KR101073099B1 - The direction indicator of power flow - Google Patents
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Abstract
조류 방향 표시 장치 및 방법이 개시된다. 조류 방향 표시 장치는 개폐기에 설치되어 전압 및 전류의 크기 및 위상을 측정하는 측정부, 측정부와 연결되어 개폐기의 상태를 감지하는 개폐 감지부, 측정부와 연결되어 전압 및 전류의 위상차에 따라 조류 방향을 판별하는 조류 방향 판별부, 개폐 감지부와 조류 방향 판별부 각각으로부터 출력되는 신호를 취합하여 연산하는 신호 연산부, 연산된 신호를 변환 및 증폭하여 출력하는 신호 변환부 및 신호 변환부로부터 신호를 수신하여 조류 방향을 표시하는 조류 방향 표시부를 포함한다.Disclosed are an algae direction indication device and method. The flow direction display device is installed in the switchgear to measure the magnitude and phase of the voltage and current, connected to the measurement unit to detect the state of the switchgear detection unit, connected to the measurement unit connected to the measurement phase The signal direction unit for determining the direction, the signal calculation unit for collecting and calculating the signals output from each of the open and close detection unit and the bird direction determination unit, the signal converter for converting and amplifying the output signal and the signal conversion unit It includes a bird direction display to receive and display the direction of the bird.
조류 방향 표시 방법은 개폐기에서 전압과 전류의 크기 및 위상을 측정하는 단계, 개폐기의 개폐 상태를 감지하는 단계, 전압과 전류의 위상차로 조류의 방향을 판별하는 단계, 개폐기의 개폐 상태와 조류 방향의 판별 결과를 이용하여 조류 방향 표시 신호를 연산하는 단계 및 상기 조류 방향 표시 신호를 이용하여 상기 조류의 방향을 표시하는 단계를 포함한다.The flow direction display method includes the steps of measuring the magnitude and phase of the voltage and current in the switchgear, detecting the opening and closing state of the switchgear, determining the direction of the flow by the phase difference between the voltage and current, the switching state of the switchgear and the flow direction Calculating a tidal current direction indicating signal using the determination result and displaying a tidal direction using the tidal current direction indicating signal.
조류 방향 표시 장치, 전류, 전압, 위상차 Current direction indicator, current, voltage, phase difference
Description
본 발명은 조류 방향 표시 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 조류 방향이 확인 가능한 조류 방향 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tide direction display device and method, and more particularly to a tide direction display device and method capable of identifying the tide direction.
일반적으로 에너지는 변전소에서 선로 말단의 고객측 방향으로 조류가 발생된다. 그리고 현재 배전 자동화 시스템 및 개폐기 등에는 조류의 방향을 표시하는 장치가 마련되어 있지 않다. 또한, 과거에는 수지상 선로로 전원측에서 부하측으로 단방향 조류만 발생되었지만 현재에는 분산 전원 연계와 계통 루프 운전 등 전원측과 부하측의 개념이 실시간으로 바뀌고 있다.In general, energy is generated in the substation toward the customer side at the end of the line. And currently, there is no device for displaying the direction of the current in the distribution automation system and switchgear. In addition, in the past, only one-way tidal current was generated from the power supply side to the load side by the dendritic line, but now the concepts of the power supply side and the load side such as distributed power supply linkage and system loop operation are changing in real time.
지중 배전 선로는 가공 선로와 달리 지하에 전력선이 매설되어 있어 전원측과 부하측의 위치를 정확히 알 수 없다. 그래서 개폐기 투입 또는 개방시 조류의 방향을 알 수 없어 오조작에 의한 광역 정전과 휴전 작업시 안전 사고가 종종 발생된다.Underground distribution lines, unlike overhead lines, have underground power lines, so the location of the power supply side and load side cannot be known exactly. Therefore, the direction of the birds is not known at the time of opening or closing of the switchgear, and safety accidents are often caused during wide area blackouts and truce operations due to misoperation.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 개폐기의 상별로 전압과 전류의 크기 및 위상을 측정하여 조류의 방향을 판단하고, 개폐기에서 조류의 방향을 표시하여 배전 계통의 오조작을 방지할 수 있는 조류 방향 표시 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to measure the magnitude and phase of the voltage and current for each phase of the switchgear judging the direction of the tidal current, and to display the direction of the tidal current in the switchgear display to prevent erroneous operation of the distribution system To provide a device.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 조류 방향 표시 장치를 이용한 조류 방향 표시 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a bird direction display method using the bird direction display device.
