KR101012271B1 - 효율성 및 간결성을 증대시키는 다중선로 전력 계측 시스템 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2 내지 도 5를 통해 설명한 종래기술에서는 각각의 MU(10)가 독립적으로 전압 및 전류를 센싱하여 연산하기 때문에 다른 MU(10)와의 상호 간섭없이 독자적으로 운영될 수 있으나, 각각의 MU(10)마다 전압과 전류를 모두 센싱하여야 하고, 이를 위해 여러 선을 결선해야 하기 때문에 설치 및 배선이 간결하지 않고 많은 면적을 차지하는 단점이 있다.
이에 반해, 도 8에서 전류계측장치(200)는 전압을 센싱하지 않고 전류만을 센싱한다. 당연히 전압을 센싱하기 위한 결선이 필요 없고 전압을 센싱하기 위한 구성이 필요 없다. 주선의 전압을 계측한 주전압 데이터를 공통으로 이용하게 함으로써 전력 계측 시스템의 간결성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.
전원 공급장치(190)는 상기한 전압 계측 장치(100), 전류 계측 장치(200) 또는 전력 표시장치(180)의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하는 것으로서, 이 전원을 공급하기 위한 전원라인이 각각의 전압 계측 장치(100), 전류 계측 장치(200) 또는 전력 표시장치(180)로 연결된다. 이 전원 공급장치(190)는 추후 도 11을 통해 상세하게 설명하기로 한다.
이하, 지선의 전력 데이터가 산출되는 과정을 도 9를 참조하여 설명한다.
지선의 전류는, 전류계측장치(200)(도 9에서 보이는 2개의 '전류계측장치' 중 지선과 연결되어 있는 '전류계측장치'를 말한다)내에 있는 전류 센싱부(220)의 CT(Current Transformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전류신호로 변환된다. 그리고 아날로그 전류신호는 전류 센싱부(220)의 ADC에서 아날로그-디지털 변환되어 부전류 데이터가 된다. 그리고 부전류 데이터는 전류 계측 장치(200)의 전류 데이터 통신부(240)에 의해 전압 계측장치(100)로 전송된다. 그리고 전압 계측 장치(100)의 전압 데이터 통신부(140)는 지선과 연결된 전류 계측장치(200)의 전류 데이터 통신부(240)로부터 부전류 데이터를 전송받는다.
한편, 주선의 전압은, 전압 계측 장치(100)내에 있는 전압 센싱부(110)의 PT(Potential Trasformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전압신호로 변환된다. 그리고 센싱된 아날로그 전압신호는 전압 센싱부(110)의 ADC에서 아날로그-디지털 변환되어 주전압 데이터가 된다.
그리고 전압 계측장치(100) 내의 통합 전력 계산부(130)는, 전압 센싱부(110)에 의해서 생성된 주전압 데이터와, 전압 데이터 통신부(140)를 통해 전송받은 부전류 데이터를 연산하여 지선의 전력 데이터를 산출한다. 상기한 바와 같이 지선의 전력 데이터를 산출하기 위하여, 지선의 전압 데이터를 이용하는 것이 아니라 주선의 전압 데이터를 이용한다. 그리고 지선의 전력 데이터 산출에 이용되는 전압 데이터 및 전류 데이터 중에서 전류 데이터는 통신을 통하여 전송받은 것이다.
이하, 주선의 전력 데이터가 산출되는 과정을 도 9를 참조하여 설명한다.
주선의 전류는, 전류계측장치(200)(도 9에서 보이는 2개의 '전류계측장치' 중 주선과 연결되어 있는 '전류계측장치'를 말한다)내에 있는 전류 센싱부(220)의 CT(Current Transformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전류신호로 변환된다. 그리고 아날로그 전류신호는 전류 센싱부(220)의 ADC에서 아날로그-디지털 변환되어 주전류 데이터가 된다. 그리고 주전류 데이터는 전류 계측 장치(200)의 전류 데이터 통신부(240)에 의해 전압 계측장치(100)로 전송된다. 그리고 전압 계측 장치(100)의 전압 데이터 통신부(140)는 주선과 연결된 전류 계측장치(200)의 전류 데이터 통신부(240)로부터 주전류 데이터를 전송받는다.
한편, 주선의 전압은, 전압 계측 장치(100)내에 있는 전압 센싱부(110)의 PT(Potential Trasformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전압신호로 변환된다. 그리고 센싱된 아날로그 전압신호는 전압 센싱부(110)의 ADC에서 아날로스-디지털 변환되어 주전압 데이터가 된다.
