KR101735776B1 - Power line monitoring methodology and its device for detection of certain harmonic frequency based on contactless pick-up coil including signal mixing and resonance circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 픽업 코일(pick-up coil)을 이용해 고조파를 측정(또는 검출)하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring (or detecting) harmonics using a pick-up coil.
고조파는 기본 주파수에 대해 정수의 배(예, 2배, 3배, 4배 등)에 해당하는 물리적 전기량을 의미한다. 예를 들어, 기본파(fundamental wave)의 주파수(기본 주파수)가 60Hz인 경우에, 제2 고조파의 주파수는 120Hz이고, 제3 고조파의 주파수는 180Hz이고, 제4 고조파의 주파수는 240Hz이다. 즉, 제n 고조파(단, n=2, 3, ...)의 주파수는, 기본 주파수의 n배 이다.Harmonics refers to the amount of physical electricity corresponding to an integer multiple of the fundamental frequency (eg, 2, 3, 4, etc.). For example, when the frequency (fundamental frequency) of the fundamental wave is 60 Hz, the frequency of the second harmonic is 120 Hz, the frequency of the third harmonic is 180 Hz, and the frequency of the fourth harmonic is 240 Hz. That is, the frequency of the n-th harmonic (where n = 2, 3, ...) is n times the fundamental frequency.
도체(예, 전력 전송 라인) 또는 변압기에 비정현파인 고조파(harmonic)의 전류가 흐르면, 파형의 실효치에 대한 기대값 이상으로 추가 과열 현상이 발생된다. 이는, 표피 효과나 철손이 그 주된 이유이며, 도체의 크기 및 간격, 그리고 주파수에 대한 함수로 표현된다.If a non-sinusoidal harmonic current flows through the conductor (eg power transmission line) or the transformer, an additional overheating phenomenon occurs above the expected value for the rms value of the waveform. This is the main reason for the skin effect or iron loss, which is expressed as a function of the size and spacing of the conductor and the frequency.
일반적인 고조파 검출기(예, Hioki 3194 Power & Harmonics Analyzer)는 매우 높은 다수의 고조파(예, 제3 고조파, 제4 고조파, ..., 제28 고조파 등)를 검출할 수 있다.A typical harmonic detector (eg, the Hioki 3194 Power & Harmonics Analyzer) can detect very high numbers of harmonics (eg, third harmonic, fourth harmonic, ..., 28th harmonic, etc.).
하지만, 이러한 고조파 검출기는 디지털 신호 처리(digital signal processing)를 사용하기 때문에, 샘플링 속도(sampling speed)에 의해 최대의 고조파가 정해진다. 최신 고조파 검출기의 샘플링 속도는 1MHz 또는 그 이상이다. 이를 위해, 기존의 고조파 검출기는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)를 사용하며, 그 구성이 복잡하고, 그리고 고도화된 소프트웨어를 필요로 한다. 이로 인해, 기존의 고조파 검출기는 통상 전력 라인에 온라인(on-line)으로 계속 연결시켜 놓기에는 상당히 고가이다. However, because these harmonic detectors use digital signal processing, the maximum harmonic is determined by the sampling speed. The sampling rate of the latest harmonic detector is 1 MHz or higher. To this end, existing harmonic detectors use a digital signal processor (DSP), which is complicated and requires advanced software. As a result, conventional harmonic detectors are fairly expensive to keep on-line connecting to a typical power line.
한편, 고조파로 인한 전력 기기 사고는, 제5 고조파 등과 같은 특정한 고조파에 의해 대부분 발생하는 것이 통계적으로 확인되어 있다.. 일반적으로, 제5 고조파, 제3 고조파, 제7 고조파, 및 제2 고조파의 순서로, 고조파의 영향이 높다. 특히, 최근에 많이 사용되는 인버터에 의해 발생하는 고조파는, 특정되어 있다. 인버터에 의해 발생하는 고조파는, 캐리어(carrier) 주파수와 모선 그리드(grid) 주파수 간의 연관 관계에 의해 정해진다.On the other hand, it is statistically confirmed that a power device accident due to harmonics is mostly caused by a specific harmonic wave such as a fifth harmonic wave. Generally, the fifth harmonic, the third harmonic, the seventh harmonic, and the second harmonic In order, the effects of harmonics are high. In particular, harmonics generated by recently used inverters are specified. The harmonics generated by the inverter are determined by the relationship between the carrier frequency and the grid frequency.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 픽업 코일을 이용해 매우 간단한 형태로 구현되는 고조파 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a harmonic measurement apparatus and method that are implemented in a very simple form using a pickup coil.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 선택된 주파수의 특정 고조파만을 픽업 코일을 통해 정확하게 선별하여 측정하는 고조파 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a harmonic measuring apparatus and method for precisely selecting and measuring only a specific harmonic of a selected frequency through a pickup coil.
본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 고조파들 중에서 1개의 타겟 고조파를 측정하는 고조파 측정 장치가 제공된다. 상기 고조파 측정 장치는, 전력 전송 라인의 시변 전류에 기초하여, 전압 신호를 출력하는 픽업 코일부; 공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시켜, 상기 전압 신호를 필터링하는 공진부; 및 사인(sine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해 제1 혼합 신호를 생성하고, 상기 제1 혼합 신호에 기초해 상기 타겟 고조파를 검출하는 증폭부를 포함한다.According to the embodiment of the present invention, a harmonic measuring device for measuring one target harmonic among a plurality of harmonics is provided. The harmonic measuring apparatus includes: a pickup coil part for outputting a voltage signal based on a time-varying current of a power transmission line; A resonance unit matching the resonance frequency with the frequency of the target harmonic to filter the voltage signal; And generating a first mixed signal by mixing between a first reference signal having a sine waveform and a frequency of the target harmonic and the filtered voltage signal and generating a first mixed signal based on the first mixed signal, And an amplifying unit for detecting the amplified signal.
상기 타겟 고조파의 주파수는, 기본파(fundamental wave)가 가지는 주파수의 3배, 5배, 7배, 또는 2배로 설정될 수 있다.The frequency of the target harmonic may be set to three times, five times, seven times, or two times the frequency of the fundamental wave.
상기 픽업 코일부는, 상기 전력 전송 라인에 접촉되지 않으며 상기 전력 전송 라인을 둘러 싸도록 배치되는 로고스키 코일(Rogowskii coil)을 포함할 수 있다.The pickup coil portion may include a Rogowskii coil that is not in contact with the power transmission line and is arranged to surround the power transmission line.
상기 공진부는, 조절 가능한 커패시턴스와 상기 픽업 코일부에 포함되는 인덕턴스를 이용해 상기 공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시킬 수 있다.The resonance unit may match the resonance frequency with the frequency of the target harmonic using an adjustable capacitance and an inductance included in the pickup coil part.
상기 증폭부는, 상기 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간에 위상차가 존재하는 경우에, 코사인(cosine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제2 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해 제2 혼합 신호를 생성하고, 상기 제1 혼합 신호와 상기 제2 혼합 신호에 기초해 상기 필터링된 전압 신호의 진폭을 판단할 수 있다.Wherein the amplifying unit is configured to mix the second reference signal having a cosine waveform and the target harmonic frequency with the filtered voltage signal when a phase difference exists between the first reference signal and the filtered voltage signal, ) To determine the amplitude of the filtered voltage signal based on the first mixed signal and the second mixed signal.
상기 증폭부는, 상기 제1 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제1 상수값이고 상기 제2 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제2 상수값인 경우에, 상기 제1 상수값과 상기 제2 상수값을 이용해 상기 필터링된 전압 신호의 진폭을 판단할 수 있다.Wherein the amplification unit is configured such that the integrated value of the first mixed signal is a first constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal and the integrated value of the second mixed signal is a second constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal The amplitude of the filtered voltage signal may be determined using the first constant value and the second constant value.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고조파 측정 장치가 다수의 고조파들 중에서 1개의 타겟 고조파를 측정하는 방법이 제공된다. 상기 고조파 측정 장치의 측정 방법은, 전력 전송 라인에 비접촉되도록 배치되는 픽업 코일을 통해, 상기 전력 전송 라인의 시변 전류에 기초하는 전압 신호를 출력하는 단계; 공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시켜, 상기 전압 신호를 필터링하는 단계; 사인(sine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해, 제1 혼합 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제1 혼합 신호에 기초해, 상기 타겟 고조파를 검출하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method is provided in which a harmonic measuring apparatus measures one target harmonic among a plurality of harmonics. A method of measuring the harmonic measurement apparatus includes the steps of outputting a voltage signal based on a time-varying current of the power transmission line through a pickup coil disposed in non-contact with the power transmission line; Matching the resonant frequency to the frequency of the target harmonic and filtering the voltage signal; Generating a first mixed signal through mixing between a sine waveform and a first reference signal having a frequency of the target harmonic and the filtered voltage signal; And detecting the target harmonic based on the first mixed signal.
