KR101035702B1 - Apparatus and method for measuring the power quality - Google Patents

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KR101035702B1
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signal
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KR1020100062281A
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김상준
박용업
이건행
김석곤
최성훈
이병성
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한국전력공사
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for measuring the quality of power is provided to reduce the number of operations required for decomposing harmonic wave components by implementing fast Fourier transform with respect to a standard waveform signal. CONSTITUTION: A detecting unit(110) receives voltage waveform signals and current waveform signals from an electric power system by a pre-set time interval. Samples are obtained from the voltage waveform signals and the current waveform signals. A signal converting unit(120) converts the samples into digital signals. An operating unit(130) overlaps the voltage waveform signals by one interval or a half interval. A voltage standard waveform signal and a current standard waveform signal are generated. Fast Fourier transform is implemented with respect to the voltage standard waveform signal and the current standard waveform signal.

Description

전력 품질 측정 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring the power quality}[0001] Apparatus and method for measuring power quality [0002]

본 발명은 전력 품질 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for measuring power quality.

산업 설비들이 대형화 되면서 고조파나 플리커를 대량으로 발생시키는 경우가 생겨나고 있어서, 정전이 아닌데도 전압이 순간적으로 강하하고, 고조파가 발생하여 예민한 특성을 가진 전기기기를 사용하는 수용가의 경우 순간적으로 전기기기의 동작이 정지되는 등 전기 품질과 관련된 현상이 빈번하게 발생하고 있다.As the industrial equipment becomes larger, there is a case where a large amount of harmonics or flickers are generated. Therefore, in the case of a consumer using an electric device having a sensitive characteristic due to a momentary drop in voltage, There are frequent phenomena related to electric quality such as stopping of operation.

현재 국내의 경우에는 국제 전기 표준 회의(IEC: International Electrotechnical Commission)의 규격에 근거하여 전기품질 관련규격을 제정 및 개정하고 있다. IEC 규격에 의하면 전기품질 평가를 위한 측정은 수용가 인입점(PCC)에서 수행해야 한다. 이럴 경우 전력회사는 전기품질을 관리하기 위해서 모든 수용가 인입점에 PQMS(Power Quality Monitoring System)을 구축해야 하고, 관련규격에 적합한 데이터를 취득하기 위한 연산속도 및 정밀도를 고려하면 매우 고가의 장비가 필요하게 된다. 따라서 고가의 구축비용 및 관리대상 개소가 너무 많아 전력회사에서는 PQMS을 이용한 상시 모니터링이 어렵다.
Currently, in Korea, electrical quality standards are established and amended based on the standards of the International Electrotechnical Commission (IEC). According to the IEC standard, measurements for electrical quality assessment should be made at the customer acceptance point (PCC). In this case, the electric power company must build a Power Quality Monitoring System (PQMS) at all the customer's entrance points in order to manage the electricity quality, and it is necessary to have very expensive equipments considering the operation speed and precision to acquire data suited to the related standard . Therefore, it is difficult to constantly monitor using PQMS in electric power companies because of high cost of installation and many places to be managed.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고조파 측정 및 분석을 위한 전압 전류 파형 정보를 감소시켜 장치의 부담을 줄이고 제작 비용을 절감할 수 있는 전력 품질 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring power quality that can reduce the burden on a device and reduce manufacturing costs by reducing voltage and current waveform information for harmonic measurement and analysis.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전력 품질 측정 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power quality measuring apparatus.

전력 품질 측정 장치는 전력 계통에서 설정된 시간 간격으로 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 취득하여 미리 설정된 샘플링 주기로 샘플링하는 검출부, 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부, 디지털 신호로 변환된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 한 주기 또는 반 주기로 중첩하고, 중첩된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각의 평균값으로 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성하고, 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각에 고속 퓨리에 변환을 수행하여 기본파 및 차수별 고조파를 분해하며, 기본파 신호 및 각 차수의 고조파 신호를 이용하여 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 산출하여 미리 설정된 고조파 왜형률 기준값과 비교하는 연산부 및 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 외부로 전송하는 통신부를 포함한다.The power quality measuring apparatus includes a detector for obtaining a voltage waveform signal and a current waveform signal at predetermined time intervals in a power system and sampling the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal at a predetermined sampling period, A voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal are generated by superimposing each of the voltage waveform signal and the current waveform signal converted into the digital signal in one cycle or half period and an average value of each of the superimposed voltage waveform signal and current waveform signal, The voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal are subjected to high-speed Fourier transform to decompose harmonics of the fundamental wave and the order, and the overall harmonic distortion factor of each voltage and current is calculated by using the fundamental wave signal and the harmonic signals of each order And compares it with a predetermined harmonic distortion factor reference value And a communication unit for transmitting the calculation unit and the total harmonic distortion factor of voltage and current to the outside.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전력 품질 측정 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring power quality.

