KR101225125B1

KR101225125B1 - 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101225125B1
Application number: KR1020120094790A
Authority: KR
Inventors: 김대균; 김광순; 박동영
Original assignee: (주) 퓨처파워텍
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-01-22

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템은, 수용가의 선로에서 발생하는 저항성 누전전류를 측정하는 저항성 누전전류 측정부; 수배전반 또는 분전반의 선로에 설치되는 아크 겸용 누전전류 차단부; 비상용 발전기 또는 예비전원용 충전기의 배터리 충전 상태 또는 잔존 수명을 감시하는 배터리 감시부; 수배전계통의 선로에서 전압파형을 검출하고 역률을 감시하는 고조파 및 역률 감시부; 및 상기 저항성 누전전류 측정부, 상기 아크 겸용 누전전류 차단부, 상기 배터리 감시부 또는 상기 고조파 및 역률 감시부에서 획득한 전력품질항목들의 측정값을 통신부를 통하여 전달 받는 감시제어 및 데이터 획득부;를 포함하며, 상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 측정값의 상시 데이터를 이용하여 상기 측정값의 갱년변화 데이터를 추정할 수 있다. 상기와 같이 전력품질감시를 위해 전력품질항목을 실시간으로 감지하여 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정함으로써, 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 경보를 발생시키거나 사고예방을 위한 사전조치 또는 계획정비를 할 수 있다.

Description

전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법{REMOTE AUTOMATIC CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD HAVING DIAGNOSIS FUNCTION OF ACCIDENT PREDICTION THROUGH MONITOR-ANALYSIS OF ELECTRIC QUALITY}

본 발명은 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원방(遠方) 및 로컬(local)에서 전력품질항목을 상시 감시하여 갱년변화 데이터를 추정하고, 갱년변화 데이터의 변화추세를 분석하여 사고의 발생을 사전에 예측하여 사고 예방 조치를 미연에 할 수 있게 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

최근 전력사용량의 증가와 인구 밀집지역 건축물의 대형화, 고층화 및 첨단화로 정전 및 전기화재의 발생빈도가 잦고 그 피해가 대형화되어 전기 사고예방의 필요성이 증대되고 있다.

특히, 전기화재는 주로 유효성분의 저항성 누전전류(Igr) 및 아크(Arc) 등이 주 원인이 되고 있어, 전기화재예방을 위하여 수배전계통 내의 유효성분인 저항성 누전전류(Igr), 아크(Arc) 등을 상시 감시하여 이들의 갱년변화(Trend) 데이터를 추정하고 갱년변화 데이터의 변화추세 분석을 통해 사고발생을 사전에 예측하는 기술의 필요성이 대두되고 있다. 그리고, 고조파, 배터리 방전 등의 상시 감시와 이들의 갱년변화 데이터 분석을 통해 정전발생을 최소화시키는 기술에 대한 요구가 증대되고 있다.

또한, 현재의 전력설비에 관한 저항성 누전전류감시 및 절연저항감시는 설비의 정전을 수반하는 방식으로써, 전원을 오프(Off)하고 DC 절연저항시험기(메거: Megger)를 이용하여 선로의 건전성을 시험하는 방법으로, 절연저항의 시험은 상시 사용하는 전원의 특성과 동일한 AC 전원에 의한 시험이 아니라, DC 전원으로 절연상태를 시험하기 때문에 시험방법에 따른 오차가 발생되어도 선로의 실제 문제점을 발견하지 못하는 문제가 있다.

한편, 현재 사용되고 있는 수배전제어계통에 사용되는 누전차단기 또는 누전감시장치들도 누전전류의 성분 구분에 의한 작동이 아닌 유/무효성 누설전류의 벡터합(Io)에 의한 작동으로 문제가 되고 있다.

최근 건물에는 많은 가전, 공조, OA 및 정보통신기기를 비롯한 산업용설비들이 급증하고 있는바, 이들 설비에는 대부분 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 부착되어 있어, 이 설비들에서 발생한 고조파에 의한 무효성분인 용량성 누설전류(Igc)도 급증하여 이로 인한 벡터합인 총합누설전류(Io)가 급증되고 있는 실정이다. 따라서, 누설전류의 감시 및 누전차단기의 동작은 누설전류의 벡터값 합(Io)을 이용하여 동작하도록 되어 있기 때문에 누설전류의 성분(즉, 저항성 누전전류와 용량성 누설전류의 구분) 또는 유/무효성의 누설전류에 관계없이 작동하는 문제가 있다.

이러한 이유로 기존의 누설전류감시장치들은 누설전류가 한계치를 넘어서 경보 수준의 누설전류(Io)가 발생되더라도 경보가 되지 않도록 경보를 오프(Off)한 상태에서 운전을 하고 있거나, 경보의 한계치를 넘어서 화재의 원인이 될 수 있는 과다한 누설전류를 한계치로 설정을 변경하여 운전하고 있는 실정이다. 부하의 특성에 의한 누설전류의 성분이 용량성 누설전류(Igc)만 있으면 다행이지만 용량성에 대해서 경보가 작동되지 않도록 경보의 설정치를 높이거나 경보를 오프상태로 운전하고 있으면, 실제적으로 경보를 울리거나 차단해야 할 정도의 큰 성분의 유해누설전류(Igr)가 흘러도 경보를 발하지 못하는 문제가 발생하며, 더더욱 경보장치와 차단기가 있다는 이유로 안전에 소홀하며, 그러면서도 당연히 누전경보는 오프하는 장치로 인식하고 있기 때문에, 장치는 있어도 무용지물의 장치로 인식되고 있는 현실이다.