본 발명의 실시예에 따르면, 픽업 코일의 특성을 이용하여 전력 전송 라인의 고조파를 측정하는 저가형(경제적) 고조파 측정 장치가 제공될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a low-cost (economical) harmonic measurement apparatus for measuring the harmonics of the power transmission line using the characteristics of the pickup coil can be provided.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 픽업 코일을 이용해 전력 전송 라인의 특정 고조파만을 정확하게 검출할 수 있다. 구체적으로, 모든 주파수 영역의 고조파가 아닌, 관심이 있는 특정 주파수 영역대의 고조파만을 검출하는 것이 가능하다. 예를 들어, LC 공진 회로와 주파수 체배기(frequency multiplier)가 사용되므로, 희망하는 주파수의 고조파만을 정확하게 검출하는 것이 가능하다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to accurately detect only a specific harmonic of a power transmission line using a pickup coil. Specifically, it is possible to detect not only the harmonics of all the frequency regions but also the harmonics of the specific frequency region band of interest. For example, since an LC resonant circuit and a frequency multiplier are used, it is possible to accurately detect only harmonics of a desired frequency.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 특정 주파수(예, 상전 주파수)의 고조파만을 선별적으로 검출하기 위해 필요한 기능만을 가지도록 최대한 단순화된 고조파 측정 장치(간단한 형태의 고조파 측정 장치)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 픽업 코일은 로고스키 코일(Rogowskii coil) 형태일 수 있고, 전력 전송 라인에 접촉되지 않도록 설치(배치)될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, a harmonic measuring device (a simple type of harmonic measuring device) can be provided which is simplified as much as possible so as to have only the functions necessary for selectively detecting harmonics of a specific frequency . For example, the pick-up coil may be in the form of a Rogowskii coil and may be installed so that it is not in contact with the power transmission line.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 고조파 측정 장치의 구현이 간단하기 때문에, 고조파 측정 장치의 제조 비용이 최소화될 수 있다. 예를 들어, 최소한의 기능을 포함하는 아날로그 타입의 Half-phase 락인 증폭기(lock-in amplifier)가 사용되므로, 고조파 측정 장치를 저가로 제조할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, since the implementation of the harmonic measurement apparatus is simple, the manufacturing cost of the harmonic measurement apparatus can be minimized. For example, a half-phase lock-in amplifier of an analog type including a minimum function is used, so that a harmonic measuring apparatus can be manufactured at a low cost.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 고조파 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 픽업 코일부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 픽업 코일부의 픽업 코일을 통해 측정된 전압 중에서 측정하고자 하는 고조파 성분에 해당하는 주파수 성분을 가지는 전압 파형을 검출하기 위한 플로우를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 락인 증폭기를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a harmonic measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a structure of a pick-up coil part according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flow chart for detecting a voltage waveform having a frequency component corresponding to a harmonic component to be measured in a voltage measured through a pickup coil of a pick-up coil part according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams illustrating a lock-in amplifier according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.In the present specification, duplicate descriptions are omitted for the same constituent elements.
또한 본 명세서에서, 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 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, May be present. On the other hand, in the present specification, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element exists in between.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. Furthermore, terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to be limiting of the present invention.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. Also, in this specification, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, the terms " comprise ", or " have ", and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.Also, in this specification, the term 'and / or' includes any combination of the listed items or any of the plurality of listed items. In this specification, 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 고조파 측정 장치(100)를 나타내는 도면이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 픽업 코일부(120)의 구조를 나타내는 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 픽업 코일부(120)의 픽업 코일을 통해 측정되는 전압(또는 전압 파형) 중에서 측정하고자 하는 고조파 성분에 해당하는 주파수 성분을 가지는 전압 파형을 검출하기 위한 플로우를 나타내는 도면이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 락인 증폭기를 나타내는 도면이다. 그리고 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 락인 증폭기를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a
고조파 측정 장치(100)는 픽업 코일부(120), 공진부(130), 및 증폭부(140)를 포함한다.The
픽업 코일부(120)는, 전력 전송 라인(110)을 둘러 싸는 형태(비접촉)를 가지는 픽업 코일을 포함한다. 픽업 코일부(120)의 형태는 매우 간단하다. 픽업 코일부(120)가 전력 전송 라인(110)에 직접 접촉되지 않더라도(또는 붙여지지 않더라도), 고조파 측정이 가능하다. 전력 전송 라인(110)은 고압의 전력 전송 라인일 수 있다.
픽업 코일부(120)의 출력 전압은, 맥스웰(Maxwell) 방정식에 따르며, 픽업 코일을 관통하는 자속의 미분값에 비례하여 출력된다. 즉, 아래의 수학식 1과 같다.The output voltage of the pick-
수학식 1에서, M은 감은 코일과 전류가 흐르는 도선(예, 전력 전송 라인(110)) 간의 상호 인덕턴스를 나타내고, t는 시간을 나타내고, di(t)/dt는 시변 전류를 나타내고, v(t)는 전압을 나타낸다. 즉, 픽업 코일(예, Rogowskii coil)의 양단의 전압은, 시변 전류의 변화량에 비례한다.T represents time, di (t) / dt represents a time-varying current, v (t) represents a time-varying current, and M represents a mutual inductance between a coil and a current- t) represents the voltage. That is, the voltage across the pickup coil (e.g., Rogowskii coil) is proportional to the amount of change of the time-varying current.
픽업 코일부(120)의 출력 전압은, 변류기(CT: current transducer)와 다르게 자속의 포화 현상 없이, 이론상 무한대 값까지 매우 선형적(linear)이다. The output voltage of the pick-up
예를 들어, 픽업 코일부(120)에 포함되는 픽업 코일이 로고스키 코일(Rogowskii coil)인 경우에, 픽업 코일부(120)는 도 2에 예시된 바와 같이 배치(설치)될 수 있다. 즉, 픽업 코일부(120)에 포함되는 로고스키 코일은, 측정될 전류가 흐르는 전력 전송 라인(110)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 로코스키 코일은 전력 전송 라인(110)에 물리적으로 접촉되지 않는다.For example, when the pick-up coil included in the pick-up
한편, 시변 전류를 통한 픽업 코일(예, 로코스키 코일)이 사용되는 경우의 장점은, 주파수 도메인에서의 해석 관점에서 다음과 같다. 직접 전류를 측정하는 경우와 시변하는 전류에 비례하는 값을 측정하는 경우 간의 비교에 대하여 설명한다.On the other hand, an advantage of using a pickup coil (e.g., a Rochosky coil) with a time-varying current is as follows from the viewpoint of analysis in the frequency domain. A comparison between the case of measuring the direct current and the case of measuring the value proportional to the time-varying current will be described.
픽업 코일부(120)의 출력에 푸리에 변환(Fourier transform)이 적용되면, 아래의 수학식 2와 같다.When a Fourier transform is applied to the output of the pick-up
수학식 2에서, M은 감은 코일과 전류가 흐르는 도선(예, 전력 전송 라인(110)) 간의 상호 인덕턴스를 나타내고, t는 시간을 나타내고, di(t)/dt는 시변 전류를 나타내고, v(t)는 전압을 나타낸다. 그리고 수학식 2에서, f는 주파수를 나타내고, I는 전류를 나타내고, m은 M을 나타내고, V(f)는 전압을 나타낸다. Where t represents time, di (t) / dt represents a time-varying current, v (t) represents a time-varying current, and M represents a mutual inductance between a coil and a current- t) represents the voltage. In Equation (2), f represents frequency, I represents current, m represents M, and V (f) represents a voltage.
