KR100657873B1 - Remote control and monitoring system for distributed generation using power line communication - Google Patents

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KR100657873B1
KR100657873B1 KR1020050126733A KR20050126733A KR100657873B1 KR 100657873 B1 KR100657873 B1 KR 100657873B1 KR 1020050126733 A KR1020050126733 A KR 1020050126733A KR 20050126733 A KR20050126733 A KR 20050126733A KR 100657873 B1 KR100657873 B1 KR 100657873B1
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안종보
전진홍
조창희
김응상
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한국전기연구원
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Abstract

A remote control/monitoring system for distributed generation using power line communication is provided to communicate a power converter with a remote detecting unit without installing separate communication line. A power converter(110) converts a DC power into an AC power, and has a voltage/current sensor for monitoring an input/output signal of the DC and AC power. A controller(130) is connected to the power converter to transmit and receive a signal for driving and controlling the power converter, and has a communication port. A power line communication unit(140) is connected to the power converter via the communication port, and has a coupler(144) connected to a low-pressure power transmission line(101).

Description

전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템{REMOTE CONTROL AND MONITORING SYSTEM FOR DISTRIBUTED GENERATION USING POWER LINE COMMUNICATION}REMOTE CONTROL AND MONITORING SYSTEM FOR DISTRIBUTED GENERATION USING POWER LINE COMMUNICATION}

도 1은 종래 기술의 신재생에너지를 이용한 원격감시제어시스템의 블록도1 is a block diagram of a remote monitoring control system using renewable energy according to the prior art.

도 2는 종래 기술의 무선통신을 이용한 원격감시제어시스템 블록도Figure 2 is a block diagram of a remote monitoring control system using a wireless communication of the prior art

도 3은 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 전체 블록도3 is an overall block diagram of a remote monitoring control system according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 전력변환부 블록도Figure 4 is a block diagram of the power conversion unit of the remote monitoring and control system according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 제어부 블록도5 is a control block diagram of a remote monitoring control system according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 원격감시기의 통신프로그램 순서도6 is a communication program flow chart of a remote monitoring according to the present invention

** 도면의 주요부분에 관한 부호설명 **** Explanation of Codes on Major Parts of Drawings **

100: 전력변환장치 110: 전력변환부100: power converter 110: power converter

130: 제어부 137: 통신포트130: control unit 137: communication port

140: 전력선통신부 141: 전력선통신제어기140: power line communication unit 141: power line communication controller

142: 송신신호증폭기 143: 수신신호필터기142: transmission signal amplifier 143: reception signal filter

144: 커플러 150: 저압배전선로144: coupler 150: low voltage distribution line

160: 원격감시기160: remote monitoring

본 발명은 원격감시제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분산발전용 전력변환장치와 원격감시기가 별도의 통신선로 없이 통신 연계되도록 하여 설치 및 보수작업이 간편하고 상기 전력변환장치의 설치위치에 제약을 받지 않도록 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote monitoring control system, and more particularly, it is easy to install and maintain the distributed power conversion device and remote monitoring communication communication without a separate communication line and is limited to the installation position of the power conversion device The present invention relates to a distributed surveillance system for power generation using power line communication method.

분산발전용 원격감시제어시스템에 있어서 종래의 통신방식은 크게 유선과 무선통신기술로 구분된다. 상기 유선통신방식은 직렬통신이나 필드버스 등의 통신방식으로써 분산발전의 전력변환장치와 원격지의 감시기 사이에 전용 통신선로가 설치되어야 하는 것이고, 상기 무선통신방식은 무선을 이용하여 상기 전력변환장치와 원격의 감시기를 통신 연계하는 방식이다.In the distributed generation remote monitoring control system, the conventional communication method is largely divided into wired and wireless communication technology. The wired communication method is a communication method such as serial communication or a fieldbus, and a dedicated communication line must be installed between a power converter of a distributed generation system and a remote monitor, and the wireless communication method uses a wireless communication method with the power converter. This is a method of communicating with a remote monitor.

상기 유선통신방식의 경우 전용 통신선로를 설치해야 하므로 설치위치에 따른 비용이 증가하며 특히 광통신을 이용하는 경우에는 그 비용이 더욱 증가하게 되고 설치작업 또한 번거로운 문제점이 있었으며, 상기 무선통신방식은 장애물 등으로 인한 도달거리 제약에 따른 문제점이 있었다.In the case of the wired communication method, since a dedicated communication line must be installed, the cost increases according to the installation location, and in particular, when using optical communication, the cost increases further, and the installation work is also troublesome. There was a problem due to the reach restriction.

도 1은 기존의 방식 중 하나로서 태양광발전시스템의 구성 예를 보인다.Figure 1 shows an example of the configuration of the photovoltaic power generation system as one of the existing methods.