상술된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 조류 방향 표시 장치는 개폐기에 설치되어 전압 및 전류의 크기 및 위상을 측정하는 측정부, 상기 측정부와 연결되어 상기 개폐기의 상태를 감지하는 개폐 감지부, 상기 측정부와 연결되어 상기 전압 및 전류의 위상차에 따라 조류 방향을 판별하는 조류 방향 판별부, 상기 개폐 감지부와 상기 조류 방향 판별부 각각으로부터 출력되는 신호를 취합하여 연산하는 신호 연산부, 상기 연산된 신호를 변환 및 증폭하여 출력하는 신호 변환부 및 상기 신호 변환부로부터 신호를 수신하여 조류 방향을 표시하는 조류 방향 표시부를 포함한다.In order to solve the above problems, the flow direction display device according to the present invention is installed in the switchgear measuring unit for measuring the magnitude and phase of the voltage and current, connected to the measuring unit opening and closing detection unit for detecting the state of the switchgear A flow direction determination unit connected to the measurement unit to determine a flow direction according to a phase difference between the voltage and current, a signal calculation unit to collect and calculate signals output from the open / close detection unit and the flow direction determination unit, and the calculation A signal converter for converting, amplifying and outputting the output signal and a bird flow direction display for receiving a signal from the signal converter to display the direction of the bird.
상술된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 조류 방향 표시 방법은 개폐기에서 전압과 전류의 크기 및 위상을 측정하는 단계, 상기 개폐기의 개폐 상태를 감지하는 단계, 상기 전압과 전류의 위상차로 조류의 방향을 판별하는 단계, 상기 개폐기의 개폐 상태와 조류 방향의 판별 결과를 이용하여 조류 방향 표시 신호를 연산하는 단계 및 상기 조류 방향 표시 신호를 이용하여 상기 조류의 방향을 표시하는 단계를 포함한다.In order to solve the above-mentioned problems, the flow direction display method according to the present invention comprises the steps of measuring the magnitude and phase of the voltage and current in the switchgear, detecting the opening and closing state of the switchgear, the phase difference between the voltage and current And determining a direction, calculating a bird direction display signal using a result of determining the open / closed state and the bird direction of the switch, and displaying the direction of the bird using the bird direction display signal.
본 발명의 따른 조류 방향 표시 장치 및 방법은 개폐기에 상별로 조류의 방향을 표시하여 개폐기의 오조작에 의한 광역 정전을 방지한다. 또한, 개폐기의 투입 및 개방 조작시 정상 동작 여부를 현장에서 쉽게 확인하여 개폐기 결상에 의한 정전 고장을 예방할 수 있다. 따라서, 안전 사고와 설비 사고를 예방할 수 있다.The current direction display device and method according to the present invention displays the direction of the current phase by phase to the switch to prevent wide-area power failure due to misoperation of the switch. In addition, it is possible to easily check in the field whether the operation of the switch during opening and closing operation can prevent the power failure failure due to the switch phase. Therefore, safety accidents and facility accidents can be prevented.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다 르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명에 따른 조류 방향 표시 장치 및 방법의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a bird direction display apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and Duplicate explanations will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치에서 조류 방향의 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a principle of detecting a bird direction in the bird direction display device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 배전 계통에 연결되는 부하는 저항(R), 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)로 분류할 수 있으며, 저항(R), 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)가 배전 계통에 병렬로 연결된다. 회로에서 저항(R)에 V=Vmsinωt의 전압이 인가될 때 전류(IR)은 옴의 법칙으로부터 수학식 1로 구할 수 있다.Referring to FIG. 1, loads connected to a power distribution system may be classified into resistances (R), inductances (L), and capacitances (C), and resistances (R), inductances (L), and capacitances (C) may be divided into distribution systems. Are connected in parallel. When a voltage of V = V m sinωt is applied to the resistor R in the circuit, the current I R can be obtained from
수학식 1을 통해 전압과 전류의 위상은 동일하다는 점을 확인할 수 있다. 또한, 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)의 부하와 연결될 때 전류는 수학식 2 및 수학식 3으로 구할 수 있다.It can be seen from
부하 특성에 따라 수학식 2 및 수학식 3과 같이 ±90°의 위상차가 발생된다. 다만, 배전 계통에 연결되는 부하는 대부분 저항(R)과 인덕턴스(L)이므로 전압과 전류의 위상차(θ)만큼 전류가 지연되어 흐른다.Depending on the load characteristics, a phase difference of ± 90 ° occurs as shown in
도 2는 조류 방향의 검출 원리에 따라 전압과 전류의 위상차를 설명하기 위한 페이저도이다.2 is a phaser diagram illustrating a phase difference between a voltage and a current according to a detection principle of a flow direction.
