는 중앙통신기에서 가까운 위치의 단말기부터 먼 거리에 위치한 단말기로 배치하여 작은 숫자부터 큰 숫자로 오름차순으로 배열되게 부여하는 것이다. 이러한 인식번호 부여체계는 중앙통신기로부터 명령신호의 하달과, 현장의 슬레이브단말기들로부터 데이터의 보고신호가 중앙통신기로 상달되는 과정에서 통신신호의 하울링이 일어나지 않게 할 수 있고, 슬레이브단말기 상호간에 전파의 간섭이 없이 신호의 중계전송이 되게하며, 통신신호의 중계전송시 비월중계와 다중전송을 가능하게 하는 것이다.

즉 도 1a의 흐름도에 의하면 명령신호는 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 낮을 경우에는 자동재전송을 시행하나, 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 높을 경우에는 재전송을 중지하게 하므로써, 명령신호는 무조건 낮은 번호의 단말기에서 높은 번호의 단말기로 이동하는 것이다.

그리고 보고신호는 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 높을 경우에는 자동재전송을 시행하나, 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 낮을 경우에는 재전송을 중지하게 되므로, 보고신호는 무조건 높은 번호의 단말기에서 낮은 번호의 단말기로 이동하는 것이다.

또 명령신호나 보고신호의 중계전송에서 비월중계란 통신통달거리가 중계목표 지점으로 두 개 이상의 단말기까지 이를 때에는 1개의 단말기를 뛰어 넘어 중계가 되게 하여 통신소요시간을 단축하는 프로그램을 의미하며, 다중전송이란 하나의 중계전송 통신로에 서로 전파간섭을 일으키지 않는 물리적 거리를 확보한 하나 이상의 명령신호나 보고신호가 동시에 이동할 수 있게 하여 통신소요시간을 단축하는 프로그램을 의미한다. 이 다중전송은 자신의 번호에 따른 시간지연을 얼마로 설정하느냐에 따라 다중의 숫자가 정해지는 것이다.

이제 도 1a의 흐름도를 설명한다.

통신신호를 수신하여 입력되면, 직전 5초 이내에 동일한 신호를 수신하여 재전송을 하였던 통신신호인 경우에는 종료한다. 왜냐하면 어떤 통신신호가 재전송으로 이동하는 경우에는 동일한 통신신호가 인근의 단말기에서 여러 번 수신되기 때문이다. 그때마다 재전송을 시행한다면 전파장애로 재전송을 이용한 통신신호의 이동이 불가능해지는 것이다.

다음에는 명령신호인지 보고신호인지 구분한다. 명령신호인 경우에는, 자신의 단말기번호에 따른 시간지연을 가진 후 자신의 데이터들을 전송할 수 있도록 준비를 하고, 또 다른 단말기들에게 그 명령신호를 중계하여야 하므로 단말기번호 체계에 의한 재전송을 준비한다. 보고신호인 경우에도 단말기번호 체계에 의한 재전송을 준비한다.

이 단계에서 명령신호는 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 낮을 경우에는 자동재전송을 계속 준비하지만, 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 높을 경우에는 재전송준비를 중지하고 종료를 한다. 그리고 보고신호는 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 높을 경우에는 자동재전송을 계속 준비하나, 직전에 전송한 단말기의 번호가 자신의 번호 보다 낮을 경우에는 재전송준비를 중지하고 종료한다.

다음의 단계에서는 자신의 단말기번호가 분기선의 번호이고 직전에 송신한 단말기의 번호가 분기선 번호일 경우에는 즉시 재전송을 시행하고, 직전에 송신한 단말기의 번호가 분기선 단말기번호가 아닌 경우에는 즉시 종료하고, 자신의 단말기번호가 분기선단말기번호가 아닌 경우에는 단말기번호 체계에 의한 즉시 재전송과 시간지연 후 재전송시행으로 종료한다. 이때 분기선단말기번호의 여부는 고장검출송수신기에 2 bit의 dip sw.를 설치하여 조작함으로써 인식시킬 수 있다.

도 4b는 도 1b의 예시도에서와 같이 두 개의 중앙통신기로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

송전선로 전체의 고장검출송수신기 중에서 중앙통신기A가 관할하는 34개의 송수신기(=단말기)를 1그룹(group)이라하고, 중앙통신기 B가 관할하는 26대의 송수신기를 2그룹이라 한다. 이렇게 그룹을 나누어줌으로써 1그룹의 34번 송수신기와 2그룹의 23번 송수신기 부근의 송수신기들이 그룹이 다른 경우에는 그 신호를 무조건 무시하고 종료하도록 함으로써 통신신호의 혼신이 발생하지 않는 것이다.

그리고 그룹의 분기점을 34번 단말기와 23번 단말기 사이에서 구분한 것은, 각 그룹의 1번 송수신기에서부터 데이터를 전송하기 시작하고, 하나의 단말기가 보고신호를 전송하고 다음의 단말기가 보고신호를 전송하는 시간 간격을 3초로 한다면, 2그룹의 23번까지 보고신호를 전송하는데 걸리는 시간은 69초가 소요되고, 그 이후 33초 후에 1그룹의 34번이 보고신호를 전송하므로 분기점 부근에서의 전파의 혼신을 근원적으로 제거할 수 있는 것이다.