현재 누설전류 차단기를 설치하더라도 상시 누설전류의 감시가 불가능하여, 절연파괴가 심각해서 누설전류에 의한 차단이 이루어져 사고를 유발한 후(정전, 혹은 화재 등의 사고가 유발한 후)에야 비로소 사고 발생 사실을 알 수 있도록 되어 있는 실정이다.

또한, 수배전제어반의 동작제어 전원에 대한 감시장치가 별도로 없으므로 상용전원이 정전 시 예비전원의 공급능력에 대한 평가정보가 없어서 사전에 대비가 불가하며, 예비전원의 방전방지 전압관리에 의한 조치방안도 없는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전력품질항목 내지 전기품질항목의 원방 및 로컬감시를 통한 사고예측기능을 갖는 빌딩 및 건물용 전력설비의 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 전력품질항목의 상시 감시 데이터로부터 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하여 사고 발생 시점을 추정할 수 있는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 전력품질항목의 갱년변화 데이터의 변화추세를 분석하여 설비의 사고예측 및 사고발생 시점을 관리하여, 주기적이고 계획적으로 사전에 전기설비를 관리할 수 있는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명은 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하고 이를 이용하여 사고 발생에 대한 관리를 하기 때문에 선로의 활선상태를 유지한 상태에서 사고 대응을 할 수 있는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템은, 수용가의 선로에서 발생하는 저항성 누전전류를 측정하는 저항성 누전전류 측정부; 수배전반 또는 분전반의 선로에 설치되는 아크 겸용 누전전류 차단부; 비상용 발전기 또는 예비전원용 충전기의 배터리 충전 상태 또는 잔존 수명을 감시하는 배터리 감시부; 수배전계통의 선로에서 전압파형을 검출하고 역률을 감시하는 고조파 및 역률 감시부; 및 상기 저항성 누전전류 측정부, 상기 아크 겸용 누전전류 차단부, 상기 배터리 감시부 또는 상기 고조파 및 역률 감시부에서 획득한 전력품질항목들의 측정값을 통신부를 통하여 전달 받는 감시제어 및 데이터 획득부;를 포함하며, 상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 측정값의 상시 데이터를 이용하여 상기 측정값의 갱년변화 데이터를 추정할 수 있다.

상기와 같이 전력품질감시를 위해 전력품질항목을 실시간으로 감지하여 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정함으로써, 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 경보를 발생시키거나 사고예방을 위한 사전조치 또는 계획정비를 할 수 있다.

상기 저항성 누전전류 측정부는 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분할 수 있다.

상기 저항성 누전전류 측정부는 누설전류 벡터합 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류를 측정할 수 있다.

상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 상기 저항성 누전전류 측정부에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 상기 감시제어 및 데이터 획득부에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 상기 선로를 차단할 수 있다.

상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 상기 저항성 누전전류 측정부에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 상기 감시제어 및 데이터 획득부에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 유선 또는 무선으로 경보를 발송할 수 있다.

상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 저항성 누전전류, 상기 잔존 수명 또는 상기 역률의 상시 측정값으로부터 각각 상기 저항성 누전전류, 상기 잔존 수명 또는 상기 역률의 갱년변화 데이터를 추정하고, 각 갱년변화 데이터 값이 각각의 한계치에 도달하기 전에 예방조치를 수행할 수 있다.

상기 고조파 및 역률 감시부는 고조파를 발생시키는 순간전압상승 또는 순간전압강하 여부를 감시하고, 상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 순간전압상승 또는 상기 순간전압강하의 갱년변화 데이터를 추정할 수 있다.

상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 각각의 전력품질항목의 한계치를 초과하기 전에 활선상태에서 사전 예방조치가 가능하도록 제어할 수 있다.

상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 저항성 누전전류의 변화추이를 교류전원으로 상시 운전 중에 획득하고, 상기 변화추이의 변화량에 따라 부하선로의 상태와 운전 중인 설비의 절연상태를 파악할 수 있다.

상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 배터리 감시부에서 측정한 상기 배터리의 내부저항 또는 방전전류의 크기에 따라 상기 배터리 전압의 변동추이를 추정할 수 있다.

한편, 발명의 다른 분야에 의하면, 본 발명은 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템을 사용한 제어방법에 있어서, 감시하고자 하는 전력품질항목을 선택하는 단계; 선택된 상기 전력품질항목의 한계치를 설정하는 단계; 상기 전력품질항목을 측정하거나 산출하는 단계; 상기 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계; 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치를 초과하는 시점을 예측하는 단계; 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치 초과 여부를 판단하는 단계; 및 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치에 근접하거나 상기 한계치를 초과하는 경우에 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계;를 포함하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법을 제공할 수 있다.

