KR101695660B1 - 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법 및 이를 수행하는 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치는 전원부와 배전반 내 부하 사이의 부하 전력 선로에 중성선 선로를 통해 병렬 접속되는 영상분 고조파 필터와, 상기 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지하는 감지 회로와, 상기 제1 전류 및 상기 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 상기 제2 전류 및 상기 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환하는 ADC와, 상기 제1 디지털 신호들과 상기 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법 및 이를 수행하는 장치{METHOD OF MONITORING ZERO-SEQUENCE HARMONIC IN DISTRIBUTION BOARD AND AN APPARATUS PERFORMING THE SAME}
아래 실시예들은 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
특정한 주기를 가지고 반복되는 신호는 상용 주파수(예를 들어, 국내 60Hz)의 신호와 상용 주파수 이외의 주파수의 신호로 분리된다. 이때, 상용 주파수 이외의 주파수 성분을 갖는 신호를 고조파(harmonic) 신호라 하며 상용 주파수 신호에 이런 고조파 신호가 섞이게 될 경우 신호의 왜곡이 발생한다.
그 중에서도 영상분 고조파는 상용 주파수 대비 3배, 6배, 9배와 같이 상용 주파수의 3n배의 주파수를 가지는 고조파를 의미하며, 3상 4선식 배전 선로의 경우 중성선(N상)에서 각 상의 고조파가 산술합의 크기를 나타내는 특성을 갖고 있어, 중성선의 과열, 전압의 왜곡, 전기 전자 장비의 오작동과 같은 장애를 일으키게 된다.
상기와 같은 상황임에도 불구하고, 배전반 내에서 전압과 전류에 대한 모니터링만 이루어질 뿐, 배전반 내에 실질적인 영상분 고조파에 대한 감시 기능과 고조파 저감율에 대한 성과는 이루어 지지 않고 있는 실정이다.
실시예들은 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 기술을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 배전반 내 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하고, 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치는 전원부와 배전반 내 부하 사이의 부하 전력 선로에 중성선 선로를 통해 병렬 접속되는 영상분 고조파 필터와, 상기 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지하는 감지 회로와, 상기 제1 전류 및 상기 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 상기 제2 전류 및 상기 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환하는 ADC와, 상기 제1 디지털 신호들과 상기 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 제1 디지털 신호들 및 상기 제2 디지털 신호들에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 DSP와, 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하고, 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 제어 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 제어 프로세서는 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제1 상용 주파수 신호와 제1 고조파 신호로 구분하여 상기 부하에서 발생하는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하고, 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제2 상용 주파수 신호와 제2 고조파 신호로 구분하여 상기 영상분 고조파 필터에서 현재 저감되고 있는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산할 수 있다.
상기 제어 프로세서는 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하의 전력 계측을 수행할 수 있다.
상기 제어 프로세서는 상기 영상분 고조파 필터의 온도 정보에 따라 상기 영상분 고조파 필터를 상기 중성선 선로로부터의 분리를 제어함으로써 상기 영상분 고조파 필터의 과열로 인한 손상을 방지할 수 있다.
상기 제어 프로세서는 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터의 과전류 여부를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원부와 배전반 내 부하 사이의 부하 전력 선로에 중성선 선로를 통해 병렬 접속되는 영상분 고조파 필터를 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법은 상기 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지하는 단계와, 상기 제1 전류 및 상기 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 상기 제2 전류 및 상기 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환하는 단계와, 상기 제1 디지털 신호들과 상기 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 모니터링하는 단계는 상기 제1 디지털 신호들 및 상기 제2 디지털 신호들에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계와, 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하는 단계와, 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하는 단계는 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제1 상용 주파수 신호와 제1 고조파 신호로 구분하여 상기 부하에서 발생하는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 단계는 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제2 상용 주파수 신호와 제2 고조파 신호로 구분하여 상기 영상분 고조파 필터에서 현재 저감되고 있는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 모니터링하는 단계는 상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하의 전력 계측을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 영상분 고조파 필터의 온도 정보에 따라 상기 영상분 고조파 필터를 상기 중성선 선로로부터의 분리를 제어함으로써 상기 영상분 고조파 필터의 과열로 인한 손상을 방지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모니터링하는 단계는 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터의 과전류 여부를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치가 구현되는 배전반의 사시도를 나타낼 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치를 포함하는 배전반의 개략적인 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 영상분 고조파 분석 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 영상분 고조파 분석 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치가 구현되는 배전반의 사시도를 나타내고, 도 2는 일 실시예에 따른 영상분 고조파 분석 장치를 포함하는 배전반의 개략적인 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 도 1에 도시된 배전반(10)에 구현될 수 있다. 전원부(30)는 배전반(10)에 접속되는 외부의 전력 계통을 의미할 수 있다.