도 4c는 도 1c의 예시도에서와 같이 세 개의 중앙통신기로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

송전선로 전체의 고장검출송수신기 중에서 중앙통신기A가 관할하는 28개의 송수신기를 1그룹(group)이라 하고, 중앙통신기 B가 관할하는 22대의 송수신기를 2그룹이라 하고, 중앙통신기 C가 관할하는 10대의 송수신기를 3그룹이라 한다. 이렇게 3개의 그룹으로 나누어 줌으로써 통신프로그램의 흐름도가 가장 단순해지는 것이다. 상세한 설명은 도 4a와 도 4b의 흐름도 설명을 참조한다. 여기서 다수의 슬레이브단말기들을 여러 개의 그룹으로 분할하는데 있어서, 그 분할의 숫자는 송전철탑경로의 형태에 따라서 달라지므로 제한하지 않는다.

본 발명의 가공송전선로 고장정보 수집시스템은 해당 송전선로의 정보를 관리용 컴퓨터 또는 Internet Web Server로 수집하고, 수집된 데이터들을 활용하여 고장개소를 정확하게 판정하여 표시함으로써, 담당 관리자뿐만 아니라 관련된 부서의 PC나 PDA, Mobile Phone 등에서도 검색할 수 있도록 하여, 송전선로의 고장 발생시 고장경간을 즉시 판별할 수 있게 함으로써 송전계통의 신속한 복구를 통한 안정적인 송전계통운용을 구현한다. 따라서 송전선로 관리인력의 절감과 송전선로 정전시간의 최소화로 양질의 전기공급에 공헌하며 경제적이고 효율적인 송전선로의 관리를 할 수 있게 하는 것이다.

도 1a는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 하나의 중앙통신기로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

도 1b는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 두 개의 중앙통신기로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

도 1c는 A,B,C변전소 사이의 송전선로에서 세 개의 중앙통신기로 데이터를 수집하는 통신데이터의 흐름을 나타낸 일 실시 예시도이다.

도 2는 고장검출송수신기의 일 실시 블록도이다.

도 3은 중앙통신기(101)의 일 실시 블록도이다.

도 4a는 도 1a의 예시도에서와 같이 하나의 중앙통신기로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

도 4b는 도 1b의 예시도에서와 같이 두 개의 중앙통신기로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

도 4c는 도 1c의 예시도에서와 같이 세 개의 중앙통신기로 해당 송전선로 전체의 데이터를 근거리무선통신으로 수집하는 통신프로그램의 흐름도를 나타낸 것이다.

Claims (3)

1. 가공송전철탑경로(Route)의 고장정보를 원격으로 수집하는 시스템에 있어서,

   각 송전철탑 마다 설치하여 고장을 검출하고 근거리무선통신 모듈을 내장하는 고장검출송수신기와;

   상기 가공송전철탑경로의 어느 지점으로부터 상기 각 고장검출송수신기들의 중계전송에 의한 근거리무선통신 통달거리 이내에 설치되며, 근거리무선통신 모듈을 내장하여 관할 고장검출송수신기들의 데이터를 고장검출송수신기들의 중계전송에 의해 근거리무선통신으로 수집하고, 수집된 데이터들을 데이터처리 컴퓨터로 전송하는 중앙통신기와;

   상기 중앙통신기로부터 수신한 데이터를 처리하는 데이터처리 컴퓨터를 포함하여 구성되어,

   상기 가공송전철탑경로의 모든 송전철탑 고장정보를 상기 고장검출송수신기들의 중계전송에 의해 근거리무선통신방식으로 수집하고, 수집된 데이터를 컴퓨터로 처리하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로 고장정보 수집시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   하나의 송전철탑경로(Route)에 포함된 고장검출송수신기들을 2 내지 5개의 그룹(Group)으로 관할을 나누고, 각 그룹별 중앙통신기가 관할 고장검출송수신기들의 데이터들을 고장검출송수신기들의 중계전송에 의한 근거리무선통신으로 수집하고, 수집된 데이터들을 각 중앙통신기가 유선통신으로 주 중앙통신기(Main CCU)(110,120)로 전송하게 하여, 고장검출송수신기들의 데이터들을 근거리무선통신으로 수집하는 시간을 절감하게 하는 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로 고장정보 수집시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   고장검출송수신기가 고장을 검출하는 방법에서 평상의 위상에 대한 사고시의 위상변화를 검출하는 방법으로, 제로크로스점(zero cross point)과 최대점(peak point)을 검출하여 다음 반주기 후의 제로크로스점과 최대점의 도래시각을 미리 설정하였다가, 다음 반주기 후에 실제로 입력된 제로크로스점과 최대점의 도래시각을 비교하여 위상차를 검출하는 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로 고장정보 수집시스템.