KR100716899B1 - 배전자동화용 축전지의 감시 시스템 - Google Patents

배전자동화용 축전지의 감시 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100716899B1
KR100716899B1 KR1020050079423A KR20050079423A KR100716899B1 KR 100716899 B1 KR100716899 B1 KR 100716899B1 KR 1020050079423 A KR1020050079423 A KR 1020050079423A KR 20050079423 A KR20050079423 A KR 20050079423A KR 100716899 B1 KR100716899 B1 KR 100716899B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
terminal device
power supply
monitoring
monitoring terminal
Prior art date
Application number
KR1020050079423A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070027057A (ko
Inventor
허재실
이국노
김효직
이동문
유재식
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020050079423A priority Critical patent/KR100716899B1/ko
Publication of KR20070027057A publication Critical patent/KR20070027057A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100716899B1 publication Critical patent/KR100716899B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/12—Energy storage units, uninterruptible power supply [UPS] systems or standby or emergency generators, e.g. in the last power distribution stages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

Abstract

이 발명은, 축전지의 현재 상태를 자동으로 주기적으로 점검하고, 기록하여 축전지의 원격감시, 실시간 고장진단 및 예측감시함으로써 고장을 사전에 방지하고 완벽한, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템에 관한 것으로서,
축전지감시단말장치가 동작하는데 필요한 전력을 상용전원으로부터 공급받아서 전력을 공급하는 전원부와, 축전지의 상태를 감시하기 위해 축전지의 양(+)극과 음(-)극에 직접 연결되어 전압과 전류를 측정하며 상기한 전원부에 연결되어 축전지감시단말장치로 전력을 공급하는 상용전원이 고장을 일으켰을 때 축전지로부터 전원을 공급받는 역할을 하는 축전지연결부와, 축전지연결부로부터 들어온 축전지에 관한 아날로그 신호를 분석하여 디지털로 변환한 후, 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 인터페이스부에 연결된 온도센서의 값을 측정하여 디지털화하여 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 제어부는 관리자로부터 통신망을 통해 축전지 감시에 필요한 기초적인 명령(측정기의 주기, 측정시간, 측정횟수 등)을 전송받아 축전지감시단말장치를 제어하는 제어부와, 축전지감시단말장치가 측정하여 취득한 축전지에 관한 각종 정보를 통신포트로 연결시키는 역할을 담당하며, 온도센서와 같이 외부의 다른 센서와 연결하는 인터페이스부를 포함하여 이루어진다.
축전지, 인터페이스, 통신포트, 온도센서, 상용전원, 배전 자동화

Description

배전자동화용 축전지의 감시 시스템{Battery watching system}
도 1은 배전자동화설비의 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치의 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치의 축전지 연결부의 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 고장경보장치의 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1000 : 축전지감시단말장치 1100 : 축전지 연결부
1200 : 전원부 1300 : 제어부
1400 : 인터페이스부 1510 : 관리용 서버
1520 : 데이터 베이스 1530 : 측정분석 프로그램
1540 : 통보장치
이 발명은 축전지 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 축전지의 현재 상태를 자동으로 주기적으로 점검하고, 기록하여 축전지의 원격감시, 실시간 고장진단 및 예측감시함으로써 고장을 사전에 방지하고 완벽한, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템에 관한 것이다.
전력회사에서 공급하는 상용전력은 항상 고장을 일으킬 개연성을 내포하고 있으므로 전기적인 설비를 운용하는 기업은 상용전력의 예비전력으로서 축전지를 별도로 시설하고 있다. 상기한 축전지는 상용전력이 고장을 일으키게 되면 자동으로 방전을 개시함으로써 상용전력에 의한 전력공급이 두절되는 경우에도 예비전력에 의해 시스템의 동작이 유지되도록 하기 위하여 사용된다.
상기한 예비전력으로서의 축전지의 신뢰도는 대단히 중요한 문제로 주기적으로 축전지의 상태를 진단하고 관리할 수 있는 자동화된 시스템의 필요성이 요구된다.