상기 태양광발전시스템은 옥외에 설치된 태양전지판으로부터 출력되는 직류전원을 상용의 교류전원으로 변환하기 위하여 IGBT 등의 전력용반도체를 이용한 전력변환장치와 스위칭 고조파를 억제하기 위한 리액터-캐패시터 필터 및 승압용 변압기로 구성되며 저압배전선로와 부하에 연계 운전된다. 상기 저압배전선은 배전용 변압기를 거쳐서 22.9kV인 고압 배전전원에 연계된다.The photovoltaic power generation system is a power conversion device using a power semiconductor such as IGBT, a reactor-capacitor filter for suppressing switching harmonics, and a booster for converting DC power output from a solar panel installed outdoors to commercial AC power. It consists of a transformer and operates in conjunction with a low voltage distribution line and a load. The low voltage distribution line is connected to a high voltage distribution power source of 22.9 kV through a distribution transformer.

상기 전력변환장치는 전력용 반도체 스위치와 제어회로로 구성되며, 종래의 방식 중의 대표적인 하나는 전력변환장치가 가지고 있는 직렬 통신포트와 통신선로를 이용하여 원격지에 원격감시시스템을 설치하는 것이다. 상기 원격감시시스템은 저압배전선로의 도처에 설치되는 것으로서 운영과 유지보수를 위하여 집중적으로 감시할 필요성 때문에 설치하게 된다.The power conversion device is composed of a power semiconductor switch and a control circuit, and one of the conventional methods is to install a remote monitoring system at a remote location using a serial communication port and a communication line of the power conversion device. The remote monitoring system is installed all over the low voltage distribution line and is installed because of the need for intensive monitoring for operation and maintenance.

상기한 시스템 구현방식의 문제점은 전력선과 별개로 통신선로를 포설해야 한다는 점이며, 이는 비용의 상승과 선로의 유지보수 문제를 수반하게 된다.The problem with the system implementation method is that the communication line must be installed separately from the power line, which entails an increase in cost and maintenance of the line.

도 2는 상기 도 1의 유선통신방식을 적용한 종래 방식을 개선한 다른 방식으로써 통신선로 대신 무선모뎀을 사용하는 것이다. 상기 무선모뎀은 전력변환장치의 직렬 통신포트와 연결될 수 있으며 이를 통하여 원격감시시스템와 통신이 가능하게 된다. 상기한 시스템 구현방식은 통신선로를 포설하지 않는 장점이 있는 대신에 장애물이 많은 지역에 설치 시에 도달거리의 제한이 따르며 이를 극복하기 위해서는 안테나 설치 조건의 개선이나 출력의 증대 등의 대책이 필요하게 되는데, 이는 여전히 비용 상승의 문제를 일으키게 된다.2 is another method of improving the conventional method using the wired communication method of FIG. 1 to use a wireless modem instead of a communication line. The wireless modem may be connected to the serial communication port of the power conversion device, thereby enabling communication with the remote monitoring system. The above system implementation has the advantage of not laying communication lines, but the limitation of reach when installing in an area with many obstacles. To overcome this problem, it is necessary to take measures such as improving antenna installation conditions or increasing output. This still causes cost increases.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명의 목적은, 분산발전용 전력변환장치와 원격감시기가 별도의 통신선로 없이 통신 연계되도록 하여 설치 및 보수작업이 간편하고 상기 전력변환장치의 설치위치에 제약을 받지 않도록 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템을 제공하는 데 있다.The object of the present invention devised to solve the above problems, the installation and maintenance work is simple and limited to the installation position of the power conversion device by allowing the distributed power generation device and the remote monitoring communication communication without a separate communication line The present invention provides a remote monitoring control system for distributed generation using a power line communication method.