상기 전력품질항목을 선택하는 단계에서 상기 전력품질항목은 저항성 누전전류, 아크, 역률, 배터리 충전 상태, 배터리 잔존 수명, 고조파, 순간전압상승 또는 순간전압강하 중 적어도 하나가 될 수 있다.

상기 전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계는, 수용가의 선로에서 검출한 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분하여 상기 저항성 누전전류를 측정할 수 있다.

상기 전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계는, 수용가의 선로에서 검출한 누설전류 벡터합 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류를 측정할 수 있다.

상기 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계는 상기 전력품질항목의 실시간 측정값을 이용하여 상기 전력품질항목의 변화추세 또는 변화경향을 추정할 수 있다.

상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치에 근접하는 경우에 상기 갱년변화 데이터가 상기 한계치를 초과하는 시점을 추정하여 상기 시점 이전에 사고예방의 사전조치를 취할 수 있다.

상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터의 변화 추세를 예측하여 사고 예방을 위한 설비의 사전 계획 정비를 가능하게 할 수 있다.

상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 상기 선로를 차단시킬 수 있다.

상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터의 변화 추세가 상기 한계치를 초과하는지 여부에 대해서 유선 또는 무선으로 경보를 전송할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법은 전력품질항목을 실시간으로 감시하기 때문에 사고예방에 대한 정확성을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법은 실시간으로 측정하거나 감시한 전력품질항목의 데이터로부터 갱년변화 데이터를 추정하기 때문에 사고가 발생할 장래의 시점을 예측하고 사고가 발생하기 전에 필요한 조치를 취할 수 있기 때문에 정전 등의 사고 발생을 줄일 수 있고, 신속한 대처를 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법은 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하고 이를 이용하여 사고 발생에 대한 관리를 하기 때문에 선로의 활선상태를 유지한 상태에서 사고 대응을 할 수 있고, 정전 상태를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원방전력감시의 대상이 되는 전력품질항목에 대한 전압 파형도이다.
도 4는 도 1에 따른 시스템의 저항성 누전전류 측정부를 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 저항성 누전전류 측정부에서 저항성 누전전류를 측정하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 6은 도 1에 따른 시스템에서 사용하는 갱년변화 데이터를 예시적으로 보여주는 그래프이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도, 도 2는 본 발명의 실 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법을 보여주는 순서도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원방전력감시의 대상이 되는 전력품질항목에 대한 전압 파형도, 도 4는 도 1에 따른 시스템의 저항성 누전전류 측정부를 구성을 개략적으로 보여주는 도면, 도 5는 도 4에 따른 저항성 누전전류 측정부에서 저항성 누전전류를 측정하는 과정을 보여주는 순서도, 도 6은 도 1에 따른 시스템에서 사용하는 갱년변화 데이터를 예시적으로 보여주는 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은, 수용가의 선로에서 발생하는 저항성 누전전류(Igr)를 측정하는 저항성 누전전류 측정부(110), 수배전반 또는 분전반의 선로에 설치되는 아크(Arc) 겸용 누전전류 차단부(120), 비상용 발전기 또는 예비전원용 충전기의 배터리 충전 상태 또는 잔존 수명을 감시하는 배터리 감시부(130), 수배전계통의 선로에서 전압파형을 검출하고 역률을 감시하는 고조파 및 역률 감시부(140) 및 저항성 누전전류 측정부(110), 아크 겸용 누전전류 차단부(120), 배터리 감시부(130) 또는 고조파 및 역률 감시부(140)에서 획득한 전력품질항목들의 측정값을 통신부(150)를 통하여 전달 받는 감시제어 및 데이터 획득부(160)를 포함할 수 있다.

여기서, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 상기 측정값의 상시 데이터(즉, 실시간 데이터)를 이용하여 상기 측정값의 갱년변화 데이터(trend data)를 추정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 상기와 같이 원방전력감시를 위해 전력품질항목을 실시간으로 감지하여 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정함으로써, 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 경보를 발생시키거나 사고예방을 위한 사전조치 또는 계획정비를 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 건물 또는 구조물 등에 사용되는 각종 전기설비들의 고장을 미연에 방지할 수 있도록 고장 발생 여부를 예측할 수 있다. 종래의 기술은 고장이 발생한 후에 사후조치를 하는 것에 중점을 두었지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 사고를 예방하기 위한 사전조치에 중점을 두고 있다.