영상분 고조파 분석 장치(50)는 전원부(30)와 배전반(10) 내 부하(20) 사이의 부하 전력 전선에 병렬로 접속할 수 있다. 이때, 영성분 고조파 분석 장치(50)는 중성선 선로를 통해 부하 전력 전선에 병렬로 접속할 수 있다.
영상분 고조파 분석 장치(50)는 배전반(10) 내의 영상분 고조파를 모니터링할 수 있다.
일 예로, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 전원부(30)에 접속된 배전반(10) 내 부하(20)에서 발생하는 영상분 고조파를 분석할 수 있다. 예를 들어, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 부하 전력 선로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 주파수 영역의 디지털 신호를 이용하여 부하(20)에서 발생하는 영상분 고조파를 분석할 수 있다.
다른 예로, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 영상분 고조파 분석 장치(50)에 포함된 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석할 수 있다. 예를 들어, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 중성선 선로로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 주파수 영역의 디지털 신호를 이용하여 영상분 고조파 필터(110)에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 영상분 고조파 분석 장치의 개략적인 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 영상분 고조파 분석 장치(50)는 영상분 고조파 필터(110), 릴레이 회로(120), 온도 센서(130), 감지 회로(140), ADC(analog-digital converter; 150), 컨트롤러(160), 표시부(170), 및 메모리(180)를 포함할 수 있다.
영상분 고조파 필터(110)는 전원부(30)와 배전반(10) 내 부하(20) 사이에 접속되는 부하 전력 선로에 병렬 접속되어 부하(20)에서 발생하는 영상분 고조파를 필터링할 수 있다. 예를 들어, 영상분 고조파 필터(110)는 영상분 고조파를 흡수/감소시켜 줄 수 있다. 영상분 고조파 필터(110)는 Z-CORE로 구현될 수 있다.
릴레이 회로(120)는 영상분 고조파 필터(110)와 부하 전력 선로 사이의 중성선 선로에 설치되어, 컨트롤러(160), 예를 들어 제어 프로세서(165)의 제어에 따라 영상분 고조파 필터(110)로 가는 경로를 개폐하여 영상분 고조파 필터(110)를 중성선 선로에 연결 또는 분리할 수 있다.
온도 센서(130)는 영상분 고조파 필터(110)의 온도를 감지하고, 온도 정보를 컨트롤러(160), 예를 들어 제어 프로세서(165)로 출력할 수 있다.
감지 회로(140)는 배전반(10) 내 전류 및 전압을 감지하고, 감지된 전류 및 전압을 ADC(150)로 전송할 수 있다. 감지 회로(140)는 전류 감지 회로(143) 및 전압 감지 회로(145)를 포함할 수 있다.
전류 감지 회로(143)는 전원부(30)와 부하(20) 사이의 부하 전력 선로 및 영상분 고조파 필터(110)와 부하 전력 선로 사이의 중성선 선로로부터 전류를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전류 감지 회로(143)는 부하 전력 선로로부터 제1 전류를 감지하고, 감지된 제1 전류를 ADC(150)로 전송할 수 있다. 전류 감지 회로(143)는 중성선 선로로부터 제2 전류를 감지하고, 감지된 제2 전류를 ADC(150)로 전송할 수 있다.
