KR100931538B1 - 과도현상 영향 분석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 전기계통상에서 부하의 급격한 변동이나 스위칭시의 특정 과도현상이 전기계통을 통해 타 부하에 대해 어떠한 영향을 미치는지를 분석하기 위한 과도현상 영향 분석 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 과도현상 영향 분석 방법은 동시측정 대상 전기패널의 각 PT(11) 및 CT(12)에 측정기를 연결하여 각 전기패널별 과도상태 3상 전압 및 전류 변동을 측정기로 측정하는 단계와, 다수의 동시측정 대상 전기패널 중 어느 하나에서 과도 상태 전압, 전류신호가 측정되면 해당 측정기에서는 미리 설정해 놓은 트리거링 방식에 따라 이벤트신호를 발생하여 동시간대에 측정중인 다른 측정기기에 이 이벤트신호를 전달하는 단계와, 측정기에 상기 이벤트신호가 입력되면 해당 측정기에 마련된 저장장치에 이벤트 발생전,후의 시간대에 해당되는 데이터를 저장하는 단계와, 상기 측정기(15-1~15-n)들에 저장된 데이터들을 분석용 컴퓨터(16)에 전송 입력하여 각 채널별로 버퍼에 분리 저장하고 각 채널별로 분리된 버퍼의 정보들로부터 원하는 형태에 맞도록 데이터를 가공, 처리하여 분석하는 단계와, 상기 분석용 컴퓨터에서 생성된 초기화 등에 관련된 각종 파라미터 및 프로그램과 프로그램 수행에 관련된 인터럽트 신호를 발생시켜 측정기에 전송하는 단계를 포함한다.

변동부하, 과도현상, PT, CT, 전원계통, 동시측정

Description

과도현상 영향 분석 방법{Method for electrical transient analysis}

도 1은 종래의 과도현상 측정 및 분석 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 적용되는 과도현상 영향분석 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 과도현상 영향 분석방법을 설명하는 흐름도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10-1~10-n : 전기패널 11 : PT

12 : CT 13 : 출력 및 분석기

14 : 출력물 15-1~15-n : 측정기

16 : 분석컴퓨터 17 : 출력장치

본 발명은 전기 계통상에서 변동부하, 스위칭 등의 요인에 의하여 발생되는 과도현상이 근접부하에 미치는 영향을 분석하기 위한 방법에 관한 것으로, 상호 연관성이 있는 부하간의 전압 및 전류의 측정을 통하여 그 영향의 정도를 분석함으로써 전기기기의 교체시기예측, 수명진단 등을 통하여 안정적으로 전기부하를 운영할 수 있도록 하기 위한 과도현상 영향분석 방법에 관한 것이다.

전기계통상에 부하의 급격한 변동이나 스위칭이 있게 되는 경우 특정의 과도현상이 나타나 타 부하에 영향을 미치게 된다.

따라서, 전기계통의 안정적인 운영을 위해서는 부하간 상호 작용을 해석하기 위한 과도현상의 영향 분석 데이터를 확보하여 이를 토대로 부하들을 관리할 필요가 있다.

종래에는 과도현상의 특성을 분석하기 위해 많은 기능이 들어간 고가의 전용 분석기기를 사용해 왔다. 하지만 이들 분석기기들은 모두 하나의 전기 부하를 집중적으로 분석할 수 있도록 고가로 설계되고 있었기 때문에, 관련성이 있는 부하 채널을 분석하기 위한 동시 측정 조건을 충족시키기 위해서는 동일한 고가의 분석기기가 다수 필요하게 된다.

또한 여러 채널을 동시에 측정할 수 있는 몇몇 기기의 경우, A/D 기능을 확대시켜 채널별 전압 및 전류를 받아오는 정도로 설계되고 있었기 때문에, 대부분 전원계통 분석에 필수적인 3상 데이터 수집 기능이 미비하여 전기계통상에서의 관련 부하들 간 상호작용 등을 해석하기가 곤란한 단점이 있었다.

도 1에서는 종래의 일반적인 과도현상 측정 및 분석 장치의 구성도를 나타내고 있다.

여기에서 참고되는 바와 같이 종래의 과도현상 측정 및 분석 장치는 하나의 전기계통에 접속된 다수의 전기패널(10-1~10-n)마다 과도현상을 측정하기 위해 각 전기패널 내에 설치된 PT(파워트랜스)(11)와 CT(커런트트랜스)(12)를 측정 및 분석기(13)에 연결하여 이 측정 및 분석기(13)에서 부하변동이나 스위칭에 따른 전력 과도현상이 측정 분석되어 출력물을 통하여 출력되게 구성하고 있다.