본 발명의 다른 목적은, 상기 원격감시기가 다수의 전력변환장치와 연결되어도 기존에 연결되어있던 전력변환장치 및 신규 연결되는 전력변환장치를 자동으로 인식하여 통신 연계되므로 상기 전력변환장치의 설치개수에 제약을 받지 않으며, 일정 범위 내에 집단적으로 설치되는 경우 설치비용의 감소 및 설치작업을 용이하게 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that even if the remote monitoring is connected to a plurality of power converters, the existing power converter and the newly connected power converter automatically recognizes the communication is linked to the number of installation of the power converter The present invention provides a remote monitoring and control system for distributed generation using a power line communication method, which is not limited and, when installed collectively within a certain range, reduces installation costs and facilitates installation work.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격감시제어시스템은, 상기 원격감시제어시스템의 전력변환장치(100)에 전력변환부(110)와 제어부(130) 및 전력선통신부를 구비하고 원격감시기(160)에 원격 전력선통신부를 더 구비하여 이루진다. 더욱 상세하게는, 신재생에너지원으로부터 입력되는 직류전원을 교류전원으로 변환시키고 상기 직류와 교류전원의 입출력신호를 감시 및 제어하는 전압/전류센서(112, 114, 118, 120)를 구비하는 전력변환부(110)와, 상기 전력변환부(110)와 연결되어 상기 전력변환부(110)를 구동 및 제어하기 위한 신호를 송수신하고 상기 전력변환부(110)가 원격감시기(160)와 통신 연계할 수 있도록 통신포트(137)를 구비하는 제어부(130), 및 상기 제어부(130)의 통신포트(137)를 통해 상기 전력변환부(110)와 연결되며, 상기 전력변환부(110) 및 제어부(130)가 원격감시기(160)와 통신 연계되도록 하기 위해 저압전력선(101)을 연결하여 저압배전선로(150)에 접속되는 커플러(144)를 구비하는 전력선통신부를 포함하며, 상기 원격감시기(160)가 전력변환장치(100)의 전력선통신부(140)와 통신할 수 있도록 하는 별도의 원격 전력선통신부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Remote monitoring control system according to the present invention for achieving the above object is provided with a power conversion unit 110, a control unit 130 and a power line communication unit in the power conversion apparatus 100 of the remote monitoring control system and the remote monitoring ( And a remote power line communication unit. More specifically, the power provided with a voltage / current sensor 112, 114, 118, 120 for converting the DC power input from the renewable energy source into an AC power, and monitor and control the input and output signals of the DC and AC power The converter 110 is connected to the power converter 110 to transmit and receive a signal for driving and controlling the power converter 110, and the power converter 110 communicates with the remote monitor 160. Is connected to the power conversion unit 110 through the control unit 130 having a communication port 137, and the communication port 137 of the control unit 130, the power conversion unit 110 and the control unit In order for the 130 to communicate with the remote monitor 160, the low voltage power line 101 is connected to the power line communication unit having a coupler 144 connected to the low voltage distribution line 150, the remote monitoring unit 160 ) To communicate with the power line communication unit 140 of the power converter 100 Characterized in that it further comprises a separate remote power line communication unit to enable.

상기 전력선통신부(140)는, 상기 제어부(130)의 통신포트(137)로부터 수신되는 신호를 변조하여 출력하는 전력선통신제어기(141)와, 상기 전력선통신제어기(141)의 변조신호를 증폭시켜 커플러(144)로 전송하는 송신신호 증폭기(142)와, 상기 송신신호 증폭기(142)로부터 신호를 입력받아 저압전력선(101)을 통해 저압배전선로(150)에 연결되어 상기 신호를 송수신하는 커플러(144) 및 상기 커플러(144)로부터 수신되는 신호를 필터링하여 상기 전력선통신제어기(141)로 전송하는 수신신호 필터기(143)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power line communication unit 140 modulates and outputs a signal received from the communication port 137 of the control unit 130, and amplifies the modulated signal of the power line communication controller 141 to couple the signal. A coupler 144 that receives a signal from the transmit signal amplifier 142 and a signal from the transmit signal amplifier 142 and is connected to the low voltage distribution line 150 through a low voltage power line 101 to transmit and receive the signal. And a received signal filter 143 for filtering the signal received from the coupler 144 and transmitting the filtered signal to the power line communication controller 141.

또한, 상기 원격 전력선통신부는, 상기 원격감시기(160)로부터 수신되는 신호를 변조하여 출력하는 전력선통신제어기(141)와, 상기 전력선통신제어기(141)의 변조신호를 증폭시켜 커플러(144)로 전송하는 송신신호 증폭기(142)와, 상기 송신신호 증폭기(142)로부터 신호를 입력받아 저압전력선(101)을 통해 저압배전선로(150)에 연결되어 상기 신호를 송수신하는 커플러(144) 및 상기 커플러(144)로부터 수신되는 신호를 필터링하여 상기 전력선통신제어기(141)로 전송하는 수신신호 필터기(143)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remote power line communication unit, a power line communication controller 141 for modulating and outputting a signal received from the remote monitor 160, and amplifies the modulated signal of the power line communication controller 141 to be transmitted to the coupler 144. A coupler 144 and the coupler connected to the low voltage distribution line 150 through a low voltage power line 101 to receive a signal from the transmit signal amplifier 142 and the transmit signal amplifier 142. And a received signal filter 143 for filtering the signal received from the 144 and transmitting the filtered signal to the power line communication controller 141.

상기 원격감시제어시스템은, 신규 추가되는 분산발전용 전력변환장치(100)를 원격감시기(160)에서 자동인식하여 상기 원격감시기(160)가 각각의 전력변환장치(100)에 고유 노드번호를 부여하고 소위 '플러그 앤 플레이(PLUG-AND-PLAY)'기능을 하도록 하는 통신 소프트웨어(미도시)를 내장하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The remote monitoring control system automatically recognizes the newly added distributed generation power conversion device 100 in the remote monitoring 160 so that the remote monitoring 160 assigns a unique node number to each power conversion device 100. And a built-in communication software (not shown) to perform a so-called 'PLUG-AND-PLAY' function.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 전체 블록도이다.3 is an overall block diagram of a remote monitoring control system according to the present invention.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 분산발전용 전력변환장치(100)는, 전력변환부(110)와 제어부(130) 및 전력선통신부(140)로 구성되며, 원격감시기(160)에 원격 전력선통신부를 설치하여 상기 원격감시기(160)와 전력변환장치(100)가 별도의 통신선로 없이 저압전력선(101) 및 저압배전선로(150)를 통해 통신 연계되도록 한다.As shown in FIG. 3, the distributed power generation device 100 according to the present invention includes a power converter 110, a controller 130, and a power line communication unit 140. By installing a remote power line communication unit so that the remote monitor 160 and the power converter 100 is connected to the communication through the low-voltage power line 101 and the low-voltage distribution line 150 without a separate communication line.

