KR101883603B1 - Method and apparatus for analyzing power quality - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 품질을 분석하는 방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 전자식 무효 전력 보상 장치에서 수전단 메인 전원 3상 및 메인 전류 3상을 입력받아 전력 데이터를 처리할 수 있는 방법 및 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a method for analyzing power quality. More particularly, the present invention relates to a method and a system capable of processing power data by receiving an input power main phase power source 3 and a main current phase 3 in an electronic reactive power compensation device.
무효전력이란 실제로는 아무 일도 하지 않고 열소비도 하지 않는 전력이다. 무효전력은 오직 전원과 전기 기기를 왕복할 뿐 에너지가 발생되지 않기 때문에 실제로는 이용될 수 없다. 그러나 전력을 전송할 때 직류 송전계통과 교류 송전계통 모두 무효전력의 보상이 필요하다. 무효전력 소비가 늘면 송전과정에서 전압이 지나치게 낮아져 정전이나 전력차단 상태가 생길 수 있기 때문이다. 따라서 위와 같은 상황이 발생하는 것을 방지하기 위해 무효전력을 적절하게 보상해주는 것이 필요하다.Reactive power is power that actually does nothing and consumes no heat. Reactive power can not actually be used because it is only generated when the power source and the electric equipment are reciprocated and no energy is generated. However, both the DC transmission system and the AC transmission system need to compensate for reactive power when transmitting power. If the reactive power consumption increases, the voltage will be too low in the transmission process, which may result in power failure or power cut-off. Therefore, it is necessary to appropriately compensate the reactive power in order to prevent the above situation from occurring.
이를 위해 송전계통에서는 무효전력 보상 장치를 사용한다. 무효전력 보상 장치 중 정적 무효전력 보상 시스템(Static Var Compensator: SVC)은 사이리스터 소자를 사용하여 무효전력을 보상한다. 일반적인 SVC 시스템은 무효전력을 공급하는 사이리스터 스위칭 캐패시터(Thyristor Switched Capacitor: TSC)와 무효전력을 흡수하는 사이리스터 제어 리액터(Thyristor Controlled Reactor: TCR)를 포함하며, 상기 TSC와 TCR의 무효전력량을 조정하여 전력계통에 무효전력을 공급 또는 흡수함으로써 전압, 역률 및 무효전력 제어를 하여 전력 계통의 안정성을 증대시키는 역할을 담당한다.To this end, reactive power compensation is used in the transmission system. Among the reactive power compensation devices, the static reactive power compensating system (SVC) compensates the reactive power using a thyristor device. A typical SVC system includes a thyristor switched capacitor (TSC) that supplies reactive power and a thyristor controlled reactor (TCR) that absorbs reactive power. The reactive power of the TSC and the TCR is adjusted to adjust the power And the reactive power is supplied or absorbed to the system to control the voltage, the power factor and the reactive power to increase the stability of the power system.
TCR은 전력계통의 수배전단에 연결되어 무효전력을 보상한다. 무효전력을 보상하는 이유는 전압을 사용자가 원하는 일정범위 내로 유지시키기 위함이다. 그리고 보다 많은 유효전력을 전달하기 위한 교류 송전계통에서의 무효전력 보상은 계통의 안정도와 신뢰도를 증가시킨다. 특히, 선로가 길어질수록 그 효과는 증대될 수 있다. The TCR is connected to the power system several times to compensate the reactive power. The reason for compensating for reactive power is to keep the voltage within a certain range desired by the user. In addition, reactive power compensation in AC transmission systems to deliver more active power increases the stability and reliability of the system. In particular, the longer the track, the greater the effect.
SVC 시스템에는 설비를 보호할 수 있는 보호 요소가 존재하는데, 그 중 하나가 전류 차동 보호이다. 전류 차동 보호란 각기 다른 위치에 존재하는 전류 변류기 (Current Transformer: CT)를 통해 전류를 측정한 후, 그 두 전류의 차가 일정 범위를 벗어나게 되면, 그 두 CT 사이의 어느 지점에서 사고가 발생하였다고 판단하고 그 사고가 전력 계통에 파급되는 것을 막기 위해 시스템을 정지 시키는 보호 방식이다. SVC systems have a protective factor that protects the plant, one of which is current differential protection. Current differential protection measures the current through a current transformer (CT) located at different positions, and when the difference between the two currents deviates from a certain range, it is judged that an accident occurs at a point between the two CTs And the system is shut down to prevent the accident from spreading to the power grid.