도 2는 전압(V)을 기준으로 페이저가 도시되었다. 또한, 저항(R) 부하에 흐르는 전류(IR)의 페이저는 위상차가 없어 X축에 도시되고, 인덕턴스(L) 부하에 흐르는 전류(IL)의 페이저는 -90°의 위상창가 발생되어 -Y축에 도시된다. 또한, 커패시턴스(C) 부하에 흐르는 전류(IC)의 페이저는 90°의 위상차가 발생되어 Y축에 도시되고, 총 부하 전류(I)의 페이저는 위상차(θ1) 전류가 지연되어 페이저도의 4분면 에 도시된다.2 shows a pager based on voltage (V). In addition, the phaser of the current I R flowing through the resistor R load is shown on the X axis without phase difference, and the phaser of the current I L flowing through the inductance L load generates a phase window of −90 °. It is shown on the Y axis. In addition, the phaser of the current I C flowing in the capacitance C load is shown on the Y axis with a phase difference of 90 °, and the phaser of the total load current I is delayed in the phase difference (θ 1 ) current and thus the phaser is shown. Is shown in the fourth quadrant of.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조류의 방향이 전원측에서 부하측으로 흐르는 정방향으로 발생할 경우 전압과 전류의 위상은 페이저도의 1사분면과 4사분면에 위치한다. 또한, 조류의 방향이 부하측에서 전원측으로 흐르는 역방향으로 발생할 경우 전압과 전류의 위상은 페이저도의 2사분면과 3사분면에 위치한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치는 전압과 전류의 위상을 비교하여 정방향 조류인지 역방향 조류인지 검출하고, 상별로 개폐기 장치에 부착되어 개폐기 조작시 조류의 방향을 용이하게 확인할 수 있도록 구성된다.According to one embodiment of the present invention, when the direction of the tidal current occurs in the forward direction flowing from the power supply side to the load side, the phases of voltage and current are located in the first and fourth quadrants of the pager diagram. In addition, when the direction of the flow occurs in the reverse direction flowing from the load side to the power side, the phases of voltage and current are located in the second and third quadrants of the phaser diagram. Accordingly, the current flow direction display device according to an embodiment of the present invention compares the phase of the voltage and current to detect whether the current flows in the forward or reverse direction, and is attached to the switchgear device for each phase to easily check the direction of the bird when operating the switch It is configured to be.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an apparatus for displaying a tidal current direction according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치는 개폐기에 설치되어 전압 및 전류의 크기 및 위상을 측정하는 측정부(111,112,113), 측정부(111,112,113)와 연결되어 개폐기의 상태를 감지하는 개폐 감지부(121,122,123), 측정부(111,112,113)와 연결되어 전압과 전류의 위상차에 따른 조류 방향을 판별하는 조류 방향 판별부(131,132,133), 개폐 감지부(121,122,123)와 조류 방향 판별부(131,132,133) 각각으로부터 출력되는 신호를 취합하여 연산하는 신호 연산부(141,142,143), 연산된 신호를 변환 및 증폭하는 신호 변환부(151,152,153) 및 신호 변환부(151,152,153)로부터 증폭된 신호를 수신하여 조류 방향을 표시하는 조류 방향 표시부(161,162,163)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a flow direction display device according to an embodiment of the present invention is installed in a switch and connected to the
여기서, 조류 방향 표시 장치는 일 예로써 a상, b상 및 c상의 3상 전압 및 전류의 위상을 측정하여 조류의 방향을 표시한다. 조류 방향 표시 장치가 이에 한정되지 않고 단상의 전압 및 전류의 위상을 측정하여 조류의 방향을 표시할 수 있다.Here, the tidal current direction display device displays the tidal direction by measuring the phases of the three-phase voltage and current of a phase, b phase, and c phase as an example. The flow direction display device is not limited thereto, and the direction of the flow rate may be displayed by measuring the phase of the voltage and current of the single phase.