상기 전력선통신부(140)의 구성은, 상기 제어부(130)의 통신포트(137)와 연결되어 신호를 송수신하고 상기 신호를 변조 및 복조하는 전력선통신제어기(141)와, 상기 전력선통신제어기(141)에서 송신하는 변조신호를 증폭시켜 커플러(144)로 전송하는 송신신호 증폭기(142)와, 상기 커플러(144)로부터 수신되는 신호를 필터링하여 상기 전력선통신제어기(141)로 전송하고 상기 전송되는 신호를 복조하도록 하는 수신신호 필터기(143), 및 상기한 송수신신호가 저압전력선(101)과 결합되도록 하는 커플러(144)로 구성되며, 상기 커플러(144)는 저압전력선(101)을 통하여 저압배전선로(150)에 연결되므로 별도의 통신선로 없이 상기 전력변환장치(100)와 원격감시기(160)를 연결하는 역할을 한다.The power line communication unit 140 includes a power line communication controller 141 connected to the communication port 137 of the controller 130 to transmit and receive a signal, modulate and demodulate the signal, and the power line communication controller 141. The transmission signal amplifier 142 amplifies a modulated signal transmitted from the transmission signal to the coupler 144 and filters the signal received from the coupler 144 to transmit to the power line communication controller 141 and transmits the transmitted signal. And a coupler 144 that couples the received signal filter 143 to demodulate, and the transmit / receive signal with the low voltage power line 101. The coupler 144 is a low voltage distribution line through the low voltage line 101. Since it is connected to the 150 serves to connect the power converter 100 and the remote monitor 160 without a separate communication line.

또한, 원격감시기(160)가 다수의 분산발전용 전력변환장치(100)와 연결될 때에는 상기 전력변환장치(100)에 고유번호가 설정되어 상기 원격감시기(160)로부터 순차적으로 호출받아 통신하게 되고, 신규 추가되는 전력변환장치(100)는 원격감시기(160)에서 자동인식하여 고유번호를 자동 부여한다. 상기 원격감시기(160)는 상기한 바와 같은 'plug-and-play'작업을 할 수 있도록 하는 통신프로그램을 탑재한 소프트웨어(미도시)를 포함한다.In addition, when the remote monitor 160 is connected to a plurality of distributed power generation device 100, a unique number is set in the power conversion device 100 is sequentially called from the remote monitor 160 to communicate, The newly added power converter 100 automatically recognizes the remote monitor 160 and automatically assigns a unique number. The remote monitor 160 includes software (not shown) equipped with a communication program that enables the plug-and-play operation as described above.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 원격감시제어시스템은 전력선통신부(140)를 내장함으로써 분산발전용 전력변환장치(100)가 모듈화되기 때문에, 저압배전선로(150) 임의의 위치에서 출력선을 이용하여 원격감시기(160)와 전력변환장치(100)가 연결될 수 있으므로 상기 전력변환장치(100)의 설치위치에 대하여 제약을 받지 않는다.As described above, since the remote supervisory control system according to the present invention includes the power line communication unit 140, the distributed power conversion device 100 is modularized, so that the low voltage distribution line 150 uses an output line at an arbitrary position. Since the remote monitoring unit 160 and the power converter 100 may be connected, the installation position of the power converter 100 is not restricted.

이러한 전력선통신방식을 이용한 원격감시제어시스템은 신재생에너지원의 전압, 전류, 전력 출력상태 정보와, 전력변환부의 전압, 전류, 유효전력, 무효전력 출력상태 정보와, 누적 가동시간, 전력변환부의 변환 효율 및 시스템 고장상태 등을 포함한 시스템 운전상태의 정보를 감시하는 것이 가능하다.The remote monitoring control system using the power line communication method includes voltage, current and power output state information of a renewable energy source, voltage, current, active power, reactive power output state information, cumulative operating time, and power conversion unit of a power conversion unit. It is possible to monitor information on the system operating status, including conversion efficiency and system failure status.

도 4는 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 전력변환부 블록도이다.4 is a block diagram of a power conversion unit of the remote monitoring and control system according to the present invention.

