KR100550106B1 - 결선상태 체크기능을 갖는 전자식 전력랑계를 포함하는 모니터링 시스템 - Google Patents

결선상태 체크기능을 갖는 전자식 전력랑계를 포함하는 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명은 공장, 상가 등 대규모 수용 시설의 사용 전력량을 계량하기 위해 필요한 변압기, 변류기, 전력량계를 조합하여 결선하는 경우 오결선 및 미결선 상태를 체크하여 그 결과를 외부 표시장치로 표시하는 한편, 오결선 및 미결선 상태 정보를 통신망을 통해 원격지로 전송하는 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부를 통해 표시하는 전자식 전력량계에 있어서, 상기 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부; 및 상기 전압/전류 위상차 검출부에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하며, 오결선 상태가 상기 표시부를 통해 표시되도록 전체 시스템을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

결선상태 체크기능을 갖는 전자식 전력랑계를 포함하는 모니터링 시스템{Mornitoring system with electronic watthours-meter}
도 1은 종래 기술에 따른 전자식 전력량계 표시부를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 의한 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 도 2에 의해 구현된 전자식 전력량계 표시부를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 의한 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4에 적용된 모니터링 서버의 오결선리스트항목을 표시하고 있는 화면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명〉
100 : 전자식 전력량계
110 : 계기용 변성기 120 : 전압/전류 위상차 검출부
130 : 제어부 140 : 표시부
150 : 저장부 160 : 통신 제어부
200 : 통신망 300 : 모니터링 서버
본 발명은 결선상태 체크기능을 갖는 전자식 전력량를 포함하는 모니터링 시스템에 관한 것이다.
특히, 공장, 상가 등 대규모 수용 시설의 사용 전력량을 계량하기 위해 필요한 변압기, 변류기, 전력량계를 조합하여 결선하는 경우 오결선 및 미결선 상태를 체크하여 그 결과를 외부 표시장치로 표시하는 한편, 오결선 및 미결선 상태 정보를 통신망을 통해 원격지로 전송하는 오결선 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템에 관한 것이다.
종래 일반 가정에서는 전기에너지의 사용량을 계량하기 위하여 기계식 전력량계(mechanical watt-hour meters)를 주로 사용하였다. 그러나, 상기 기계식 전력량계는 사용한 전력량을 계량하여 표시하는 단순한 기능만을 가지고 있다. 이와 같은 단순기능을 보완하기 위해 다양한 기능을 갖는 전자식 전력량계(Electronic watt-hour meters)를 사용된다.
종래 전자식 계량기는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 계기에 입력된 전압의 스칼라 양만을 판정하므로, 각 상전압의 결상 정보를 파악하는 것은 가능하나 오결선 정보는 알 수 없는 문제점이 있다.
즉, 변류기 및 변압계와 전력량계의 결선은 복잡하여 많은 오결선을 초래하고 그것을 파악하기가 매우 어렵다. 또한 오결선으로 인한 전기요금 과소 청구 사 례가 발생하며, 오결선 발견시점에 요금 재산정 청구시 고객과의 마찰이 발생한다.
또한, 자연적(낙뢰, 과부하등), 인위적으로 결상이 되었을 경우 발생 시점을 확인할 없어 미계량된 사용전력량의 과학적인 산정이 곤란하다.
또한, 오결선 및 결상여부를 확인하기 위하여 주기적으로 현장을 방문하여 시험을 해야 하는 등 많은 인력과 시간이 소모되며, 현장시험주기가 장기간인 경우에는 미계량 전력량이 상당하여 수용가측의 반발로 요금회수가 곤란한 사례가 발생한다.
더불어, 전기요금을 면탈하기 위하여 수용가측에서 일정기간 인위적인 결상을 발생시키고 원상회복조치를 할 경우 이의 인지가 불가능한 문제가 있다
상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 전압과 전류의 위상차를 검출하여 오결선 상태를 체크할 수 있는 알고리즘을 전자식 전력량계에 구비시키고, 상기 오결선 상태를 외부로 표시할 수 있는 표시수단을 구비시켜 작업자가 오결선 및 결상 상태를 용이하게 식별할 수 있도록 하기 위한 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 체크한 오결선 및 결상상태에 대한 정보를 통신망을 통해 모니터링 서버로 전송하여 원격지에서 전자식 전력량계의 상태를 알 수 있도록 하여, 신속하게 전자식 전력량계를 수리 또는 교체할 수 있도록 하는 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자식 전력량계는 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부를 통해 표시하는 전자식 전력량계에 있어서, 상기 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부; 및 상기 전압/전류 위상차 검출부에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하며, 오결선 상태가 상기 표시부를 통해 표시되도록 전체 시스템을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시부는, 오결선 상태를 알리는 메시지를 출력하는 표시창을 더 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부를 통해 표시하는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템에 있어서, 데이터 통신망; 상기 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부와, 상기 전압/전류 위상차 검출부에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하며, 오결선 상태가 상기 표시부를 통해 표시되도록 제어하는 한편 상기 오결선 상태에 대한 정보가 전송될 수 있도록 전체 시스템을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 오결선 상태에 대한 정보를 상기 데이터 통신망을 통해 전송되도록 하는 통신 제어부, 를 포함하여 구성되는 전자식 전력량계; 및 상기 데이터 통신망을 통해 수신되는 오결선 상태에 대한 정보를 이용하여 오결선 상태에 대한 정보가 저장되어 있는 데이터 베이스를 갱신하는 한편, 관리자가 알 수 있도록 알람 정보를 생성하는 모니터링 서버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오결선 상태에 대한 정보는, 전자식 전력량계의 고유정보, 오결선 인지 일자, 인지 시간 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링 서버의 알람 정보는, 문자 메시지 또는 음성신호로 이루어져 있다.