수학식 2는, 주파수가 증가함에 따라 V(f)가 주파수만큼 증폭되는 특이한 성질을 가진다. 반대로, 직류에서는 이득(gain)이 0으로, 측정되지 않는다. 예를 들어, 60Hz의 제1 고조파에서 전류값은 1A, 180Hz의 제3 고조파에서 전류값은 0.1A, 그리고 300Hz의 제5 고조파에서 전류값은 0.01A 라고 가정하자. 만약, 전류가 그대로 측정된 후 측정된 전류에 푸리에 변환(Fourier transform)이 적용되면, 측정된 전류가 그대로 출력된다. 하지만, 픽업 코일에 의해 측정된 전류 값은, 제1 고조파에서 60A(Hz), 제3 고조파에서 18A(Hz), 그리고 제5 고조파에서 3A(Hz) 이다. 즉, 제1 고조파에서의 전류와 제5 고조파에서의 전류 간의 비율이 1/100에서 1/20로 줄어들면서, 전류가 5배 정도 더 출력된다. 따라서, 픽업 코일은, 특정 고조파(예, 제5 고조파 등)를 검출하는데 유리하다.Equation (2) has an unusual property that V (f) is amplified by a frequency as frequency increases. On the contrary, in the case of direct current, the gain is zero and is not measured. For example, assume that the current value at the first harmonic of 60 Hz is 1A, the current value at the third harmonic of 180 Hz is 0.1 A, and the current value at the fifth harmonic of 300 Hz is 0.01 A. If a Fourier transform is applied to the measured current after the current is measured as it is, the measured current is output as it is. However, the current value measured by the pickup coil is 60 A (Hz) at the first harmonic, 18 A (Hz) at the third harmonic, and 3 A (Hz) at the fifth harmonic. That is, the ratio between the current at the first harmonic and the current at the fifth harmonic is reduced from 1/100 to 1/20, and the current is output about 5 times more. Therefore, the pickup coil is advantageous for detecting a specific harmonic (e.g., a fifth harmonic, etc.).
더욱 구체적으로, 이는 아래의 표 1과 같이 표현될 수 있다. 표 1에서는, 상호 인덕턴스인 M은 1이라 가정한다.More specifically, this can be expressed as shown in Table 1 below. In Table 1, it is assumed that mutual inductance M is 1.
즉, 전력 전송 라인(110)에 흐르는 전류 자체를 이용해 고조파가 측정되는 경우에는, 그 이득(gain)이 급격히 줄어들기 때문에, 기본 주파수 이외의 주파수를 파악하는데 어려움이 있다. 하지만, 픽업 코일이 사용되는 경우에, 시변 전류를 바탕으로 하는 전압이 측정되고, 해당 전압은 기본 주파수 이외의 주파수를 파악하는데 상대적으로 유리하다.That is, when the harmonic is measured using the current flowing through the
따라서, 고조파 측정 장치(100)는 주로 사고를 발생시키는 특정 고조파에서는 기본 주파수 보다 훨씬 큰 이득을 가지는 픽업 코일의 특성을 이용하여 고조파를 측정한다. 고조파 측정 장치(100)는 특정 고조파만을 선별적으로 검출하기 위해 필요한 기능만을 가지도록 최대한 단순화되기 때문에, 저가로 제작될 수 있다.Therefore, the
공진부(130)는 LC(inductance, capacitance) 공진 회로를 포함한다.The
공진부(130)는 LC 공진 회로를 이용해, 공진 주파수를 선택된 고조파(특정 고조파)의 주파수에 일치시킬 수 있다. 이 경우에, 소형의 픽업 코일을 통해 정밀한 주파수 신호 측정이 가능해진다. The
픽업 코일부(120)(예, 로고스키 코일)의 인덕턴스(L)와 공진부(130)(예, LC 공진 회로)의 커패시턴스(C)의 허수부를 0으로 만들기 위한 회로가, 공진부(130)(예, LC 공진 회로)에 위치할 수 있다. L과 C가 직렬로 연결되었다고 가정하면, L과 C의 복소 임피던스는 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.A circuit for making the imaginary part of the inductance L of the pick-up coil part 120 (for example, Rogowski coil) and the capacitance C of the resonance part 130 (for example, LC resonance circuit) ) (E.g., LC resonant circuit). Assuming that L and C are connected in series, the complex impedance of L and C can be expressed as Equation 3 below.
수학식 3에서, Z는 복소 임피던스를 의미하고, R은 저항(부하)을 의미하고, ω는 주파수 상수를 의미한다.In Equation (3), Z denotes a complex impedance, R denotes a resistance (load), and? Denotes a frequency constant.
Z*(복소 공액)을 만족하는 주파수는, 이다. 이는, 대역 통과 필터의 역할을 수행한다.The frequency satisfying Z * (complex conjugate) to be. This acts as a bandpass filter.
도 3에는, 픽업 코일부(120)에 대응하는 픽업 코일 등가 회로(120a)와 공진부(130)에 대응하는 LC 공진 회로(130a)가 예시되어 있다. 3 shows a pickup coil equivalent circuit 120a corresponding to the
픽업 코일 등가 회로(120a)에서, ip(t)는 와이어 또는 도선(예, 전력 전송 라인(110))에 흐르는 전류를 나타내고, M은 와이어와 픽업 코일 간의 상호 인덕턴스를 나타내고, e(t)는 픽업 코일의 양단에 걸리는 전압(예, 수학식 2의 v(t))을 나타내고, R은 픽업 코일의 도선 저항을 나타내고, L은 픽업 코일의 인덕턴스를 나타내고, is(t)는 픽업 코일에 흐르는 전류를 나타낸다. e(t)에서는, ip(t)의 누설(leakage) 인덕턴스의 영향이 상호 인덕턴스(M)로 나타난다.In the pickup coil equivalent circuit 120a, i p (t) represents a current flowing in a wire or a conductor (e.g., the power transmission line 110), M represents mutual inductance between the wire and the pickup coil, e (t) the voltage across the pick-up coil (such as, v (t) of equation (2)) represents a, R denotes a lead resistance of the pickup coil, L denotes the inductance of the pickup coil, i s (t) is a pick-up coil The current flowing through the resistor is shown. In e (t), the influence of the leakage inductance of i p (t) appears as mutual inductance (M).
LC 공진 회로(130a)는 e(t)에 커플링된다. 구체적으로, LC 공진 회로(130a)는, 원하는 고조파(타겟 고조파)에 해당하는 주파수에 매칭하기 위한 커패시턴스를 포함한다. 상기 커패시턴스의 값은 조절될 수 있다. LC 공진 회로(130a)에 포함되며 기준이 되는 인덕턱스(L)는, 픽업 코일 등가 회로(120a)에 포함된 인덕턴스(픽업 코일의 인덕턴스(L))가 된다. 즉, LC 공진 회로(130a)는 조절 가능한 커패시턴스와 픽업 코일 등가 회로(120a)에 포함된 인덕턴스를 이용해, 공진 주파수를 타겟 고조파의 주파수에 일치시킬 수 있다.The LC resonance circuit 130a is coupled to e (t). Specifically, the LC resonance circuit 130a includes a capacitance for matching a frequency corresponding to a desired harmonic (target harmonic). The value of the capacitance can be adjusted. The inductance L included in the LC resonant circuit 130a and serving as a reference becomes the inductance (inductance L of the pickup coil) included in the pickup coil equivalent circuit 120a. That is, the LC resonant circuit 130a can match the resonant frequency with the frequency of the target harmonic by using the adjustable capacitance and the inductance included in the pickup coil equivalent circuit 120a.