상기 전력변환부(110)의 구성은, 직류전원이 입력되는 직류입력단(111)과 상기 직류입력단(111)에 연결되어 직류전원의 버퍼 역할을 하는 직류필터(125)와, 상기 직류전원을 교류전원으로 변환하는 IGBT 스위치와, 상기 교류전원을 필터링하는 고조파필터를 포함하며, 상기 필터링된 교류전원의 신호는 저압배전선로(150)에 연결된다. 또한, 상기 전력변환부(110)의 보호 및 조작을 위하여 차단기(122)와 개폐기(123)를 형성하며, 출력전압의 크기가 배전계통 전압과 일치하지 않는 경우에는 승압용 변압기(미도시)가 포함될 수도 있다. 상기 IGBT 스위치는 게이트드라이브(116)를 통하여 제어부(130)로부터 펄스폭변조신호(117)를 받아 구동된다.The power conversion unit 110 is configured to be connected to a DC input terminal 111 into which DC power is input and the DC input terminal 111 to act as a buffer for the DC power, and a DC power supply. An IGBT switch for converting the power and a harmonic filter for filtering the AC power, the signal of the filtered AC power is connected to the low voltage distribution line 150. In addition, the circuit breaker 122 and the switch 123 are formed to protect and manipulate the power converter 110. When the output voltage does not match the distribution system voltage, a booster transformer (not shown) is used. May be included. The IGBT switch is driven by receiving the pulse width modulated signal 117 from the controller 130 through the gate drive 116.

상기 전력변환부(110)는, 전력변환부(110)의 제어와 전기적인 입출력 신호를 감시 또는 제어하기 위하여 입력단과 출력단에 전압센서(112, 118) 및 전류센서(114, 120)를 구성한다. 직류에너지원으로부터의 직류전압(113)을 측정하기 위한 전압센서(112)와 직류 전류(115)를 측정하기 위한 전류센서(114)를 설치하고 변환된 교류전압(119)을 측정하기 위한 전압센서(118)와 교류전류(121)를 측정하기 위한 전류센서(120)를 설치하여 교류전압, 전류 및 유효전력, 무효전력을 연산한다. 상기 센서들의 출력인 아날로그 신호(113, 115, 119, 121)와 상기 차단기의 동작상태를 정보를 표시하는 디지털 입력신호(124)는 제어부에 입력되어 전력변환부를 제어 및 감시할 수 있도록 한다.The power converter 110 configures the voltage sensors 112 and 118 and the current sensors 114 and 120 at the input terminal and the output terminal to monitor or control the control of the power converter 110 and the electrical input / output signal. . A voltage sensor 112 for measuring the DC voltage 113 from the DC energy source and a current sensor 114 for measuring the DC current 115 are installed and a voltage sensor for measuring the converted AC voltage 119. A current sensor 120 for measuring the 118 and the AC current 121 is installed to calculate the AC voltage, the current, the active power, and the reactive power. The analog signals 113, 115, 119 and 121, which are outputs of the sensors, and the digital input signal 124 displaying information on the operation state of the circuit breaker are input to a control unit so as to control and monitor the power converter.

도 5는 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 제어부 블록도이다.5 is a control block diagram of a remote monitoring and control system according to the present invention.

상기 제어부(130)의 구성은, 상기 전력변환부(110)의 전압/전류 센서(112, 114, 118, 120)와 연결되어 직류전압(113) 및 직류전류(115)신호, 교류전압(119) 및 교류전류(121)신호를 입력받아 상기 전압 및 전류신호의 노이즈를 제거하는 신호처리기(134)와, 상기 신호처리기(134)로부터 전송되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털변환기(133)와, 상기 전력변환부(110, 도 4 참조)의 IGBT 스위치를 제어하는 게이트 드라이브(116, 도 4 참조)에 디지털 펄스폭변조신호(117, 도 4 참조)를 전송하여 상기 게이트 드라이브(116)를 구동시키는 디지털입출력기(136)를 구비한다. 상기 디지털입출력기(136)는, 상기 전력변환부(110, 도 4 참조)의 차단기(122, 도 4 참조) 동작상태에 관한 정보인 디지털 입력신호(124, 도 4 참조)를 입력받아 신호처리프로세서(132)로 전송하는 역할을 포함한다.The configuration of the controller 130 is connected to the voltage / current sensors 112, 114, 118, and 120 of the power converter 110 to connect a DC voltage 113, a DC current 115 signal, and an AC voltage 119. And a signal processor 134 for receiving an AC current 121 signal and removing noise of the voltage and current signals, and an analog-digital converter for converting an analog signal transmitted from the signal processor 134 into a digital signal ( 133 and the digital pulse width modulation signal 117 (see FIG. 4) to the gate drive 116 (see FIG. 4) that controls the IGBT switch of the power converter 110 (see FIG. 4). And a digital input / output unit 136 for driving 116. The digital input / output unit 136 receives a digital input signal 124 (see FIG. 4), which is information about an operation state of the breaker 122 (see FIG. 4), of the power converter 110 (see FIG. 4). And transmits to the processor 132.