그러나 기업들은, 설비의 신뢰도와 직결되는 축전지를 최적의 상태로 유지,관리하기 위해 많은 인력과 비용을 투입하여 축전지의 이상유무, 동작상태, 출력전압, 출력전류 등을 점검해주어야 하지만, 시간적,공간적,경제적인 제한으로 인해 어려움을 겪고 있으며, 이에따라 주기적인 축전지 점검은 현실적으로 대단히 어려운 일이어서 축전지의 중대한 고장을 사전에 미리 감지하여 대처하지 못하고 있는 실정이다.
한편, 전력회사에서 전력의 안정적인 공급을 위해 옥외에 시설한 배전자동화설비의 경우에, 수많은 통신장치가 배전주에 설치되어 전국적으로 산재되어 있으 며, 상기 배전자동화시스템의 신뢰도를 높이기 위해서 옥외 배전주에 설치되어 있는 통신장치마다 예비전력으로서 축전지가 각각 시설된다. 이를 첨부된 도면을 참조로 하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 배전자동화설비의 구성도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 배전자동화설비는, 원거리에 흩어져 있는 배전선로용 개폐기(100)를 관리자(200)가 원격으로 감시하고 고장구간을 찾아 배전자동화제어장치(110)를 통해 자동복구 처리기능을 동작시킴으로써 정전복구시간을 획기적으로 줄일 수 있도록 운용되는 설비이다.
이와 같은 배전자동화설비에서는 원거리에 흩어져 있는 배전선로용 개폐기(100)와 관리자(200)간의 통신수단의 확보가 무엇보다 중요한데, 이와 같은 통신수단으로서는, 통신회사에게서 공중통신회선을 제공받는 유선방식(300)과, CDMA 무선망을 활용하는 무선방식(400)과, 광케이블을 이용하는 광전송방식(500)과, VHF용 주파수공용통신망을 이용하는 TRS방식(600) 등이 있다.
상기한 바와 같은 배전자동화설비에서 배전선로용 개폐기(100)와 관리자(200)간의 통신을 위해서는 반드시 통신을 위한 모뎀(700)이 원거리의 배전주에 설치되어 있어야하며 이 모뎀(700)이 안정적으로 전원을 공급받아 정상적으로 동작될 수 있어야 한다.
모뎀(700)은 1차적으로는 상용전원(800)에 의해 작동되지만 배전선로에 고장이 발생하여 상용전원(800)을 사용할 수 없을 때는 예비전력으로서 설치된 축전지(900)에 의해 동작해야만 한다.
특히 배전자동화설비는 배전선로에 고장에 발생했을 때 주로 활용되는 설비로서 가장 필요로 할 때에 상용전원(800)을 공급받을 수 없는 상태가 빈번함으로 예비전력인 축전지(900)의 완벽한 전원공급이 매우 중요시된다.
하지만 이와 같이 배전자동화설비의 예비전력으로서 사용되는 무보수 밀폐형 축전지(900)는 축전지에 과충전이 장기간 계속되거나 축전지의 단자가 철재와 합선되었을 때 또는 연결부분이 느슨해 접촉저항이 증가한 상태에서 과충전될 때에는 화재 발생위험이 높다. 이와 같이 축전지가 과열되거나 기타 인화물에 의해 화재가 발생할 때에는 유독성 가스와 납이 고온에서 발화되어 큰 피해를 발생시키므로 사전 점검과 예방이 필요하다.
그러나 위에서 언급한 기업들과 마찬가지로 전력회사도, 이와 같이 수많은 축전지(900)의 성능을 점검하고 관리하기 위해 많은 인력을 투입할 수 없는 실정이므로, 고장 난 축전지를 방치하는 경우가 많이 있으며, 이럴 경우에 축전지 고장에 따른 원활한 배전자동화시스템의 운용에 지장을 초래하고 있는 실정이다.
종래에 기업이나 전력회사에서 축전지의 고장을 감시하기 위하여 사용되고 있는 방법은, 인력을 활용하여 육안으로 확인하고, 휴대용 계측기를 이용해 단순히 전압과 전류만을 측정하며, 이와 같이 휴대용 계측기로 측정된 측정치를 수기로 점검대장에 작성 및 기록하는 방식이다.