LC 공진 회로(130a)는 픽업 코일을 통해 측정된 전압 중에서 측정하고자 하는 고조파 성분에 해당하는 주파수 성분을 가지는 전압 파형을 검출하기 위한 필터링 동작을 수행한다. 도 3에 예시된 LC 공진 회로(130a)는, 커패시터(C1)와 저항(Rload)를 포함한다. 도 3에서, 공진 주파수(fr)는 (단, C는 커패시터(C1)의 커패시턴스)로 표현될 수 있다. 도 3에는, 공진 주파수(fr)가 180Hz 인 경우에, 저항(Rload)에서 측정되는 전압(V_Rload)의 파형(필터링이 완료된 실제 전압 파형)이 예시되어 있다. 저항(Rload)에서 측정되는 전압은 후술하는 증폭부(140)에 기본 신호(예, V(t))로써 입력될 수 있다.The LC resonance circuit 130a performs a filtering operation to detect a voltage waveform having a frequency component corresponding to a harmonic component to be measured among the voltages measured through the pickup coil. The LC resonant circuit 130a illustrated in FIG. 3 includes a capacitor C 1 and a resistor R load . In Figure 3, the resonant frequency (f r ) (Where C is the capacitance of the capacitor C 1 ). In Fig. 3, a waveform of the voltage V_R load measured at the resistor R load (the actual voltage waveform that has been filtered) is illustrated when the resonance frequency f r is 180 Hz. The voltage measured at the resistor R load may be input as a basic signal (e.g., V (t)) to the
한편, LC 공진 회로(130a)만이 사용되는 경우에, 필터링된 신호의 대역의 폭이 매우 크다. 공진에서의 Q(quality factor)는 주파수 선택 특성 품질을 나타내는데, Q 값이 낮은 경우에, 원하는 고조파를 찾아 검출하기에는 LC 공진 회로(130a)만으로 부족할 수도 있다. 따라서, 증폭부(140)(예, Lock-in-amplifier)가 사용되면(예, LC 공진 회로(130a)에 의해 필터링된 신호가 증폭부(140)을 통과하면), 더욱 명확한 주파수의 측정(또는 검출)이 가능하다.On the other hand, when only the LC resonance circuit 130a is used, the width of the band of the filtered signal is very large. The Q (quality factor) at the resonance represents the quality of the frequency selection characteristic. When the Q value is low, only the LC resonance circuit 130a may be insufficient to detect and detect a desired harmonic. Therefore, when the amplifier 140 (e.g., a lock-in-amplifier) is used (e.g., the signal filtered by the LC resonance circuit 130a passes through the amplifier 140) Or detection) is possible.
증폭부(140)는 락인 증폭기(Lock-in-amplifier)를 포함한다.The
락인 증폭기가 고조파 검출을 위해 사용되는 경우에, 고조파 측정 장치(100)는 선택된 주파수의 고조파만을 매우 정확히 선별하여 측정할 수 있다. 즉, 협대역(narrow band) 검출이 가능하다. When the lock-in amplifier is used for harmonic detection, the
구체적으로, 기본 주파수에 주파수 체배기(frequency multiplier)가 적용되면, 더욱 저가형의 락인 증폭기가 제작될 수 있다. 주파수 체배기는 증폭부(140)에 포함될 수 있고, 원하는 주파수의 선택을 위해 사용될 수 있다.Specifically, if a frequency multiplier is applied to the fundamental frequency, a more inexpensive lock-in amplifier can be manufactured. The frequency multiplier may be included in the
도 4에는 본 발명의 실시예에 따른, 락인 증폭기(140a)가 예시되어 있다.FIG. 4 illustrates a lock-in
도 4의 락인 증폭기(140a)는 혼합기(141a) 및 적분기(142a)를 포함한다. The lock-in
공진부(130)(또는 LC 공진 회로(130a))를 거친 전압 신호에 락인 증폭기(140a)가 적용되면, 원하는 고주파 대역이 더욱 확실하게 획득될 수 있다. When the lock-in
파악(검출)하고자 하는 신호를 V(t)라고 가정하면, 혼합기(141a)는 해당 신호 V(t)를 Ω의 주파수를 가지는 사인(sine) 파형 신호(예, Vr1(t))와 혼합(mixing)하여, 아래의 수학식 4와 같은 결과를 출력한다. 수학식 4에서는, 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간에 위상차는 없다고 가정한다.Assuming that the signal to be detected (detected) is V (t), the
수학식 4에서, w는 공진부(130)(또는 LC 공진 회로(130a))를 거친 전압 신호(예, V(t))의 주파수를 나타내고, V0는 w를 가지는 기본 신호(예, V(t))의 진폭(amplitude)을 나타내고, Ω는 기준(reference) 신호(예, Vr1(t))의 전압 주파수(희망 주파수)를 나타낸다. 여기서, V(t)는 VO·sin(wt) 이고, Vr1(t)는 sin(Ωt) 이다.In Equation 4, w represents the frequency of a voltage signal (e.g., V (t)) that passes through the resonant portion 130 (or the LC resonant circuit 130a) and V0 represents a fundamental signal having w t)), and Ω represents the voltage frequency (desired frequency) of the reference signal (eg, Vr1 (t)). Where V (t) is VO · sin (wt) and Vr1 (t) is sin (Ωt).
w ≠ Ω 인 경우와 w=Ω 인 경우에 대하여, 설명한다.w ≠ Ω and w = Ω will be described.
먼저, w ≠ Ω 인 경우에, 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t))는 시간에 대하여 평균적으로 0(또는 0에 가까운 값)이 된다. First, when w ≠ Ω, the mixed signal (eg, V (t) · Vr1 (t)) becomes 0 on average (or close to 0) with respect to time.
w=Ω 인 경우에, 혼합된 신호(예, 수학식 4의 신호)는 사인 형태의 파형을 가질 수 있고, DC(direct current) 적으로 오프셋(offset)만 된 신호가 된다. 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t))는, 진폭 크기가 유지된 상태로 상 또는 하로 이동된 파형(예, 가로축이 시간을 나타내고 세로축이 전압을 나타내는 파형 그래프에서, 진폭 크기가 유지된 상태로 세로축 방향으로 오프셋만큼 평행 이동된 파형)을 가진다. V(t)·Vr1(t) = - ½ V0 {cos[(2Ω)t] - 1} 이다.In the case of w = OMEGA, the mixed signal (e.g., the signal of Equation 4) can have a sinusoidal waveform and become a DC (direct current) offset only signal. The mixed signal (e.g., V (t) · Vr1 (t)) is a waveform that is shifted upward or downward with the amplitude magnitude maintained (e.g., in the waveform graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage, (I.e., a waveform shifted in parallel with the offset in the vertical axis direction). V (t) - Vr1 (t) = - V0 {cos [(2?) T] - 1}.
즉, 기본 신호(예, V(t))가 기준 신호(예, Vr1(t))에 정확히 일치된 주파수를 가지는 경우에만, 적분기(142a)가 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 시간(t)에 대해 적분함으로써 생성되는 적분값(또는 평균값)이 상수로 나타나게 된다. 적분기(142a)는 기 설정된 주기로 적분을 수행할 수 있다. 적분기(142a)에 의한 적분 결과값은 적분값 또는 적분 평균값 일 수 있다. 락인 증폭기(140a)는 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 시간(t)에 대해 적분하여 생성되는 적분값이 상수인 경우에, 기본 신호(예, V(t))에 타겟 고조파가 포함되어 있다고 판단할 수 있다.That is, only when the base signal (e.g., V (t)) has a frequency exactly matched to the reference signal (e.g., Vr1 (t)), the
한편, 상기 획득된 혼합된 신호의 적분 평균값(143a)을 바탕으로, 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)이 도출될 수 있다. 도출된 진폭(예, VO)의 크기가 임계값 이상이 되는 경우에, 전력 전송 라인(110)의 송신에 이상이 발생한 것으로 판단(간주)될 수 있다. 이를 통해, 전력 전송 라인(110)의 온도가 높아짐이 미연에 감지될 수 있다. 구체적으로, 전력 전송 라인(110)의 이상을 판단하기 위한 조건(이하 '제1 조건')은, 상기 획득된 진폭값(예, 혼합된 신호의 적분 평균값(143a)을 통해 도출 가능한 VO)의 크기가 임계값 이상인 상태로 임계 시간 이상 유지되는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고조파 측정 장치(100)는 제1 조건이 만족되는 경우에, 고조파 경보 신호를 출력할 수 있다.On the other hand, the amplitude (e.g., VO) of the basic signal (e.g., V (t)) can be derived based on the integrated
희망 주파수(desired frequency) Ω의 선택에 대하여 설명한다.The selection of the desired frequency? Will be described.
