KR101151127B1 - 보호 계전 장치 및 이를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법 - Google Patents

보호 계전 장치 및 이를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법 Download PDF

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Abstract

보호 계전 장치가 제공된다. 보호 계전 장치는, 프로세스 버스를 통해 연결된 변성기로부터 전송된 샘플링 신호의 다수의 샘플 값 개수를 샘플링 신호의 주기마다 카운트하여 수집하고, 수집된 다수의 샘플 값 개수의 카운트 값 중에서 하나를 선택하여 샘플링 신호의 샘플링 레이트로 출력하고, 샘플링 레이트로부터 디에프티(DFT) 계수를 생성하여 출력하며, 디에프티 계수를 이용하여 샘플링 신호의 페이저를 연산하여 보호 계전을 수행한다.

Description

보호 계전 장치 및 이를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법{Protection relay and method for automatic detection sampling rate using thereof}
본 발명은 보호 계전 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 계통의 각 설비들에 대하여 보호 계전 동작을 수행하는 보호 계전 장치에 있어서, 프로세스 버스를 통해 전송된 샘플링 된 전압 또는 전류 신호에 대한 샘플링 레이트를 자동으로 검출할 수 있는 보호 계전 장치 및 이를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법에 관한 것이다.
전력계통에서 보호 계전기로서 사용되는 지능형 전자 장치, 예컨대 IED(Intelligent Electronic Device; IED)는 전력계통의 각 설비에 대한 보호, 계측 및 감시 기능을 수행하고, 그 기능 수행과 관련된 정보를 통신을 이용하여 외부와 송/수신한다.
IED는 외부의 전류 변성기 또는 전압 변성기로부터 전송된 전류 또는 전압 신호를 페이저로 변환하고, 변환된 페이저 값을 이용하여 보호 계전 기능을 수행한다.
프로세스 버스를 사용하지 않는 일반적인 경우의 IED는 전류 및 전압 변성기로부터 아날로그 전류 및 전압 신호를 전송받고, 이를 자체적으로 디지털 데이터로 변환하여 페이저 변환을 수행한다.
이때, 페이저 변환을 위해 이용되는 파라미터, 예컨대 DFT(Discrete Fourier Transform; DFT) 계수는 디지털 데이터 변환 과정의 샘플링 레이트(Sampling Rate; SR)에 기초하여 결정되며, 이는 IED에 기설정되어 있다. 여기서, 샘플링 레이트는 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위해 1주기 동안에 얼마나 자주 아날로그 신호를 샘플링할 것인가를 나타낸다.
반면, 프로세스 버스를 사용하는 경우의 IED는 전류 및 전압 변성기로부터 디지털 데이터로 변환된 전류 및 전압 신호를 전송받아 페이저 변환을 수행한다.
즉, IED에서는 입력된 디지털 전류 및 전압 데이터의 샘플링 레이트를 정확하게 판단할 수 없으며, 이에 따라 DFT 계수를 결정할 수 없게 된다.
이에 따라, IED가 잘못된 페이저 변환으로 인하여 보호 계전에서 오동작을 일으키는 문제가 발생하며, 이는 보호 계전 동작의 신뢰성을 저하시킨다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 프로세스 버스를 통해 입력된 신호에 대한 샘플링 레이트를 자동으로 검출할 수 있는 보호 계전 장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 보호 계전 장치를 이용하여 입력되는 샘플링 신호로부터 샘플링 레이트를 자동으로 검출하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전 장치는, 프로세스 버스를 통해 연결된 변성기로부터 전송된 샘플링 신호의 다수의 샘플 값 개수를 샘플링 신호의 주기마다 카운트하여 수집하고, 수집된 다수의 샘플 값 개수의 카운트 값 중에서 하나를 선택하여 샘플링 신호의 샘플링 레이트로 출력하는 샘플링 레이트 검출부, 샘플링 레이트 검출부로부터 출력된 샘플링 레이트로부터 디에프티(DFT) 계수를 생성하여 출력하는 디에프티 계수 생성부 및 디에프티 계수 생성부로부터 출력된 디에프티 계수를 이용하여 샘플링 신호의 페이저를 연산하는 페이저 연산부를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전 장치를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법은, 프로세스 버스를 통해 연결된 변성기로부터 전송된 샘플링 신호의 다수의 샘플 값 개수를 샘플링 신호의 주기마다 카운트하는 단계 및 설정 시간 동안 카운트 값을 수집하고, 수집된 카운트 값 중에서 동일 카운트 값이 최다 횟수로 출력되면, 동일 카운트 값을 샘플링 레이트로 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 보호 계전 장치 및 이를 이용한 샘플링 레이트 자동 검출 방법은, 프로세스 버스가 사용되는 변전소 시스템에서 IED로 입력되는 샘플링 신호의 샘플 값을 카운트하는 동작을 통해 샘플링 레이트를 자동으로 검출함으로써, 보호 계전 장치의 페이저 변환의 정확성을 높일 수 있으며, 보호 계전의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 보호 계전기를 포함하는 변전소 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보호 계전기의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 보호 계전기의 동작 흐름도이다.