또한, 상기 모니터링 서버는, 상기 오결선 상태에 대한 정보를 이용하여 오결선 리스트를 생성하고, 관리자의 요청에 응하여 화면상에 표출시키는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(실시예1)
도 2는 본 발명에 의한 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2에 의해 구현된 전자식 전력량계 표시부를 도시 한 도면이다.
첨부 도면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 통상의 계기용 변성기(110)와, 전력량 표시창(141), 결상상태 표시창(142) 및 오결선 상태 표시창(143)을 구비하고 있으며, 후술되는 제어부(130)의 제어에 응하여 전력량 표시창(141)에 전력량을 표시하고, 결상상태 표시창(142)에 결상상태를 표시하며, 오결선 상태 표시창(143)에 오결선 상태를 표시하는 표시부(140)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부(120)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 입력되는 전압을 인식하여 전압값을 출력하는 전압감지부(160)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부(140)의 전력량 표시창(141)을 통해 표시하고, 상기 전압/전류 위상차 검출부(120)에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하여 오결선 상태가 상기 표시부(140)의 오결선 상태 표시창(143)을 통해 표시되도록 하며, 상기 전압감지부(160)로부터 입력되는 전압값이 저장부(150)에 저장된 기준값 미만인 경우 결상으로 인식하여 상기 표시부(140)의 결상상태 표시창(142)을 통해 표시되도록 전체 시스템을 제어하는 제어부(130)와, 상기 제어부(130)의 제어에 따라 전력량, 오결선 상태에 대한 정보, 결상상태에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부(150)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 실시예1의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전압/전류 위상차 검출부(120)는 계기용 변성기(110)로부터 입력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 제어부(130)로 출력한다.
그러면 제어부(130)는 상기 전압/전류 위상차 검출부(120)에서 입력되는 위상차를 비교값으로 하고, 상기 비교값을 저장부(150)에 저장된 기준값과 비교한다.
비교결과, 비교값이 기준값보다 작은 경우 제어부(130)는 오결선 상태로 인식하고 표시부(140)의 오결선 상태 표시창(143)을 통해 오결선 메시지가 표시되도록 한다.
이때, 기준값은 ±90°이다.
그리고, 전압감지부(160)는 상기 계기용 변성기(110)로부터 입력되는 전압을 인식하여 전압값을 출력하고, 상기 제어부(130)는 상기 전압감지부(160)로부터 입력되는 전압값을 비교값으로 하여 저장부(150)에 저장된 기준값을 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값 미만인 경우 결상으로 인식하여 상기 표시부(140)의 결상상태 표시창(142)을 통해 결상된 부하에 발광다이오드가 점등되도록 한다.
(실시예2)
도 4는 본 발명에 의한 결선상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 적용된 모니터링 서버의 오결선리스트항목을 표시하고 있는 화면도이다.
첨부 도면 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 구성은 전자식 전력량계(100)와, 데이터 통신망(200)과, 모니터링 서버(300)로 구성된다.
상기 전자식 전력량계(100)는 통상의 계기용 변성기(110)와, 전력량 표시창(141), 결상상태 표시창(142) 및 오결선 상태 표시창(143)을 구비하고 있으며, 후술되는 제어부(130)의 제어에 응하여 전력량 표시창(141)에 전력량을 표시하고, 결상상태 표시창(142)에 결상상태를 표시하며, 오결선 상태 표시창(143)에 오결선 상태를 표시하는 표시부(140)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부(120)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 입력되는 전압을 인식하여 전압값을 출력하는 전압감지부(160)와, 상기 계기용 변성기(110)로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부(140)의 전력량 표시창(141)을 통해 표시하고, 상기 전압/전류 위상차 검출부(120)에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하여 오결선 상태가 상기 표시부(140)의 오결선 상태 표시창(143)을 통해 표시되도록 하며, 상기 전압감지부(160)로부터 입력되는 전압값이 저장부(150)에 저장된 기준값 미만인 경우 결상으로 인식하여 상기 표시부(140)의 결상상태 표시창(142)을 통해 표시되도록 전체 시스템을 제어하는 제어부(130)와, 상기 제어부(130)의 제어에 따라 전력량, 오결선 상태에 대한 정보, 결상상태에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부(150)와, 상기 제어부(130)와 통신을 수행하면서 상기 저장부(150)에 저장된 오결선 상태에 대한 정보 및 결상상태에 대한 정보를 상기 데이터 통신망(200)을 통해 전송하는 통신제어부(170)로 구성된다.