이러한 전기계통에서의 과도현상 측정 및 분석 장치를 이용하여 동일시점에서 다수의 인접 전기패널에 관련한 영향을 체크하기 위해서는 앞서 설명한 동일한 장치를 복수로 설치해야만 하는 경제적인 불이익을 가져온다.

특히, 복수의 측정 및 분석장치를 설치하여 다수의 전기패널에 대한 과도현상을 동시간대에 측정한다고 하여도 그 측정 결과는 단위 전기패널별로 한정되어 나타나는 것이므로, 과도현상에 따른 인접 패널과의 상관관계를 알기 위해서는 별도의 연산처리 작업을 수행해야만 하는 단점이 나타난다.

본 발명은 상기한 종래의 과도현상 분석방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 과도현상 영향분석 방법은 전기계통상에서 부하의 급격한 변동이나 스위칭 등에 의해 특정의 과도현상이 나타날 경우, 이러한 과도현상이 전기계통을 통해 타 부하에 미치는 영향을 정확하고 유기적으로 분석하여 부하들을 효율적으로 관리 운영할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과도현상 영향 분석 방법은 동시측정 대상 전기패널의 각 PT 및 CT에 측정기를 연결하여 각 전기패널별 과도상태 3상 전압 및 전류 변동을 측정기로 측정하는 단계와, 다수의 동시측정 대상 전기패널 중 어느 하나에서 과도 상태 전압, 전류신호가 측정되면 해당 측정기에서는 미리 설정해 놓은 트리거링 방식에 따라 이벤트신호를 발생하여 동시간대에 측정중인 다른 측정기기에 이 이벤트신호를 전달하는 단계와, 측정기에 상기 이벤트신호가 입력되면 해당 측정기에 마련된 저장장치에 이벤트 발생전,후의 시간대에 해당되는 데이터를 저장하는 단계와, 상기 측정기들에 저장된 데이터들을 분석용 컴퓨터에 전송 입력하여 각 채널별로 버퍼에 분리 저장하고 각 채널별로 분리된 버퍼의 정보들로부터 원하는 형태에 맞도록 데이터를 가공, 처리하여 분석하는 단계와, 상기 분석용 컴퓨터에서 생성된 초기화 등에 관련된 각종 파라미터 및 프로그램과 프로그램 수행에 관련된 인터럽트 신호를 발생시켜 측정기에 전송하는 단계를 포함한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 방법을 수행하기 위한 과도상태 측정장치의 회로구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이 본 발명에 적용되는 과도상태 측정장치는 하나의 전기계통상에 연결된 다수의 전기패널(10-1~10-n)마다 각각 PT(11)와 CT(12)를 설치하여 과도상태의 3상전압과 3상전류가 6개의 채널을 통하여 센싱되게 하고, 이들 각각 PT(11)와 CT(12)에서 센싱된 신호들은 각 전기패널 단위로 각각의 측정기(15-1~15-n)에 입력되게 연결한다.

상기 측정기들은 과도상태 센싱시 다른 측정기들에게 과도상태 이벤트신호를 제공하기 위한 이벤트신호 생성기와 이벤트신호 입력시 그 직전 및 직후의 3상전압, 전류 상태를 저장하기 위한 저장장치를 가진다.

상기 측정기(15-1~15-n)는 분석컴퓨터(16)는 데이터 통신을 위한 인터페이스장치를 통하여 측정기들의 센싱정보와 측정기 제어용 분석컴퓨터의 인터럽트 정보를 주고받도록 구성하고, 상기 분석컴퓨터(16)에는 과도현상 정보를 촐력하기 위한 출력장치(17)를 연결하여 구성한다.

상기 분석컴퓨터(16)는 측정기들로 부터온 데이터들을 각 채널별로 분리하여 저장하는 기능을 수행하는 프로그램, 각 채널별로 분리된 버퍼의 정보들로부터 원하는 형태에 맞도록 데이터를 가공, 처리하는 프로그램을 포함하며, 장치의 초기화에 관계되는 각종 파라미터 및 프로그램을 측정기기로 전송하는 기능을 포함한다.

또한 각종 인터럽트 신호를 발생시켜 프로그램의 수행을 제어할 수 있는 기능 및 종료 인터럽트가 발생시 측정기기에 인터럽트를 발생시켜 측정을 마칠 수 있는 기능과 측정기기의 운영 및 분석에 관한 기능을 가진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도 3의 흐름도를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 동일 전기계통상에 접속된 동시측정대상 전기패널의 PT(11) 및 CT(12)를 각각 채널별로 해당 측정기(15-1~15-n)에 연결하고 이들 측정기를 분석컴퓨터(16)에 연결한 후 장치를 동작시키면, 분석컴퓨터는 각 측정기와의 통신을 통해 각 전기패널측에 채널별 PT비, CT비의 입력, 샘플링 주파수 및 측정 시간 설정 등의 기능을 수행하는 프로그램을 전송한다.