락인 증폭기(140a)가 주파수 체배기를 사용하여 신호 주파수에 체배되는 주파수를 선택하는 것이 가능하다. 예를 들어, 주파수 w를 가지는 신호 주파수 파형이 sin(wt) 형태라 가정하면, 희망 주파수 Ω를 가지는 기준 신호(예, Vr1(t))의 주파수 파형은 sin(2wt), sin(3wt), ... 일 수 있다.It is possible for the lock-in
이 때, 체배를 위한 주파수는 신호(예, Vr1(t))의 주파수와 위상에 일치하여 락인 증폭기(140a)(또는 주파수 체배기)에 입력된다. 예를 들어, 락인 증폭기(140a)에 희망 주파수 Ω가 입력되면, 락인 증폭기(140a)는 sin(Ωt) 파형을 가지는 기준 신호(예, Vr1(t))를 생성한다. 공진부(130)로부터 입력된 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t))는 혼합기(141a)에 의해 혼합된다.At this time, the frequency for multiplication is input to the lock-in
고조파 측정 장치(100)를 실제로 적용하고자 하는 곳이 60 Hz로 정해진 모선 그리드 주파수에 해당하므로, 기본 신호(예, V(t))에 대해 위상차가 없는 기준 주파수(Ω)를 생성하는 과정(예, 체배된 신호를 생성하는 과정)과 관련하여, 락인 증폭기(140a)의 제작 시 복잡도가 줄어들 수 있다. 즉, 락인 증폭기(140a)가 사인 파형과의 혼합 과정(예, 혼합기(141a)의 혼합 과정)만을 수행하더라도, 원하는 고조파 검출이 가능하다.A process of generating a reference frequency (Ω) having no phase difference with respect to a basic signal (eg, V (t)) (eg, , A process of generating a doubled signal), the complexity in manufacturing the lock-in
도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 락인 증폭기(140b)가 예시되어 있다.FIG. 5 illustrates a lock-in
도 5에 예시된 락인 증폭기(140b)는, 도 4에 예시된 락인 증폭기(140a)에 비해, 위상차도 구분 가능(또는 진폭도 확인 가능)하다는 면에서 차이를 가진다. 위상차 구분 기능(또는 진폭 확인 기능)은 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간에 위상차(예, )가 발생하는 경우에 사용될 수 있고, 희망 주파수를 가지는 고조파의 진폭(또는 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO))을 도출하는데 사용될 수 있다.The lock-in
락인 증폭기(140b)는 혼합기(141b1, 141b2) 및 적분기(142b1, 142b2)를 포함한다. 적분기(142b1, 142b2)는 기 설정된 주기로 적분을 수행할 수 있다.The lock-in
공진부(130)(또는 LC 공진 회로(130a))를 거친 전압 신호에 락인 증폭기(140b)가 적용되면, 원하는 고주파 대역이 더욱 확실하게 획득될 수 있다. When the lock-in
파악(검출)하고자 하는 신호를 V(t)라고 가정하면, 혼합기(141b1)는 해당 신호 V(t)를 Ω의 주파수를 갖는 사인 파형 신호(예, Vr1(t))와 혼합(mixing)하여, 아래의 수학식 5와 같은 결과를 출력한다. 수학식 5에서는, 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간에 위상차()가 존재한다고 가정한다.Assuming that the signal to be detected (detected) is V (t), the mixer 141b1 mixes the signal V (t) with a sinusoidal waveform signal having a frequency of? (E.g., Vr1 (t) , And outputs the result as shown in Equation (5) below. In Equation (5), the phase difference between the basic signal (e.g., V (t)) and the reference signal (e.g., Vr1 ) Are present.
수학식 5에서, w는 공진부(130)(또는 LC 공진 회로(130a))를 거친 전압 신호(예, V(t))의 주파수를 나타내고, V0는 w를 가지는 기본 신호(예, V(t))의 진폭(amplitude)을 나타내고, Ω는 기준(reference) 신호(예, Vr1(t))의 전압 주파수(희망 주파수)를 나타내고, 는 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간의 위상 차이(또는 기본 신호의 주파수(w)와 기준 신호의 주파수(Ω) 간의 위상 차이)를 의미한다. 여기서, V(t) = VO·sin(wt+) 이고, Vr1(t) = sin(Ωt) 이다. Ω는 락인(lock-in)을 위한 타겟 주파수를 나타낸다. Ω는 기본 신호(예, V(t))의 파형에 비해 특정 위상만큼 밀려 있을 수 있다.In Equation 5, w represents the frequency of a voltage signal (e.g., V (t)) that passes through the resonant portion 130 (or the LC resonant circuit 130a) and V0 represents a fundamental signal having w t)), Ω represents the voltage frequency (desired frequency) of the reference signal (eg, Vr1 (t)), Means the phase difference between the fundamental signal (e.g., V (t)) and the reference signal (e.g., Vr1 (t)) or the phase difference between the frequency w of the fundamental signal and the frequency? Where V (t) = VO · sin (wt + ) And Vr1 (t) = sin (? T). And? Represents the target frequency for lock-in. Ω may be pushed by a specific phase relative to the waveform of the fundamental signal (eg, V (t)).
w ≠ Ω 인 경우와 w=Ω 인 경우에 대하여 설명한다.w ≠ Ω and w = Ω will be described.
먼저, w ≠ Ω 인 경우에, 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t))는 시간에 대하여 평균적으로 0(또는 0에 가까운 값)이 된다. First, when w ≠ Ω, the mixed signal (eg, V (t) · Vr1 (t)) becomes 0 on average (or close to 0) with respect to time.
다음으로, w=Ω 인 경우에, 혼합된 신호(예, 수학식 5의 신호)는 사인 형태의 파형을 가질 수 있고, DC 적으로 오프셋(offset)만 된 신호가 된다. V(t)·Vr1(t) = - ½ V0 {cos[(2Ω)t+] - cos[]} 이다.Next, in the case of w =?, The mixed signal (e.g., the signal of Equation 5) can have a sinusoidal waveform and become a DC only offset signal. V (t) Vr1 (t) = - V0 {cos [(2?) T + ] - cos [ ]} to be.
즉, 기본 신호(예, V(t))가 기준 신호(예, Vr1(t))에 정확히 일치된 주파수를 가지는 경우에만, 적분기(142b1)가 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 시간(t)에 대해 적분함으로써 생성되는 적분값(또는 평균값)이 DC(또는 상수)로 나타나게 된다. That is, only when the base signal (e.g., V (t)) has a frequency exactly matched to the reference signal (e.g., Vr1 (t)), the integrator 142b1 mixes the mixed signal (or an average value) generated by integrating the time t (t) with respect to the time t becomes DC (or a constant).
예를 들어, 락인 증폭기(140b)에 희망 주파수 Ω가 입력되면, 락인 증폭기(140b)는 sin(Ωt) 파형을 가지는 기준 신호(예, Vr1(t))를 생성한다. 공진부(130)로부터 입력된 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t))는 혼합기(141b1)에 의해 혼합된다. 락인 증폭기(140b)는 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 시간(t)에 대해 적분하여 생성되는 적분값이 상수인 경우에, 기본 신호(예, V(t))에 타겟 고조파가 포함되어 있다고 판단할 수 있다.For example, when the desired frequency? Is input to the lock-in
한편, 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간의 위상 시프트(phase shift)인 (또는 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, V0))의 명확한 값을 얻기 위하여, 기본 신호(예, V(t))와 cos(Ωt) 파형을 가지는 기준 신호(예, Vr2(t)) 간의 혼합이 추가로 필요하다. 예를 들어, 락인 증폭기(140b)가 사인 파형(예, sin(Ωt))만을 이용하여 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t)) 간의 혼합을 수행하면, 가 60도인지 300도 인지 불분명한 경우가 발생하여, 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, V0)이 명확하게 도출될 수 없다. On the other hand, a phase shift between a basic signal (e.g., V (t)) and a reference signal (e.g., Vr1 (E. G., V (t)) and cos (? T) waveforms to obtain a clear value of the amplitude (or amplitude of the fundamental signal (e.g., V Vr2 (t)) is additionally required. For example, if the lock-in
락인 증폭기(140b)는 기본 신호(예, V(t))의 기준값(또는 기준 신호(예, Vr1(t)) 대비 기본 신호(예, V(t))의 정확한 위치)을 파악하기 위해, 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr2(t)) 간의 혼합을 추가로 수행한다. 여기서, Vr2(t) = cos(Ωt) 이다. 이를 통해, 위상 시프트 또는 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, V0)을 명확히 파악하는 것이 가능하다.The lock-in
예를 들어, 기본 신호(예, V(t))와 사인 파형을 가진 기준 신호(예, Vr1(t))를 혼합한 신호(예, V(t)·Vr1(t))가 적분기(142b1)에 의해 적분된 경우의 상수값(143b1)이 0.5VO·cos() = 3 이라고 가정하면, 이 때의 V0는 의 값에 따라 달라진다. 락인 증폭기(140b)를 통한 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, V0)을 명확히 결정하기 위하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 기본 신호(예, V(t))와 코사인 파형을 가지는 기준 신호(예, Vr2(t))를 추가적으로 혼합한다.For example, a signal (e.g., V (t) · Vr1 (t)) obtained by mixing a basic signal (e.g., V (t)) with a reference signal having a sinusoidal waveform ), The constant value 143b1 is 0.5 VO · cos ( ) = 3, then V0 at this time is ≪ / RTI > (E. G., V (t)) and cosine (e. G., V (t)), as illustrated in Figure 5, to explicitly determine the amplitude (E.g., Vr2 (t)) having a waveform is further mixed.