그러나 이러한 종래의 축전지 감시방법은 많은 문제점을 가지고 있으며 이를 하나씩 열거하여 보면 다음과 같다.
가. 불완전한 점검 : 인력에 의한 점검은 오류,누락,중복 등 기본적으로 점 검의 불완전성을 벗어날 수 없다.
나. 비주기적인 점검 : 인력에 의한 점검은 공간,시간,비용 면에서 제약이 따르므로 주기적인 점검 어렵다.
다. 느슨한 점검주기 : 인력에 의한 점검은 자주 시행할 수 없고 대체로 느슨하기 때문에 고장 난 축전지를 장시간 방치할 개연성이 높다.
라. 점검의 제한 : 인력에 의한 점검은 축전지를 점검할 필요가 있을 때 기상 및 기후에 따라 축전지가 설치된 옥외장치에 접근하지 못함으로써 제한을 받는다.
마. 아날로그형 기록방식 : 인력에 의한 기록방식은 1차적으로 수기로 작성한 뒤 그대로 보관하거나 2차적으로 컴퓨터에 기록하여 디지털화하는 방식으로 비효율적이다.
바. 기록의 비효율적인 관리 : 수많은 곳에 산재한 배전주에 설치된 축전지 점검결과는 수기기록대장, 별도의 컴퓨터에 기록함으로써 통합적으로 관리되지 못하며 열람과 분석이 어렵다.
사. 고장예측,고장경보의 불가능 : 수많은 곳에 산재한 축전지를 주기적으로 인력에 의해 사전에 점검한다는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 축전지의 성능저하를 찾아내 고장을 미연에 방지하기 위한 고장예측과 고장경보는 대단히 어려운 일이다.
아. 인터페이스 : 배전자동화망에 적합한 TRS, 광모뎀, 유선모뎀 등과 원활한 인터페이스를 위해 RS-232, TCP/IP, LAN, PSTN 등 다양한 통신방식을 지원해야 한다.
상기한 바와 같이 종래의 축전지 감시방법은, 관리자가 필요시 즉각적으로 데이터를 열람,확인,분석하기가 곤란한 문제점이 있고, 또한 급속히 혹은 지속적으로 성능이 저하되는 축전지의 수명을 예측할 수가 없어서 고장난 축전지를 방치하게 되거나, 축전지에서 주로 발생하는 전압불균일, 발열, 누액, 단락, 접속부의 이완 등을 고장즉시 알아 낼 수 없어서 고장난 축전지를 방치하게 되는 결과를 초래하게 되고, 축전지의 특성상 하나의 축전지가 성능을 다할 경우 같이 연결되어 있는 다른 축전지에도 영향을 줌으로써 설치되어있는 축전지를 전량 폐기해야 하는 문제를 야기한다. 이는 고장 난 1개의 축전지를 고장 즉시 교체하게 되면 안정적인 시스템을 운용하고 비용을 절감할 수 있음에도 불구하고 고장 난 축전지를 장시간 방치하게 됨으로써 전체 축전지를 폐기 및 교체해야 하는 비효율과 비용의 증가를 가져오는 문제점이 있다.
또한 종래의 축전지 감시방법은, 고장난 축전지의 방치로 인하여 상용전력이 고장을 일으켜 즉각 예비전력으로 투입되어야 할 때 자신의 역할을 다하지 못하므로 전기,통신장치가 제기능을 발휘할 수 없는 중대한 고장으로 확대되는 문제점이 있다.