도 4는 보호 계전기의 동작 예시도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 보호 계전기를 포함하는 변전소 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 변전소 시스템(10)은 국제 표준인 IEC 61850 프로토콜이 적용되고 있으며, 스테이션(station) 레벨, 베이(bay) 레벨 및 프로세스(process) 레벨로 구분될 수 있다.
스테이션 레벨에는 변전소 시스템(10)의 운영을 위한 관리 서버, 예컨대 HMI(100)가 위치할 수 있다.
베이 레벨에는 하나 이상의 보호 계전기(200), 예컨대 IED(Intelligent Electronic Device; IED)가 위치할 수 있다.
스테이션 레벨의 HMI(100)와 베이 레벨의 보호 계전기(200)는 스테이션 버스(bus)(150)를 통해 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세스 레벨에는 전력계통으로부터 전압, 전류 등과 같은 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 샘플링하는 장치들(400), 예컨대 전류 변성기(Current Transformer; CT), 전압 변성기(Power Transformer; PT) 및 디지털 입출력 장치(Digital I/O; DI, DO) 등이 위치할 수 있다.
프로세스 레벨의 다수의 장치들(400) 각각은 프로세스 버스(300)를 통해 하나 이상의 보호 계전기(200)와 통신을 수행할 수 있으며, 보호 계전기(200)로 샘플링 신호, 즉 디지털 데이터를 전송할 수 있다.
여기서, 프로세스 레벨에는 두 종류의 변성기가 위치할 수 있는데, 예컨대 디지털 데이터 변환 기능 및 통신 기능이 없어 머징 유닛(merging unit)을 이용하여 디지털 데이터 변환 및 통신을 수행하는 변성기(410)와 자체적으로 디지털 변환 및 통신을 수행할 수 있는 스마트 변성기(420)가 위치할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 보호 계전기의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 보호 계전기(200)는 통신부(210)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 스테이션 버스(150)를 통해 HMI(100)와 통신하면서 HMI(100)로부터 전송되는 신호, 예컨대 다수의 장치들(400) 각각을 제어하기 위한 신호를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 프로세스 버스(300)를 통해 다수의 장치들(400)과 통신하면서 HMI(100)로부터 전송된 신호에 따라 변성기로부터 출력된 신호, 즉 샘플링 신호(SS)를 수신할 수 있다.
통신부(210)를 통해 변성기로부터 수신된 샘플링 신호(SS)는 보호 계전기(200)의 동작에 따라 보호 계전 수행을 위한 신호, 예컨대 페이저(P)로 변환될 수 있다.
이를 위하여, 보호 계전기(200)는 샘플링 레이트 검출부(220), DFT 계수 생성부(230) 및 페이저 연산부(240)를 포함할 수 있다.
샘플링 레이트 검출부(220)는 수신된 샘플링 신호(SS)로부터 샘플링 레이트(sampling rate)(SR)를 검출하여 출력할 수 있다.
샘플링 레이트 검출부(220)는 부호 판단부(221), 카운터(223) 및 분석부(225)를 포함할 수 있다.
부호 판단부(221)는 샘플링 신호(SS)의 부호, 예컨대 샘플링 신호(SS)의 다수의 샘플 값 각각의 부호를 판단할 수 있다.
예컨대, 부호 판단부(221)는 0을 기준으로 하여 다수의 샘플 값 각각이 양수(+) 또는 음수(-)인지를 판단할 수 있고, 그 판단 결과(DR)를 출력할 수 있다.
카운터(223)는 부호 판단부(221)로부터 출력된 판단 결과(DR)에 따라 샘플링 신호(SS)의 다수의 샘플 값 각각을 카운트하고, 카운트 값(CN), 즉 다수의 샘플 값의 개수를 카운트한 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
여기서, 카운터(223)는 카운터 제어 신호(CNT)에 기초하여 샘플링 신호(SS)의 주기마다 샘플 값의 개수를 카운트 할 수 있다.
