KR101887348B1 - Accurate power measuring method for power delivery system - Google Patents

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KR101887348B1
KR101887348B1 KR1020170029236A KR20170029236A KR101887348B1 KR 101887348 B1 KR101887348 B1 KR 101887348B1 KR 1020170029236 A KR1020170029236 A KR 1020170029236A KR 20170029236 A KR20170029236 A KR 20170029236A KR 101887348 B1 KR101887348 B1 KR 101887348B1
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송기홍
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Abstract

The present invention relates to a method of increasing the measurement accuracy in measurement of voltage, current, and power of a booth bar using a single-pole connection type power measuring apparatus and, more particularly to a circuit for increasing the accuracy of a power factor indicating the efficiency of an active power, a method thereof, and increasing the measurement accuracy of a single-pole connection type power state measuring apparatus including a magnetic shielding material for shielding a magnetic field generated from a current flowing in an adjacent booth bar. The single-pole connection type power measuring apparatus is an apparatus for measuring the power state of each phase of R phase, S phase, T phase and N phase of an AC power source supplied through a booth bar′s main line or branch line in an industrial distribution board and measuring the power of the booth bar using a single-pole connection type sensor capable of indicating the state of the supplied AC power source. Among sensors used to specify the current in a conventional single-pole connection type power measuring apparatus, a hall effect sensor is vulnerable to the influence of a magnetic field introduced from the outside, and the measurement accuracy is changed according to the number of adjacent circuits. Accordingly, an object of the present invention is to reduce the influence of current by adding a filter.

Description

단일극 연결형 전력계측장치와 전력계측장치의 통신 방법 {Accurate power measuring method for power delivery system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a communication method of a single pole connection type power measuring apparatus and a power measuring apparatus,

본 발명은 단일극 연결형 전력 계측장치를 이용한 부스바의 전압, 전류, 전력의 계측에 있어서 계측 정확도를 개선하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 유효 전력의 효율을 나타내는 역률의 정확도 개선 회로 및 방법, 인접 부스바로 흐르는 전류로부터 발생되는 자기장을 차단하는 자기장 차단물질 등을 포함한 단일극 연결형 전력상태 계측장치의 계측 정확도를 개선하는 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a method for improving measurement accuracy in measurement of voltage, current, and power of a busbar using a single-pole connection type power measuring apparatus, and more particularly to a circuit and method for improving power factor accuracy, And a magnetic field shielding material for shielding a magnetic field generated from a current flowing in the adjacent booth. The present invention is characterized in that the measurement accuracy of a single pole connection type power state measuring apparatus is improved.

전압 및 전류를 계측하기 위한 전력 계측장치는 일반적으로 일체형으로 구성되어 부스바의 전류 위상에 따른 구성순서에 따라 다양하게 제조되어야 한다. 본 발명의 선행 특허인 단일극 연결형 전력 계측 장치는 부스바를 통해 공급되는 교류 전원의 개별 위상별로 전력 상태를 계측하고 공급되는 교류 전원의 상태를 표시할 수 있는 단일극 연결형 센서를 이용하여 상별 전력 상태를 계측하는 장치를 말한다. The power measuring device for measuring the voltage and the current is generally constituted as one body and must be manufactured variously according to the configuration order according to the current phase of the bus bar. The prior art single-pole connection type power measuring apparatus of the present invention measures a power state by each individual phase of an AC power supplied through a bus bar and uses a single-pole connection type sensor capable of displaying the state of the supplied AC power, .