이때 통신에러가 발생하면 최초 에러가 발생된 순간부터 에러가 발생되지 않을 때까지 재전송이 이루어진다.

만일 종료 인터럽트 신호가 감지되면 현재 작업을 중지하고 측정기를 초기화 한 후 종료하게 된다.

각각의 측정기(15-1~15-n)로부터 분석컴퓨터(16)로 전송된 데이터는 분석컴 퓨터 내의 버퍼에 각 채널별로 분리된다.

특히, 다수의 동시측정 대상 전기패널 중 어느 하나에서 과도 상태 전압, 전류신호가 측정되면 해당 측정기에서는 미리 설정해 놓은 트리거링 방식에 따라 이벤트신호를 발생하여 동시간대에 측정중인 다른 측정기기에 이 이벤트신호를 전달한다. 이러한 이벤트신호는 인접 전기패널에 실시간으로 전송되어 다른 측정기에 의한 타 전기패널의 측정에 즉시 반영되게 한다.

즉, 해당 측정기에 인접측정기로부터의 이벤트신호가 입력되면 해당 측정기측에 마련된 저장장치에 이벤트 발생전,후의 시간대에 해당되는 데이터를 저장하고 이를 해당 전기패널의 측정에 적용한다.

도 2에서 나타내고 있는 각 측정기(15-1~15-n)들간의 연결라인은 각 측정기들이 직결되어 전기패널 측정시 발생되는 과도상태 등의 이벤트 신호가 실시간으로 인접 측정기들에 전달될 수 있도록 한 구성을 설명하고 있다.

다음, 각 채널별로 저장된 버퍼의 데이터로부터 일정한 데이터의 가공을 거쳐서 과도현상을 분석한다.

분석된 과도현상은 이벤트 발생시각에 맞추어 특정된 포맷에 따라 각 측정기간 동기를 맞추어 출력장치(17)의 화면에 출력된다. 또한 각종 데이터는 이벤트별로 동기를 맞추어 저장되며 측정기의 수 및 채널의 수에 따라 화면의 구성이 다양하게 조정될 수 있다.

이후, 측정종료시간에 도달할 때 까지 연속적으로 데이터가공을 수행하고 측정시간에 도달하면 시간연장 여부를 확인하여 측정시간 연장을 위한 측정시간의 재 설정 입력이 있을 때 재설정된 시간값을 측정시간으로 변경한다. 그러나 측정시간이 종료된 상태에서 시간연장이 없을 경우 분석컴퓨터는 측정기들에 대해 데이터를 전송하기 위한 인터럽트신호를 발생하고 측정을 종료한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 동일 전기계통에 접속되어 사용되는 다수의 전기패널에 대한 다채널 동시 측정 및 측정 조건에 따라 샘플링 주파수의 조절이 가능함으로써 전원계통상의 부하 변동, 스위칭 써지 및 순간 저전압 등 각종 주파수대의 과도현상 분석을 체계적이고 정확하게 수행할 수 있으며 동시간대의 측정 데이터에 따른 부하들 간의 상호 작용에 대한 해석이 가능하므로 전기계통상의 문제 발생시 원인 분석 및 해결은 물론 전기계통의 안정적 운영에 매우 효과적이다.

Claims (1)

1. 하나의 전기계통상에 연결된 복수의 전기패널에 각각 구비된 파워 트랜스 및 커렌트 트랜스를 통해 상기 복수의 전기패널에서의 전압 및 전류 변동이 동시에 측정되는 상기 복수의 전기패널에 있어서,

   상기 복수의 전기패널별로, 상기 파워 트랜스 및 커렌트 트랜스에 측정기를 연결하여 각 전기패널별 전압 및 전류 변동을 측정하는 단계;

   상기 복수의 전기패널 중 어느 하나에서 과도 상태 전압 및 전류신호가 측정되면 해당 측정기에서는 미리 설정해 놓은 트리거링 방식에 따라 이벤트신호를 발생하여 동시간대에 측정중인 다른 측정기에 상기 이벤트신호를 전달하는 단계;

   상기 이벤트신호를 전달받은 측정기는 상기 이벤트 신호 발생 전,후의 시간 데이터를 저장하는 단계;

   상기 이벤트신호를 전달받은 측정기에 저장된 상기 시간 데이터를 분석용 컴퓨터에 전송 입력하는 단계; 및

   상기 분석용 컴퓨터는 상기 시간 데이터에 기초하여 상기 복수의 전기패널에서의 과도현상 영향을 분석하는 단계

   를 포함하는 과도현상 영향 분석 방법.

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