측정부(111,112,113)는 도 4를 더 참조하여 설명한다.The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치의 측정부를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a measuring unit of the bird direction display device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 측정부(111,112,113)는 개폐기에 설치되어 전압 및 전류를 측정하는 변성기(180) 및 변류기(190)를 포함한다. 개폐기는 제1 단자(161), 제2 단자(162), 제3 단자(163) 및 제4 단자(164)로 구성된다. 또한, 개폐기는 내부에 고정 접점(166)과 가동 접점(167)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the
변성기(180)는 제1 내지 제4 단자(161,162,163,164)가 서로 연결된 고정 접점(166)에 설치되고, 전압을 기준으로 전류의 위상을 측정한다. 변류기(190)는 제1 내지 제4 단자(161,162,163,164) 각각의 가동 접점(167)에 설치되고, 제1 내지 제4 단자(161,162,163,164)의 전류를 단자별로 검출하도록 구성된다. 여기서, 변류기(190)는 개폐기의 개방(open)시 단자들의 전류를 검출하지 못하고, 개폐기 투입(close)시 전류를 단자별로 검출할 수 있다. 즉, 측정부(111,112,113)는 변성기(180)로 전압의 크기와 위상을 측정하고, 변류기(190)로 전류의 크기 및 위상을 측정한다.The
다시 도 3을 참조하면, 개폐 감지부(121,122,123)는 측정부(111,112,113)로 부터 전류의 크기를 수신하여 개폐기의 개폐 상태를 감지한다. 예를 들어, 개폐 감지부(121,122,123)는 측정부(111,112,113)로부터 전류의 크기를 수신하여 개폐기의 개방 상태 및 투입 상태로 감지한 후 개방 신호 및 투입 신호를 출력한다.Referring back to FIG. 3, the open /
조류 방향 판별부(131,132,133)는 측정부(111,112,113)로부터 전압 및 전류의 위상을 수신하고, 전압을 기준으로 전류의 위상을 비교하여 조류의 방향을 판별한다. 여기서, 조류의 방향 판별은 도 5 및 도 6을 참조하여 더 상세하게 설명한다.The flow direction determination unit (131, 132, 133) receives the phase of the voltage and current from the measurement unit (111, 112, 113), and compares the phase of the current based on the voltage to determine the direction of the flow. Here, the direction determination of the tidal flow will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5 및 도 6은 전압과 전류의 위상차에 따라 조류 방향의 판별을 설명하기 위한 도면들이다.5 and 6 are diagrams for explaining the determination of the flow direction in accordance with the phase difference between the voltage and the current.