본 발명의 배경이 되는 선행기술들을 살펴보면, 일본특허공보 JP05885209호에는 고주파회로나 전지에서의 전력을 간단하고도 작은 구성으로 측정할 수 있는 여러 가지 박막 센서형의 전력계측장치를 제공한다. 본 전력계측장치는 부하전류가 흐르는 일차 도체에 대해서 평행이 되도록 배치된 자성막과, 상기 자성막에 소자 전류를 공급하는 입출력 단자를 구비한 급전부와, 상기 자성 막의 자화방향으로 평행 또는 수직 혹은 경사의 직류 자계를 인가시키는 바이어스 자계 인가부와, 상기 소자 전류의 방향에서의 상기 자성 막의 단부 간의 전압을 검출하는 검출부를 구비하고, 이러한 전력계측장치는 소자 전류의 방향에서의 상기 자성막의 단부간의 직류전압 성분만이 검출되는 기술이 공개되어 있으며,Prior art to be a background of the present invention is disclosed in Japanese Patent Publication No. JP05885209, which provides various thin film sensor type power measuring devices capable of measuring electric power in a high frequency circuit or a battery in a simple and small configuration. The power measuring apparatus includes a power supply unit having a magnetic film disposed parallel to a primary conductor through which a load current flows, an input / output terminal for supplying a device current to the magnetic film, A bias magnetic field applying unit for applying a direct current magnetic field of an oblique direction and a detecting unit for detecting a voltage between an end portion of the magnetic film in the direction of the device current, A DC voltage component between the DC voltage and the DC voltage is detected,

또한, 국내공개특허 10-2012-0047975호에는 정부(正否) 방향의 판정이 가능하고, 신뢰성이 높은 자계 검출을 가능하게 한다. 자계 센서는, 강자성 박막(3)과, 상기 강자성 박막에 소자 전류를 공급하는 입출력 단자를 구비한 급전부(5A, 5B)와, 상기 소자 전류의 방향에 직교하는 방향에 있어서의 상기 강자성 박막(단부간)의 전압을 검출하는 검출부(5C, 5D)를 구비하고, 상기 강자성 박막은, 상기 소자 전류의 방향에 대하여 대칭으로 되도록 형성하여 전력을 계측하는 방법에 게시되어 있으며, 국내공개특허 제10-2017-0008584호에는 소규모의 전력계통에서 저압계측기를 사용하여 정확한 전력정보를 산출할 수 있는 전력계측시스템으로서, 전력계측시스템은, 배전선로로부터 전류 및 제로크로스 포인트를 측정하여 검출하고, 상기 전류 및 제로크로스 포인트로부터 상기 배전선로의 전류정보를 생성하여 출력하는 제1계측기; 및 상기 배전선로의 전압과 상기 제1계측기에서 출력된 상기 전류정보에 따라 상기 배전선로의 전력정보를 산출하는 제2계측기를 포함하는 전력계측방법이 공개되어 있다. 그러나, 홀센서를 이용한 전력계측방법은 역률을 보상하는 방법이 없을 뿐만 아니라, 인근 부스바의 자기장으로 영향을 없애지 못하는 문제점이 있었으며, 이러한 종래의 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 센서 주변에 분포하는 자기장의 세기를 읽어 전류의 세기를 계산하는 홀 효과 센서를 이용하는 데, 이는 센서의 크기가 작아 전류 계측장치를 소형으로 만들기가 용이하고 다른 센서에 비해 가격이 저렴하다는 데 그 특징이 있다. 홀 효과 센서는 상기한 바와 같은 장점이 있으나 외부로부터 유입되는 자기장의 영향에 취약하여 복수개의 회로로 구성되는 분전반 내에서는 회로의 수에 따라 정확도가 달라지는 문제가 있었다.In addition, in the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0047975, it is possible to determine the direction (positive or negative direction), and it is possible to detect the magnetic field with high reliability. The magnetic field sensor includes a ferromagnetic thin film (3), feeding parts (5A, 5B) provided with input / output terminals for supplying device current to the ferromagnetic thin film, and ferromagnetic thin films (5C, 5D) for detecting the voltage of the ferroelectric thin film, and the ferromagnetic film is formed so as to be symmetrical with respect to the direction of the device current to measure the power. -2017-0008584 discloses a power measuring system capable of calculating accurate power information by using a low-voltage meter in a small power system. The power measuring system measures and detects a current and a zero cross point from a power distribution line, And a first meter for generating and outputting current information from the zero cross point to the power distribution line; And a second meter for calculating power information of the distribution line according to the voltage of the distribution line and the current information output from the first meter. However, there is a problem in that the power measurement method using the Hall sensor does not have a method of compensating the power factor, and the influence of the magnetic field of the neighboring bus bar can not be eliminated. In order to solve such a conventional problem, The hall effect sensor is used to calculate the intensity of the current by reading the intensity of the magnetic field. This is because it is easy to make the current measuring device small because of its small size, and its price is lower than other sensors. The Hall effect sensor has the above-described advantages, but is susceptible to influence of a magnetic field introduced from the outside, and thus the accuracy is varied according to the number of circuits in a distribution board composed of a plurality of circuits.