한편, 효율적인 전력 배분 및 이상 유무를 사전에 감지하여 안전사고를 예방하기 위해서는 각종 데이터를 수집하고 이를 통해 전력공급 상태를 감시할 수 있는 감시장치 및 이들을 통합적으로 관리할 시스템이 필요하다.Meanwhile, in order to prevent a safety accident by efficiently detecting power distribution and abnormality, a monitoring device capable of collecting various data and monitoring the power supply status thereof, and a system for managing them integrally are needed.
규모가 큰 시설물 또는 공장일수록 수전(인입) 전력 및 부하 전력을 실시간으로 모니터링하여 부하전력관리 및 이상 상태 발생을 빠르게 감지하고, 전력 품질 분석 및 개별부하 감시를 통해 사고를 미연에 방지하기 위한 전력감시시스템이 요구된다. The larger the facility or the factory, the faster the load power management and abnormal condition occurrence is detected by monitoring the power (load) power and the load power in real time, and the power surveillance to prevent the accident through power quality analysis and individual load monitoring System is required.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 전력 생산 발전 계통부터 부하 설비에 이르는 전력 관련 모든 데이터를 수집하고, 다수의 측정 지점간 시간 동기화를 통해 효율적으로 사고를 방지할 수 있는 전력 품질 분석 방법 및 장치에 대한 것이다. The present invention is intended to solve the above problems. More particularly, the present invention relates to a power quality analysis method and apparatus capable of collecting all power-related data from a power generation power generation system to a load facility and effectively preventing an accident through time synchronization between a plurality of measurement points.
본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질을 분석하는 장치는, 전력 계통의 선로에 연결되어 전압 및 전류 파형을 취득하는 전력 입력부 상기 전압 및 전류 파형을 디지털 신호로 변환하고, 변환된 전력 신호를 미리 설정된 주기로 샘플링하고, 샘플링된 전력 데이터를 압축하는 연산부 및 압축된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for analyzing power quality according to an embodiment of the present invention includes a power input unit connected to a line of a power system to acquire a voltage and a current waveform, converts the voltage and current waveform into a digital signal, And a storage unit for storing the compressed data. The storage unit stores the compressed data.
본 발명에 따르면, 전력을 생산하는 발전 계통에서부터 전력 수용가 부하 설비에 이르는 모든 전력 계통의 전력 품질 데이터를 수집, 분석 및 기록할 수 있고, 시간 동기화를 통해 다수의 측정 지점의 전력 데이터를 동시에 분석할 수 있어 효율적으로 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to collect, analyze, and record power quality data of all power systems from a power generation system that generates electric power to a power receiver load facility, and simultaneously analyze power data of a plurality of measurement points through time synchronization So that it is possible to effectively prevent accidents.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시예를 따라 다수 지점 전력 데이터를 수집하고, 비교 분석하는 예시를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 실시예를 따라 전력 품질을 분석하는 과정을 설명하기 위한 도면1 is a diagram for explaining the configuration of a power quality analysis system according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram for explaining an example of collecting and comparing and analyzing multiple point power data according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram for explaining a process of analyzing power quality according to an embodiment of the present invention;
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다. 그리고 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. It is to be understood that the present invention is not limited to the description of the embodiments described below, and that various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