우선 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 전기품질 또는 전력품질에 영향을 주는 다수의 전력품질항목을 선정/선택하고, 이들 전력품질항목의 감시를 통해 사고를 예방할 수 있다. 본 발명에 따른 원격자동제어시스템(100)은 전력품질항목으로서 저항성 누전전류(Igr), 아크(arc), 역률, 배터리 충전 상태, 배터리 잔존 수명, 고조파, 순간전압상승(swell) 또는 순간전압강하(sag) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

도 3에 도시된 전력품질항목에 대한 전압 파형도를 참조하면, A는 정상 상태의 전압파형, B는 순간정전시의 전압파형, C는 순간전압상승(Swell) 시의 전압파형, D는 순간전압강하(Sag) 시의 전압파형이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 사고예방 제어시스템(100)은 이외에도 저항성 누전전류(Igr), 아크(arc), 역률, 배터리 충전 상태, 배터리 잔존 수명, 고조파 등을 전력품질항목으로 선택할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)은 이러한 전력품질항목을 실시간으로 측정하거나 감시하는데 그치지 않고, 측정된 실시간 전력품질항목의 값들을 기초로 미래 또는 장래에 각각의 전력품질항목의 값들이 어떠한 변화추세를 보이며 어떠한 값을 가질 것인지 예측할 수 있다. 이러한 예측 결과를 토대로 전력품질항목들의 값이 한계치를 언제 초과하고 언제 고장 가능성이 높다는 경보를 해야 하며, 언제 전기설비를 유지 보수해야 하는지 등에 대한 정확한 사전 정보를 제공해 줄 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)의 저항성 누전전류 측정부(110)는 유효성분 누전전류 또는 저항성 누전전류(Igr)만 선별적으로 측정할 수 있다.

전선의 피복, 전기기기의 절연물이 노후화되거나 손상되어 절연체가 손상되면 손상부위를 통하여 선로에서 대지로 누전전류가 흘러나가게 된다. 누전전류가 흘러나가는 부위에 인체가 접촉되면 감전사고의 위험이 있고, 과도한 누전전류가 흐르는 부위에는 아크(arc)에 의한 과열이 발생되고 주위에 인화성물질로 인하여 발화되어 누전화재의 원인이 되기도 한다. 이와 같이 위험성이 있는 누설전류를 누설전류의 유효성분 또는 저항성 누전전류(Igr)라 한다. 그리고, 전선의 피복, 전기기기의 절연물이 손상되지 않은 상태에서 선로와 대지 간 용량성분으로 인하여 선로에서 대지로 누설전류가 흘러나가게 되는데 이를 누설전류의 무효성분 또는 용량성 누설전류(Igc)라 한다.

이와 같은 누설전류의 무효성분(용량성 누설전류)에 대한 유효전력의 크기는 전압과 누설전류의 위상 차가 90도가 되므로 "유효전력 = 전압 × 용량성 누설전류 × cosθ= 0"의 계산에 의해 유효전력의 크기가 제로가 되므로, 용량성 누설전류로 인하여 감전사고가 발생하거나 누전 화재의 원인이 되지 않는다.

현재 누설전류를 원격 측정하기 위한 방법은 전력량계, 원격검침 시스템 또는 수배전반 내부의 영상변류기를 설치하여 누설전류에 대한 유효성분과 무효성분에 대한 벡터합의 누설전류를 검출한다. 하지만, 이와 같은 방법은 유효성분과 무효성분이 구분되지 않아서 측정값에 대한 신뢰성이 낮은 단점이 있다.

따라서, 누설전류의 유효성분과 무효성분을 구분하여 계측하고, 유효성분만으로 누전의 위험성을 원격 확인할 뿐만 아니라 수용가 부재 또는 수용가 댁내에 출입하지 않아도 누전여부를 측정할 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)의 저항성 누전전류 측정부(110)는 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분하여 저항성 누전전류만 선별적으로 측정하여 감시할 수 있다. 이를 위해, 저항성 누전전류 측정부(110)는 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분할 수 있다.

도 4를 참조하면, 전류 센싱부(112)는 비접촉방식으로 선로를 흐르는 전류의 크기를 측정하고, 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 전력량 산출부(114)로 전송한다. 전압 센싱부(113)는 선로(Line)와 중성선(Neutral)에 연결되어 선로를 통해 입력되는 전압과 중성선을 통해 출력되는 전압 차이를 통해 수용가의 사용 전압을 측정한 후, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 저항성 누전전류 측정부(110)와 전력량 산출부(114)로 전송한다.

전력량 산출부(114)에서는 전류 값과 전압 값을 사용하여 수용가에서 사용한 전력량을 계산하여 마이크로 컨트롤러(미도시)로 전송한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)의 저항성 누전전류 측정부(110)는 선로의 흐르는 누설전류를 측정하여 무효성분과 유효성분으로 구별하여 측정할 수 있다.

저항성 누전전류 측정부(110)는 센싱부(115), 제1/제2펄스 발생부(116,117), 시간차 비교부(118), 위상차 산출부(119), 누설전류 산출부(125)를 포함할 수 있다. 센싱부(115)는 선로(Line)와 중성선(Neutral)의 외경에 영상변류기(ZCT)를 설치하여 선로를 통해 입력된 전류와 중성선을 통해 출력되는 전류 차이를 측정하여 수용가 구내의 누설전류를 측정한다. 그리고, 이때 측정되는 누설전류는 저항성 누전전류(Igr)와 용량성 누설전류(Igc)의 벡터합(Io)으로서 수용가의 누전상태를 정확히 나타내지는 않는다.

제1펄스 발생부(116)는 센싱부(115)에 의해 측정된 누설전류의 아날로그 신호를 디지털 신호인 펄스신호로 발생시킨다. 제2펄스 발생부(117)는 전력량계 계산 모듈(미도시)의 전압 센싱부(113)에 의해 측정된 전압을 수신하여 디지털 신호인 펄스신호로 발생시킨다.