일본특허공보 JP05885209호Japanese Patent Publication No. JP05885209 국내공개특허 제10-2017-0008584호Korean Patent Publication No. 10-2017-0008584 국내공개특허 10-2012-0047975호Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0047975

본 발명의 해결하려는 과제는 단일극 연결형 전력 계측장치를 이용한 부스바의 전압, 전류, 전력의 계측에 있어서 계측 정확도를 개선하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 유효 전력의 효율을 나타내는 역률의 정확도 개선 회로 및 방법, 인접 부스바로 흐르는 전류로부터 발생되는 자기장을 차단하는 자기장 차단물질 등을 포함한 단일극 연결형 전력상태 계측장치의 계측 정확도를 개선하는 데 있다.The present invention relates to a method for improving measurement accuracy in measurement of voltage, current, and power of a busbar using a single pole connection type power measuring apparatus, and more particularly, to a method of improving the accuracy of a power factor indicating effective power efficiency Circuit and method, and a magnetic shielding material blocking the magnetic field generated from the current flowing in the adjacent booth.

상기 문제점을 해결하기 위하여 단일극 연결형 전력 계측 장치의 주 측정부 및 부 측정부 내 노이즈 제거용 필터 회로의 코일 및 인덕턴스 성분에 의해 발생하는 역율의 오차를 개선하기 위한 보상회로를 포함하고, 센서부 주위의 부스바와 센서부에 자기장 차단 물질을 둘러싸는 방법으로 인접 부스바로 흐르는 전류로부터 발생되는 자기장의 유입을 차단하는 방법 등을 포함한 단일극 연결형 전력상태 계측장치의 계측 정확도를 개선하고자 한다.And a compensation circuit for improving the power factor error caused by the coil and the inductance component of the noise removing filter circuit in the main measuring part and the sub-measuring part of the single pole connection type power measuring device to solve the above problems, And a method of shielding the magnetic field generated from the current flowing in the adjacent booths by surrounding the magnetic field shielding material around the bus bar and the sensor portion to improve the measurement accuracy of the single pole connection type power state measuring device.

본 발명에 따르면, 전압 및 전류 측정부에 위상 보상회로를 포함하여 노이즈의 영향에 의해 전압, 전류의 순시치에 오차가 발생하는 현상을 개선할 수 있으며, 자기장 차단물질을 센서부에 적용함으로써 복수개의 회로로 부터 유입되는 자기장의 영향을 차단하여 전류의 정확도를 개선하는 효과가 있다. According to the present invention, a phase compensation circuit is included in a voltage and current measuring unit to improve errors in the instantaneous value of voltage and current due to the influence of noise. By applying the magnetic shielding material to the sensor unit, The effect of the magnetic field introduced from the two circuits is cut off, thereby improving the accuracy of the current.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 센서를 이용한 산업용 분전반의 전력 상태 계측 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 상태 계측 장치의 주측정부를 설명하기 위한 블록도이다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 상태 계측 장치의 부측정부를 설명하기 위한 블록도이다
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측 장치를 이용한 차단기별 전력 상태를 파악하기 위한 구성도이다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치의 주 측정 모듈과 부 측정 모듈의 블록도이다
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치 내 자기장 차단물질의 적용 예와 복수개의 회로가 있는 경우에 대한 적용 예이다
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치 내 역률 오차 개선을 위한 보상 회로 적용 구성도이다
도 8는 상태표시부와 복수개의 단일극 연결형 전력계측장치와의 직렬통신을 하는 데 있어서, 데이터 오류없이 효율적으로 전력 상태 데이터를 수신하기 위한 흐름도이다
1 is a view illustrating a power status measuring apparatus of an industrial distribution board using a single pole connection type sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining a main side of a power status measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
3 is a block diagram illustrating a sub-measurement unit of the power status measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
FIG. 4 is a diagram for explaining a power state of each circuit breaker using a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
5 is a block diagram of a main measurement module and a sub measurement module of a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
6 is an application example of a magnetic shielding material in a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and an application example in which a plurality of circuits are present
7 is a diagram illustrating a configuration of applying a compensation circuit for improving power factor error in a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
8 is a flowchart for efficiently receiving power status data without data error in serial communication between the status display unit and a plurality of single pole connection type power measuring apparatuses