기본 신호(예, V(t))와 코사인 파형을 가진 기준 신호(예, Vr2(t))를 혼합한 신호(예, V(t)·Vr2(t))가 적분기(142b2)에 의해 적분된 경우의 상수값(143b2)이 0.5V0·sin() = 4 라고 가정하면, 이 때의 sin()와 cos()의 삼각 함수 관계(예, sin2(x) + cos2(x) = 1)에 의해, 해당 V0가 10으로 결정될 수 있다. (For example, V (t) · Vr2 (t)) obtained by mixing a basic signal (for example, V (t)) and a reference signal having a cosine waveform The constant value 143b2 is 0.5 V0 sin ( ) = 4, then sin ( ) And cos ( The corresponding V0 can be determined to be 10 by the trigonometric relationship (e.g., sin 2 (x) + cos 2 (x) = 1).
즉, 락인 증폭기(140b)는 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t), Vr2(t)) 간의 혼합을 통해, 미지의 기본 신호 진폭(예, V0)을 확인할 수 있다.That is, the lock-in
구체적으로, 혼합기(141b2)는 기본 신호(예, V(t))를 기준 신호(예, Vr2(t))와 혼합(mixing)하여, 아래의 수학식 6와 같은 결과를 출력한다.Specifically, the mixer 141b2 mixes the base signal (e.g., V (t)) with the reference signal (e.g., Vr2 (t)) and outputs the result as shown in Equation 6 below.
수학식 6에서, w는 공진부(130)(또는 LC 공진 회로(130a))를 거친 전압 신호(예, V(t))의 주파수를 나타내고, V0는 w를 가지는 전압 신호(예, V(t))의 진폭(amplitude)을 나타내고, Ω는 기준 신호(예, Vr2(t))의 전압 주파수(희망 주파수)를 나타내고, 는 기본 신호(예, V(t))와 기준 신호(예, Vr1(t), Vr2(t)) 간의 위상 차이를 의미한다. In Equation 6, w represents the frequency of a voltage signal (e.g., V (t)) that passes through the resonant portion 130 (or the LC resonant circuit 130a), and V0 represents a voltage signal having w t)), Ω represents the voltage frequency (desired frequency) of the reference signal (eg, Vr2 (t)), Is the phase difference between the base signal (eg, V (t)) and the reference signal (eg, Vr1 (t), Vr2 (t)).
w=Ω 인 경우에, V(t)·Vr2(t) = ½V0 {sin[(2Ω)t+] - sin[]} 이다.(t) Vr2 (t) =? V0 {sin [(2?) t + ] - sin [ ]} to be.
예를 들어, 락인 증폭기(140b)에 희망 주파수 Ω가 입력되면, 락인 증폭기(140b)는 cos(Ωt) 파형을 가지는 기준 신호(Vr2(t))를 생성한다. 공진부(130)로부터 입력된 기본 신호(V(t))와 기준 신호(Vr2(t))는 혼합기(141b2)에 의해 혼합된다.For example, when the desired frequency? Is input to the lock-in
다음으로, 증폭부(140)의 동작 시퀀스에 대하여 설명한다. Next, the operation sequence of the amplifying
기준 신호(예, Vr1(t), Vr2(t))의 희망 주파수(desired frequency)인 Ω는, 측정하고자 하는 고조파의 주파수를 의미한다. The desired frequency Ω of the reference signal (eg, Vr1 (t), Vr2 (t)) means the frequency of the harmonic to be measured.
예를 들어, 측정하고자 하는 고조파의 주파수가 180 Hz 인 경우에, 기준 주파수(Ω)는 180으로 설정될 수 있다. 만약 공진부(130)로부터 입력된 기본 신호(V(t))의 주파수(w)들 중에서 희망 주파수(Ω)에 매칭되는 주파수가 존재한다면, 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t), V(t)·Vr2(t))를 시간(t)에 대해 적분함으로써 생성되는 적분값(또는 평균값)이 DC(또는 상수)로 도출된다. 즉, 희망 주파수(Ω)를 가지는 고조파가 검출될 수 있다. 증폭부(140)는 상기 도출된 적분값(또는 적분 평균값)을 바탕으로, 아래의 위험 감지 판단 시퀀스를 수행한다. 만약 공진부(130)로부터 입력된 기본 신호(V(t))의 주파수(w)들 중에서 희망 주파수(Ω)에 매칭되는 주파수가 존재하지 않는다면, 증폭부(140)는 어떠한 값(또는 신호)도 출력하지 않는다. 왜냐하면, 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t), V(t)·Vr2(t))의 적분값(또는 적분 평균값)이 상수가 아니고 0(또는 0에 가까운 값)이기 되기 때문이다. For example, when the frequency of the harmonic to be measured is 180 Hz, the reference frequency (?) Can be set to 180. If there is a frequency that matches the desired frequency Ω among the frequencies w of the basic signal V (t) input from the
다음으로, 증폭부(140)의 위험 감지 판단 시퀀스에 대하여 설명한다.Next, the danger detection determination sequence of the amplifying
기본 신호(예, V(t))와 락인(lock-in)하고자 하는 주파수(Ω) 간에 위상차가 존재하지 않는 경우(예, V(t)의 주파수(w)와 희망 주파수(Ω)가 동일한 경우)에, 증폭부(140)는 사인 파형 또는 코사인 파형을 가지는 기준 신호(예, Vr1(t), Vr2(t))와 기본 신호(예, V(t)) 간의 혼합을 통해, 특정한 진폭값(이하 '제1 진폭값')을 얻을 수 있다. 여기서, 제1 진폭값은 혼합된 신호(예, V(t)·Vr1(t), V(t)·Vr2(t))를 적분함으로써 생성되는 적분값(또는 적분 평균값)을 바탕으로 도출되는 진폭을 의미할 수 있다.If there is no phase difference between the basic signal (eg V (t)) and the frequency (Ω) to lock-in (ie the frequency w of V (t) The
고조파 측정 장치(100)는 제1 진폭값의 크기가 임계값 이상인 경우에, 전력 전송 라인(110)의 송신에 이상이 있다고 판단할 수 있다. 이를 통해, 전력 전송 라인(110)의 온도가 높아짐이 미연에 감지될 수 있다. 이를 위한 조건(예, 제1 조건)은, 제1 진폭값의 크기가 임계값 이상인 상태로 임계 시간 이상 유지되는 것을 포함할 수 있다. 한편, 변압기가 정식 그리드 주파수인 60 Hz를 넘어서면, 철손(core loss)에 대한 손실이 거대하다. 와전류(eddy current) 손실은 주파수의 자승에 비례하고, 히스테리시스(hysteresis) 손실은 주파수에 비례한다.The
고조파 측정 장치(100)가 다수의 고조파들 중에서 1개의 타겟 고조파를 측정(또는 검출)하는 방법에 대하여 설명한다. 여기서, 타겟 고조파가 가지는 주파수(희망 주파수)는 상전 주파수일 수 있고, 타겟 고조파는 제5 고조파, 제3 고조파, 제7 고조파, 또는 제2 고조파 등 일 수 있다. 즉, 타겟 고조파의 희망 주파수는 기본파(fundamental wave)가 가지는 주파수의 3배, 5배, 7배, 또는 2배일 수 있다.A method of measuring (or detecting) one target harmonic among a plurality of harmonics will be described. Here, the frequency (desired frequency) of the target harmonic may be a phase frequency, and the target harmonic may be a fifth harmonic, a third harmonic, a seventh harmonic, or a second harmonic. That is, the desired frequency of the target harmonic may be three times, five times, seven times, or two times the frequency of the fundamental wave.