전력 품질 측정 방법은 전력 계통에서 설정된 시간 간격으로 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 취득하는 단계, 취득한 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 설정된 주기로 샘플링하는 단계, 설정된 측정 주기 동안 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 한 주기 또는 반 주기로 중첩하고, 중첩된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각의 평균값으로 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성하는 단계, 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 고속 퓨리에 변환하여 분석하는 단계, 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각으로부터 기본파의 실효치와 전체 고조파의 실효치 비율을 계산하여 종합 고조파 왜형률을 산출하는 단계 및 종합 고조파 왜형률을 외부로 전송하는 단계를 포함한다.
The power quality measuring method includes the steps of acquiring a voltage waveform signal and a current waveform signal at predetermined time intervals in a power system, sampling each of the acquired voltage waveform signal and current waveform signal at a predetermined cycle, Generating a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal by superimposing each of the current waveform signals on one cycle or a half cycle and an average value of each of the superposed voltage waveform signal and current waveform signal; Calculating the ratio of the effective value of the fundamental wave and the effective value of the total harmonic from each of the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal to calculate the total harmonic distortion factor, .

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치는 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 수행함으로써 고조파 성분을 분해하기 위한 연산 횟수를 줄일 수 있다. 또한, 전력 품질 측정 장치는 차수별 고조파 데이터량을 감소시켜 저장할 수 있다. 또한, 전력 품질 측정 장치는 전력 계통의 모니터링을 위해 종합 고조파 왜형률만 서버로 전송함으로써 전송하는 데이터량을 감소시키고 네트워크 부하를 감소시킬 수 있다.
The apparatus for measuring power quality according to an embodiment of the present invention can reduce the number of operations for decomposing harmonic components by performing fast Fourier transform on a representative waveform signal. Further, the power quality measuring apparatus can reduce and store the amount of harmonic data for each order. In addition, the power quality measurement device can reduce the amount of transmitted data and reduce the network load by transmitting only the total harmonic distortion factor to the server for monitoring the power system.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 전력 품질 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a diagram illustrating a power quality monitoring system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates a power quality measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 to 5 are views for explaining the operation of the power quality measuring apparatus of FIG.
6 is a flowchart illustrating a power quality measurement method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 품질 모니터링 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a power quality monitoring system according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a power quality monitoring system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전력 품질 모니터링 시스템은 전력 품질 측정 장치(100) 및 서버(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the power quality monitoring system includes a power quality measuring apparatus 100 and a server 200.

전력 품질 측정 장치(100)는 전력 계통(10)의 VCT(변압, 변류장치)에 연결된다. 구체적으로 전력 품질 측정 장치(100)는 VCT(변압, 변류장치)에 설치된 3개의 전압변성기(PT) 및 3개의 전류변성기(CT)로부터 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 취득한다. 전력 품질 측정 장치(100)는 취득한 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 미리 설정된 샘플링 주기로 샘플링한다. 전력 품질 측정 장치(100)는 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 전력 품질 측정 장치(100)는 변환한 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 하나의 사이클 단위로 중첩하여 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성한다.The power quality measuring device 100 is connected to the VCT (power transformer, current transformer) of the power system 10. Specifically, the power quality measuring apparatus 100 acquires the voltage waveform signal and the current waveform signal from the three voltage transformers (PT) and three current transformers (CT) provided in the VCT (transformer, current transformer). The power quality measuring apparatus 100 samples each of the acquired voltage waveform signal and current waveform signal at a predetermined sampling period. The power quality measuring apparatus 100 converts an analog signal of each of the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal into a digital signal. The power quality measuring apparatus 100 generates a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal by superimposing each of the converted voltage waveform signal and the current waveform signal on a cycle-by-cycle basis.

여기서 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각은 하나의 사이클로 중첩된 파형 신호들의 평균값으로 생성된다. 전력 품질 측정 장치(100)는 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 실시하여 기본파와 각 차수의 고조파를 분해한다. 여기서 고속 퓨리에 변환은 어떤 하나의 신호는 무수한 신호(정현파)들의 합으로 표현이 가능하다는 퓨리에 정리에 기인하여 주파수 영역으로 고속 변환하는 방법이다. 예를 들어, 전력 품질 측정 장치(100)는 전압 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 실시하여 전압 기본파와 각 차수의 전압 고조파를 분해한다. 또한, 전력 품질 측정 장치(100)는 전류 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 실시하여 전류 기본파와 각 차수의 전류 고조파를 분해한다.Here, each of the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal is generated as an average value of the waveform signals superimposed in one cycle. The power quality measuring apparatus 100 performs fast Fourier transform on the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal to decompose fundamental waves and harmonics of respective orders. Here, the fast Fourier transform is a method of performing high-speed conversion in the frequency domain due to the Fourier theorem, in which one signal can be represented by the sum of a number of signals (sinusoidal waves). For example, the power quality measuring apparatus 100 performs fast Fourier transform on a voltage representative waveform signal to decompose a voltage fundamental wave and voltage harmonics of each order. Further, the power quality measuring apparatus 100 performs fast Fourier transform on the current representative waveform signal to decompose the current fundamental wave and the current harmonic of each order.

전력 품질 측정 장치(100)는 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호로부터 분해한 기본파의 실효치와 전체 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 종합 고조파 왜형률(Total Harmonics Distortion: THD)을 산출한다.The power quality measuring apparatus 100 calculates the ratio of the effective value of the fundamental wave decomposed from the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal to the effective value of the total harmonics to calculate a total harmonic distortion (THD).

전력 품질 측정 장치(100)는 산출된 종합 고조파 왜형률을 서버(200)로 전송한다.The power quality measuring apparatus 100 transmits the calculated total harmonic distortion factor to the server 200.