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concept of the term appropriately in order to describe its own invention in the best way. The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Further, it is to be understood that, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible.

본 발명에서는 센서 주변에 분포하는 자기장의 세기를 읽어 전류를 세기를 계산하는 홀 효과 센서를 이용하는 데, 이는 센서의 크기가 작아 전류 계측장치를 소형으로 만들기가 용이하고 다른 센서에 비해 가격이 저렴하다는 데 그 특징이 있다. 홀 효과 센서는 상기한 바와 같은 장점이 있으나 외부로부터 유입되는 자기장의 영향에 취약하여 복수개의 회로로 구성되는 분전반 내에서는 회로의 수에 따라 정확도가 달라지는 문제가 있었다.In the present invention, a Hall effect sensor is used to calculate the current intensity by reading the intensity of the magnetic field distributed around the sensor. This is because it is easy to make the current measuring device small because of its small size, It has its characteristics. The Hall effect sensor has the above-described advantages, but is susceptible to influence of a magnetic field introduced from the outside, and thus the accuracy is varied according to the number of circuits in a distribution board composed of a plurality of circuits.

또한 홀 효과 센서를 거쳐 측정부(201)의 입력신호인 전류 신호와 전압 신호는 1V미만의 매우 약한 전압으로서 미약한 외부 잡음에 의해서도 정확한 신호의 계측에 영향을 초래하므로 일반적으로 노이즈 제거용 필터 회로를 적용하여 외부 잡음에 의한 신호 변동분을 제거한다. 하지만 이러한 필터 회로는 코일이나 커패시턴스 성분으로 구성되어 유효전력의 효율을 나타내는 역율의 계산에 큰 영향을 미친다. 따라서 역률의 정확도를 향상시키므로서 전력 계측장치의 정확도를 높이기 위해서는 필터 회로에 의해 만들어진 역률 오차를 보상하기 위한 보상회로를 포함하므로서 역률의 오차를 보상한다. Since the current signal and the voltage signal, which are input signals to the measuring unit 201 via the Hall effect sensor, are very weak voltages of less than 1 V and affect the measurement of the accurate signal even by a weak external noise, To remove signal variations due to external noise. However, such a filter circuit is constituted by a coil or a capacitance component and greatly influences the calculation of the power factor indicating the efficiency of the effective power. Therefore, in order to improve the accuracy of the power factor, it is necessary to compensate the power factor error by including a compensation circuit to compensate the power factor error produced by the filter circuit in order to improve the accuracy of the power measuring device.