고조파 측정 장치(100)의 픽업 코일부(120)는, 전력 전송 라인(110)의 시변 전류에 기초해 전압 신호를 출력한다. 구체적으로, 픽업 코일부(120)로부터 출력되는 전압 신호는, 전력 전송 라인(110)과 픽업 코일부(120) 간의 상호 인덕턴스 그리고 전력 전송 라인(110)의 시변 전류에 기초해 생성될 수 있다. 즉, 이다.The pick-up
고조파 측정 장치(100)의 공진부(130)는, 공진 주파수를 타겟 고조파의 희망 주파수에 일치시켜, 픽업 코일부(120)로부터 출력되는 전압 신호를 필터링한다. The
고조파 측정 장치(100)의 증폭부(140)는, 사인(sine) 파형을 가지며(또는 생성하며) 희망 주파수가 적용된 제1 기준 신호(예, Vr1(t))와 상기 필터링된 전압 신호(예, V(t)) 간의 혼합(mixing)을 통해 제1 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 생성한다. 그리고 증폭부(140)는 제1 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))에 기초해, 타겟 고조파를 검출한다. 구체적으로, 증폭부(140)는 제1 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))를 시간(t)에 대해 적분하여 생성되는 적분값이 상수인 경우에, 상기 필터링된 전압 신호(예, V(t))에 타겟 고조파가 포함되어 있다고 판단할 수 있다.The
또한 증폭부(140)는 코사인(cosine) 파형을 가지며(또는 생성하며) 희망 주파수가 적용된 제2 기준 신호(예, Vr2(t))와 상기 필터링된 전압 신호(예, V(t)) 간의 혼합(mixing)을 통해 제2 혼합 신호(예, V(t)·Vr2(t))를 생성한다. 그리고 증폭부(140)는 제1 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))와 제2 혼합 신호(예, V(t)·Vr2(t))에 기초해, 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)을 판단할 수 있다. 구체적으로, 증폭부(140)는 제1 혼합 신호(예, V(t)·Vr1(t))의 적분값이 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)을 포함하는 제1 상수값이고 제2 혼합 신호(예, V(t)·Vr2(t))의 적분값이 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)을 포함하는 제2 상수값인 경우에, 제1 상수값과 제2 상수값에 삼각 함수 관계(예, sin2(x) + cos2(x) = 1)를 적용하여 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, V0)을 판단할 수 있다. 여기서, 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)을 포함하는 제1 상수값 또는 제2 상수값은, 기본 신호(예, V(t))의 진폭(예, VO)에 기초하는 상수값일 수 있다. 예를 들어, 제1 상수값은 VO와 제1 상수값 간의 관계식(적분을 통해 도출되는 식, 예, 0.5VO·cos() = 3)에서의 상수값(예, 3)일 수 있고, 제2 상수값은 VO와 제2 상수값 간의 관계식(적분을 통해 도출되는 식, 예, 0.5V0·sin() = 4)에서의 상수값(예, 4)일 수 있다.The
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. On the other hand, the embodiments of the present invention are not only implemented by the apparatuses and / or methods described so far, but may also be realized through a program realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
Claims (13)
전력 전송 라인의 시변 전류에 기초하여, 전압 신호를 출력하는 픽업 코일부;
공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시켜, 상기 전압 신호를 필터링하는 공진부; 및
사인(sine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해 제1 혼합 신호를 생성하고, 상기 제1 혼합 신호에 기초해 상기 타겟 고조파를 검출하는 증폭부를 포함하고,
상기 타겟 고조파의 주파수는, 기본파(fundamental wave)가 가지는 주파수의 3배, 5배, 7배, 또는 2배로 설정되고,
상기 픽업 코일부에 포함된 픽업 코일은 상기 전력 전송 라인 상의 제1 지점에 위치하는 제1 단과 상기 제1 지점으로부터 아래 방향으로 소정의 거리 만큼 떨어진 상기 전력 전송 라인 상의 제2 지점에 위치하는 제2 단을 가지고,
상기 픽업 코일은 상기 제1 지점에서 상기 제2 지점까지 상기 전력 전송 라인을 감싸도록 꼬여진 형태를 가지고,
상기 픽업 코일부로부터 출력되는 전압 신호는, 아래의 수학식 1에 기초해 생성되고,
상기 증폭부는,
주파수 체배기(frequency multiplier)를 이용해 상기 제1 기준 신호를 생성하고,
상기 증폭부는,
상기 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간에 위상차 가 존재하는 경우에, 코사인(cosine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제2 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해 제2 혼합 신호를 생성하고,
상기 증폭부는,
상기 제1 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제1 상수값이고 상기 제2 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제2 상수값인 경우에, 상기 제1 상수값, 상기 제2 상수값, 그리고 sin2() + cos2() = 1 인 삼각 함수 관계를 이용해 상기 필터링된 전압 신호의 진폭을 판단하고,
상기 판단된 진폭이 임계값 이상인 상태로 임계 시간 이상 유지되는 경우에, 고조파 경보 신호를 출력하는
고조파 측정 장치.
[수학식 1]
(e(t): 상기 픽업 코일부로부터 출력되는 전압 신호, M: 상기 전력 전송 라인과 상기 픽업 코일부 간의 상호 인덕턴스, ip(t): 상기 전력 전송 라인에 흐르는 전류, t: 시간) A harmonic measuring apparatus for measuring one target harmonic among a plurality of harmonics,
A pickup coil part for outputting a voltage signal based on the time-varying current of the power transmission line;
A resonance unit matching the resonance frequency with the frequency of the target harmonic to filter the voltage signal; And
Generating a first mixed signal by mixing between a first reference signal having a sinusoidal waveform and a frequency of the target harmonic and the filtered voltage signal to generate a first mixed signal, And an amplifying section for detecting the amplified signal,
The frequency of the target harmonic is set to three times, five times, seven times, or two times the frequency of a fundamental wave,
Wherein the pick-up coil included in the pick-up coil part has a first end located at a first point on the power transmission line and a second end located at a second point on the power transmission line, the distance being a predetermined distance downward from the first point. Having an end,
Wherein the pick-up coil is twisted to wrap the power transmission line from the first point to the second point,
The voltage signal output from the pickup coil part is generated based on the following equation (1)
Wherein,
Generating the first reference signal using a frequency multiplier,
Wherein,
And a phase difference between the first reference signal and the filtered voltage signal Generating a second mixed signal through mixing between a second reference signal having a cosine waveform and a frequency of the target harmonic and the filtered voltage signal,
Wherein,
When the integral value of the first mixed signal is a first constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal and the integral value of the second mixed signal is a second constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal, The first constant value, the second constant value, and sin 2 ( ) + cos 2 ( ) = 1 to determine the amplitude of the filtered voltage signal,
And outputs a harmonic alarm signal when the determined amplitude is maintained over the threshold for a period longer than the threshold value
Harmonic measuring device.
[Equation 1]
M is a mutual inductance between the power transmission line and the pick-up coil part, i p (t) is a current flowing through the power transmission line, t is a time,
상기 픽업 코일은,
상기 전력 전송 라인에 접촉되지 않는
고조파 측정 장치.The method according to claim 1,
The pick-
Wherein the power transmission line is not in contact with the power transmission line
Harmonic measuring device.
상기 공진부는,
조절 가능한 커패시턴스와 상기 픽업 코일부에 포함되는 인덕턴스를 이용해 상기 공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시키는
고조파 측정 장치.The method according to claim 1,
The resonator may include:
Using the adjustable capacitance and the inductance included in the pick-up coil part to match the resonant frequency to the frequency of the target harmonic
Harmonic measuring device.
상기 제1 기준 신호의 위상과 상기 필터링된 전압 신호의 위상이 일치하는 경우에, 상기 제1 혼합 신호는 아래의 수학식 2와 같이 정의되는
고조파 측정 장치.