서버(200)는 전력 품질 측정 장치(100)로부터 종합 고조파 왜형률의 결과값을 수신한다. 서버(200)는 종합 고조파 왜형률의 결과값을 저장할 수 있다. 이를 위해 서버(200)는 종합 고조파 왜형률의 결과값을 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
The server 200 receives the result of the overall harmonic distortion factor from the power quality measuring apparatus 100. [ The server 200 may store the resultant of the total harmonic distortion factor. To this end, the server 200 may further include a database for storing the results of the total harmonic distortion.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치를 나타내는 도면이다. 도 3 내지 도 5는 도 2의 전력 품질 측정 장치의 동작을 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 illustrates a power quality measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. FIGS. 3 to 5 are views illustrating an exemplary operation of the power quality measuring apparatus of FIG. 2. FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치(100)는 검출부(110), 신호 변환부(120), 연산부(130), 표시부(140), 경고부(150), 저장부(160) 및 통신부(170)를 포함한다.2, a power quality measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a detecting unit 110, a signal converting unit 120, a calculating unit 130, a display unit 140, a warning unit 150, A storage unit 160 and a communication unit 170.

검출부(110)는 전력 계통(10)에서 설정된 시간 간격으로 연속적인 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 취득하여 미리 설정된 샘플링 주기로 샘플링한다. 예를 들어, 검출부(110)는

Figure 112010042100574-pat00001
(n은 7 이상의 자연수) 주기로 취득된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 샘플링할 수 있다. 이때, 검출부(110)에서 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 샘플링하는 주기를 샘플링 주기라고 한다.The detection unit 110 acquires continuous voltage waveform signals and current waveform signals at a predetermined time interval in the power system 10 and samples them at a predetermined sampling period. For example, the detection unit 110 may detect
Figure 112010042100574-pat00001
(n is a natural number equal to or larger than 7) cycle of the voltage waveform signal and the current waveform signal. At this time, a period for sampling the voltage waveform signal and the current waveform signal in the detection unit 110 is referred to as a sampling period.

일반적으로 주파수 영역의 고조파 성분 분해를 위해서는 최소 128주기 또는 256 주기의 샘플링 주기를 필요로 한다. 이에 따라 본 명세서에서는 샘플링 주기가 128 주기 이상인 것으로 가정하여 설명한다. 다만, 샘플링 주기는 샘플링 주기는 128 주기 이상으로만 한정되는 않으며 128 주기 미만일 수도 있다. 검출부(110)는 지정된 샘플링 주기에 따라 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 신호 변환부(120)로 전송한다.In general, for harmonic component decomposition in the frequency domain, a sampling period of at least 128 cycles or 256 cycles is required. Accordingly, the present specification assumes that the sampling period is 128 cycles or more. However, the sampling period is not limited to 128 cycles or more but may be less than 128 cycles. The detection unit 110 transmits the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal to the signal conversion unit 120 according to a designated sampling period.

신호 변환부(120)는 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이를 위해 신호 변환부(120)는 저역의 주파수를 갖는 신호를 통과시키는 로우 패스 필터와 신호를 증폭시키는 앰프 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 포함할 수 있다.The signal converting unit 120 converts the analog signals of the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal into digital signals. To this end, the signal converting unit 120 may include a low-pass filter for passing a signal having a low frequency, an amplifier for amplifying the signal, and an analog / digital converter for converting the analog signal into a digital signal.

연산부(130)는 디지털 신호로 변환된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 중첩하여 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성한다. 연산부(130)는 도 3에 도시된 제1 샘플링 파형(310), 제2 샘플링 파형(320) 및 제3 샘플링 파형(330)과 같이 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 하나의 사이클로 중첩시켜 동일 샘플링 주기의 값들을 합한다. 도 3에 도시된 샘플링 파형들은 디지털 신호로 변환된 샘플링 신호의 중첩을 손쉽게 설명하기 위해 예시적으로 도시되었다. 이에 따라, 연산부(130)에서 수행되는 신호의 중첩이 도 3으로 한정되는 것은 아니다.The arithmetic unit 130 superimposes the voltage waveform signal and the current waveform signal converted into the digital signal to generate a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal. The operation unit 130 superimposes the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal in the same manner as the first sampling waveform 310, the second sampling waveform 320 and the third sampling waveform 330 shown in FIG. To sum the values of the same sampling period. The sampling waveforms shown in Figure 3 are illustratively shown to facilitate the superposition of the sampled signals converted into digital signals. Accordingly, the overlapping of the signals performed by the operation unit 130 is not limited to those shown in FIG.

연산부(130)는 설정된 기간만큼 회수로 나눠 평균값을 구해 도 4에 도시된 대표 파형(400)과 같이 1 사이클의 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성한다. 도 4에 도시된 대표 파형(400)은 연산부(130)에서 생성하는 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 손쉽게 설명하기 위해 예시적으로 도시되었다. 이에 따라 연산부(130)에서 생성되는 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각이 도 4로 한정되는 것은 아니다.The arithmetic unit 130 divides the waveform into the number of times by the predetermined period to obtain an average value, and generates a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal of one cycle as shown in the representative waveform 400 shown in FIG. The representative waveform 400 shown in FIG. 4 is illustratively illustrated to easily describe the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal generated by the calculation unit 130. Accordingly, the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal generated by the calculation unit 130 are not limited to those shown in Fig.