따라서 축전지의 원격감시와 실시간 고장진단을 위한 단말장치 및 측정된 축전지의 상태를 자동으로 기록,관리,분석하여 축전지의 상태를 사전 진단하여 고장을 경보할 수 있는 장치가 절실히 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축전지의 현재 상태를 자동으로 주기적으로 점검하고, 기록하여 축전지의 원격감시, 실시간 고장진단 및 예측감시함으로써 고장을 사전에 방지하고 완벽한, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 인력에 의한 점검에서 벗어나 오류,누락,중복 등을 피하고 점검을 과학화 할 수 있으며 또한 점검결과의 착오를 방지하여 믿을 수 있는 점검결과를 확보할 수 있는, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동화된 점검시스템을 통하여 정확하고 신뢰성이 뛰어나며, 정밀한 측정 데이터를 24시간 365일 제공함으로써 축전지의 실시간 감시는 물론 측정 자료를 자동으로 데이터베이스화하고 분석할 수 있도록 하여 축전지의 고장진단은 물론 사전에 고장발생을 예측하고 고장을 경보할 수 있는, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 축전지의 정기적인 유지보수를 위한 유지보수 인력을 최소화 할 수 있어 경제적이며, 또한 인력에 의한 점검 중에 발생할 수 있는 추락, 감전 등 인적사고를 사전에 방지할 수 있는, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 축전지 불량으로 인한 배전자동화 설비의 동작불능 사태를 사전에 예방할 수 있어 설비 신뢰성을 제고할 수 있는, 배전자동화용 축전지의 감시 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 축전지감시단말장치가 동작하는데 필요한 전력을 상용전원으로부터 공급받아서 전력을 공급하는 전원부와, 축전지의 상태를 감시하기 위해 축전지의 양(+)극과 음(-)극에 직접 연결되어 전압과 전류를 측정하며 상기한 전원부에 연결되어 축전지감시단말장치로 전력을 공급하는 상용전원이 고장을 일으켰을 때 축전지로부터 전원을 공급받는 역할을 하는 축전지연결부와, 축전지연결부로부터 들어온 축전지에 관한 아날로그 신호를 분석하여 디지털로 변환한 후, 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 인터페이스부에 연결된 온도센서의 값을 측정하여 디지털화하여 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 제어부는 관리자로부터 통신망을 통해 축전지 감시에 필요한 기초적인 명령(측정기의 주기, 측정시간, 측정횟수 등)을 전송받아 축전지감시단말장치를 제어하는 제어부와, 축전지감시단말장치가 측정하여 취득한 축전지에 관한 각종 정보를 통신포트로 연결시키는 역할을 담당하며, 온도센서와 같이 외부의 다른 센서와 연결하는 인터페이스부를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치의 구성도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치(1000)의 구성은, 축전지감시단말장치(1000)가 동작하는데 필요한 전력을 상용전원(800)으로부터 공급받아서 전력을 공급하는 전원부(1200)와, 축전지(900)의 상태를 감시하기 위해 축전지(900)의 양(+)극과 음(-)극에 직접 연결되어 전압과 전류를 측정하며 상기한 전원부(1200)에 연결되어 축전지감시단말장치(1000)로 전력을 공급하는 상용전원(800)이 고장을 일으켰을 때 축전지(900)로부터 전원을 공급받는 역할을 하는 축전지연결부(1100)와, 축전지연결부(1100)로부터 들어온 축전지(900)에 관한 아날로그 신호를 분석하여 디지털로 변환한 후, 그 데이터를 인터페이스부(1400)를 통해 통신포트(710)로 전송할 수 있도록 제어하며, 인터페이스부(1400)에 연결된 온도센서(1410)의 값을 측정하여 디지털화하여 그 데이터를 인터페이스부(1400)를 통해 통신포트(710)로 전송할 수 있도록 제어하며, 제어부(1300)는 관리자(200)로부터 통신망을 통해 축전지 감시에 필요한 기초적인 명령(측정기의 주기, 측정시간, 측정횟수 등)을 전송받아 축전지감시단말장치(1000)를 제어하는 제어부(1300) 와, 축전지감시단말장치(1000)가 측정하여 취득한 축전지(900)에 관한 각종 정보를 통신포트(710)으로 연결시키는 역할을 담당하며, 온도센서(1410)와 같이 