도 5 및 도 6을 참조하면, 하나의 상에 대해 정방향 전력(+P=VIcosθ1)과 역방향 전력(-P=VIcosθ2)을 하나의 평면에 도시하였을 때, X축의 전압(V) 페이저(210)를 기준으로 전류(I)의 위상차(θ1)가 ±90°보다 작을 경우, 전류의 위상은 정방향 전류(220,I+)의 위상각으로써 페이저도 1사분면과 4사분면의 정방향 조류 판별 영역(310)에 위치되므로, 정방향 조류로 판별한다. 또한, X축의 전압(V) 페이저(210)를 기준으로 전류(I)의 위상차(θ2)가 ±90°보다 클 경우, 전류의 위상은 역방향 전류(230,I-)의 위상각으로써 페이저도 2사분면과 3사분면의 역방향 조류 판별 영역(320)에 위치되므로 역방향 조류로 판단할 수 있다.5 and 6, when the forward power (+ P = VIcosθ 1 ) and the reverse power (-P = VIcosθ 2 ) are shown in one plane with respect to one phase, the voltage (V) phaser of the X axis ( When the phase difference (θ 1 ) of the current (I) is less than ± 90 ° based on 210, the phase of the current is the phase angle of the
조류 방향 판별부(131,132,133)는 전압에 대한 전류의 위상을 비교하여 위상차가 ±90°이내이면 정방향 조류가 발생한 것으로 판별하고, 전압과 전류의 위 상차가 ±90°을 초과하면 역방향 조류가 발생한 것으로 판별한다.The flow direction determination unit (131, 132, 133) compares the phase of the current with respect to the voltage and determines that a forward flow occurs when the phase difference is within ± 90 °, and reverse flow occurs when the phase difference between voltage and current exceeds ± 90 ° Determine.
신호 연산부(141,142,143)는 개폐 감지부(121,122,123)와 조류 방향 판별부(131,132,133) 각각으로부터 출력되는 신호를 취합하여 연산한다. 예를 들어, 신호 연산부(141,142,143)는 개폐 감지부(121,122,123)로부터 개방 신호 또는 투입 신호를 수신한다. 또한, 신호 연산부(141,142,143)는 조류 방향 판별부(131,132,133)로부터 조류 방향에 대한 정방향 조류 신호 또는 역방향 조류 신호를 수신한다. 이때, 신호 연산부(141,142,143)는 개폐 감지부(121,122,123)로부터 투입 신호를 수신한 경우 정방향 조류 신호 또는 역방향 조류 신호를 정방향 표시 신호 또는 역방향 표시 신호로 연산한다. 또한, 신호 연산부(141,142,143)는 개폐 감지부(121,122,123)로부터 개방 신호를 수신한 경우 무방향 표시 신호로 연산한다. 신호 연산부(141,142,143)는 개폐기의 개폐 상태와 조류 방향의 판별 결과에 따라 정방향 표시 신호, 역방향 표시 신호 및 무방향 표시 신호 중 하나의 신호를 신호 변환부(151,152,153)로 출력한다. 이때, 신호 변환부(151,152,153)는 정방향 표시 신호, 역방향 표시 신호 및 무방향 표시 신호 각각을 1, 2 및 3으로 표현하여 신호 변환부(151,152,153)로 출력할 수 있다.The
이때, 신호 연산부(141,142,143)는 정방향 표시 신호, 역방향 표시 신호 및 무방향 표시 신호 각각을 1, 2 및 3으로 표현하여 신호 변환부(151,152,153)로 출력할 수 있다.In this case, the
신호 변환부(151,152,153)는 신호 연산부(141,142,143)로부터 연산된 신호를 수신하여 조류 방향 표시부(161,162,163)에 적합한 신호로 변환 및 증폭한다.The
조류 방향 표시부(161,162,163)는 신호 변환부(151,152,153)로부터 변환 및 증폭된 신호를 수신하여 정방향, 역방향 및 무방향 중 하나의 조류 방향을 표시한다. 조류 방향 표시부(161,162,163)는 LED 또는 램프 등을 이용하여 색상 또는 화살표 등으로 조류 방향을 표시할 수 있다.The flow
본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치는 개폐기에 상별로 조류의 방향을 표시하여 개폐기의 오조작에 의한 광역 정전을 방지한다. 또한, 개폐기의 투입 및 개방 조작시 정상 동작 여부를 현장에서 쉽게 확인하여 개폐기 결상에 의한 정전 고장을 예방할 수 있다. 따라서, 안전 사고와 설비 사고를 예방할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the tidal current direction display device displays a tidal direction for each phase of the switch to prevent a wide area blackout due to an incorrect operation of the switch. In addition, it is possible to easily check in the field whether the operation of the switch during opening and closing operation can prevent the power failure failure due to the switch phase. Therefore, safety accidents and facility accidents can be prevented.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 방법을 나타내는 도면이다. 여기서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 서술된 조류 방향 표시 장치와 비교하여 중복되는 설명을 간략하게 서술한다.7 is a view showing a bird direction display method according to an embodiment of the present invention. Here, the overlapping description will be briefly described in comparison with the tidal current direction display device described with reference to FIGS. 1 to 6.