예컨대, 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 판단 결과(DR)에 따라 샘플링 신호(SS)의 샘플 값이 음수에서 양수로 천이되는 시점부터 샘플 값이 음수에서 양수로 다시 천이되기 직전의 시점까지의 샘플 값 개수를 카운트하여 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
또한, 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 판단 결과(DR)에 따라 샘플링 신호(SS)의 샘플 값이 양수에서 음수로 천이되는 시점부터 샘플 값이 양수에서 음수로 다시 천이되기 직전의 시점까지의 샘플 값 개수를 카운트 하여 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
한편, 카운터(223)는 사용자(또는, 관리자)에 의해 설정된 설정 시간(△t), 예컨대 샘플링 신호(SS)의 수 주기동안 다수의 샘플 값에 대한 개수 카운트를 수행할 수 있다.
분석부(225)는 설정 시간(△t) 동안 카운터(223)로부터 출력된 카운트 값(CN)을 순차적으로 수집하고, 수집된 카운트 값(CN)을 분석하여 하나의 카운트 값(CN)을 선택하고, 선택된 하나의 카운트 값(CN)을 샘플링 신호(SS)의 샘플링 레이트(SR)로 결정하여 출력할 수 있다.
분석부(225)는 연속성 판단부(227) 및 샘플링 레이트 결정부(229)를 포함할 수 있다.
연속성 판단부(227)는 수집된 카운트 값(CN) 중에서 동일한 값을 가지는 카운트 값(CN)이 연속으로 출력되는 지를 판단하고, 판단 결과에 따라 카운트 값(CN)의 연속성 횟수(CC)를 출력할 수 있다.
예컨대, 카운터(223)로부터 순차적으로 10, 10, 11, 10의 카운트 값(CN)이 출력되어 수집된 경우에, 연속성 판단부(227)는 다수의 카운트 값(CN) 중에서 동일한 카운트 값, 즉 10의 연속 출력 횟수를 판단하여 연속성 횟수(CC) 2를 출력할 수 있다.
샘플링 레이트 결정부(229)는 연속성 판단부(227)로부터 출력된 연속성 횟수(CC)에 기초하여 수집된 카운트 값(CN) 중에서 하나의 카운트 값(CN)을 샘플링 신호(SS)의 샘플링 레이트(SR)로 결정하여 출력할 수 있다.
예컨대, 샘플링 레이트 결정부(229)는 기설정된 목표 횟수(Ref)와 연속성 판단부(227)로부터 출력된 연속성 횟수(CC)를 비교할 수 있다.
샘플링 레이트 결정부(229)는 비교 결과에 따라 수집된 카운트 값(CN) 중에서 하나의 카운트 값(CN)으로 샘플링 레이트(SR)를 결정하여 출력할 수 있다.
여기서, 샘플링 레이트 결정부(229)는 연속성 횟수(CC)가 목표 횟수(Ref) 이상인 경우에 하나의 카운트 값(CN)으로부터 샘플링 레이트(SR)를 결정하여 출력할 수 있다.
그러나, 연속성 횟수(CC)가 목표 횟수(Ref) 미만인 경우에, 샘플링 레이트 결정부(229)는 카운터(223)를 초기화할 수 있는 초기화 신호(IS)를 출력하여 카운터(223)가 다수의 샘플 값을 카운트하는 동작을 재수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따라 연속성 횟수(CC)가 목표 횟수(Ref) 미만인 경우에, 샘플링 레이트 결정부(229)는 카운터(223)의 카운트 동작을 중단시킬 수 있으며, 사용자로부터 입력된 사용자 입력(UI)을 샘플링 레이트(SR)로 결정하여 출력할 수도 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 연속성 판단부(227)가 카운터(223)를 초기화시킬 수도 있다.
예컨대, 카운터(223)로부터 순차적으로 출력되는 다수의 카운트 값(CN) 중에서 동일한 카운트 값이 연속적으로 출력되지 않으면, 연속성 판단부(227)는 카운터 초기화를 수행하여 카운터(223)가 샘플링 신호(SS)의 다수의 샘플 값을 카운트하는 동작을 재수행하도록 할 수 있다.