본 발명을 설명하기 전에 도1내지 도3을 참조하여 부스바의 전력을 계측하는 종래의 방법을 살펴보면, 3상 4선식의 산업용 분전반을 통해 공급되는 교류 전원은 R상, S상, T상 및 N상의 위상을 가지는 교류 성분으로 구분될 수 있으며, 이러한 산업용 분전반은 각 위상에 대응되는 접속 단자를 구비한다. 일반적으로 단일극 연결형 센서를 이용한 산업용 분전반의 전력 상태 계측 장치는 3상 4선식의 교류 전원의 개별 위상별로 전력 상태를 측정하며, 개별 위상별로 측정된 전력 상태를 측정부간의 통신을 이용하여 전달하고 일괄적으로 전력 상태를 표시하며, 단일극 연결형 센서를 이용한 산업용 분전반의 전력 상태 계측 장치는 주측정부(10), 부측정부(20) 및 상태표시부(30)를 포함하고, 주측정부(10) 및 부측정부(20)는 부스바의 교류전류의 위상별(Phase1, Phase2, Phase3, Phase4)로 각각 대응되며, 주측정부(10)와 부측정부(20) 사이에는 버스라인(Bus-Line)을 통해 통신을 하며, 상태표시부(30)는 주측정부(10)와 통신하여 주측정부(10) 및 부측정부(20)에서 측정된 전류 및 전압의 값과 이들로 부터 계산된 유효전력, 피상전력, 무효전력 등의 값 및 데이터를 송수신하고 이들을 표시하며, 구체적으로, 주측정부(10)는 3상 4선식의 산업용 분전반에 있어서 부스바의 주선 또는 지선을 통해 공급되는 교류 전원의 R상, S상, T상 및 N상 중 어느 하나의 위상에 대한 전류 및 전압을 측정한다. 여기서, 주측정부(10)의 구체적 구성을 설명하며, 주측정부(10)는 위상 선택부(11),부스바 연결 단자(12), 차단기 연결 단자(13), 측정부(14), 버스 통신부(15) 및 제어부(16), 시리얼 통신부(17)를 포함하고,상기 위상 선택부(11)는 교류 전원의 R상, S상, T상 및 N상 중 어느 하나의 위상을 기설정된 값 또는 사용자의 입력에 따라 선택하며, 부스바 연결 단자(12)는 부스바의 주선 또는 지선에 접속되기 위한 도전성의 단자로 이루어지며, 차단기 연결 단자(13)는 부스바 연결 단자(12)와 전기적으로 연결되되 외부 차단기와의 접속을 위한 단자이다. 측정부(14)는 부스바 연결 단자(12) 및 차단기 연결 단자(13)에 접속되어 위상선택부(11)에서 선택된 위상의 전류 및 전압을 측정한다. 버스 통신부(15)는 부측정부(20)로부터 버스라인(Bus-Line)을 통해 제공되는 부측정부(20)에서 측정된 교류전원의 R상, S상, T상 및 N상의 각각의 위상에서의 전류 및 전압, 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값을 수신 받는다. 제어부(16)는 측정부(14)로부터 측정된 값을 디지털 신호로 변환하며, 전압 및 전류를 이용하여 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값을 계산한다. 여기서, 제어부(16)는 상기 기능을 수행하기 위한 아날로그-디지털 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(16)는, 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값이 기설정된 임계값 미만의 경우에 위상 선택부에서 선택된 위상에 대한 전력 이상 신호를 생성할 수 있으며, 이에 따라 R상, S상, T상 및 N상의 개별 위상에 관한 전력 이상 유무를 알 수 있다. 또한, 제어부(16)는, 측정부(14)로부터 측정된 전류 및 전압의 값과 이들로부터 계산된 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값 및 부측정부(20)에서 측정된 교류 전원의 R상, S상, T상 및 N상의 각각의 위상에서의 전류 및 전압, 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값 및 전력 이상 신호에 기초하여 부스바를 통해 공급되는 모든 위상에 대한 교류 전원의 전력 상태 정보를 생성할 수 있다. 시리얼 통신부(17)는 교류 전원의 전력 상태 정보를 상태표시부(30)로 전송한다. 시리얼 통신부(17)는 RS-485 통신에 따라 상태표시부(30)와의 통신하며, RS-485 통신은 RS 232, RS 422의 확장 버전으로, 홈 네트워크를 지원하는 일종의 시리얼 통신 프로토콜 표준 규격이다. RS-485 통신은 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있으며, 반이중 방식과 전 이중 통신 방식을 모두 지원한다. 한편, 부측정부(20)는 주측정부(10)와 데이터 송수신 경로를 제공하는 버스라인을 통해 연결되며, 주측정부(10)가 측정하는 위상 이외의 R상, S상, T상 및 N상 중 하나의 위상에 대한 전류 및 전압을 측정한다. 여기서, 부측정부(20)는 위상 선택부(21),부스바 연결 단자(22), 차단기 연결 단자(23), 측정부(24), 버스 통신부(25) 및 제어부(26)를 포함한다. 위상 선택부(21)는 교류 전원의 R상, S상, T상 및 N상 중 어느 하나의 위상을 기설정된 값 또는 사용자의 입력에 따라 선택한다. 부스바 연결 단자(22)는 부스바의 주선 또는 지선에 접속되기 위한 도전성의 단자로 이루어 진다. 차단기 연결 단자(23)는 부스바 연결 단자(22)와 전기적으로 연결되되 외부 차단기와의 접속을 위한 단자이다. 측정부(24)는 부스바 연결 단자(22) 및 차단기 연결 단자(23)에 접속되어 위상 선택부(21)에서 선택된 위상의 전류 및 전압을 측정한다. 버스 통신부(25)는 위상 선택부에서 선택된 위상의 전류 및 전압에 관한 값을 버스라인을 통해 송수신한다. 제어부(26)는 측정부(24)로부터 측정된 값을 디지털 신호로 변환하며, 전압 및 전류를 이용하여 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값을 계산한다. 여기서, 제어부(26)는 상기 기능을 수행하기 위한 아날로그-디지털 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(26)는, 피상전력, 유효전력 및 무효전력의 값이 기설정된 임계값 미만의 경우에 위상 선택부에서 선택된 위상에 대한 전력 이상 신호를 생성할 수 있으며, 이에 따라 R상, S상, T상 및 N상의 개별 위상에 관한 전력 이상 유무를 알 수 있다. 한편, 주측정부(10) 및 부측정부(20)는 R상, S상, T상 및 N상에 각각 대응되도록 이루어질 수 있는데 이 때,복수개의 부측정부(20)가 구비될 수 있으며 각각 위상별로 대응될 수 있다. 주측정부(10)는 부측정부(20)에서 측정된 각각의 R상, S상, T상 및 N상들의 위상에 대한 전류 및 전압의 값을 제공받게 되며, 주측정부(10)에서 측정된 전류 및 전압의 값과 함께 R상, S상, T상 및 N상의 모든 위상에 대한 전류 및 전압의 값을 출력할 수 있다. 