연산부(130)는 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각에 고속 퓨리에 변환을 수행하여 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각으로부터 도 5에 도시된 기본파(500) 및 차수별 고조파(510,520,530,540)를 분해한다. 예를 들어, 연산부(130)는 전압 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 실시하여 전압 기본파와 각 차수의 전압 고조파를 분해한다. 또한, 연산부(130)는 전류 대표 파형 신호에 고속 퓨리에 변환을 실시하여 전류 기본파와 각 차수의 전류 고조파를 분해한다. 도 5에 도시된 기본파(500) 및 차수별 고조파(510,520,530,540)는 연산부(130)의 고속 퓨리에 변환을 손쉽게 설명하기 위해 예시적으로 도시되었다. 이에 따라 연산부(130)에서 수행되는 고속 퓨리에 변환이 도 5로 한정되는 것은 아니다.The calculating unit 130 performs fast Fourier transform on the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal to calculate the fundamental wave 500 and the harmonic waves 510, 520, 530, and 540 shown in FIG. 5 from the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal, respectively Disassemble. For example, the operation unit 130 performs fast Fourier transform on the voltage representative waveform signal to decompose the voltage fundamental wave and voltage harmonics of each order. The calculating unit 130 performs fast Fourier transform on the current representative waveform signal to decompose the current fundamental wave and the current harmonic of each order. The fundamental wave 500 and the harmonic waves 510, 520, 530 and 540 shown in FIG. 5 are illustratively illustrated to facilitate the fast Fourier transform of the operation unit 130. Accordingly, the fast Fourier transform performed by the arithmetic operation unit 130 is not limited to FIG.

연산부(130)는 전압 대표 파형 신호로부터 분해한 전압 기본파의 실효치와 전체 전압 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 전압의 종합 고조파 왜형률을 산출한다. 또한, 연산부(130)는 전류 대표 파형 신호로부터 분해한 전류 기본파의 실효치와 전체 전류 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 전류의 종합 고조파 왜형률을 산출한다. 종합 고조파 왜형률은 파형의 찌그러짐 정도로 전력 계통(10)에서 전압 및 전류의 고조파를 평가한다. 여기서 종합 고조파 왜형률은 기본 성분의 실효값에 대한 측정 차수까지의 모든 고조파 성분의 실효값 총합의 비율을 말한다. 즉, 종합 고조파 왜형률은 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다. The calculating unit 130 calculates the ratio of the effective value of the voltage fundamental wave decomposed from the voltage representative waveform signal to the effective value of the total voltage harmonic to calculate the total harmonic distortion factor of the voltage. The calculating unit 130 calculates the ratio of the effective value of the current fundamental wave decomposed from the current representative waveform signal to the effective value of the total current harmonic to calculate the total harmonic distortion factor of the current. The overall harmonic distortion factor evaluates the voltage and current harmonics in the power system 10 to the degree of distortion of the waveform. Where the total harmonic distortion factor is the ratio of the sum of the rms values of all the harmonic components up to the measurement order for the rms value of the fundamental component. That is, the total harmonic distortion factor can be expressed by the following equation (1).

Figure 112010042100574-pat00002
Figure 112010042100574-pat00002

여기서 Q는 전류 또는 전압, Q1은 기본 성분의 실효값, h는 고조파 차수, Qh는 h차 고조파의 실효값을 나타낸다.Where Q is the current or voltage, Q1 is the effective value of the fundamental component, h is the harmonic order, and Qh is the rms value of the h-th harmonic.

연산부(130)는 전압 및 전류의 종합 고조파 왜형률 각각을 전력 계통(10)의 전력품질 관리를 위해 설정된 고조파 왜형률 기준값과 비교한다. 여기서 고조파 왜형률 기준값은 약 5%로 설정될 수 있다. 연산부(130)는 비교 결과 종합 고조파 왜형률이 고조파 왜형률 기준값을 초과할 경우 전력 계통(10)의 이상 발생을 감지한다. 이때, 연산부(130)는 종합 고조파 왜형률이 고조파 왜형률 기준값을 초과할 경우 전압 및 전류의 고조파 성분을 차수별로 확인할 수 있는 경고 신호를 경고부(150)로 전송한다.The calculating unit 130 compares the total harmonic distortion factor of the voltage and the current with the harmonic distortion factor reference value set for the power quality management of the power system 10. [ Here, the harmonic distortion factor reference value can be set to about 5%. The operation unit 130 detects an abnormal occurrence of the power system 10 when the result of the comparison indicates that the harmonic distortion factor exceeds the harmonic distortion factor reference value. At this time, when the total harmonic distortion factor exceeds the harmonic distortion factor reference value, the operation unit 130 transmits a warning signal to the warning unit 150 so that the harmonic components of the voltage and the current can be checked according to the order.

경고부(150)는 연산부(130)로부터 경고 신호를 수신하여 전력 계통(10)의 이상 발생을 경고한다. 경고부(150)는 전압 및 전류의 고조파 성분을 차수별로 경고할 수 있다.The warning unit 150 receives an alarm signal from the operation unit 130 to alert the power system 10 of an abnormality. The warning unit 150 may warn the harmonic components of the voltage and the current by the order of the order.