시간차 비교부(118)는 제1/2펄스 발생부(116,117)로부터 수신된 전류펄스 신호와 전압펄스 신호의 시간차를 산출하여 위상차 산출부(119)로 전송하고, 위상차 산출부(119)에서 1사이클 주기에 대한 전류, 전압 펄스의 시간차 비율을 계산하여 전압에 대한 전류의 위상차를 산출한다.

누설전류 산출부(125)는 센싱부(115)에 의해 측정된 누설전류와 위상차 산출부(119)에서 산출된 위상각을 사용하여 유효성분인 저항성 누전전류와 무효성분인 용량성 누설전류를 산출한다.

센싱부(115)에 의해 측정된 전류값에 있어서 수용가 측에 용량성 누전전류의 성분이 발생하면 전압보다 앞서는 위상차(θ)가 발생하게 된다. 이에 따라, 전류에 대한 펄스 신호를 나타내는 제1펄스 발생부(116)에서는 센싱부에서 검출한 sine파의 시작점에서 펄스를 발생시킨 후, 발생된 펄스값을 시간차 비교부(118)로 전송한다. 그리고, 전압의 펄스 신호를 나타내는 제2펄스 발생부(117)는 전압 센싱부(113)에 의해 센싱된 전압의 sine파의 시작점에서 펄스를 발생시킨 후, 발생된 펄스값을 시간차 비교부(118)로 전송한다.

시간차 비교부(118)에서는 위상이 다른 두 개의 펄스 신호(전류 펄스 신호, 전압 펄스 신호)를 수신하여 두 펄스 신호의 시간차(T)를 산출한 후, 위상차 산출부(119)로 전송한다. 위상차 산출부(119)는 1사이클에 대한 시간차(T)를 산출할 수 있으며, 시간차(T)가 산출되면 위상차(θ)를 산출할 수 있다.

이와 같이, 저항성 누전전류 측정부(110)는 누설전류 벡터합(Io) 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류(Igr)를 측정할 수 있다.

한편, 도 5에는 저항성 누전전류를 측정하는 과정이 도시되어 있다. 먼저 전압 센싱부(113)에서 전압을 측정하고(S210) 전압 위상을 검출하며(S220), 측정된 전압의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환한다(S230). 마찬가지로 전류 센싱부(112)에서 전류를 측정하고(S240) 전류 위상을 검출하며(S250), 측정된 전류의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환한다(S260). 전압 위상과 전류 위상을 이용하여 위상각을 연산하여(S270) 누설전류의 성분을 분석할 수 있다(S280). 이러한 과정을 통해서 측정된 저항성 누전전류(Igr)의 크기를 액정표시부(180)에 표시하게 된다.

저항성 누전전류 측정부(110)는 측정된 저항성 누전전류의 값이 전기 설비의 고장 또는 정전을 초래하지 않는 한계치를 설정할 필요가 있는데, 이를 위해 저항성 누전전류 한계설정 및 제어부(111)에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)은 아크 겸용 누전전류 차단부(120)를 포함할 수 있다. 아크 겸용 누전전류 차단부(120)는 아크 또는 저항성 누전전류가 한계치에 근접하거나 한계치를 초과하는 경우에 선로를 차단할 수 있다. 이를 위해, 아크 한계설정 및 제어부(122)에 연결될 수 있다. 본 발명에 따른 아크 겸용 누전전류 차단부(120)는 후술하는 감시제어 및 데이터 획득부(160)와 연동하여 저항성 누전전류가 한계치를 초과하기 전에 선로를 차단할 수도 있다.

배터리 감시부(130)는 전기설비를 구성하는 비상용 발전기, 축전지 또는 예비전원용 충전기의 배터리 충전 상태 또는 잔존 수명을 감시할 수 있다. 배터리 감시부(130)는 배터리의 내부저항을 측정함과 병행하여 방전전류의 크기에 따른 배터리 전압의 변동추이를 계산 알고리즘(Algorithm)에 적용함으로 배터리의 전류공급가능 잔류시간에 대한 정보를 얻을 수 있고, 이를 토대로 장기정전에 대비하여 제어반에 공급되는 전원의 최소화 작업 등을 인지시켜 안정적인 운전 솔루션을 찾을 수 있도록 제어할 수 있다. 배터리 감시부(130)는 별도로 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)을 구성할 수도 있다.

고조파 및 역률 감시부(140)는 역률에 악영향을 주는 고조파 성분을 검출하고 역률의 저하 여부를 감시할 수 있다. 예를 들면, 고조파 및 역률 감시부(140)는 고조파를 발생시키는 순간전압상승(swell) 또는 순간전압강하(sag) 여부를 감시할 수 있다. 고조파 및 역률 감시부(140)는 전기품질 감시 및 역률 제어부(146)에 연결될 수 있다. 전기품질 감시 및 역률 제어부(146)는 순간전압상승 또는 순간전압강하 여부, 그 정도 등을 통하여 전기품질의 상태를 감시할 수 있고, 순간전압상승 또는 순간전압저하에 따라 역률이 저하되는 것으로 감지되는 경우에는 역률을 보상하여 역률이 일정한 수준을 유지하도록 제어할 수 있다.