한편, 상태표시부(30)는 주측정부(10)로부터 각각의 R상, S상, T상 및 N상에서 측정된 전류, 전압과 각각의 위상별 피상전력, 유효전력, 무효전력, 전력 이상 신호 및 교류 전원의 전력 상태 정보를 제공받아 이들을 화면 또는 음성으로 표시한다. 여기서, 상태표시부(30)는 상기 기능을 수행하기 위한 통신수단, 제어수단 및 디스플레이 수단을 포함할 수 있다. 주측정부(10) 또는 부측정부(20)는 부스바의 각 분기에 상별(R, S, T, N상)로 부착할 수 있으며, 주측정부(10) 또는 부측정부(20)의 내부에는 각 분기의 각 상(R, S, T, N상)별 전류, 전압, 온도를 측정하는 센서모듈, A/D 컨버터, 통신을 통신모듈, 부스바가 위치하며 일체형으로 컴팩트하게 모듈화된다. 전력 상태 계측 장치는 주측정부 및 부측정부의 연결과 위상 선택을 달리하여 단상 2선, 3상 3선, 3상4선식의 어느 경우에 있어서도 설계변경 없이 적용이 가능하다는 장점이 있으며, 위상의 순서와 관계없이 이용할 수 있어 분전반의 부스바의 위상의 순서가 변경되어도 이에 무관하게 이용한다.Prior to describing the present invention, the conventional method of measuring the power of the busbar by referring to FIGS. 1 to 3 will be described. The AC power supplied through the three-phase four-wire industrial distribution board includes R, S, And an N-phase AC component, and the industrial distribution panel has connection terminals corresponding to the respective phases. In general, the power status measuring device of an industrial distribution board using a single pole connection type sensor measures the power state of each phase of the three-phase four-wire AC power source, and transmits the measured power state to each phase using communication between the measuring units The apparatus for measuring the power state of an industrial distribution board using a single pole connection type sensor includes a main side portion 10, a sub side portion 20 and a status display portion 30, and the main side portion 10, And the subsidiary measuring unit 20 correspond to the phases of the alternating currents of the bus bars (Phase 1, Phase 2, Phase 3 and Phase 4) And the status display unit 30 communicates with the main unit 10 to measure the values of the current and voltage measured by the main unit 10 and the sub measurement unit 20 and the active power, Apparent power, reactive power, etc., Specifically, the main control unit 10 is a control unit for controlling the operation of one of R-phase, S-phase, T-phase and N-phase of AC power supplied through the main line or branch line of the bus bar in the three- Measure current and voltage for phase. The main unit 10 includes a phase selection unit 11, a bus bar connection terminal 12, a breaker connection terminal 13, a measurement unit 14, a bus communication unit 12, The phase selector 11 selects one of the R phase, the S phase, the T phase, and the N phase of the AC power to a predetermined value or The bus bar connecting terminal 12 is made of a conductive terminal to be connected to a main line or a branch line of the bus bar and the breaker connecting terminal 13 is electrically connected to the bus bar connecting terminal 12 It is a terminal for connection with an external circuit breaker. The measuring unit 14 is connected to the bus bar connecting terminal 12 and the breaker connecting terminal 13 to measure the current and the voltage of the phase selected by the phase selecting unit 11. [ The bus communication unit 15 is connected to the sub-measurement unit 20 and the sub-measurement unit 20. The bus communication unit 15 receives the R phase, S phase, T phase, and N phase of the AC power measured by the sub-measurement unit 20 provided through the bus line from the sub- Current, voltage, apparent power, active power, and reactive power at the time of power-off. The control