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 방법은 개폐기에서 전압과 전류의 크기 및 위상을 측정하는 단계(S10), 개폐기의 개폐 상태를 감지하는 단계(S20), 전압과 전류의 위상차로 조류의 방향을 판별하는 단계(S30), 개폐기의 개폐 상태와 조류 방향의 판별 결과를 이용하여 조류 방향 표시 신호를 연산하는 단계(S40), 조류 방향 표시 신호를 변환 및 증폭하는 단계(S50) 및 조류의 방향을 표시하는 단계(S60)를 포함한다.Referring to FIG. 7, in the current flow direction display method according to an exemplary embodiment of the present disclosure, a step (S10) of measuring a magnitude and a phase of a voltage and a current in a switch, a step (S20) of detecting an open / close state of the switch, a voltage and A step of determining the direction of the current flow by the phase difference of the current (S30), Computing the flow direction display signal using the switching state of the switch and the flow direction of the flow direction (S40), Converting and amplifying the flow direction display signal (S50) and displaying the direction of the bird (S60).
단계 S10은 측정부의 변성기를 이용하여 개폐기의 공통 단자에서 전압의 크 기 및 위상을 측정하고, 개폐기의 각 단자에 설치된 측정부의 변류기를 이용하여 전류의 크기 및 위상을 측정한다.Step S10 measures the magnitude and phase of the voltage at the common terminal of the switch using a transformer of the measuring section, and measures the magnitude and phase of the current using the current transformers of the measuring section installed at each terminal of the switch.
단계 S20은 개폐 감지부에서 개폐기의 각 단자에 설치된 변류기로부터 전류의 크기를 수신하여 개폐기의 상태를 감지한다. 개폐 감지부는 전류의 크기가 측정되면 개폐기가 투입 상태인 것으로 감지하여 투입 신호를 출력하고, 전류의 크기가 측정되지 않으면 개폐기가 개방 상태인 것으로 감지하여 개방 신호를 출력한다.Step S20 detects the state of the switch by receiving the magnitude of the current from the current transformer installed in each terminal of the switch in the open / close detection unit. The open / close detection unit detects that the switch is in the open state when the magnitude of the current is measured, and outputs the input signal, and outputs the open signal by detecting that the switch is in the open state if the magnitude of the current is not measured.
단계 S30은 조류 방향 판별부에서 측정부로부터 수신된 전압과 전류의 위상을 비교하여 조류의 방향을 판별한다. 조류 방향 판별부는 하나의 상에 대해 정방향 전력(+P=VIcosθ1)과 역방향 전력(-P=VIcosθ2)을 하나의 평면에 도시하였을 때, X축의 전압 페이저를 기준으로 전류의 위상차(θ1)가 ±90°보다 작을 경우, 전류의 위상은 정방향 전류의 위상각으로써 페이저도 1사분면과 4사분면의 정방향 조류 판별 영역에 위치되므로, 정방향 조류로 판별한다. 또한, X축의 전압 페이저를 기준으로 전류의 위상차(θ2)가 ±90°보다 클 경우, 전류의 위상은 역방향 전류의 위상각으로써 페이저도 2사분면과 3사분면의 역방향 조류 판별 영역에 위치되므로 역방향 조류로 판단한다. 조류 방향 판별부는 판별 결과에 따라 정방향 조류 신호 또는 역방향 조류 신호를 출력한다.Step S30 determines the direction of the current by comparing the phase of the voltage and current received from the measurement unit in the current direction determination unit. The flow direction discrimination unit, when the forward power (+ P = VIcosθ 1 ) and the reverse power (-P = VIcosθ 2 ) are shown in one plane with respect to one phase, the phase difference of the current (θ 1) with respect to the voltage phaser on the X axis. Is less than ± 90 °, the phase of the current is the phase angle of the forward current, so the phaser is also located in the forward tidal discrimination region of the first and fourth quadrants, and thus is determined as the forward tidal current. Also, if the phase difference (θ 2 ) of the current is greater than ± 90 ° based on the voltage phaser on the X axis, the phase of the current is the phase angle of the reverse current, so the phaser is located in the reverse current discrimination region of the