외부의 다른 센서와 연결하는 인터페이스부(1400)를 포함하여 이루어진다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치의 축전지 연결부의 구성도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 축전지감시단말장치(900)의 축전지 연결부(1100)의 구성은, 상기한 축전지(900)에 병렬로 연결되어 있는 전압계(1601)와, 상기한 축전지(900)의 음극(-)과 접지의 사이에 연결되어 있는 교류신호원(1600)과, 축전지(900)의 양극(+)에 한쪽단자가 연결되어 있는 부하저항(R2)과, 상기한 부하저항(R2)의 다른한쪽단자와 음극(-)의 사이에 연결되어 있는 다이오드(D1)와, 축전지(900)의 양극(+)에 한쪽단자가 연결되어 있는 전류계(A1)와, 상기한 전류계(A1)의 다른 한쪽단자에 한쪽단자가 연결되어 있는 커패시터(C1)와, 상기한 커패시터(C1)의 다른 한쪽단자와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R1)을 포함하여 이루어진다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 고장경보장치의 구성도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 고장경보장치(1500)의 구성은, 수많은 배전주의 모뎀으로부터 도달된 디지털 정보를 체계적으로 분리하여 송신하는 통신모뎀 집중화장치(220)와, 상기한 디지털 정보를 데이터베이스(1520)에 저장하는 관리용서버(1510) 와, 상기한 디지털 정보가 저장되는 데이터베이스(1520)와, 상기한 데이터베이스(1520)에 저장된 디지털 정보를 비교,분석함으로써 현재 축전지(900)의 이상 유무를 진단하고 앞으로 변화될 축전지(900)의 상태를 예측하여, 축전지(900)에 중대한 이상이 발견될 징후가 포착되면 통보장치(1540)를 통해 이상 유무 및 예측되는 고장상황을 경보하는 측정분석프로그램(1530)과, 이상 유무 및 예측되는 고장상황을 경보하는 통보장치(1540)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 배전자동화용 축전지의 감시 시스템의 작용은 다음과 같다.
축전지감시단말장치(1000)의 전원부(1200)는 축전지감시단말장치(1000)가 동작하는데 필요한 전력을 상용전원(800)으로부터 공급받으며, 기존 배전자동화설비의 운영에 지장을 주지 않는 저전력용으로 만들어진다.
축전지감시단말장치(1000)의 축전지연결부(1100)는 축전지(900)의 상태를 감시하기 위해 축전지(900)의 양(+)극과 음(-)극에 직접 연결되어 전압과 전류를 측정하는 역할을 할 뿐만아니라 전원부(1200)에 연결되어 축전지감시단말장치(1000)로 전력을 공급하는 상용전원(800)이 고장을 일으켰을 때 축전지(900)로부터 전원을 공급받는 역할을 하기도 한다. 상기한 축전지연결부(1100)에서 측정된 축전지(900)의 전압과 전류에 관한 데이터 및 측전지(900)의 수명에 관한 데이터는 아날로그 신호로서 제어부(1300)로 전달된다.
축전지(900)는 축전지(900)의 내부 임피던스에 따라서 수명이 좌우되므로 축전기(900)의 내부 임피던스를 측정하면 축전지(900)의 수명을 예측할 수 있다.
상기한 축전지(900)의 내부 임피던스를 측정하는 방법은, 축전지(900) 자체가 DC값을 가지고 있으므로 그와 상반되는 AC전압원(1600)을 축전지(900)의 출력전압에 실어 측정하되 DC분을 제외한 AC성분만 전압계(1601)로 검출하면 순수한 축전지(900)의 내부 임피던스를 추출할 수 있다. 여기서 AC성분이란 AC전류와 AC전압을 말하며 ohm의 법칙(R=Vac/Aac)을 이용하여 계산하면 원하는 축전지(900)의 임피던스를 구할 수 있다.
축전지감시단말장치(1000)의 제어부(1300)는 축전지연결부(1100)로부터 들어온 축전지(900)에 관한 아날로그 신호를 분석하여 디지털로 변환한 후, 그 데이터를 인터페이스부(1400)를 통해 통신포트(710)로 전송할 수 있도록 제어한다. 또한, 제어부(1300)는 인터페이스부(1400)에 연결된 온도센서(1410)의 값을 측정하여 디지털화하고, 위와 같은 방법으로 그 데이터를 인터페이스부(1400)를 통해 통신포트(710)로 전송할 수 있도록 제어한다. 또한, 제어부(1300)는 관리자(200)로부터 통신망을 통해 축전지 감시에 필요한 기초적인 명령(측정기의 주기, 측정시간, 측정횟수 등)을 전송받아 축전지감시단말장치(1000)를 제어한다.