또한, 상기 제어부(130)는 상기 디지털입출력기(136)의 신호를 신호처리프로세서(132)와 전기적으로 절연하도록 하는 절연기(135)와, 상기 전력변환부와 송수신되는 신호를 처리하는 신호처리프로세서(132)와, 시스템 제어/구동을 위한 응용프로그램 및 송수신 데이터를 저장하기 위한 메모리(131)와, 직렬통신 송수신부(UART) 및 상기 전력선통신부(140, 도 3 참조)와 연결되어 신호를 송수신하기 위한 통신포트(137)를 더 포함한다.In addition, the controller 130 is an insulator 135 to electrically insulate the signal of the digital input / output 136 from the signal processing processor 132, and a signal processing for processing a signal transmitted and received with the power conversion unit A processor 132, a memory 131 for storing application programs and transmission / reception data for system control / driving, a serial communication transmission / reception unit (UART), and the power line communication unit 140 (see FIG. 3) to receive a signal. It further includes a communication port 137 for transmitting and receiving.

도 6은 본 발명에 따른 원격감시제어시스템의 통신프로그램 순서도를 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 원격감시기(160, 도 3 참조)는 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 'plug-and-play'작업을 할 수 있도록 하는 통신프로그램을 탑재한 소프트웨어(미도시)를 포함하여, 본 발명에 따른 원격감시제어시스템이 마스터-슬레이브 모드로 동작(원격감시기를 마스터로 함)되도록 한다. 상기 원격감시기(160)에 다수의 분산발전용 전력변환장치(100)가 연결될 때에는 상기 통신프로그램에 의해 각각의 전력변환장치(100)에 고유번호가 부여되며, 신규 추가되는 전력변환장치(100)의 경우에도 원격감시기(160)에서 자동인식하여 고유번호를 부여한다. 상기한 통신프로그램의 작동을 상기 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.6 is a flowchart illustrating a communication program of the remote monitoring and control system according to the present invention. The remote monitoring according to the present invention (see FIG. 3) includes software (not shown) equipped with a communication program for performing a 'plug-and-play' operation as described in FIG. The remote monitoring control system according to the specification operates in master-slave mode (remote monitoring as master). When a plurality of distributed generation power conversion devices 100 are connected to the remote monitoring 160, a unique number is assigned to each power conversion device 100 by the communication program, and a new power conversion device 100 is newly added. In the case of the remote monitoring 160 automatically recognizes and gives a unique number. The operation of the communication program will be described in more detail with reference to FIG. 6 as follows.

상기 원격감시기(160)가 가동되면 상기 통신프로그램이 자동실행되어, 신규로 설치된 분산발전용 전력변환장치(100)가 있는지를 확인한다(S1). 상기 전력변환장치(100)의 신규설치가 없을 경우에는 1번(또는 최초번호)부터 차례로 호출하여 필요한 정보를 교환하고 신규설치가 있을 경우에는 현재까지 부여된 노드번호 중 최종 최대의 번호에 1을 더한 값으로 신규 노드를 지정한다(S2). 상기 신규 노드 지정 후 노드 카운터를 1(또는 최초번호)로 하여 최대 노드 번호까지 순차적으로 호출하여 해당되는 노드와 정보를 교환한다(S3). 한 개의 노드와의 통신이 종료되면 카운터를 1 증가시켜(S4) 최대 노드 번호보다 큰지를 판단하여(S5) 최대 노드보다 큰 경우에는 처음부터 새로 시작하게 된다. 그러나 아직 최대 노드 번호까지 진행되지 않은 경우에는 최종으로 진행된 노드의 다음 차례 노드와 통신하게 된다.When the remote monitoring 160 is activated, the communication program is automatically executed to check whether there is a newly installed distributed power generation device 100 (S1). If there is no new installation of the power conversion apparatus 100, the number 1 (or the first number) is called in order to exchange necessary information. If there is a new installation, 1 is assigned to the last maximum number among the node numbers assigned so far. The new node is designated as the added value (S2). After designating the new node, the node counter is set to 1 (or the first number) and sequentially called up to the maximum node number to exchange information with the corresponding node (S3). When communication with one node is terminated, the counter is incremented by one (S4) to determine whether it is larger than the maximum node number (S5). However, if the maximum node number has not been advanced yet, it communicates with the next node of the last node.

이러한 절차를 거쳐 상기 원격감시기(160, 도 3 참조)는 기존에 있던 전력변환장치뿐만 아니라 신규로 추가되는 전력변환장치(100, 도 3 참조)들을 자동적으로 인식하며, 별도의 추가장비 없이 신규 전력변환장치와 원격감시기가 연결되어 'plug-and-play' 기능을 하게 되는 것이다.Through this procedure, the remote monitoring unit 160 (refer to FIG. 3) automatically recognizes not only the existing power converter but also newly added power converters (see 100 and FIG. 3), and the new power without additional equipment. The inverter and the remote monitor are connected to perform a 'plug-and-play' function.