단계 S40은 신호 연산부에서 개폐 감지부와 조류 방향 판별부 각각으로부터 출력되는 신호를 취합하여 조류 방향 표시 신호를 연산한다. 이때, 신호 연산부는 개폐 감지부로부터 개방 신호 또는 투입 신호를 수신하고, 조류 방향 판별 부(131,132,133)로부터 조류 방향에 대한 정방향 조류 신호 또는 역방향 조류 신호를 수신한다. 신호 연산부는 개폐 감지부로부터 투입 신호를 수신한 경우 정방향 조류 신호 또는 역방향 조류 신호를 정방향 표시 신호 또는 역방향 표시 신호로 연산한다. 그리고, 신호 연산부는 개폐 감지부로부터 개방 신호를 수신한 경우 무방향 표시 신호로 연산한다. 신호 연산부는 개폐기의 개폐 상태와 조류 방향의 판별 결과에 따라 단계 S41, 단계 S42 및 단계 S43 중 하나의 단계에서 정방향 표시 신호, 역방향 표시 신호 및 무방향 표시 신호 중 선택된 단계에 대응되는 신호를 신호 변환부로 출력한다. 이때, 신호 변환부는 정방향 표시 신호, 역방향 표시 신호 및 무방향 표시 신호 각각을 1, 2 및 3으로 표현하여 신호 변환부로 출력할 수 있다.In step S40, the signal calculation unit collects signals output from each of the open / close detection unit and the bird direction determination unit to calculate a bird direction display signal. At this time, the signal operation unit receives an open signal or an input signal from the open / close detection unit, and receives a forward current signal or a reverse current signal for the current direction from the current direction determination unit (131, 132, 133). The signal calculator calculates a forward current signal or a reverse current signal as a forward display signal or a reverse display signal when the input signal is received from the open / close detection unit. The signal calculating unit calculates the directionless display signal when the open signal is received from the open / close detection unit. The signal calculating unit converts a signal corresponding to the selected step among the forward display signal, the reverse display signal, and the non-directional display signal in one of steps S41, S42, and S43 according to the determination result of the switching state and the flow direction of the switch. Output as negative. In this case, the signal converter may express each of the forward display signal, the reverse display signal, and the non-directional display signal as 1, 2, and 3 to output the signal to the signal converter.
단계 S60은 조류 방향 표시부에서 신호 변화부로부터 수신된 신호를 이용하여 조류의 방향을 표시한다. 조류 방향 표시부는 정방향, 역방향 및 무방향 중 하나의 방향으로 조류 방향을 표시한다.Step S60 displays the direction of the bird by using the signal received from the signal change unit in the bird direction display unit. The flow direction display unit displays the flow direction in one of the forward direction, the reverse direction, and the non-direction.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범 위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited thereto. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치에서 조류 방향의 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a principle of detecting a bird direction in the bird direction display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 조류 방향의 검출 원리에 따라 전압과 전류의 위상차를 설명하기 위한 페이저도이다.2 is a phaser diagram illustrating a phase difference between a voltage and a current according to a detection principle of a flow direction.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an apparatus for displaying a tidal current direction according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 장치의 측정부를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a measuring unit of the bird direction display device according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 전압과 전류의 위상차에 따라 조류 방향의 판별을 설명하기 위한 도면들이다.5 and 6 are diagrams for explaining the determination of the flow direction in accordance with the phase difference between the voltage and the current.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 방향 표시 방법을 나타내는 도면이다.7 is a view showing a bird direction display method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
111,112,113: 측정부 121,122,123: 개폐 감지부111, 112, 113: measuring
131,132,133: 조류 방향 판별부 141,142,143: 신호 연산부131, 132, 133: bird
151,152,153: 신호 변환부 161,162,163: 조류 방향 표시부151, 152, 153:
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