표시부(140)는 연산부(130)로부터 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 수신하여 표시한다. 예를 들면, 표시부(140)는 화상으로 종합 고조파 왜형률을 표시한다. 이를 위해 표시부(140)는 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 표시하기 위한 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치를 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.The display unit 140 receives and displays the total harmonic distortion factor of each of the voltage and the current from the calculation unit 130. For example, the display unit 140 displays the total harmonic distortion factor as an image. For this, the display unit 140 may include a display device for displaying the total harmonic distortion factor of each of the voltage and the current, and a driver for driving the display device.

저장부(160)는 백업을 위해 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 저장한다. 또한, 저장부(160)는 전력 계통(10)의 전력품질 관리를 위해 설정된 고조파 왜형률 기준값을 저장한다. 저장부(160)는 연산부(130)의 요청에 따라 고조파 왜형률 기준값을 연산부(130)로 제공할 수 있다.The storage unit 160 stores the total harmonic distortion factor of the voltage and the current for backup. In addition, the storage unit 160 stores the harmonic distortion factor reference value set for the power quality management of the power system 10. The storage unit 160 may provide the harmonic distortion factor reference value to the operation unit 130 at the request of the operation unit 130.

통신부(170)는 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률과 경고 신호를 전송한다. 통신부(170)는 외부와의 통신을 위해 이더넷 드라이버, RS422 드라이버 및 접속 포트 등을 포함할 수 있다. 여기서 통신부(170)는 종합 고조파 왜형률의 결과값 또는 경고 신호만 외부로 전송함으로써 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 전송할 때보다 전송 데이터량이 현저히 감소된다.The communication unit 170 transmits the overall harmonic distortion factor of the voltage and the current and the warning signal. The communication unit 170 may include an Ethernet driver, an RS422 driver, and a connection port for communication with the outside. Here, the communication unit 170 transmits only the resultant value of the total harmonic distortion factor or the warning signal to the outside, thereby significantly reducing the amount of transmitted data than when transmitting the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치(100)는 연속적인 파형을 더하고 더한 주기만큼 나눈 평균 파형을 고속 퓨리에 변환한 값을 산출한다. 여기서 산출된 값은 국제 전기 표준 회의(IEC)의 IEC61000-4-30의 고조파 측정 기준에 의해 산출한 결과 - 주기별 전압 및 전류 각각의 파형 신호를 각각 고속 퓨리에 변환하여 병합한 값과 차이가 없다. 산출값과 병합값의 오차에 대한 검토는 아래의 표 1 내지 표 3을 참조하여 설명한다.The power quality measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention adds a continuous waveform and calculates a value obtained by fast Fourier transforming an average waveform divided by a period of a sum. The calculated value is not different from the value obtained by the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30 of the International Electrotechnical Commission (IEC) - the value obtained by fast Fourier transforming each waveform of the voltage and current according to the cycle . An examination of the error between the calculated value and the merged value will be described with reference to Tables 1 to 3 below.

Figure 112010042100574-pat00003
Figure 112010042100574-pat00003

표 1은 국제 전기 표준 회의의 IEC61000-4-30의 고조파 측정기준에 따라 제1 사이클의 파형 신호를 고속 퓨리에 변환하여 기본파의 크기를 측정한 실험값을 나타낸다.Table 1 shows experimental values obtained by measuring the magnitude of the fundamental wave by performing fast Fourier transform on the waveform signal of the first cycle according to the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30 of the International Electrotechnical Commission.

표 1에서는 IEC61000-4-30의 고조파 측정기준에 따라 제1 사이클의 주기별 샘플링값, 사인 성분 및 코사인 성분을 이용하여 산출된 약 220의 기본파 크기를 나타낸다.Table 1 shows the fundamental wave magnitudes of about 220 calculated by using the periodic sampling value, sine component and cosine component of the first cycle according to the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30.

Figure 112010042100574-pat00004
Figure 112010042100574-pat00004

표 2는 국제 전기 표준 회의의 IEC61000-4-30의 고조파 측정기준에 따라 제2 사이클의 파형 신호를 고속 퓨리에 변환하여 기본파의 크기를 측정한 실험값을 나타낸다.Table 2 shows experimental values of fundamental wave size measured by high-speed Fourier transform of the waveform signal of the second cycle according to the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30 of the International Electrotechnical Commission.

표 2에서는 IEC61000-4-30의 고조파 측정기준에 따라 제2 사이클의 주기별 샘플링값, 사인 성분 및 코사인 성분을 이용하여 산출된 약 200의 기본파 크기를 나타낸다.Table 2 shows the fundamental wave size of about 200 calculated by using the periodic sampling value, sine component and cosine component of the second cycle according to the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30.

여기서 제1 사이클의 기본파 크기와 제2 사이클의 기본파 크기를 병합한 값은 210.139로 산출된다.Here, the value obtained by combining the fundamental wave size of the first cycle and the fundamental wave size of the second cycle is calculated as 210.139.

Figure 112010042100574-pat00005
Figure 112010042100574-pat00005

표 3은 제1 사이클 및 제2 사이클의 연속 파형을 합산하고 하나의 사이클로 만든 평균 파형을 고속 퓨리에 변환하여 기본파의 크기를 측정한 실험값을 나타낸다.Table 3 shows experimental values obtained by summing up the continuous waveforms of the first cycle and the second cycle, and measuring the size of the fundamental wave by Fourier-transforming the average waveform created in one cycle.