이러한 기능은 원격감시제어시스템 소유자 또는 운용자의 시스템 설치 및 운용을 매우 용이하게 해준다.This feature greatly facilitates the installation and operation of the system by the remote surveillance control system owner or operator.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 특정 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되는 실시 예들은 이하에 청구하는 본 발명의 특허 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.As described above, specific preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications by those skilled in the art to which the present invention pertains are described below. It should be said that they fall within the claims of the present invention as claimed.

본 발명은 별도의 통신선로를 설치하지 않고도 분산발전용 전력변환장치와 원격감시기를 통신 연계할 수 있어, 설치비용을 절감할 수 있고 설치위치에 제약을 받지 않는 효과가 있다. 또한, 상기 전력변환장치가 단독으로 설치되는 경우뿐만 아니라 복수 개가 설치되더라도 시스템의 구성을 변동할 필요 없이 전력선통신부를 상기 전력변환장치 내부에 설치하는 것만으로 시스템을 용이하게 구현할 수 있다.The present invention can communicate with the distributed power generation device and remote monitoring communication without installing a separate communication line, it is possible to reduce the installation cost and is not restricted by the installation location. In addition, even if a plurality of power converters are installed alone as well as a plurality of power converters are installed, the system can be easily implemented by simply installing a power line communication unit inside the power converter without changing the configuration of the system.

또한, 본 발명은 전력선통신부가 저압배전선로에 연결되어 별도의 장치나 센서 없이 저압배전선로에서의 단선, 차단기 트립 등의 사고를 간접적으로 알 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the power line communication unit is connected to the low-voltage distribution line indirectly to know the accident, such as disconnection, breaker trip, etc. in the low-voltage distribution line without a separate device or sensor.

마지막으로, 본 발명에 따른 원격감시제어시스템이 신재생에너지파크나 그린빌리지 등 일정 범위 내에 집단적으로 설치되는 경우에는 특히 경제적으로 운전할 수 있으며, 개별 수용가에 설치되는 경우에도 내부에 구성한 전력선통신부를 가정 내의 컴퓨터에 용이하게 연계함으로써 감시 장치의 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Lastly, when the remote monitoring and control system according to the present invention is collectively installed within a predetermined range such as a renewable energy park or a green village, it is particularly economical to operate, and even if it is installed in an individual customer, the power line communication unit configured inside is assumed. By easily connecting to the internal computer there is an effect that can reduce the installation cost of the monitoring device.

Claims (5)