축전지감시단말장치(1000)의 인터페이스부(1400)는 축전지감시단말장치(1000)가 측정하여 취득한 축전지(900)에 관한 각종 정보를 통신포트(710)으로 연결시키는 역할을 담당하며, 온도센서(1410)와 같이 외부의 다른 센서와 연결하는 기능을 갖는다. 또한, 인터페이스부(1400)는 유선모뎀, 무선모뎀, 광모뎀, TRS모뎀, LAN 등과의 통신을 위한 부분으로, 각각의 통신방식과의 연결을 위해 RS-232, RS-449, V.35, LAN, 공중통신망 등을 지원하도록 구성된다.
배전주에 설치된 통신모뎀(700)은 축전지감시단말장치(1000)에서 취득한 축전지(900)에 관한 정보를 각종 통신망을 이용해서 원격지에 설치된 통신집중화장치(220)로 송신한다.
통신집중화장치(220)는 수많은 배전주의 모뎀(700)으로부터 도달된 디지털 정보를 체계적으로 분리하여 고장경보장치(1500)의 관리용서버(1510)로 송신하고, 관리용서버(1510)은 상기한 디지털 정보를 데이터베이스(1520)에 저장한다.
따라서, 관리자(200)는 상기 고장경보장치(1500)의 데이터베이스(1520)를 검색하고 열람하여 축전지(900)의 상태를 즉시 파악할 수 있을 뿐만 아니라 과거의 정보와 비교함으로써 축전지(900)의 상태변화를 알아 볼 수 있다.
고장경보장치(1500)의 측정분석프로그램(1530)는 데이터베이스(1520)에 저장된 디지털 정보를 비교,분석함으로써 현재 축전지(900)의 이상 유무를 진단하고 앞으로 변화될 축전지(900)의 상태를 예측하여, 축전지(900)에 중대한 이상이 발견될 징후가 포착되면 통보장치(1540)를 통해 관리자(200)에게 이상 유무 및 예측되는 고장상황을 경보하는 역할을 한다.
고장경보장치(1500)의 통보장치(1540)로부터 경보를 접수한 관리자(200)는 수리자(230)를 즉시 축전지(900)가 설치된 배전주로 출동시켜 축전지(900)를 점검함으로써 축전지(900)의 고장이 즉시 수리될 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에서는 축전지의 주기적인 점검을 위해서 축전지의 전압, 전류, 발열, 내부저항 등을 자동으로 측정하여 그 측정값을 디지털화하여 중앙장치로 전송하는 기능을 가진다.
또한 본 발명은 단말장치로부터 입력받은 각종 측정값을 기록,저장하여 축전지의 상태를 원격에서 지속적으로 실시간 감시할 수 있어야 하며, 이 기록을 바탕으로 축전지의 상태를 분석하여 고장여부 또는 고장발생 가능성, 수명을 예측한 후 경보를 발생한다.
따라서 본 발명은 전기 및 통신장비 등에 안정적인 DC전원 공급을 위해 사용 되는 축전지의 성능과 상태를 자동으로 감시하여 이상 발생시 경보를 발생시킴으로써 관리자가 즉각 조치할 수 있다.
본 발명은 축전지를 사용하는 산업 전반에서 이용이 가능하며, 특히 옥외에 설치되어 자유롭게 통신망을 구성하기 어려운 상황의 축전지 상태를 자동으로 감시하기 위해 다양한 통신방식을 지원한다.
축전지를 예비전력으로 사용하는 옥외 전기,통신장치로서는 상기한 배전자동화설비를 비롯하여 CCTV시스템, CATV시스템, 태양열 전지시스템, 가로등, 교통신호등, 통신용 기지국 등을 들 수 있으며 이 장치들의 예비전력으로 시설된 축전지의 실시간 감시 및 측정된 데이터의 기록,관리,분석을 통한 고장경보에 본 발명이 사용될 수 있다.