한편, 저항성 누전전류 한계설정 및 제어부(111), 아크 한계설정 및 제어부(122), 배터리 감시부(130), 고조파 및 역률 감시부(140)는 통신부(150)에 연결될 수 있다. 통신부(150)는 저항성 누전전류 한계설정 및 제어부(111), 아크 한계설정 및 제어부(122), 배터리 감시부(130), 고조파 및 역률 감시부(140)에서 취득한 전력품질항목에 대한 정보를 감시제어 및 데이터 획득부(160)에 전달한다.

통신부(140)는 전력선 통신(PLC), 지그비(Zigbee), 또는 무선통신(RF) 중 선택되는 하나의 통신방식을 사용하여 정보 내지 데이터를 원격 전송함으로써, 원격지의 상위 서버에서 수용가의 전력품질 뿐만 아니라 누설전류 즉, 저항성 누전전류와 용량성 누설전류 등에 대한 정확한 데이터를 수신하여 감시하도록 한다.

한편, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 원방전력감시제어반(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition)이라고 할 수 있다. 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 저항성 누전전류, 아크, 고조파, 배터리의 잔존수명, 정전 등의 발생으로 인하여 전기화재발생 등급을 표시하며, 각각의 전기품질항목 값이 설정된 한계치를 넘을 경우 스스로 각 기기의 제어를 실시함과 동시에 관리자에게 전기화재예방을 위한 제어 및 경보 사항 등을 사전에 통보할 수 있도록 한 상시 전기품질 감시기능이 있다.

이 때, 감시제어 및 데이터 획득부(160)에서 발생되는 운전상황에 대한 경보는 상위 시스템에서 관리자에게 제공하는 것과 더불어 온라인 또는 모바일 휴대기기를 통해 무선통신방식으로 운전 상황과 경보상황을 동시에 감시할 수 있는 기능을 가지고 있어 설비 운전의 신속한 대처가 가능한 장점이 있다. 이를 위해, 감시제어 및 데이터 획득부(160)에는 전력설비 제어부(170), 모바일 단말기(190), 액정 표시부(180)가 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)의 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 전력품질항목 각각의 실시간 측정값(측정데이터)를 이용하여 전력품질항목 각각의 갱년변화 데이터(trend data)를 추정할 수 있다. 예를 들어 도 6에 도시된 측정값이 저항성 누전전류 값이라고 하면, 저항성 누전전류 측정부(110)는 t1~t2 시간 동안 실시간으로 저항성 누전전류를 측정한다. 이 때, 정전 등의 사고를 유발할 수 있는 저항성 누전전류의 한계치를 Vc라고 하면, t1~t2 동안에는 저항성 누전전류가 한계치 보다 작기 때문에 사고 상황이 아니다.

여기서, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 저항성 누전전류의 t1~t2 동안의 측정값을 토대로 하여 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터를 추정할 수 있다. 도 6에서 갱년변화 데이터는 실선과 점선을 포함한 그래프이다. 즉, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 A구간에서 실시간으로 측정한 값을 가지고 아직 도달하지 않은 장래의 시점에 해당하는 B구간에서 저항성 누전전류가 어떠한 변화 추세를 보일 것인지 예측할 수 있다. 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터의 변화추세를 참조하면, t3에서 저항성 누전전류가 한계치에 도달할 것이라고 예측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 감시시점이 B구간에 있게 되면 조만간 저항성 누전전류가 한계치에 도달할 것임을 미연에 경보 내지 경고하거나 저항성 누전전류를 줄이기 위한 유지 보수 작업을 사전에 수행하도록 유도할 수 있다.

아크 겸용 누전전류 차단부(120)는 저항성 누전전류 측정부(110)에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 감시제어 및 데이터 획득부(160)에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 선로를 차단하도록 작동할 수 있다. 이렇게 되면, 저항성 누전전류가 한계치를 초과하여 큰 사고가 발생하기 전에 선로를 차단하여 저항성 누전전류를 제거하거나 줄이기 위한 보수 작업을 할 수 있다.

또한, 아크 겸용 누전전류 차단부(120)는 저항성 누전전류 측정부(110)에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 감시제어 및 데이터 획득부(160)에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 유선 또는 무선으로 경보를 발송할 수도 있다. 아크 겸용 누전전류 차단부(120)는 저항성 누전전류의 변화추이를 교류전원으로 상시 운전 중에 획득하고, 변화추이의 변화량에 따라 부하선로의 상태와 운전 중인 설비의 절연상태를 파악할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격자동제어시스템(100)의 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 저항성 누전전류, 배터리 잔존 수명 또는 역률의 상시 측정값으로부터 각각 저항성 누전전류, 배터리 잔존 수명 또는 역률의 갱년변화 데이터를 추정하고, 각 갱년변화 데이터 값이 각각의 한계치에 도달하기 전에 예방조치를 수행하도록 제어할 수 있다.