한편, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 부호로 표현된다. 그리고 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. And in the accompanying drawings, some of the elements may be exaggerated, omitted or schematically illustrated. It is intended to clearly illustrate the gist of the present invention by omitting unnecessary explanations not related to the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a configuration of a power quality analysis system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 무효 전력 보상 장치 (5)와 인접하여 설치될 수 있다. 그러나 예시에 불과하다. 즉, 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 무효 전력 보상 장치 (5)와 일체로 형성되어 전력 제어 시스템을 구성할 수 있으나, 단독으로 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 1, the power
본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 전원입력부 (10), 전류입력부 (20), 연산부 (30), 저장부 (60) 및 통신부 (70)를 포함할 수 있다. The power
나아가, 도 1에 도시된 것은 아니지만, 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 수집된 전력 데이터를 실시간으로 표시하거나, 분석 결과를 표시하기 위한 표시부를 더 구비할 수도 있다.Further, although not shown in FIG. 1, the power
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)의 전원입력부 (10)는 수전단 메인 전원 3상 또는 단상 전원을 수신하고, 전류 입력부(20)는 수전단 메인전류 3상 또는 단상 전류를 수신하는 역할을 수행할 수 있다. More specifically, the power input unit 10 of the power
저장부 (60)는 연산부 (30)에서 디지털 신호로 변환하여 압축된 전력 데이터를 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 나아가 통신부 (70)는 통신 모듈을 포함하여 저장된 전력 데이터를 외부에 전송하거나 설정과 관련된 데이터를 외부에서 수신하는 역할을 수행할 수 있다. The storage unit 60 may convert the digital signal into a digital signal and store the compressed power data in the operation unit 30. [ Further, the communication unit 70 may transmit the stored power data including the communication module to the outside, or may receive data related to the setting from the outside.
나아가 연산부 (30)는 전력 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 이용하여 전력 품질을 분석하는 역할을 수행할 수 있다. Furthermore, the calculating unit 30 may collect power data and analyze the power quality using the collected data.
보다 구체적으로 연산부 (30)는 입력된 전압 및 전류 크기 및 지속성, 주파수, 유효 전력량, 무효 전력량, 피상 전력량, 역률, 고조파 왜곡 (THD) 및 각 차수별 전압, 전류, Sub/Inter, 위상각 변위 및 전압과 전류의 파형, 전력선 플리커 등 전력과 관련된 데이터를 수집할 수 있다. 나아가 전력 품질 분석 장치 (100)에 온도 센서가 포함된 경우, 설정에 따라 해당 시점의 온도 데이터도 수집할 수 있다. More specifically, the calculation unit 30 calculates the voltage and current magnitudes and durations of the input voltage and current, the duration, the frequency, the effective power amount, the reactive power amount, the apparent power amount, the power factor, the harmonic distortion (THD) You can collect data related to power such as voltage and current waveforms, power line flicker, and so on. Furthermore, when the power
나아가 연산부 (30)는 수집된 전력 데이터를 분석하여 통계 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어 연산부 (30)는 수전단, 송전단, 사용단 각각에 대해 특정 기간동안 시간당 유효 전력량, 시간당 무효 전력량, 시간당 피상 전력량 등에 대한 통계 데이터를 생성할 수 있다. Further, the calculation unit 30 can analyze the collected power data to generate statistical information. For example, the operation unit 30 can generate statistical data on the power consumption, the reactive power per hour, the power consumption per hour, and the like for a specific period with respect to each of the receiving end, the transmitting end, and the using end.
나아가 연산부 (30)는 수집된 전력 데이터 및 통계 데이터를 이용하여 입력된 전압 또는 전류가 국제 표준 또는 사용자가 설정한 범위의 전력 품질을 유지하고 있는지 확인하고, 전력 품질의 편차가 임계 값을 넘어서면 사용자에게 알람을 제공하거나, 사용단으로 인입되는 전력을 차단하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. Further, using the collected power data and statistical data, the calculating unit 30 checks whether the input voltage or current maintains the power quality of the international standard or the range set by the user. If the deviation of the power quality exceeds the threshold value It is possible to provide an alarm to the user, or to generate a control signal for shutting off the incoming power to the use terminal.