이때, 카운터(223)가 카운트 동작을 무한 반복하는 것을 방지하기 위하여 분석부(225)는 카운터(223)의 동작 시간을 설정할 수도 있다.
또한, 설정된 동작 시간동안 카운터(223)가 카운트 동작을 반복하여도 동일한 카운트 값이 연속적으로 출력되지 않는 경우에, 분석부(225)는 사용자 입력(UI)을 샘플링 레이트(SR)로 결정하거나 또는 동작 시간 동안 최다 횟수로 출력된 카운트 값(CN)을 샘플링 레이트(SR)로 결정할 수도 있다.
DFT 계수 생성부(230)는 샘플링 레이트 검출부(220)로부터 출력된 샘플링 레이트(SR)에 기초하여 DFT 계수(DR)를 생성하고, 이를 출력할 수 있다.
페이저 연산부(240)는 DFT 계수 생성부(230)로부터 출력된 DFT 계수(DR)에 기초하여 샘플링 신호(SS)로부터 페이저(P)를 연산하여 출력할 수 있다.
연산된 페이저(P)는 보호 계전기(200)에서 보호 계전 기능을 수행하는데 사용되거나 또는 통신부(210)를 통해 HMI(100)로 전송될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 보호 계전기의 동작 흐름도이고, 도 4는 보호 계전기의 동작 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 우선 보호 계전기(200)의 샘플링 레이트 검출부(220), DFT 계수 생성부(230) 및 페이저 연산부(240)가 초기화될 수 있다(S10).
이어, 통신부(210)를 통해 수신되는 샘플링 신호(SS)의 샘플 값을 리딩(reading)하고(S20), 리딩된 샘플 값의 부호를 판단할 수 있다(S30).
여기서, 부호 판단부(221)는 0을 기준으로 하여 리딩된 샘플 값이 양수 또는 음수인지를 판단하는 부호 판단 동작을 수행할 수 있다.
부호 판단부(221)의 판단 결과 샘플 값이 0보다 크면, 보호 계전기(200)는 일정 시간동안 대기 상태로 되고(S25), 대기 후 다시 샘플 값을 리딩할 수 있다(S20).
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 샘플링 신호(SS)가 통신부(210)로 입력될 수 있다. 이때, 샘플링 레이트 검출부(220)는 샘플링 레이트(SR) 결정의 신뢰성을 위하여 부호 판단부(221)가 최초 판단하는 샘플 값의 부호가 0보다 큰 양수인 경우에, 이를 무시하고 일정 시간 대기할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다양한 실시예에 따라 도 4에 도시된 샘플링 신호(SS)와 반대 위상을 가지는 신호가 입력되는 경우에, 샘플링 레이트 검출부(220)는 부호 판단부(221)는 최초 판단하는 샘플 값의 부호가 0보다 작은 음수인 경우에, 이를 무시하고 일정 시간 대기할 수도 있다.
한편, 부호 판단부(221)의 판단 결과 리딩된 샘플 값이 0보다 작으면, 부호 판단부(221)는 다음 샘플 값을 리딩할 수 있다(S40).
예컨대, 리딩된 샘플 값이 시간축(t)의 시간 T0 구간에 위치하는 샘플 값 S0이면, 부호 판단부(221)는 샘플 값 S0가 0보다 작은 음수이기 때문에 통신부(210)로부터 입력되는 샘플링 신호(SS)의 다음 샘플 값을 리딩할 수 있다.
또한, 부호 판단부(221)는 리딩된 다음 샘플 값의 부호를 판단하고(S50), 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 판단 결과에 따라 카운트를 증가할 수 있다(S50).
예컨대, 리딩된 다음 샘플 값이 시간축(t)의 시간 T1 구간에 위치하는 샘플 값 S1이고, 부호 판단부(221)가 이를 양수로 판단하면, 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 판단 결과(DR)에 따라 카운트 값(CN), 즉 샘플 값 개수를 카운트하는 카운트 값(CN)을 1 증가시킬 수 있다.
카운트 값(CN)이 증가된 후, 부호 판단부(221)는 다시 다음 샘플 값을 리딩하고(S70), 리딩된 다음 샘플 값의 부호를 판단할 수 있다(S80).
이때, 리딩된 다음 샘플 값의 부호가 0보다 큰 양수이면, 카운터 값(CN)을 다시 1 증가시키고, 또다시 다음 샘플 값을 리딩하여 부호를 판단할 수 있다.