고조파 및 역률 감시부(140)는 고조파를 발생시키는 순간전압상승 또는 순간전압강하 여부를 감시하고, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 순간전압상승 또는 순간전압강하 측정값으로부터 순간전압상승 또는 순간전압강하의 갱년변화 데이터를 추정할 수 있다. 순간전압상승 또는 순간전압강하의 갱년변화 데이터의 변화추세를 분석함으로써 순간전압상승 또는 순간전압저하로 인해 역률이 변동되는 시점을 예측하여 사전에 예방조치를 할 수 있다.

여기서, 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 전력품질항목 각각의 갱년변화 데이터 값이 각각의 전력품질항목의 한계치를 초과하기 전에 활선상태에서 사전 예방조치가 가능하도록 제어할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 전력품질항목의 값이 B구간에서 어떻게 변할지에 대해 예측할 수 있기 때문에, 선로를 차단시키지 않은 상태에서 시점이 B구간이 되면 전기설비를 정비하는 등의 조치를 취할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템(100)은 설비의 가동율을 높일 수 있고 효율적인 설비의 예방대책을 계획적으로 수립할 수 있으며 정전시간을 최소화할 수 있다.

감시제어 및 데이터 획득부(160)는 배터리 감시부(130)에서 측정한 배터리의 내부저항 또는 방전전류의 크기에 따라 배터리 전압의 변동추이를 추정할 수 있다. 감시제어 및 데이터 획득부(160)는 배터리 감시부(130)의 실시간 측정값으로부터 배터리 상태에 대한 갱년변화 데이터를 추정하고 갱년변화 데이터의 변화추세를 분석하여 배터리의 공급가능 잔류시간 및 장기정전 가능성을 예측할 수 있고, 이에 대응한 솔루션을 마련할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 발명의 다른 분야에 의하면, 본 발명은 원격자동(100)을 사용한 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법에 있어서, 감시하고자 하는 전력품질항목을 선택하는 단계(S110), 선택된 전력품질항목의 한계치를 설정하는 단계(S120), 전력품질항목을 측정하거나 산출하는 단계(S130), 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계(S140), 갱년변화 데이터 값이 한계치를 초과하는 시점을 예측하는 단계(S150), 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치 초과 여부를 판단하는 단계(S160) 및 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치에 근접하거나 상기 한계치를 초과하는 경우에 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계(S170,S180)를 포함하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법을 제공할 수 있다.

전력품질항목을 선택하는 단계(S110)에서 전력품질항목은 저항성 누전전류, 아크, 역률, 배터리 충전 상태, 배터리 잔존 수명, 고조파, 순간전압상승 또는 순간전압강하 중 적어도 하나가 될 수 있다. 전력품질항목은 전력품질감시에 필요한 항목으로 선택하면 된다.

감시하고자 하는 전력품질항목을 선택한 후에는 선택된 전력품질항목의 한계치를 설정한다(S120). 전력품질항목의 한계치를 설정해야 경보 발생 시점, 유지 보수 수행 시점 등 사고예방 사전조치를 취할 시점을 결정할 수 있기 때문이다.

전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계(S130)는 수용가의 선로에서 검출한 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분하여 저항성 누전전류를 측정할 수 있다. 이 때, 상기에서 설명한 저항성 누전전류 측정부(110)를 이용한다.

또한, 전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계(S130)는 수용가의 선로에서 검출한 누설전류 벡터합 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류를 측정할 수 있다.

전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계(S140)는 전력품질항목의 실시간 측정값을 이용하여 감시제어 및 데이터 획득부(160)에서 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하고 각각의 전력품질항목의 변화추세 또는 변화경향을 추정할 수 있다. 이와 같이, 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정한 후 갱년변화 데이터의 변화추세 또는 변화경향을 분석하여 각각의 갱년변화 데이터 값이 각각의 한계치를 초과했는지 여부를 판단할 수 있다(S160).

만약, 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하지 않은 경우에는 갱년변화 데이터가 언제 한계치를 초과할지 예측할 수 있다(S160). 한계치 초과 예측 시점을 알게 되면 그 시점에 도달하기 전에 사전 경보를 내리거나 사고 예방을 위한 사전 조치를 하게 된다(S170).

갱년변화 데이터가 한계치를 초과한 경우에는 한계치 초과 사실에 대해 경보하고 사고 수습을 위한 사후 조치를 취하게 된다(S180).

이처럼 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계(S170,S180)는 갱년변화 데이터 값이 한계치에 근접하는 경우에 갱년변화 데이터가 상기 한계치를 초과하는 시점을 추정하여 한계치 초과 시점 이전에 사고예방의 사전조치를 취할 수 있다.

또한, 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계(S170,S180)는 갱년변화 데이터의 변화 추세를 예측하여 사고 예방을 위한 설비의 사전 계획 정비를 가능하게 할 수 있다.