전압 감지 회로(145)는 전원부(30)와 부하(20) 사이의 부하 전력 선로 및 영상분 고조파 필터(110)와 부하 전력 선로 사이의 중성선 선로로부터 전압을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전압 감지 회로(145)는 부하 전력 선로로부터 제1 전압을 감지하고, 감지된 제1 전압을 ADC(150)로 전송할 수 있다. 전압 감지 회로(145)는 중성선 선로로부터 전압을 감지하고, 감지된 제2 전압을 ADC(150)로 전송할 수 있다.
ADC(150)는 감지 회로(140)로부터 전송된 아날로그 신호인 전압 및 전류를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, ADC(150)는 부하 전력 선로로부터 감지된 제1 전류를 제1 디지털 신호로 변환하고, 중성선 선로로부터 감지된 제2 전류를 제2 디지털 신호로 변환할 수 있다. 또한, ADC(150)는 부하 전력 선로로부터 감지된 제2 전압을 제3 디지털 신호로 변환하고, 중성선 선로로부터 감지된 제2 전압을 제4 디지털 신호로 변환할 수 있다.
ADC(150)는 디지털 신호를 컨트롤러(160)로 전송할 수 있다.
컨트롤러(160)는 영상분 고조파 분석 장치(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 각 구성요소(110, 120, 130, 140, 150, 및 170)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(160)는 DSP(digital signal processor; 163) 및 제어 프로세서(control processor; 165)를 포함할 수 있다.
DSP(163)는 ADC(150)로부터 전송된 디지털 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, DSP(163)는 디지털 신호에 고속 푸리에 변환을 수행하여 시간 영역의 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환할 수 있다.
구체적으로, DSP(163)는 부하 전력 선로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호로 변환할 수 있다. 또한, DSP(163)는 중성선 선로로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 제2 디지털 신호 및 제4 디지털 신호에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 제2 디지털 신호 및 제4 디지털 신호로 변환할 수 있다.
DSP(163)는 처리된 디지털 신호, 예를 들어 주파수 영역으로 변환된 디지털 신호를 제어 프로세서(165)로 전송할 수 있다.
제어 프로세서(165)는 DSP(163)로부터 전송된 신호에 기초하여 배전반(10) 내 영상분 고조파를 분석할 수 있다.
일 예로, 제어 프로세서(165)는 부하 전력 선로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 주파수 영역의 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호를 이용하여 부하(20)에서 발생하는 영상분 고조파를 분석할 수 있다.
예를 들어, 제어 프로세서(165)는 주파수 영역의 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호를 각 주파수별로 분석하고, 상용 주파수 신호와 고조파 신호로 구분하여 부하(20)에서 발생하는 차수별 영상분 고조파 용량(또는 발생량)을 계산할 수 있다. 이때, 제어 프로세서(165)는 고조파 용량을 스펙트럼으로 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다.
또한, 제어 프로세서(165)는 주파수 영역의 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호를 이용하여 전원부(30)의 3상 교류 전원의 크기 및 위상을 계산할 수 있다. 이때, 제어 프로세서(165)는 계산된 전원부(30)의 3상 교류 전원의 크기 및 위상을 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다.
다른 예로, 제어 프로세서(165)는 중성선 선로로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 주파수 영역의 제2 디지털 신호 및 제4 디지털 신호를 이용하여 영상분 고조파 필터(110)에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석할 수 있다.
예를 들어, 제어 프로세서(165)는 주파수 영역의 제2 디지털 신호 및 제4 디지털 신호를 각 주파수별로 분석하고, 상용 주파수 신호와 고조파 신호로 구분하여 영상분 고조파 필터(110)에서 현재 저감되고 있는 차수별 영상분 고조파 용량(또는저감량)을 계산할 수 있다. 이때, 제어 프로세서(165)는 고조파 용량을 스펙트럼으로 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다.
또한, 제어 프로세서(165)는 주파수 영역의 제2 디지털 신호 및 제4 디지털 신호를 이용하여 영상분 고조파 필터(110)의 과전류 여부를 검출할 수 있다. 제어 프로세서(165)는 릴레이 회로(120)를 제어하여 영상분 고조파 필터(110)를 중성선 선로로부터 분리함으로써 영상분 고조파 필터(110)의 과부하를 방지할 수 있다. 즉, 제어 프로세서(165)는 과열로 인한 영상분 고조파 필터(110)의 손상을 방지할 수 있다.