저압배전선로를 통해 배전전원 또는 신재생에너지를 부하로 공급하는 분산발전용 전력변환장치를 원격감시기에서 감시 및 제어하는 원격감시제어시스템에 있어서,In the remote supervisory control system for monitoring and controlling the distributed power conversion device for supplying the distribution power or renewable energy to the load through the low voltage distribution line, 신재생에너지원으로부터 입력되는 직류전원을 교류전원으로 변환시키고 상기 직류와 교류전원의 입출력신호를 감시 및 제어하는 전압/전류센서를 구비하는 전력변환부;A power conversion unit converting a DC power input from a renewable energy source into an AC power source and having a voltage / current sensor for monitoring and controlling input / output signals of the DC and AC power sources; 상기 전력변환부와 연결되어 상기 전력변환부를 구동 및 제어하기 위한 신호를 송수신하고, 상기 전력변환부가 원격감시기와 통신 연계할 수 있도록 통신포트를 구비하는 제어부; 및A control unit connected to the power conversion unit to transmit / receive a signal for driving and controlling the power conversion unit, and a communication port to communicate with the remote monitoring unit; And 상기 제어부의 통신포트를 통해 상기 전력변환부와 연결되며, 상기 전력변환부 및 제어부가 원격감시기와 통신 연계되도록 하기 위해 저압전력선을 연결하여 저압배전선로에 접속되는 커플러를 구비하는 전력선통신부;A power line communication unit connected to the power conversion unit through a communication port of the control unit, the power conversion unit including a coupler connected to the low voltage distribution line to connect the low voltage power line so as to communicate with the remote monitoring unit; 로 이루어지는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템.Remote monitoring control system for distributed generation using power line communication method. 청구항 1 에 있어서,The method according to claim 1, 상기 전력선통신부는, 상기 제어부의 통신포트로부터 수신되는 신호를 변조하여 출력하는 전력선통신제어기와, 상기 전력선통신제어기의 변조신호를 증폭시켜 커플러로 전송하는 송신신호 증폭기와, 상기 송신신호 증폭기로부터 신호를 입력받아 저압전력선을 통해 저압배전선로에 연결되어 상기 신호를 송수신하는 커플러 및 상기 커플러로부터 수신되는 신호를 필터링하여 상기 전력선통신제어기로 전송하는 수신신호 필터기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템.The power line communication unit may include: a power line communication controller for modulating and outputting a signal received from a communication port of the controller; a transmission signal amplifier for amplifying and transmitting a modulated signal of the power line communication controller to a coupler; and a signal from the transmission signal amplifier. A power line communication method comprising a coupler for receiving and transmitting the signal and a signal received from the coupler and transmitting the signal received from the coupler to the power line communication controller through a low voltage power line. Remote monitoring control system for distributed generation. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 원격감시기는, 상기 전력선통신부와 통신할 수 있도록 하는 별도의 원격 전력선통신부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템.The remote monitoring, distributed power generation remote monitoring control system using a power line communication method characterized in that it further comprises a separate remote power line communication unit for communicating with the power line communication unit. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 원격 전력선통신부는, 상기 원격감시기로부터 수신되는 신호를 변조하여 출력하는 전력선통신제어기와, 상기 전력선통신제어기의 변조신호를 증폭시켜 커플러로 전송하는 송신신호 증폭기와, 상기 송신신호 증폭기로부터 신호를 입력받아 저압전력선을 통해 저압배전선로에 연결되어 상기 신호를 송수신하는 커플러 및 상기 커플러로부터 수신되는 신호를 필터링하여 상기 전력선통신제어기로 전송하는 수신신호 필터기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발 전용 원격감시제어시스템.The remote power line communication unit may include: a power line communication controller for modulating and outputting a signal received from the remote monitor; a transmission signal amplifier for amplifying and transmitting a modulated signal of the power line communication controller to a coupler; and inputting a signal from the transmission signal amplifier. And a coupler that is connected to a low voltage distribution line through a low voltage power line and receives and transmits the signal, and a received signal filter for filtering the signal received from the coupler and transmitting the filtered signal to the power line communication controller. Dedicated remote monitoring and control system. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 원격감시제어시스템은, 신규 추가되는 분산발전용 전력변환장치를 원격감시기에서 자동인식하여 소위 '플러그 앤 플레이(PLUG-AND-PLAY)'기능을 하도록 하는 통신 소프트웨어를 내장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력선통신방식을 이용한 분산발전용 원격감시제어시스템.The remote monitoring control system is characterized in that the built-in communication software to automatically recognize the newly added distributed generation power conversion device in the remote monitor so as to perform a so-called 'PLUG-AND-PLAY' function Remote monitoring control system for distributed generation using power line communication method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012003309A2 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Texas Instruments Incorporated Communication on a pilot wire
KR20160049446A (en) * 2014-10-27 2016-05-09 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Selective Delivery of Distributed Energy Resources Information from Multiple Slave Devices in Smart Grid Environment
EP2001102A3 (en) * 2007-06-06 2016-07-06 ABB Oy Method for controlling frequency converter unit, and frequency converter assembly
US9698866B2 (en) 2011-12-12 2017-07-04 Texas Instruments Incorporated Scheduling for charger and electric vehicle communication in power line communication system
KR20210071645A (en) 2019-12-06 2021-06-16 한전케이디엔주식회사 Control system for distributed power supply device using non-contact type coupler

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100193739B1 (en) 1996-04-04 1999-06-15 이기원 Power Line Carrier Load Control Method and Apparatus of Maximum Power Management System
KR20000003283U (en) * 1998-07-21 2000-02-15 이종수 Electronic Wattmeter with Powerline Communication Modem
KR20010048048A (en) * 1999-11-24 2001-06-15 윤문수 Apparatus and method for compensating power quality of power distribution line
KR20050103891A (en) * 2005-10-11 2005-11-01 한전케이디엔 주식회사 Home network system with plc

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100193739B1 (en) 1996-04-04 1999-06-15 이기원 Power Line Carrier Load Control Method and Apparatus of Maximum Power Management System
KR20000003283U (en) * 1998-07-21 2000-02-15 이종수 Electronic Wattmeter with Powerline Communication Modem
KR20010048048A (en) * 1999-11-24 2001-06-15 윤문수 Apparatus and method for compensating power quality of power distribution line
KR20050103891A (en) * 2005-10-11 2005-11-01 한전케이디엔 주식회사 Home network system with plc

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2001102A3 (en) * 2007-06-06 2016-07-06 ABB Oy Method for controlling frequency converter unit, and frequency converter assembly
WO2012003309A2 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Texas Instruments Incorporated Communication on a pilot wire
WO2012003309A3 (en) * 2010-07-01 2012-04-05 Texas Instruments Incorporated Communication on a pilot wire
US9698866B2 (en) 2011-12-12 2017-07-04 Texas Instruments Incorporated Scheduling for charger and electric vehicle communication in power line communication system
KR20160049446A (en) * 2014-10-27 2016-05-09 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Selective Delivery of Distributed Energy Resources Information from Multiple Slave Devices in Smart Grid Environment
KR102366386B1 (en) 2014-10-27 2022-02-23 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Selective Delivery of Distributed Energy Resources Information from Multiple Slave Devices in Smart Grid Environment
KR20210071645A (en) 2019-12-06 2021-06-16 한전케이디엔주식회사 Control system for distributed power supply device using non-contact type coupler

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