표 3에서는 평균 파형의 주기별 샘플링값, 사인 성분 및 코사인 성분을 이용하여 산출된 210.141의 기본파 크기를 나타낸다.Table 3 shows the fundamental wave size of 210.141 calculated using the sampling value, sine component, and cosine component of the average waveform.

표 1 내지 표 3의 결과를 살펴보면 IEC61000-4-30의 고조파 측정기준에 따라 각각의 파형을 병합한 값과 본 발명의 일 실시 예에 따라 연속적인 파형의 평균으로 산출한 값이 오차가 없음을 알 수 있다.The results of Tables 1 to 3 indicate that there is no error in the values obtained by combining the respective waveforms according to the harmonic measurement standard of IEC61000-4-30 and the average value of the continuous waveforms according to the embodiment of the present invention Able to know.

IEC61000-4-30 고조파 측정기준에 의하면 고조파 변화가 현저하지 않은 전력 계통(10)과 같이 장기간 측정 및 평가가 필요한 개소는 10분 또는 2시간의 값을 사용하도록 하고 있다. 만약 10분값(600초)을 평가할 경우 12주기(0.2초)마다 연속적으로 고속 퓨리에 변환을 수행한 값 3,000개(=600/0.2)를 병합하여 산출한다는 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 장치는 주기마다 연속적으로 더하여 10분 동안 더한 주기만큼 나눠 평균 파형을 만들고 한번의 고속 퓨리에 변환을 수행하여 IEC 기준에 의해 산출한 것과 같이 동일한 결과를 산출할 수 있다.According to IEC61000-4-30 harmonics measurement standard, the parts requiring long-term measurement and evaluation, such as power system (10), in which harmonic variation is not significant, are required to use values of 10 minutes or 2 hours. If the 10-minute value (600 seconds) is evaluated, 3,000 (= 600 / 0.2) values obtained by continuously performing the fast Fourier transform every 12 cycles (0.2 seconds) are calculated. The power quality measuring apparatus according to an embodiment of the present invention continuously generates a mean waveform by dividing a cycle by a period added by 10 minutes, and performs one FFT to calculate the same result as calculated by the IEC standard .

기존의 고조파를 측정 및 모니터링하는 시스템은 전압 파형 및 전류 파형을 매 0.2초마다 샘플링하고 고속 퓨리에 변환을 수행하여 고조파 특성을 평가한다. 예를 들면 3상 전원을 장기 측정인 10분 값을 평가할 경우 처리할 데이터 양은 3000번의 고속 퓨리에 변환 수행과 3000번의 결과값을 저장하고 10분값의 고조파 특성을 산출한다.A conventional system for measuring and monitoring harmonics samples voltage waveforms and current waveforms every 0.2 seconds and performs fast Fourier transforms to evaluate harmonic characteristics. For example, when evaluating the 10-minute long-term measurement value of 3-phase power, the amount of data to be processed is 3,000 high-speed Fourier transforms and stores the result of 3,000 times and calculates the harmonic characteristic of 10 minutes.

이에 반해 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 모니터링 시스템은 10분값의 1 사이클의 파형을 산출하고 이를 한번의 고속 퓨리에 변환을 수행함으로써 연산횟수를 3000번에서 1번으로 줄일 수 있다. 또한, 전력 품질 측정 장치는 고조파 차수별값 저장시 18300[3000ⅹ61(각조파결과값)]개의 데이터를 1개의 데이터로 축소할 수 있다. 즉, 전력 품질 측정 장치는 전력 계통의 모니터링을 위해 서버로 전송할 데이터량을 약18300배 이상 줄일 수 있다.On the other hand, the power quality monitoring system according to an embodiment of the present invention calculates a waveform of one cycle of 10 minutes and performs a fast Fourier transform on the waveform to reduce the number of operations from 3000 to 1. In addition, the power quality measuring device can reduce 18300 [3000.times.61 (each wave result value)] pieces of data to one piece of data when storing the harmonic order value. That is, the power quality measuring device can reduce the amount of data to be transmitted to the server by about 18300 times or more for monitoring the power system.

또한, 전력 품질 측정 장치는 측정 기간 동안 취득한 파형들을 병합하여 고속 퓨리에 변환으로 기본파의 크기를 측정하는 종래의 방법과 같은 결과값을 얻을 수 있다.
In addition, the power quality measuring apparatus can obtain the same result as the conventional method of measuring the magnitude of the fundamental wave by the fast Fourier transform by merging the waveforms acquired during the measurement period.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 품질 측정 방법을 나타내는 순서도이다. 이하에서 수행되는 각각의 단계는 전력 품질 측정 장치의 각각의 내부 구성 요소에 의해 수행되어지나 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 전력 품질 측정 장치로 통칭하여 설명하기로 한다.6 is a flowchart illustrating a power quality measurement method according to an embodiment of the present invention. Each step performed below is performed by each internal component of the power quality measuring device, but will be collectively referred to as a power quality measuring device for ease of understanding and explanation.