제어 프로세서(165)는 부하 전력 선로부터 감지된 전류 및 전압에 대응하는 주파수 영역의 제1 디지털 신호 및 제3 디지털 신호를 이용하여 부하(20)의 전력 계측(또는 계산)을 수행할 수 있다. 제어 프로세서(165)는 부하의 전력 계측 결과를 표시부(170)를 통해 표시하고, 메모리(180)에 저장(또는 기록)할 수 있다.
일 예로, 제어 프로세서(165)는 부하의 유효 전력, 무효 전력, 역률, 유효 전력량을 계산하고, 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다. 또한, 제어 프로세서(165)는 일정 기간 동안의 최대 부하 전력 및 최대 부하 전력의 발생 시간과 전력 사용량을 계산하고, 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다.
다른 예로, 제어 프로세서(165)는 시간의 경과에 따라 유효 전력 등에 대한 계산을 반복적으로 수행하고, 항상 최신 유효 전력이 표시부(170)를 통해 표시되도록 할 수 있다. 또한, 제어 프로세서(165)는 일정 기간 동안 최신 계산된 3상 유효 전력 값을 이전 값과 비교하여 더 큰 값을 최대 3상 유효 전력 값으로 갱신하고, 계산된 시간과 함께 저장 및 갱신하도록 하여 최대 3상 유효 전력 값을 발생 시간과 함께 표시부(170)를 통해 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 제어 프로세서(165)는 시간 경과에 따라 누적된 부하(20)의 누적 유효 전력 사용량을 계산하고, 누적 유효 전력 사용량을 표시부에 표시할 수 있다. 또한, 제어 프로세서(165)는 설정된 월 단위로 부분 누적된 유효 전력 사용량을 별도로 관리하고, 이를 표시부(170)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 설정된 월 단위는 1개월, 3개월, 6개월 등일 수 있다.
또한, 제어 프로세서(165)는 온도 센서(130)로부터 전송된 온도 정보에 기초하여 영상분 고조파 필터(110)의 온도를 확인할 수 있다. 제어 프로세서(165)는 온도 정보에 따라 릴레이 회로(120)를 제어하여 영상분 고조파 필터(110)를 중성선 선로로부터 분리함으로써 영상분 고조파 필터(110)의 과열로 인한 손상을 방지할 수 있다.
표시부(170)는 제어 프로세서(165)의 제어에 따라 정보(또는 데이터)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(170)는 영상분 고조파 필터(110)의 동작 상태와 부하(20)에 대한 전력 계측(또는 계산) 결과, 영상분 고조파 분석(또는 모니터링) 결과 등을 표시할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(170)는 도어에 설치되고, 표시부(170)의 화면이 외부로 노출되도록 함으로써, 사용자가 배전반(10)의 도어를 열지 않고도 각종 정보를 확인할 수 있도록 할 수 있다.
표시부(170)는 터치 가능한 디스플레이로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 터치스크린, LCD(Liquid Cristal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), LED(Liquid Emitting Diode) 디스플레이, OLED(Organic LED) 디스플레이, AMOLED(Active Matrix OLED) 디스플레이 또는 플렉시블(flexible) 디스플레이로 구현될 수 있다.
메모리(180)는 제어 프로세서(165)의 제어에 따라 영상분 고조파 필터(110)의 동작 상태 정보, 부하(20)에 대한 전력 계측(또는 계산) 결과, 및 영상분 고조파 분석(또는 모니터링) 결과 등을 저장할 수 있다. 메모리(180)는 휘발성 메모리 장치 또는 불휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다.
휘발성 메모리 장치는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory), T-RAM(thyristor RAM), Z-RAM(zero capacitor RAM), 또는 TTRAM(Twin Transistor RAM)으로 구현될 수 있다.