예를 들어 연산부는 IEC6100-4-30에서 요구하는 기준 이상으로 3상 전원 및 3상 전류를 1주기에 1024회 샘플링하여 전압, 전류, 고조파, 무효 전력, 유효 전력 및 피상 전력을 포함하는 전력량, 역률, 위상각 변위, 파형 및 플리커를 연산할 수 있으며, 연산된 데이터를 저장하고, 전력 사용량의 최대값, 최저값, 평균값을 연산하도록 제어할 수 있다. For example, the operation unit samples the 3-phase power and three-phase currents more than 1024 times in one cycle, which exceeds the standard required by IEC6100-4-30, and calculates the amount of power including voltage, current, harmonics, reactive power, The power factor, the phase angular displacement, the waveform and the flicker can be calculated, the calculated data can be stored, and the maximum value, the minimum value and the average value of the power consumption can be controlled.
나아가 본 발명의 실시예를 따르는 연산부는 인입된 모든 전원 및 전류 데이터를 기록하기 때문에 폴트 레코더와 같은 임계치나 트리거 등을 설정할 필요가 없으며, 어떤 사고 데이터도 누락시키지 않는 효과가 있다. Further, since the operation unit according to the embodiment of the present invention records all the power supply and current data that are input, it is not necessary to set a threshold value or a trigger such as a fault recorder, and does not omit any accident data.
특히 본 발명의 실시예를 따르는 연산부 (30)는 이격된 위치에 설치된 다수의 전력 품질 분석 장치(100)와 데이터 교환을 위하여 장치 내부의 로컬 시간이 아니라 GPS 기반 시간으로 시간 데이터를 설정하여 동기화할 수 있으며, 전력 데이터와 매칭할 수 있다. 예를 들어 전력 품질 분석 장치 (100)에 GPS 수신 모듈을 포함하고 있는 경우, 연산부 (100)는 GPS 시간 데이터를 확인하여, 미리 설정된 주기로 시간 데이터를 설정할 수 있다. In particular, the operation unit 30 according to the embodiment of the present invention sets and synchronizes time data with GPS-based time rather than local time within the device in order to exchange data with a plurality of power
이와 같이 다수의 측정 지점의 시간을 GPS 기준으로 동기화하면, 수전점이 서로 다른 경우에도 시간 데이터를 기준으로 각 측정 지점의 전력 데이터 상호간 비교가 가능하다. 따라서 특정 수요지에서 문제가 발생한 경우 문제의 시발점을 파악하기가 용이한 효과가 있다. When the time of the plurality of measurement points is synchronized with the GPS standard, the power data of each measurement point can be compared with each other based on the time data even when the water receiving points are different from each other. Therefore, it is easy to grasp the starting point of a problem when a problem occurs at a specific demand site.
나아가 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치(100)의 연산부 (30)는 전력 데이터를 압축하여 저장부 (60)에 저장할 수 있다. Further, the operation unit 30 of the power
보다 구체적으로, 연산부는 전압 (R, S, T, N) 4 채널로 전압 데이터가 수신되며, 전류 (R, S, T, N) 4 채널로 전류 데이터가 수신되어 총 8채널의 전력 데이터가 수신되게 되는데, 연산부 (30)는 이를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호 샘플링을 처리하고, 이를 1/1000 비율로 압축하여 저장부 (60)에 저장할 수 있다. More specifically, the operation unit receives voltage data in four channels of voltage (R, S, T, N) and receives current data in four channels of current (R, S, T, N) The arithmetic unit 30 converts the digital signal into a digital signal, processes the digital signal, compresses the digital signal at a rate of 1/1000, and stores the compressed signal in the storage unit 60.
예를 들어 연산부(30)가 전력 데이터를 1 사이클에 16비트의 샘플링을 1,024번 (1,024 sample/cycle) 처리하는 경우, 초당 7,864,320 비트의 메모리 용량이 요구되며, 일간 679,477,248,000 비트의 메모리 용량이 요구될 것이다. 6개월 동안에는 14.1 테라 바이트의 메모리 용량이 요구될 것이다. 그러나 본 발명의 실시예를 따르면 1/1000 비율로 수집된 데이터를 압축할 수 있어 6개월 전체 전력 데이터를 저장하는데 4~9 기가 바이트의 용량만 요구되는 효과가 있다. For example, in the case where the operation unit 30 processes the power data by sampling 16 bits at 1,024 times (1,024 samples / cycle) per cycle, a memory capacity of 7,864,320 bits per second is required and a memory capacity of 679,477,248,000 bits is required per day will be. In the six months, 14.1 terabytes of memory will be required. However, according to the embodiment of the present invention, it is possible to compress data collected at a 1/1000 ratio, so that a capacity of 4 to 9 gigabytes is required to store six months of full power data.