단계 S10에서 전력 품질 측정 장치는 당해 전력 품질 측정 장치가 연결된 전력 계통의 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 일정 시간 단위마다 취득하고, 취득된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 정해진 샘플링 주기로 샘플링한다. 이는 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중첩되는 설명은 생략하기로 한다.In step S10, the power quality measuring apparatus acquires each of the voltage waveform signal and the current waveform signal of the power system connected to the power quality measuring apparatus at predetermined time intervals, and samples each of the acquired voltage waveform signal and current waveform signal at a predetermined sampling period . Since these are the same as those described above, an overlapping description thereof will be omitted.

단계 S20에서 전력 품질 측정 장치는 측정 주기 동안 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 하나의 사이클로 중첩하여 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성한다. 예를 들어, 전력 품질 측정 장치는 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 하나의 사이클로 중첩하고 이에 대한 평균값을 산출하여 이를 이용하여 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성할 수 있다.In step S20, the power quality measuring apparatus superimposes the sampled voltage waveform signal and the sampled current waveform signal in one cycle over a measurement period to generate a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal. For example, the power quality measuring apparatus can generate a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal by superimposing the sampled voltage waveform signal and the current waveform signal in one cycle and calculating an average value thereof.

단계 S30에서 전력 품질 측정 장치는 생성된 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각에 고속 퓨리에 변환을 수행한다. 이를 통해 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호 각각으로부터 기본파 및 차수별 고조파를 분해한다.In step S30, the power quality measuring apparatus performs fast Fourier transform on the generated voltage representative waveform signal and current representative waveform signal, respectively. The fundamental wave and the harmonic of each order are decomposed from the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal, respectively.

단계 S40에서 전력 품질 측정 장치는 기본파의 실효치와 전체 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 전압의 종합 고조파 왜형률을 산출한다. 여기서 전력 품질 측정 장치는 전압 대표 파형 신호로부터 분해한 전압 기본파의 실효치와 전체 전압 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 전압의 종합 고조파 왜형률을 산출한다. 또한, 전류 대표 파형 신호로부터 분해한 전류 기본파의 실효치와 전체 전류 고조파의 실효치의 비율을 계산하여 전류의 종합 고조파 왜형률을 산출한다.In step S40, the power quality measuring apparatus calculates the ratio of the effective value of the fundamental wave to the effective value of the total harmonic to calculate the total harmonic distortion factor of the voltage. Here, the power quality measuring apparatus calculates the ratio of the effective value of the voltage fundamental wave decomposed from the voltage representative waveform signal to the effective value of the total voltage harmonic to calculate the total harmonic distortion factor of the voltage. Also, the ratio of the effective value of the current fundamental wave decomposed from the current representative waveform signal to the effective value of the total current harmonic is calculated to calculate the total harmonic distortion factor of the current.

다음, 종합 고조파 왜형률을 산출한 후 전력 계통의 전력 품질을 관리하기 위해 설정된 고조파 왜형률 기준값과 비교한다. 다음, 비교 결과 종합 고조파 왜형률이 고조파 왜형률 기준값을 초과할 경우 경고 신호를 생성한다. 다음, 경고 신호를 수신하여 경고음 또는 경고 표시를 발생시켜 전력 계통의 이상 발생을 경고한다.Next, the total harmonic distortion factor is calculated and compared with the harmonic distortion factor reference value set for managing the power quality of the power system. Next, a warning signal is generated when the result of the comparison indicates that the harmonic distortion factor exceeds the harmonic distortion factor reference value. Next, a warning signal is received and a warning sound or a warning indication is generated to warn the occurrence of an abnormality in the power system.

단계 S50에서 전력 품질 측정 장치는 전압의 종합 고조파 왜형률 및 전류의 종합 고조파 왜형률 각각을 외부로 전송한다. 또한, 전력 품질 측정 장치는 경고 신호도 외부로 전송할 수 있다.In step S50, the power quality measuring apparatus transmits the total harmonic distortion factor of the voltage and the total harmonic distortion factor of the current to the outside. In addition, the power quality measuring device can also transmit a warning signal to the outside.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

100: 전력 품질 측정 장치 110: 검출부
120: 신호 변환부 130: 연산부
140: 표시부 150: 경고부
160: 저장부 170: 통신부
200: 서버
100: Power quality measuring apparatus 110:
120: signal conversion unit 130:
140: Display part 150: Warning part
160: storage unit 170: communication unit
200: Server

Claims (13)