또한, 상기 오결선 상태에 대한 정보는, 전자식 전력량계의 고유정보, 오결 선 인지 일자, 인지 시간 등을 포함한다.
또한, 상기 데이터 통신망(200)은 유, 무선 통신망을 의미한다.
또한, 상기 모니터링 서버(300)는 상기 전자식 전력량계(100)로부터 전송되는 오결선 상태에 대한 정보 및 결상상태에 대한 정보 등을 저장하고 있는 데이터 베이스(310)와, 상기 데이터 통신망(200)을 통해 상기 전자식 전력량계(100)로부터 전송되는 오결선 상태에 대한 정보 및 결상상태에 대한 정보 등을 수신하여 상기 데이터 베이스(310)를 갱신하고, 관리자의 요청에 응하여 상기 데이터 베이스(310)에 저장된 정보를 기초로 하여 첨부 도면 도 5와 같은 모니터링 화면을 표시부(330)를 통해 표시하는 한편, 상기 상기 전자식 전력량계(100)로부터 전송되는 오결선 상태에 대한 정보 및 결상상태에 대한 정보 등에 대한 정보가 수신되는 경우 알람정보를 생성시켜 경보부(340)를 통해 알람이 발생되도록 하는 모니터링 제어부(320)를 포함하여 구성된다.
이때 알람 정보는, 문자 메시지 또는 음성신호로 이루어지는데, 문자 메시지일 경우 상기 표시부(330)를 통해 표출된다.
또한, 상기 모니터링 서버는, 상기 오결선 상태에 대한 정보를 이용하여 오결선 리스트를 생성하고, 관리자의 요청에 응하여 화면상에 표출시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 실시예2의 작용은 다음과 같다.
여기서, 실시예2와 동일한 부분에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
모니터링 서버(300)의 모니터링 제어부(320)는 상기 전자식 전력량계(100)로부터 전송되는 오결선 상태에 대한 정보 및 결상상태에 대한 정보를 데이터 통신망(200)을 통해 수신받아, 데이터 베이스(310)에 등록, 저장시키는 한편, 표시부(330) 및 경보부(340)를 통해 오결선 및 결상상태를 알리는 메시지를 송출한다.
그러면 관리자는 이를 확인한 후 보수부서로 오결선 및 결상상태가 존재하는 전자식 전력량계(100)의 위치 및 전자식 전력량계(100)의 현재 상태를 알려주어, 신속하게 전자식 전력량계(100)가 수리되거나, 교체되도록 한다.
상기와 같이 관리자는 모니터링 서버(300)를 통해 전자식 전력량계(100)를 지속적으로 감시한다. 모니터링 서버(300)의 표시부(330)를 통해 제공되는 모니터링 화면은 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같다.
이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 전압과 전류의 위상차를 검출하여 오결선 상태를 체크할 수 있는 알고리즘을 전자식 전력량계에 구비시키고, 상기 오결선 상태를 외부로 표시할 수 있는 표시수단을 구비시켜 작업자가 오결선 및 결상 상태를 용이하게 식별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 원격검침 시스템을 이용하여 현장을 방문하지 않고 도 오결선, 결상 여부를 확인할 수 있으므로 정기적인 현장 시험을 생략할 수 있어 인력과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 현장 검침시에도 자료표시부를 통하여 오결선, 결상 유무를 확인할 수 있으므로 비정상 상태가 장시간 방치되지 않아 종래보다 신속하게 미계량 전기요금을 회수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하여 사용 전력량을 산출하고, 사용전력량을 표시부를 통해 표시하는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템에 있어서,
    데이터 통신망;
    상기 계기용 변성기로부터 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 검출하여 출력하는 전압/전류 위상차 검출부와, 상기 전압/전류 위상차 검출부에서 출력되는 전압 및 전류의 위상차를 비교값으로 하여 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 비교결과 비교값이 기준값을 초과하는 경우 오결선 상태로 판단하며, 오결선 상태가 상기 표시부를 통해 표시되도록 제어하는 한편 상기 오결선 상태에 대한 정보가 전송될 수 있도록 전체 시스템을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 오결선 상태에 대한 정보를 상기 데이터 통신망을 통해 전송되도록 하는 통신 제어부, 를 포함하여 구성되는 전자식 전력량계;
    상기 데이터 통신망을 통해 수신되는 오결선 상태에 대한 정보를 이용하여 오결선 상태에 대한 정보가 저장되어 있는 데이터 베이스를 갱신하는 한편, 관리자가 알 수 있도록 문자 메시지 또는 음성신호로 이루어진 알람 정보를 생성하여 송출하고, 상기 오결선 상태에 대한 정보를 이용하여 오결선 리스트를 생성하고, 관리자의 요청에 응하여 화면상에 표출시키는 모니터링 서버;
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 결선 상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 오결선 상태에 대한 정보는,
    전자식 전력량계의 고유정보, 오결선 인지 일자, 인지 시간 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 결선 상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 표시부는,
    오결선 상태를 알리는 메시지를 출력하는 표시창을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 결선 상태 체크 기능을 갖는 전자식 전력량계를 포함하는 모니터링 시스템.
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