이와 같이 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 데이터 압축 모듈을 포함하기 때문에 6개월 이상의 장기 데이터 전체를 기록할 수 있다. 이에 따르면 전력과 관련된 데이터의 모든 파라미터가 기록되기 때문에 종래 폴트 리코더 (fault recorder)와 같이 임계치를 입력하거나 트리거를 설정할 필요가 없으며, 어떠한 데이터도 누락되지 않아 모든 사고의 원인을 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다. As described above, the power
도 2는 본 발명의 실시예를 따라 다수 지점 전력 데이터를 수집하고, 비교 분석하는 예시를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for illustrating an example of collecting and comparing and analyzing multiple point power data according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 격지의 지점에 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (210, 220, 230)가 설치될 수 있다. As shown in FIG. 2, power
각 지점의 전력 품질 분석 장치 (210, 220, 230)은 전술한 바와 같이 전압 데이터 및 전류 데이터 전체를 압축하여 저장할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치는 수집된 전력 데이터에서 특정 파라미터 또는 임계값 범위 내의 데이터만 저장하는 것이 아니라 6개월 이상의 기간동안 전체 전력 데이터를 샘플링하여 저장할 수 있다. The power
나아가 각각의 전력 품질 분석 장치 (210, 220, 230)는 GPS 시간을 기준으로 전력 데이터에 대한시간 동기화를 처리하기 때문에 시간 데이터를 기준으로 각각의 전력 데이터에 대한 비교가 가능하다. Further, since each of the
전력 사고의 원인 분석을 위해서는 분산 측정 지점의 시간 동기화, 연속된 데이터의 수집, 특정 파라미터가 아닌 전체 전력 데이터의 저장, 높은 샘플링 비율이 요구된다. 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치는 상기 요구사항을 모두 만족하고 있어 사고 원인을 규명하고, 사고를 예측하여 방지할 수 있다. To analyze the cause of power accident, time synchronization of distributed measurement points, collection of continuous data, storage of total power data instead of specific parameters, and high sampling rate are required. The power quality analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention satisfies all of the above requirements, so that the cause of the accident can be identified, and the accident can be predicted and prevented.
도 3은 본 발명의 실시예를 따라 전력 품질을 분석하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a process of analyzing power quality according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치는 단계 310에서 수전단 메인 전원 3상 또는 단상 전원을 수신하고, 전류 입력부(20)는 수전단 메인전류 3상 또는 단상 전류를 수신할 수 있다. The power quality analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention receives the power-receiving-end main power source 3 or the single-phase power source at step 310 and the
나아가 단계 320에서 전력 품질 분석 장치는 수신된 전압, 전류를 디지털 신호로 변환하고, GPS기준의 시간 데이터를 추가할 수 있다. . 예를 들어 전력 품질 분석 장치에 GPS 수신 모듈을 포함하고 있는 경우, GPS 시간 데이터를 확인하여, 미리 설정된 주기로 시간 데이터를 설정하고 수집된 전력 데이터와 매칭할 수 있다. Further, in step 320, the power quality analysis device may convert the received voltage, current into a digital signal and add time data of the GPS reference. . For example, when the power quality analyzing apparatus includes a GPS receiving module, the GPS time data can be checked, time data can be set in a predetermined cycle, and the collected data can be matched with the collected power data.
이를 통해 전력 품질 분서 장치는 전압 및 전류 크기 및 지속성, 주파수, 유효 전력량, 무효 전력량, 피상 전력량, 역률, 고조파 왜곡 (THD) 및 각 차수별 전압, 전류, Sub/Inter, 위상각 변위 및 전압과 전류의 파형, 전력선 플리커 등 전력과 관련된 데이터를 수집할 수 있다. 나아가 설정에 따라 해당 시점의 온도 데이터도 수집할 수 있다. Through this, the power quality analyzer can measure voltage and current size and sustainability, frequency, active power, reactive power, apparent power, power factor, harmonic distortion (THD) And the power-line flicker. Furthermore, the temperature data at the point of time can be collected according to the setting.