불휘발성 메모리 장치는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시(flash) 메모리, MRAM(Magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM(Spin-Transfer Torguqe(STT)-MRAM), Conductive Bridging RAM(CBRAM), FeRAM(Ferroelectric RAM), PRAM(Phase change RAM), 저항 메모리(Resistive RAM(RRAM)), 나노 튜브 RRAM(Nanotube RRAM), 폴리머 RAM(Polymer RAM(PoRAM)), 나노 부유 게이트 메모리(Nano Floating Gate Memory(NFGM)), 홀로그래픽 메모리(holographic memory), 분자 전자 메모리 장치(Molecular Electronic Memory Device), 또는 절연 저항 변화 메모리(Insulator Resistance Change Memory)로 구현될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 영상분 고조파 분석 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4를 참조하면, 감지 회로(140)는 전원부(30)와 부하(20) 사이의 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 영상분 고조파 필터(110)와 부하 전력 선로 사이의 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지할 수 있다(S410).
ADC(150)는 제1 전류 및 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 제2 전류 및 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환할 수 있다(S430).
컨트롤러(160)는 제1 디지털 신호들과 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링할 수 있다(S450).
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 전원부와 배전반 내 부하 사이의 부하 전력 선로에 중성선 선로를 통해 병렬 접속되는 영상분 고조파 필터;
    상기 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지하는 감지 회로;
    상기 제1 전류 및 상기 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 상기 제2 전류 및 상기 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환하는 ADC; 및
    상기 제1 디지털 신호들과 상기 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 디지털 신호들 및 상기 제2 디지털 신호들에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 DSP; 및
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하고, 상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 제어 프로세서
    를 포함하는 영상분 고조파 분석 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 프로세서는,
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제1 상용 주파수 신호와 제1 고조파 신호로 구분하여 상기 부하에서 발생하는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하고,
    상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제2 상용 주파수 신호와 제2 고조파 신호로 구분하여 상기 영상분 고조파 필터에서 현재 저감되고 있는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하는 영상분 고조파 분석 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 프로세서는,
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하의 전력 계측을 수행하는 영상분 고조파 분석 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 프로세서는,
    상기 영상분 고조파 필터의 온도 정보에 따라 상기 영상분 고조파 필터를 상기 중성선 선로로부터의 분리를 제어함으로써 상기 영상분 고조파 필터의 과열로 인한 손상을 방지하는 영상분 고조파 분석 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 프로세서는,
    상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터의 과전류 여부를 검출하는 영상분 고조파 분석 장치.
  7. 전원부와 배전반 내 부하 사이의 부하 전력 선로에 중성선 선로를 통해 병렬 접속되는 영상분 고조파 필터를 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법에 있어서,
    상기 부하 전력 선로로부터 제1 전류 및 제1 전압을 감지하고, 중성선 선로로부터 제2 전류 및 제2 전압을 감지하는 단계;
    상기 제1 전류 및 상기 제1 전압을 제1 디지털 신호들로 변환하고, 상기 제2 전류 및 상기 제2 전압을 제2 디지털 신호들로 변환하는 단계; 및
    상기 제1 디지털 신호들과 상기 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 배전반 내 영상분 고조파를 모니터링하는 단계
    를 포함하고,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 제1 디지털 신호들 및 상기 제2 디지털 신호들에 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계;
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하는 단계; 및
    상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 단계
    를 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 부하에서 발생하는 영상분 고조파를 분석하는 단계는,
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제1 상용 주파수 신호와 제1 고조파 신호로 구분하여 상기 부하에서 발생하는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 영상분 고조파 필터에서 저감되고 있는 영상분 고조파를 분석하는 단계는,
    상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 각 주파수별로 분석하고, 제2 상용 주파수 신호와 제2 고조파 신호로 구분하여 상기 영상분 고조파 필터에서 현재 저감되고 있는 차수별 영상분 고조파 용량을 계산하는 단계
    를 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 주파수 영역의 제1 디지털 신호들을 이용하여 상기 부하의 전력 계측을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 영상분 고조파 필터의 온도 정보에 따라 상기 영상분 고조파 필터를 상기 중성선 선로로부터의 분리를 제어함으로써 상기 영상분 고조파 필터의 과열로 인한 손상을 방지하는 단계
    를 더 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 주파수 영역의 제2 디지털 신호들을 이용하여 상기 영상분 고조파 필터의 과전류 여부를 검출하는 단계
    를 더 포함하는 배전반 내 영상분 고조파 모니터링 방법.
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