[수학식 2]
(V(t): 상기 필터링된 전압 신호, Vr1(t): 상기 제1 기준 신호, VO: 상기 필터링된 전압 신호의 진폭, w: 상기 필터링된 전압 신호의 주파수, Ω: 상기 제1 기준 신호의 주파수, t: 시간)
The method according to claim 1,
When the phase of the first reference signal and the phase of the filtered voltage signal coincide with each other, the first mixed signal is defined as Equation (2) below
Harmonic measuring device.
&Quot; (2) "
V is the filtered reference voltage, V is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the first reference signal, VO is the amplitude of the filtered voltage signal, w is the frequency of the filtered voltage signal, Frequency, t: time)
상기 제1 혼합 신호는 아래의 수학식 2와 같이 정의되고 상기 제2 혼합 신호는 아래의 수학식 3과 같이 정의되는
고조파 측정 장치.
[수학식 2]
[수학식 3]
(V(t): 상기 필터링된 전압 신호, Vr1(t): 상기 제1 기준 신호, Vr2(t): 상기 제2 기준 신호, VO: 상기 필터링된 전압 신호의 진폭, w: 상기 필터링된 전압 신호의 주파수, Ω: 상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호의 주파수, t: 시간, : 상기 위상차)The method according to claim 1,
The first mixed signal is defined by Equation (2) below and the second mixed signal is defined by Equation (3) below
Harmonic measuring device.
&Quot; (2) "
&Quot; (3) "
V is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the first reference signal, Vr2 (t) is the second reference signal, VO is the amplitude of the filtered voltage signal, w is the filtered voltage Frequency of the signal,?: Frequency of the first reference signal and the second reference signal, t: time, : The phase difference)
전력 전송 라인에 비접촉되도록 배치되는 픽업 코일을 통해, 상기 전력 전송 라인의 시변 전류에 기초하는 전압 신호를 출력하는 단계;
공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시켜, 상기 전압 신호를 필터링하는 단계;
사인(sine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제1 기준 신호를, 주파수 체배기(frequency multiplier)를 이용해 생성하는 단계;
상기 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해, 제1 혼합 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간에 위상차 가 존재하는 경우에, 코사인(cosine) 파형과 상기 타겟 고조파의 주파수를 가지는 제2 기준 신호와 상기 필터링된 전압 신호 간의 혼합(mixing)을 통해, 제2 혼합 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제1 상수값이고 상기 제2 혼합 신호의 적분값이 상기 필터링된 전압 신호의 진폭에 기초한 제2 상수값인 경우에, 상기 제1 상수값, 상기 제2 상수값, 그리고 sin2() + cos2() = 1 인 삼각 함수 관계를 이용해 상기 필터링된 전압 신호의 진폭을 판단하는 단계; 및
상기 판단된 진폭이 임계값 이상인 상태로 임계 시간 이상 유지되는 경우에, 고조파 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 출력하는 단계는,
아래의 수학식 1을 만족하는 전압 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 픽업 코일은 상기 전력 전송 라인 상의 제1 지점에 위치하는 제1 단과 상기 제1 지점으로부터 아래 방향으로 소정의 거리 만큼 떨어진 상기 전력 전송 라인 상의 제2 지점에 위치하는 제2 단을 가지고,
상기 픽업 코일은 상기 제1 지점에서 상기 제2 지점까지 상기 전력 전송 라인을 감싸도록 꼬여진 형태를 가지는
고조파 측정 장치의 측정 방법.
[수학식 1]
(e(t): 상기 출력되는 전압 신호, M: 상기 전력 전송 라인과 상기 픽업 코일 간의 상호 인덕턴스, ip(t): 상기 전력 전송 라인에 흐르는 전류, t: 시간) CLAIMS What is claimed is: 1. A method for measuring one target harmonic among a plurality of harmonics,
Outputting a voltage signal based on a time-varying current of the power transmission line through a pickup coil disposed in non-contact with the power transmission line;
Matching the resonant frequency to the frequency of the target harmonic and filtering the voltage signal;
Generating a first reference signal having a sinusoidal waveform and a frequency of the target harmonic using a frequency multiplier;
Generating a first mixed signal through mixing between the first reference signal and the filtered voltage signal;
And a phase difference between the first reference signal and the filtered voltage signal Generating a second mixed signal through mixing between a second reference signal having a cosine waveform and a frequency of the target harmonic and the filtered voltage signal if the first mixed signal is present;
When the integral value of the first mixed signal is a first constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal and the integral value of the second mixed signal is a second constant value based on the amplitude of the filtered voltage signal, The first constant value, the second constant value, and sin 2 ( ) + cos 2 ( ) = 1; determining an amplitude of the filtered voltage signal using a trigonometric function relationship; And
And outputting a harmonic alarm signal when the determined amplitude is maintained above a threshold value for a predetermined time or more,
Wherein the outputting step comprises:
And outputting a voltage signal satisfying Equation (1) below,
The pick-up coil having a first end located at a first point on the power transmission line and a second end located at a second point on the power transmission line, the distance being a predetermined distance downward from the first point,
Wherein the pick-up coil has a twisted shape to wrap the power transmission line from the first point to the second point
Measuring method of harmonic measuring device.
[Equation 1]
M is a mutual inductance between the power transmission line and the pickup coil, i p (t) is a current flowing through the power transmission line, t is a time,
상기 필터링하는 단계는,
조절 가능한 커패시턴스와 상기 픽업 코일의 인덕턴스를 이용해, 상기 공진 주파수를 상기 타겟 고조파의 주파수에 일치시키는 단계를 포함하는
고조파 측정 장치의 측정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the filtering comprises:
Using the adjustable capacitance and the inductance of the pickup coil to match the resonant frequency to the frequency of the target harmonic
Measuring method of harmonic measuring device.
상기 제1 혼합 신호를 생성하는 단계는,
상기 제1 기준 신호의 위상과 상기 필터링된 전압 신호의 위상이 일치하는 경우에, 아래의 수학식 2에 기초해 상기 제1 혼합 신호를 생성하는 단계를 포함하는
고조파 측정 장치의 측정 방법.
[수학식 2]
(V(t): 상기 필터링된 전압 신호, Vr1(t): 상기 제1 기준 신호, VO: 상기 필터링된 전압 신호의 진폭, w: 상기 필터링된 전압 신호의 주파수, Ω: 상기 제1 기준 신호의 주파수, t: 시간)
9. The method of claim 8,
Wherein the generating the first mixed signal comprises:
Generating the first mixed signal based on Equation (2) below when the phase of the first reference signal and the phase of the filtered voltage signal coincide with each other
Measuring method of harmonic measuring device.
&Quot; (2) "
V is the filtered reference voltage, V is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the first reference signal, VO is the amplitude of the filtered voltage signal, w is the frequency of the filtered voltage signal, Frequency, t: time)
상기 제1 혼합 신호를 생성하는 단계는,
아래의 수학식 2에 기초해 상기 제1 혼합 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 혼합 신호를 생성하는 단계는,
아래의 수학식 3에 기초해 상기 제2 혼합 신호를 생성하는 단계를 포함하는
고조파 측정 장치의 측정 방법.
[수학식 2]
[수학식 3]
(V(t): 상기 필터링된 전압 신호, Vr1(t): 상기 제1 기준 신호, Vr2(t): 상기 제2 기준 신호, VO: 상기 필터링된 전압 신호의 진폭, w: 상기 필터링된 전압 신호의 주파수, Ω: 상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호의 주파수, t: 시간, : 상기 위상차)
9. The method of claim 8,
Wherein the generating the first mixed signal comprises:
And generating the first mixed signal based on Equation (2) below,
Wherein generating the second mixed signal comprises:
And generating the second mixed signal based on Equation (3) below:
Measuring method of harmonic measuring device.
&Quot; (2) "
&Quot; (3) "
V is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the filtered reference voltage, Vr1 (t) is the first reference signal, Vr2 (t) is the second reference signal, VO is the amplitude of the filtered voltage signal, w is the filtered voltage Frequency of the signal,?: Frequency of the first reference signal and the second reference signal, t: time, : The phase difference)
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KR1020170013773A KR101735776B1 (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Power line monitoring methodology and its device for detection of certain harmonic frequency based on contactless pick-up coil including signal mixing and resonance circuit |
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- 2017-01-31 KR KR1020170013773A patent/KR101735776B1/en active IP Right Grant
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