단계 330에서 전력 품질 분석 장치는 수집된 전력 데이터를 분석하여 통계 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어 수전단, 송전단, 사용단 각각에 대해 특정 기간동안 시간당 유효 전력량, 시간당 무효 전력량, 시간당 피상 전력량 등에 대한 통계 데이터를 생성할 수 있다. In step 330, the power quality analysis apparatus may analyze the collected power data to generate statistical information. For example, it is possible to generate statistical data on the power front end, the power transmission end, and the use end for each of a specific period of time, an active power amount per hour, a reactive power amount per hour, an apparent power amount per hour,
단계 340에서 전력 품질 분석 장치는 수집된 전력 데이터 및 통계 데이터를 이용하여 입력된 전압 또는 전류가 국제 표준 또는 사용자가 설정한 범위의 전력 품질을 유지하고 있는지 확인하고, 전력 품질의 편차가 임계 값을 넘어서면 사용자에게 알람을 제공하거나, 사용단으로 인입되는 전력을 차단하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. In step 340, the power quality analysis device uses the collected power data and statistical data to verify that the input voltage or current maintains the power quality of the international standard or user-specified range, and if the power quality deviation is below the threshold The user may be provided with an alarm, or a control signal may be generated to shut off the incoming power to the use terminal.
이후 단계 350에서 전력 품질 분석 장치는 데이터를 압축하여 저장할 수 있다. Thereafter, in step 350, the power quality analyzing apparatus can compress and store the data.
보다 구체적으로, 단계 310에서 전압 (R, S, T, N) 4 채널로 전압 데이터가 수신되며, 전류 (R, S, T, N) 4 채널로 전류 데이터가 수신되는 경우, 단계 320에서 총 8채널의 전력 데이터가 수집되게 되는데, 단계 350에서 디지털 신호 샘플링을 처리하고, 이를 1/1000 비율로 압축하여 저장부에 저장할 수 있다. More specifically, if voltage data is received at four channels of voltage (R, S, T, N) at step 310 and current data is received at four channels of current (R, S, T, N) Eight channels of power data are collected. In step 350, the digital signal sampling is processed, compressed at a rate of 1/1000, and stored in the storage unit.
예를 들어 전력 데이터를 1 사이클에 16비트의 샘플링을 1,024번 (1,024 sample/cycle)처리하는 경우, 본 발명의 실시예를 따르면 1/1000 비율로 수집된 데이터를 압축할 수 있어 6개월 전체 전력 데이터를 저장하는데 4~9 기가 바이트의 용량만 소요될 수 있다. For example, according to the embodiment of the present invention, when the 16-bit sampling of power data is performed in 1,024 times (1,024 samples / cycle) in one cycle, data collected at 1/1000 ratio can be compressed, It can take anywhere from 4 to 9 gigabytes to store the data.