사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계(S170,S180)는 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 상기 선로를 차단시킬 수 있고, 갱년변화 데이터의 변화 추세가 상기 한계치를 초과하는지 여부에 대해서 유선 또는 무선으로 경보를 관리자에게 전송할 수 있다. 경보는 모바일 단말기(190)에 SMS 등의 방식으로 전달될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템
110: 저항성 누전전류 측정부 120: 아크 겸용 누전전류 차단부
130: 배터리 감시부 140: 고조파 및 역률 감시부
150: 통신부 160: 감시제어 및 데이터 획득부
170: 전력설비 제어부 180: 액정표시부
190: 모바일 단말기

Claims

수용가의 선로에서 발생하는 저항성 누전전류를 측정하는 저항성 누전전류 측정부;
수배전반 또는 분전반의 선로에 설치되는 아크 겸용 누전전류 차단부;
비상용 발전기 또는 예비전원용 충전기의 배터리 충전 상태 또는 잔존 수명을 감시하는 배터리 감시부;
수배전계통의 선로에서 전압파형을 검출하고 역률을 감시하는 고조파 및 역률 감시부; 및
상기 저항성 누전전류 측정부, 상기 아크 겸용 누전전류 차단부, 상기 배터리 감시부 또는 상기 고조파 및 역률 감시부에서 획득한 전력품질항목들의 측정값을 통신부를 통하여 전달 받는 감시제어 및 데이터 획득부;를 포함하며,
상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 측정값의 상시 데이터를 이용하여 상기 측정값의 갱년변화 데이터를 추정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 저항성 누전전류 측정부는 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분하여, 저항성 누전전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 저항성 누전전류 측정부는 누설전류 벡터합 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 상기 저항성 누전전류 측정부에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 상기 감시제어 및 데이터 획득부에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 상기 선로를 차단하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 상기 저항성 누전전류 측정부에서 측정한 저항성 누전전류 값을 이용하여 상기 감시제어 및 데이터 획득부에서 추정한 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 유선 또는 무선으로 경보를 발송하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 저항성 누전전류, 상기 잔존 수명 또는 상기 역률의 상시 측정값으로부터 각각 상기 저항성 누전전류, 상기 잔존 수명 또는 상기 역률의 갱년변화 데이터를 추정하고, 각 갱년변화 데이터 값이 각각의 한계치에 도달하기 전에 예방조치를 수행하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제6항에 있어서,
상기 고조파 및 역률 감시부는 고조파를 발생시키는 순간전압상승 또는 순간전압강하 여부를 감시하고, 상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 순간전압상승 또는 상기 순간전압강하의 갱년변화 데이터를 추정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제6항에 있어서,
상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 각각의 전력품질항목의 한계치를 초과하기 전에 활선상태에서 사전 예방조치가 가능하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제6항에 있어서,
상기 아크 겸용 누전전류 차단부는 저항성 누전전류의 변화추이를 교류전원으로 상시 운전 중에 획득하고, 상기 변화추이의 변화량에 따라 부하선로의 상태와 운전 중인 설비의 절연상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제6항에 있어서,
상기 감시제어 및 데이터 획득부는 상기 배터리 감시부에서 측정한 상기 배터리의 내부저항 또는 방전전류의 크기에 따라 상기 배터리 전압의 변동추이를 추정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템.
제6항에 따른 원격자동제어시스템을 사용한 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법에 있어서,
감시하고자 하는 전력품질항목을 선택하는 단계;
선택된 상기 전력품질항목의 한계치를 설정하는 단계;
상기 전력품질항목을 측정하거나 산출하는 단계;
상기 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계;
상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치를 초과하는 시점을 예측하는 단계;
상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치 초과 여부를 판단하는 단계; 및
상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치에 근접하거나 상기 한계치를 초과하는 경우에 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계;
를 포함하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제11항에 있어서,
상기 전력품질항목을 선택하는 단계에서 상기 전력품질항목은 저항성 누전전류, 아크, 역률, 배터리 충전 상태, 배터리 잔존 수명, 고조파, 순간전압상승 또는 순간전압강하 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제12항에 있어서,
상기 전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계는, 수용가의 선로에서 검출한 전류펄스신호와 전압펄스신호의 시간차이 또는 위상차이를 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류와 용량성 누설전류를 구분하여 상기 저항성 누전전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제12항에 있어서,
상기 전력품질항목을 측정하거나 선택하는 단계는, 수용가의 선로에서 검출한 누설전류 벡터합 값과 전류위상을 이용하여 상기 선로의 활선상태에서 저항성 누전전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제12항에 있어서,
상기 전력품질항목의 갱년변화 데이터를 추정하는 단계는 상기 전력품질항목의 실시간 측정값을 이용하여 상기 전력품질항목의 변화추세 또는 변화경향을 추정하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제15항에 있어서,
상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터 값이 상기 한계치에 근접하는 경우에 상기 갱년변화 데이터가 상기 한계치를 초과하는 시점을 추정하여 상기 시점 이전에 사고예방의 사전조치를 취하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제15항에 있어서,
상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터의 변화 추세를 예측하여 사고 예방을 위한 설비의 사전 계획 정비를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제12항에 있어서,
상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 저항성 누전전류의 갱년변화 데이터가 한계치를 초과하기 전에 상기 선로를 차단시키는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.
제12항에 있어서,
상기 사전조치 또는 사후조치를 경보하는 단계는, 상기 갱년변화 데이터의 변화 추세가 상기 한계치를 초과하는지 여부에 대해서 유선 또는 무선으로 경보를 전송하는 것을 특징으로 하는 전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어방법.