전력 계통의 품질을 측정하는 장치에 있어서,
전력 계통에서 설정된 시간 간격으로 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 취득하여 미리 설정된 샘플링 주기로 샘플링하는 검출부;
상기 샘플링된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부;
상기 디지털 신호로 변환된 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 한 주기 또는 반 주기로 중첩하고, 중첩된 상기 전압 파형 신호 및 상기 전류 파형 신호 각각의 평균값으로 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성하고, 상기 전압 대표 파형 신호 및 상기 전류 대표 파형 신호 각각에 고속 퓨리에 변환을 수행하여 기본파 및 차수별 고조파를 분해하며, 상기 기본파 신호 및 상기 각 차수의 고조파 신호를 이용하여 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 산출하여 미리 설정된 고조파 왜형률 기준값과 비교하는 연산부; 및
상기 전압 및 전류 각각의 종합 고조파 왜형률을 외부로 전송하는 통신부를 포함하는 전력 품질 측정 장치.
An apparatus for measuring the quality of a power system,
A detector that acquires the voltage waveform signal and the current waveform signal at predetermined time intervals in the power system and samples the waveform waveform signal and the current waveform signal at a predetermined sampling period;
A signal converter for converting the sampled voltage waveform signal and the sampled current waveform signal from an analog signal to a digital signal;
The voltage waveform signal and the current waveform signal converted into the digital signal are superimposed one cycle or a half cycle and a voltage representative waveform signal and a current representative waveform signal are generated with an average value of each of the voltage waveform signal and the current waveform signal superimposed , The voltage representative waveform signal, and the current representative waveform signal, respectively, to decompose the fundamental wave and the harmonic wave according to the order. Using the fundamental wave signal and the harmonic signals of the respective orders, An arithmetic unit for calculating a distortion factor and comparing the distortion factor with a preset reference value of harmonic distortion factor; And
And a communication unit for transmitting the total harmonic distortion factor of each of the voltage and the current to the outside.
제1 항에 있어서,
상기 연산부는 상기 종합 고조파 왜형률이 상기 고조파 왜형률 기준값을 초과할 경우 경고 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the operation unit generates a warning signal when the total harmonic distortion rate exceeds the harmonic distortion factor reference value.
제1 항에 있어서,
상기 고조파 왜형률 기준값은 상기 전력 계통의 이상 발생을 가정하여 미리 설정된 값이며, 상기 기본파에 대한 상기 차수별 고조파 전체의 비율로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the harmonic distortion factor reference value is a preset value assuming an abnormality of the power system and is set as a ratio of the whole harmonic component to the fundamental wave.
제2 항에 있어서,
상기 연산부로부터 상기 경고 신호를 수신하여 상기 전력 계통의 이상 발생을 경고하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising a warning unit for receiving the warning signal from the operation unit and warning the occurrence of an abnormality in the power system.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 검출부는 하나의 사이클에서
Figure 112010042100574-pat00006
(여기서, 상기 n은 7이상의 자연수)의 샘플링 주기로 상기 취득된 전압 파형 및 전류 파형 각각을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 장치.
The method according to claim 1,
The detector may be used in one cycle
Figure 112010042100574-pat00006
(Where n is a natural number equal to or larger than 7) sampling periods of the acquired voltage waveform and current waveform, respectively.
전력 계통의 전력 품질을 측정하는 방법에 있어서,
(a) 전력 계통에서 설정된 시간 간격으로 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호를 취득하는 단계;
(b) 취득한 전압 파형 신호 및 전류 파형 신호 각각을 설정된 주기로 샘플링하는 단계;
(c) 설정된 측정 주기 동안 샘플링된 상기 전압 파형 신호 및 상기 전류 파형 신호 각각을 한 주기 또는 반 주기로 중첩하고, 중첩된 상기 전압 파형 신호 및 상기 전류 파형 신호 각각의 평균값으로 전압 대표 파형 신호 및 전류 대표 파형 신호를 생성하는 단계;
(d) 상기 전압 대표 파형 신호 및 상기 전류 대표 파형 신호를 고속 퓨리에 변환하여 분석하는 단계;
(e) 상기 전압 대표 파형 신호 및 상기 전류 대표 파형 신호 각각으로부터 기본파의 실효치와 전체 고조파의 실효치 비율을 계산하여 종합 고조파 왜형률을 산출하는 단계; 및
(f) 상기 종합 고조파 왜형률을 외부로 전송하는 단계를 포함하는 전력 품질 측정 방법.
A method for measuring a power quality of a power system,
(a) acquiring a voltage waveform signal and a current waveform signal at predetermined time intervals in a power system;
(b) sampling each of the acquired voltage waveform signal and current waveform signal at a predetermined cycle;
(c) superimposing the sampled voltage waveform signal and the sampled current waveform signal in one cycle or half period, and outputting a voltage representative waveform signal and a current representative signal as an average value of the voltage waveform signal and the current waveform signal superimposed, Generating a waveform signal;
(d) subjecting the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal to fast Fourier transform and analyzing;
(e) calculating an effective harmonic distortion factor by calculating an effective value ratio between the effective value of the fundamental wave and the total harmonic from the voltage representative waveform signal and the current representative waveform signal, respectively; And
(f) transmitting the total harmonic distortion factor to the outside.
삭제delete 삭제delete 제8 항에 있어서,
상기 (e) 단계 이후에
(e-1) 상기 종합 고조파 왜형률을 상기 전력 계통의 품질 관리를 위해 설정된 고조파 왜형률 기준값과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 방법.
9. The method of claim 8,
After the step (e)
(e-1) comparing the total harmonic distortion factor with a harmonic distortion factor reference value set for quality control of the power system.
제11 항에 있어서,
상기 (e-1) 단계 이후에
(e-2) 상기 종합 고조파 왜형률이 상기 고조파 왜형률 기준값을 초과할 경우 경고 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 방법.
12. The method of claim 11,
After the step (e-1)
(e-2) generating a warning signal when the total harmonic distortion factor exceeds the harmonic distortion factor reference value.
제12 항에 있어서,
상기 (e-1) 단계 이후에
(e-3) 상기 경고 신호를 수신하여 경고음 및 경고 표시 중 적어도 하나를 통해 전력 계통의 이상 발생을 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 측정 방법.
13. The method of claim 12,
After the step (e-1)
(e-3) receiving the warning signal and warning the occurrence of an abnormality in the power system through at least one of a warning sound and a warning indication.
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