이와 같이 본 발명의 실시예를 따르는 전력 품질 분석 장치 (100)는 데이터 압축 모듈을 포함하기 때문에 6개월 이상의 장기 데이터 전체를 기록할 수 있다. 이에 따르면 전력과 관련된 데이터의 모든 파라미터가 기록되기 때문에 종래 폴트 리코더 (fault recorder)와 같이 임계치를 입력하거나 트리거를 설정할 필요가 없으며, 어떠한 데이터도 누락되지 않아 모든 사고의 원인을 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다. As described above, the power
본 명세서와 도면에 게시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are intended to be illustrative only and not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (3)
전력 계통 선로에 연결되어 전압 및 전류 파형을 취득하는 전력 입력부;
상기 전압 및 전류 파형을 디지털 신호로 변환하고, 변환된 전력 데이터를 미리 설정된 주기로 샘플링하며, 데이터 압축 모듈을 통해 샘플링된 전력 데이터를 압축하는 연산부;
압축된 전력 데이터를 저장하는 저장부; 및
다수의 이격된 위치에 설치된 다수의 전력품질 분석장치들에서 개별적으로 GPS 정보를 수신하여 GPS 시간 동기를 수행하도록 설치되는 GPS 수신 모듈;을 포함하며
상기 연산부는,
상기 데이터 압축 모듈을 통해 샘플링된 전력 데이터 전체를 1 사이클에 16비트의 샘플링을 1,024번 (1,024 sample/cycle)처리하여, 1/1000 비율로 수집된 데이터를 압축하는 것에 의해 6개월 전체 전력 데이터를 저장하는데 4~9 기가 바이트의 용량으로 압축하여 저장하는 것에 의해, 폴트리코더를 포함하는 임계치를 입력하거나 트리거를 설정하지 않도록 하면서도 데이터가 누락되지 않아 전체 사고의 원인을 파악할 수 있도록 하고,
상기 GPS 수신 모듈의 GPS 시간 데이터를 상기 전력 데이터에 미리 설정된 주기로 매칭하는 것에 의해, 다수의 전력 품질 분석 장치들 사이에서 별도의 시동기 신호의 전송 없이 계통 선로의 다수의 이격된 위치에 설치된 다수의 전력품질 분석장치의 다수 측정 지점에서의 시간을 GPS 기반 시간으로 동기화하여, 수전점이 서로 다른 경우에도 시간 데이터를 기준으로 각 측정 지점의 전력 데이터 상호간 비교가 가능하게 하여, 특정 수요지에서 문제가 발생한 경우 문제의 시발점을 정확하게 파악하게 하며,
상기 전력 데이터의 전력 품질과 국제 표준 또는 사용자가 설정한 범위의 전력 품질의 편차가 임계값을 초과하는 경우, 사용자에게 알람을 제공하거나, 사용단으로 인입되는 전력을 차단하고,
상기 전력 입력부는 3상 메인 전원 신호, 3상 메인 전력 신호를 입력받으며,
상기 연산부는, 상기 전원 신호 및 상기 전력 신호를 1주기에 16비트로 1024회 샘플링하고, 고조파, 무효 전력, 유효 전력 및 피상 전력을 포함하는 전력량, 역률, 위상각 변위, 파형 및 플리커를 연산하는 것을 특징으로 하는 전력 품질 분석 장치.A power quality analyzer comprising:
A power input unit connected to the power system line to acquire voltage and current waveforms;
An operation unit for converting the voltage and current waveform into a digital signal, sampling the converted power data at a predetermined cycle, and compressing the sampled power data through the data compression module;
A storage unit for storing compressed power data; And
And a GPS receiving module installed to receive GPS information individually and perform GPS time synchronization in a plurality of power quality analysis devices installed in a plurality of spaced apart locations
The operation unit,
The entire power data sampled through the data compression module is subjected to sampling of 16 bits at 1,024 times (1,024 samples / cycle) in one cycle, and data collected at a rate of 1/1000 is compressed, By compressing and storing the data at a capacity of 4 to 9 gigabytes in order to store the data, the threshold value including the fault recorder is input or the trigger is not set, but the data is not missed,
By matching the GPS time data of the GPS receiving module with the power data at a predetermined cycle, a plurality of power quality analyzers installed at a plurality of spaced apart positions of the grid lines without transmitting a separate starter signal among the plurality of power quality analyzers The time at multiple measurement points of the quality analysis apparatus is synchronized with the GPS-based time, so that even when the water receiving points are different, the power data of each measurement point can be compared with each other based on the time data, And the like,
When the deviation of the power quality of the power data and the power quality of the international standard or the range set by the user exceeds the threshold value, the alarm is provided to the user, the power supplied to the use end is cut off,
The power input unit receives a three-phase main power signal and a three-phase main power signal,
The operation unit samples the power supply signal and the power signal by 1024 times in 16 bits in one cycle and calculates a power amount, a power factor, a phase angle displacement, a waveform and a flicker including harmonics, reactive power, active power and apparent power Characterized by a power quality analysis device.
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