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 축전지의 현재 상태를 자동으로 주기적으로 점검하고, 기록하여 축전지의 원격감시, 실시간 고장진단 및 예측감시함으로써 고장을 사전에 방지하고 완벽한, 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 축전지감시단말장치가 동작하는데 필요한 전력을 상용전원으로부터 공급받아서 전력을 공급하는 전원부;
    축전지의 상태를 감시하기 위해 축전지의 양(+)극과 음(-)극에 직접 연결되어 전압과 전류를 측정하며 상기한 전원부에 연결되어 축전지감시단말장치로 전력을 공급하는 상용전원이 고장을 일으켰을 때 축전지로부터 전원을 공급받는 역할을 하는 축전지연결부;
    축전지연결부로부터 들어온 축전지에 관한 아날로그 신호를 분석하여 디지털로 변환한 후, 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 인터페이스부에 연결된 온도센서의 값을 측정하여 디지털화하여 그 데이터를 인터페이스부를 통해 통신포트로 전송할 수 있도록 제어하며, 제어부는 관리자로부터 통신망을 통해 축전지 감시에 필요한 기초적인 명령(측정기의 주기, 측정시간, 측정횟수 등)을 전송받아 축전지감시단말장치를 제어하는 제어부;
    축전지감시단말장치가 측정하여 취득한 축전지에 관한 각종 정보를 통신포트로 연결시키는 역할을 담당하며, 온도센서와 같이 외부의 다른 센서와 연결하는 인터페이스부;
    하나 이상의 배전주의 모뎀으로부터 도달된 디지털 정보를 체계적으로 분리하여 송신하는 통신모뎀 집중화장치;
    상기한 디지털 정보를 데이터베이스에 저장하는 관리용서버;
    상기한 디지털 정보가 저장되는 데이터베이스;
    상기한 데이터베이스에 저장된 디지털 정보를 비교,분석함으로써 현재 축전지의 이상 유무를 진단하고 앞으로 변화될 축전지의 상태를 예측하여, 축전지에 중대한 이상이 발견될 징후가 포착되면 통보장치를 통해 이상 유무 및 예측되는 고장상황을 경보하는 측정분석프로그램; 및
    이상 유무 및 예측되는 고장상황을 경보하는 통보장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전자동화용 축전지의 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기한 축전지 연결부는,
    상기한 축전지에 병렬로 연결되어 있는 전압계와, 상기한 축전지의 음극(-)과 접지의 사이에 연결되어 있는 교류신호원과, 축전지의 양극(+)에 한쪽단자가 연결되어 있는 부하저항과, 상기한 부하저항의 다른한쪽단자와 음극(-)의 사이에 연결되어 있는 다이오드와, 축전지의 양극(+)에 한쪽단자가 연결되어 있는 전류계와, 상기한 전류계의 다른 한쪽단자에 한쪽단자가 연결되어 있는 커패시터와, 상기한 커패시터의 다른 한쪽단자와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전자동화용 축전지의 감시 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기한 제어부는,
    축전지의 주기적인 점검을 위해서 축전지의 전압, 전류, 발열, 내부저항을 자동으로 측정하여 상기 측정값을 이용하여 축전지의 이상유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전자동화용 축전지의 감시 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기한 제어부는,
    축전지 자체가 DC값을 가지고 있으므로 상기 DC와 상반되는 AC전압원을 축전지의 출력전압에 실어 측정하되 DC분을 제외한 AC성분만 전압계로 검출하여 순수한 축전지의 내부 임피던스를 추출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화용 축전지의 감시 시스템.