그리고 전압 계측장치(100) 내의 통합 전력 계산부(130)는, 전압 센싱부(110)에 의해서 생성된 주전압 데이터와, 전압 데이터 통신부(140)를 통해 전송받은 주전류 데이터를 연산하여 주선의 전력 데이터를 산출한다.
도 2 내지 도 5를 통해 설명한 종래기술에서는 각각의 MU(10)가 독립적으로 전압 및 전류를 센싱하여 연산하기 때문에 다른 MU(10)와의 상호 간섭없이 독자적으로 운영될 수 있으나, 각각의 MU(10)마다 전압과 전류를 모두 센싱하여야 하고, 이를 위해 여러 선을 결선해야 하기 때문에 설치 및 배선이 간결하지 않고 많은 면적을 차지하는 단점이 있다.
이에 반해, 도 12에서 전류계측장치(400)는 전압을 센싱하지 않고 전류만을 센싱한다. 당연히 전압을 센싱하기 위한 결선이 필요 없고 전압을 센싱하기 위한 구성이 필요 없다. 주선의 전압을 계측한 주전압 데이터를 공통으로 이용하게 함으로써 전력 계측 시스템의 간결성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.
이하, 지선의 전력 데이터가 산출되는 과정을 도 13을 참조하여 설명한다.
주선의 전압은, 전압 계측 장치(300)내에 있는 전압 센싱부(310)의 PT(Potential Trasformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전압신호로 변환된다. 그리고 센싱된 아날로그 전압신호는 전압 센싱부(310)의 ADC에서 아날로그-디지털 변환되어 주전압 데이터가 된다. 그리고 주전압 데이터는 전압 계측 장치(300)의 전압 데이터 통신부(340)에 의해 전류 계측 장치(400)(이 경우 2개의 '전류 계측 장치' 중에서 지선과 연결된 '전류 계측 장치'를 말한다)로 전송된다. 그리고 위 전류 계측 장치(400)의 전류 데이터 통신부(440)는 전압 계측 장치(300)의 전압 데이터 통신부(340)로부터 주전압 데이터를 전송받는다.
한편, 지선의 전류는, 전류 계측 장치(400)( 2개의 '전류 계측 장치' 중에서 지선과 연결된 '전류 계측 장치'를 말한다)내에 있는 전류센싱부(420)의 EOCR에 의해 센싱되어 아날로그 전류신호가 된다. 그리고 아날로그 전류신호는 전류센싱부(420)의 ADC에 의해 아날로그-디지털 변환되어 부전류 데이터가 된다.
그리고 전류 계측 장치(400)의 개별 전력 계산부(430)는, 전류센싱부(420)가 생성한 지선의 부전류 데이터와 전송받은 주전압 데이터를 연산하여 지선의 전력 데이터를 산출한다. 이 실시예에서는, 지선의 전력 데이터를 산출하기 위하여 지선의 전압 데이터를 이용하는 것이 아니라 주선의 전압 데이터를 이용한다.
이하, 주선의 전력 데이터가 산출되는 과정을 도 13을 참조하여 설명한다.
주선의 전압은, 전압 계측 장치(300)내에 있는 전압 센싱부(310)의 PT(Potential Trasformer)에 의해 센싱되어 아날로그 전압신호로 변환된다. 그리고 센싱된 아날로그 전압신호는 전압 센싱부(310)의 ADC에서 아날로그-디지털 변환되어 주전압 데이터가 된다. 그리고 주전압 데이터는 전압 계측 장치(300)의 전압 데이터 통신부(340)에 의해 전류 계측 장치(400)(이 경우 2개의 '전류 계측 장치' 중에서 주선과 연결된 '전류 계측 장치'를 말한다)로 전송된다. 그리고 위 전류 계측 장치(400)의 전류 데이터 통신부(440)는 전압 계측 장치(300)의 전압 데이터 통신부(340)로부터 주전압 데이터를 전송받는다.
한편, 주선의 전류는, 전류 계측 장치(400)( 2개의 '전류 계측 장치' 중에서 주선과 연결된 '전류 계측 장치'를 말한다)내에 있는 전류센싱부(420)의 CT에 의해 센싱되어 아날로그 전류신호가 된다. 그리고 아날로그 전류신호는 전류센싱부(420)의 ADC에 의해 아날로그-디지털 변환되어 주전류 데이터가 된다.
그리고 전류 계측 장치(400)의 개별 전력 계산부(430)는, 전류센싱부(420)가 생성한 주선의 주전류 데이터와 전송받은 주전압 데이터를 연산하여 주선의 전력 데이터를 산출한다.