그리고, 또 다시 리딩된 다음 샘플 값의 부호가 0보다 작은 음수이면, 카운터(223)는 카운트 값(CN)을 다시 1 증가시킬 수 있다(S90).
예컨대, 다시 리딩된 다음 샘플 값이 시간축(t)의 시간 T1 구간에 위치하는 샘플 값 S1 또는 S2 또는 S3인 경우, 즉 샘플링 신호(SS)의 한 주기 동안의 샘플 값인 경우에 카운터(223)는 카운트 값(CN)을 샘플 값의 개수만큼 1씩 증가시킬 수 있다.
그리고, 부호 판단부(221)는 또 다시 다음 샘플 값을 리딩하고(S100), 리딩된 다음 샘플 값의 부호를 판단할 수 있다(S110).
이때, 또 다시 리딩된 다음 샘플 값의 부호가 0보다 큰 양수이면, 카운터(223)는 부호 판단부(221)가 또 다시 리딩된 다음 샘플 값의 부호 판단 직전까지 카운트 된 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
예컨대, 또 다시 리딩된 다음 샘플 값이 시간축(t)의 시간 T2 구간에 위치하는 샘플 값 S4이고, 부호 판단부(221)가 이를 양수로 판단하면, 카운터(223)는 샘플 값 S4 직전까지 카운트된 카운트 값(CN), 즉 시간축(t)의 시간 T1 구간에 위치하는 S1 내지 S3까지의 다수의 샘플 값의 개수를 카운트하여 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
분석부(225)는 카운터(223)로부터 출력된 카운트 값(CN)을 수집하여 저장하고(S120), 카운터(223)를 초기화시킬 수 있다(S130).
초기화된 카운터는 부호 판단부(221)에 의해 부호가 판단된 샘플 값 S4에 기초하여 카운트 값(CN)을 1 증가시킬 수 있다(S140).
즉, 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 샘플 값 부호 판단에 따라 샘플링 신호(SS)의 한주기 동안의 샘플 값, 예컨대 시간축(t)의 시간 T1 구간에 위치하는 다수의 샘플 값의 개수를 카운트하여 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
초기화된 카운터(223)의 카운트 값(CN)이 1 증가된 후, 부호 판단부(221)와 카운터(223)는 앞서 설명한 부호 판단 단계 및 카운트 증가 단계(S50 내지 S110)를 반복하여 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다(S200).
예컨대, 부호 판단부(221)는 시간축(t)의 T2 구간에 위치하는 다수의 샘플 값의 부호를 판단하고, 카운터(223)는 부호 판단부(221)의 판단 결과에 따라 시간축(t)의 시간 T2 구간에 위치하는 다수의 샘플 값, 즉 S4 내지 S5의 개수를 카운트 한 카운트 값(CN)을 출력할 수 있다.
분석부(225)는 카운터(223)로부터 출력된 카운트 값(CN)을 수집하고, 기저장된 카운트 값(CN)과 비교하여 연속성을 판단할 수 있다(S210).
판단 결과 두 카운트 값(CN)이 동일한 값이면, 연속성 판단부(227)는 연속성 횟수(CC)를 증가시킬 수 있다.
상술한 단계들, 즉 S50 내지 S210 단계들은 사용자에 의해 설정 시간(△t)동안 반복되어 수행될 수 있다.
그리고, 샘플링 레이트 결정부(229)는 반복 수행된 결과에 따라 증가된 연속성 횟수(CC)와 목표 횟수(Ref)를 비교할 수 있고(S220), 비교 결과에 따라 샘플링 레이트(SR)를 결정하여 출력할 수 있다(S240).
예컨대, 연속성 횟수(CC)가 목표 횟수(Ref)보다 크거나 동일하면, 샘플링 레이트 결정부(229)는 수집된 카운트 값(CN) 중에서 연속성이 판단된 하나의 카운트 값(CN)을 샘플링 신호(SS)의 샘플링 레이트(SR)로 결정할 수 있다.
그러나, 연속성 횟수(CC)가 목표 횟수(Ref) 미만인 경우에, 샘플링 레이트 결정부(229)는 카운터(223)를 초기화 하거나 또는 동작 중단시키고(S130), 사용자로부터 소정의 샘플링 레이트 값을 입력받아(S230), 이를 샘플링 레이트(SR)로 결정할 수도 있다.