KR1020050079423A 2005-08-29 2005-08-29 배전자동화용 축전지의 감시 시스템 KR100716899B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050079423A KR100716899B1 (ko) 2005-08-29 2005-08-29 배전자동화용 축전지의 감시 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050079423A KR100716899B1 (ko) 2005-08-29 2005-08-29 배전자동화용 축전지의 감시 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070027057A KR20070027057A (ko) 2007-03-09
KR100716899B1 true KR100716899B1 (ko) 2007-05-10

Family

ID=38100388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050079423A KR100716899B1 (ko) 2005-08-29 2005-08-29 배전자동화용 축전지의 감시 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100716899B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101494357B1 (ko) * 2014-09-15 2015-02-23 (주)규보시스템 보조 전원 감시 및 제어시스템
KR101733923B1 (ko) 2016-07-06 2017-05-08 네트웍오앤에스 주식회사 이동통신 기능과 응용프로그램을 활용한 내부저항 측정장치
KR20230093735A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 한국전력공사 배전 지능화 기기의 모니터링 장치 및 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244342B1 (ko) * 2010-09-13 2013-04-19 주식회사 한빛나노바이오테크 실시간 원격 배터리 점검 시스템 및 점검 방법
KR101298943B1 (ko) * 2010-12-21 2013-08-23 주식회사 케이티 통신시설 축전지의 정기 점검 방법 및 시스템
KR101229940B1 (ko) * 2010-12-31 2013-02-06 한국과학기술원 에너지 저장장치의 모듈 관리 시스템 및 방법
US9586579B1 (en) * 2016-02-29 2017-03-07 GM Global Technology Operations LLC System and method for monitoring battery degradation
KR101885636B1 (ko) * 2016-12-30 2018-08-06 주식회사 유비넷시스 중계기용 배터리 관리 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100219982B1 (ko) * 1997-06-09 1999-09-01 곽치영 축전지 자동감시장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100219982B1 (ko) * 1997-06-09 1999-09-01 곽치영 축전지 자동감시장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101494357B1 (ko) * 2014-09-15 2015-02-23 (주)규보시스템 보조 전원 감시 및 제어시스템
KR101733923B1 (ko) 2016-07-06 2017-05-08 네트웍오앤에스 주식회사 이동통신 기능과 응용프로그램을 활용한 내부저항 측정장치
KR20230093735A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 한국전력공사 배전 지능화 기기의 모니터링 장치 및 방법
KR102627520B1 (ko) * 2021-12-20 2024-01-24 한국전력공사 배전 지능화 기기의 모니터링 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070027057A (ko) 2007-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100716899B1 (ko) 배전자동화용 축전지의 감시 시스템
US7184905B2 (en) Method and system for monitoring power supplies
US8067946B2 (en) Method for repairing a transmission line in an electrical power distribution system
US20100102976A1 (en) System and method for monitoring vibration of power transformer
CN103674286A (zh) 一种基于红外图像的站内通信设备故障诊断方法
KR100763881B1 (ko) 차단기 동작시간 측정용 디지털 진단방법
KR20150047649A (ko) 비상전원용 배터리 관리 시스템
KR20180031454A (ko) 애자련 상태 감시장치 및 방법
CN110346722A (zh) 一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置
BRPI0819239B1 (pt) Método para reparar uma linha de transmissão em um sistema de distribuição de energia elétrica
CN210639250U (zh) 电动刀闸状态监测及故障诊断系统
CN209400633U (zh) 基于电能损耗的变压器匝间短路在线监测系统
CN110609187A (zh) 一种基于sf6电气设备数据检测及智能分析的智能管理系统
CN109324255A (zh) 基于电能损耗的变压器匝间短路在线监测系统及方法
CN219245677U (zh) 一种自检型避雷器状态在线监测器
CN113193616A (zh) 一种用于输电通道监拍设备的健康状态评估方法
KR102058088B1 (ko) IoT 네트워크 기반 모터밸브 불량검출 및 불량예측 모니터링 시스템
KR20220096729A (ko) 전기자동차 충전기 모니터링 시스템
KR20240026133A (ko) 절연 전력 케이블 시스템의 기능적 신뢰성 평가
KR100914388B1 (ko) 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치
KR20080010175A (ko) 무정전 전원 장치를 위한 배터리 감시 시스템 및 방법
KR200480991Y1 (ko) 열차운행제어설비용 다수의 정류기 실시간 모니터링 시스템
CN210270227U (zh) 一种可实现自诊断的智能基测箱
KR100760404B1 (ko) 전자기기용 사전 진단시스템과 이를 이용한 사전 진단방법
CN113640618B (zh) 一种配电站房监控方法及终端

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140502

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141001

Year of fee payment: 19