도 6 및 도 7을 통해 설명한 종래의 전력 계측 시스템은, CT(40) 하나당 신호라인 2가닥을 TMU(30)까지 배선해야 하기 때문에 지선의 개수가 증가함에 따라 신호라인의 개수가 증가하게 되어 배선이 어렵고 미관상 지저분해질 수 있는 단점이 있다. 도 6 및 도 7을 통해 설명한 종래의 TMU 및 CT를 이용한 구성에서 아날로그 전류신호를 사용하는 경우와 달리, 아날로그 전압신호를 이용한 본 발명에 따른 제 3 실시예는 전류 계측 장치(600)의 수가 증가하여도 여러 전류 계측 장치(600)에서 하나의 신호라인을 공유하여 사용할 수 있어 신호라인을 간략하게 구성할 수 있는 효과를 발생시킨다.
Claims (14)
- 주선과 지선의 전력을 모두 계측하는 전력 계측 시스템에 있어서,상기 주선의 전류를 센싱하여 아날로그 전류신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 주전류 데이터를 생성하는 제 1 전류 센싱부; 상기 제 1 전류 센싱부와 연결되며 상기 제 1 전류 센싱부에 의해 생성된 상기 주전류 데이터를 시리얼 통신으로 전송하는 제 1 전류데이터 통신부;상기 지선의 전류를 센싱하여 아날로그 전류신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 부전류 데이터를 생성하는 제 2 전류 센싱부; 상기 제 2 전류 센싱부와 연결되며 상기 제 2 전류 센싱부에 의해 생성된 상기 부전류 데이터를 시리얼 통신으로 전송하는 제 2 전류데이터 통신부;상기 주선의 전압을 센싱하여 아날로그 전압신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 주전압 데이터를 생성하는 전압 센싱부;(i) 상기 전압 센싱부에 의해 생성된 상기 주전압 데이터와, 제 1 전류데이터 통신부를 통하여 전송받은 상기 주전류 데이터를 입력받고 이들을 이용하여 상기 주선의 주선 전력 데이터를 산출하며, (ii) 상기 전압 센싱부에 의해 생성된 상기 주전압 데이터와, 상기 제 2 전류데이터 통신부를 통해 전송받은 상기 부전류 데이터를 입력받고 이들을 이용하여 상기 지선의 지선 전력 데이터를 산출하는, 통합전력 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 주선과 지선의 전력을 모두 계측하는 전력 계측 시스템에 있어서,상기 주선의 전압을 센싱하여 아날로그 전압신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 주전압 데이터를 생성하는 전압 센싱부; 상기 전압 센싱부에 의해 생성된 상기 주전압 데이터를 입력받아 이를 시리얼 통신으로 전송하는 전압데이터 통신부;상기 전압데이터 통신부가 전송한 상기 주전압 데이터를 시리얼 통신으로 전송받는 제 1 전류 데이터 통신부; 상기 주선의 전류를 센싱하여 아날로그 전류신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 주전류 데이터를 생성하는 제 1 전류 센싱부; 상기 전압데이터 통신부 및 상기 제 1 전류 데이터 통신부를 통하여 전송받은 상기 주전압 데이터와, 상기 제 1 전류 센싱부에 의해 생성된 상기 주전류 데이터를 입력받고 이들을 이용하여 상기 주선의 주선전력 데이터를 산출하는 제 1 개별전력 계산부;상기 전압데이터 통신부가 전송한 상기 주전압 데이터를 시리얼 통신으로 전송받는 제 2 전류 데이터 통신부; 상기 지선의 전류를 센싱하여 아날로그 전류신호를 얻고 이를 디지털 데이터로 변환하여 부전류 데이터를 생성하는 제 2 전류 센싱부; 상기 전압데이터 통신부 및 상기 제 2 전류 데이터 통신부를 통하여 전송받은 상기 주전압 데이터와, 상기 제 2 전류 센싱부에 의해 생성된 상기 부전류 데이터를 입력받고 이들을 이용하여 상기 지선의 지선전력 데이터를 산출하는 제 2 개별전력 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 주전압 데이터, 상기 주전류 데이터 및 상기 부전류 데이터의 생성 시점은 동기화되는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 제 1 전류 데이터 통신부 및 제 2 전류 데이터 통신부는 멀티드롭이 가능한 시리얼 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 2에 있어서,상기 전압 데이터 통신부는 멀티드롭이 가능한 시리얼 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 전력 계측 시스템은,배전반, 분전반 또는 모터 제어반에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 주선전력 데이터 및 상기 지선전력 데이터를 포함하는 전력 계측 데이터를 전송받아 표시하는 전력 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 7에 있어서,상기 전력 표시부는,배전반, 분전반 또는 모터제어반을 내장한 함의 외부로 보여지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,적어도 상기 전압 센싱부, 상기 제 1 전류 센싱부 및 상기 제 2 전류 센싱부를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계측 시스템.
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