한편, 샘플링 레이트(SR) 결정의 신뢰성을 위하여 부호 판단부(221)가 최초 판단하는 샘플 값의 부호가 0보다 작은 음수, 즉 시간축(t)의 시간 T0 구간에 위치하는 샘플 값인 경우에, 카운터(223)는 이를 무시하고 카운트 동작을 수행하지 않을 수 있다.
본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 변전소 시스템 100: HMI
150: 스테이션 버스 200: 보호 계전기
220: 샘플링 레이트 검출부 221: 부호 판단부
223: 카운터 225: 분석부
227: 연속성 판단부 229: 샘플링 레이트 결정부
230: DFT 계수 생성부 240: 페이저 연산부

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 프로세스 버스를 통해 연결된 변성기로부터 전송된 샘플링 신호의 다수의 샘플 값 개수를 상기 샘플링 신호의 주기마다 카운트하여 수집하고, 수집된 상기 다수의 샘플 값 개수의 카운트 값 중에서 하나를 선택하여 상기 샘플링 신호의 샘플링 레이트로 출력하는 샘플링 레이트 검출부;
    상기 샘플링 레이트 검출부로부터 출력된 상기 샘플링 레이트로부터 디에프티(DFT) 계수를 생성하여 출력하는 디에프티 계수 생성부; 및
    상기 디에프티 계수 생성부로부터 출력된 상기 디에프티 계수를 이용하여 상기 샘플링 신호의 페이저를 연산하는 페이저 연산부를 포함하며,
    상기 샘플링 레이트 검출부는,
    상기 다수의 샘플 값 각각의 부호를 판단하는 부호 판단부;
    상기 부호 판단부의 판단 결과 샘플 값의 부호가 2번 변경되는 동안의 상기 다수의 샘플 값 개수를 카운트하여 상기 카운트 값을 출력하는 카운터; 및
    설정 시간 동안 상기 카운트 값을 수집하고, 수집된 상기 카운트 값 중에서 동일 카운트 값이 최다 횟수로 출력되면, 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 샘플링 레이트 결정부를 포함하는 보호 계전 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 샘플링 레이트 검출부는, 수집된 상기 카운트 값 중에서 상기 동일 카운트 값의 연속 출력 횟수를 출력하는 연속성 판단부를 더 포함하고,
    상기 샘플링 레이트 결정부는 상기 연속성 판단부로부터 출력된 상기 연속 출력 횟수와 저장된 목표 횟수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 보호 계전 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 샘플링 레이트 결정부는 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 이상이면, 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 보호 계전 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 샘플링 레이트 결정부는 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 미만이면, 사용자 입력을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 보호 계전 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 샘플링 레이트 결정부는 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 미만이면, 카운터 초기화 신호를 출력하여 상기 카운터를 초기화시키는 보호 계전 장치.
  7. 보호 계전 장치를 이용한 샘플링 신호의 샘플링 레이트 자동 검출 방법에 있어서,
    프로세스 버스를 통해 연결된 변성기로부터 전송된 샘플링 신호의 다수의 샘플 값 개수를 상기 샘플링 신호의 주기마다 카운트하는 단계; 및
    설정 시간 동안 상기 카운트 값을 수집하고, 수집된 상기 카운트 값 중에서 동일 카운트 값이 최다 횟수로 출력되면, 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 단계를 포함하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 다수의 샘플 값 개수를 상기 샘플링 신호의 주기마다 카운트하는 단계는,
    상기 다수의 샘플 값 각각의 부호를 판단하여 샘플 값 부호가 2번 변경되는 동안의 상기 다수의 샘플 값 개수를 카운트하여 상기 카운트 값을 출력하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    수집된 상기 카운트 값 중에서 상기 동일 카운트 값의 연속 출력 횟수를 출력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 단계는, 상기 연속 출력 횟수와 저장된 목표 횟수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 단계는, 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 이상이면, 상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 단계는, 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 미만이면, 사용자 입력을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 동일 카운트 값을 상기 샘플링 레이트로 결정하는 단계는, 상기 연속 출력 횟수가 상기 목표 횟수 미만이면, 카운터 초기화 신호를 출력하여 상기 카운터를 초기화시키는 단계를 더 포함하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 샘플링 레이트가 결정된 후에,
    결정된 상기 샘플링 레이트에 기초하여 디에프티 계수를 생성하여 출력하는 단계; 및
    출력된 상기 디에프티 계수에 기초하여 상기 샘플링 신호를 페이저 연산하는 단계를 더 포함하는 샘플링 레이트 자동 검출 방법.

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