unit 16 converts the measured value from the measuring unit 14 into a digital signal, and calculates the values of the apparent power, the active power, and the reactive power using the voltage and the current. Here, the control unit 16 may include an analog-to-digital converter for performing the function. The control unit 16 may generate a power anomaly signal for the phase selected by the phase selection unit when the values of the apparent power, the active power, and the reactive power are less than a preset threshold value, Phase, T-phase, and N-phase. The control unit 16 also controls the values of the current and voltage measured from the measuring unit 14 and the values of the apparent power, the effective power and the reactive power calculated therefrom and the values of the R The power state of the AC power source for all the phases supplied through the bus bar based on the current and voltage, the apparent power, the values of the active power and the reactive power in the respective phases of the phases S, S, T and N, Information can be generated. The serial communication unit 17 transmits the power status information of the AC power source to the status display unit 30. The serial communication unit 17 communicates with the status display unit 30 according to RS-485 communication. The RS-485 communication is an extension version of RS 232 and RS 422, and is a kind of serial communication protocol standard supporting a home network. RS-485 communication allows all devices to transmit and receive data on the same line, and supports both half duplex and full duplex communication. The sub-measurement unit 20 is connected to the main unit 10 through a bus line that provides a data transmission / reception path. The sub-measurement unit 20 includes R, S, T, and N phases other than the phase measured by the main unit 10. [ Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > Here, the sub-measurement unit 20 includes a phase selection unit 21, a bus bar connection terminal 22, a breaker connection terminal 23, a measurement unit 24, a bus communication unit 25, and a control unit 26 . The phase selector 21 selects the phase of any one of the R phase, the S phase, the T phase, and the N phase of the AC power according to a preset value or a user's input. The bus bar connecting terminal 22 is made of a conductive terminal to be connected to a main line or a branch line of the bus bar. The breaker connection terminal 23 is electrically connected to the bus bar connection terminal 22 and is a terminal for connection with the external breaker. The measurement unit 24 is connected to the bus bar connection terminal 22 and the breaker connection terminal 23 to measure the current and voltage of the phase selected by the phase selection unit 21. [ The bus communication unit 25 transmits and receives values relating to the current and voltage of the phase selected by the phase selection unit via the bus line. The control unit 26 converts the measured value from the measuring unit 24 into a digital signal, and calculates the values of the apparent power, the active power, and the reactive power using the voltage and the current. Here, the control unit 26 may include an analog-to-digital converter for performing the function. The controller 26 may generate a power anomaly signal for the phase selected by the phase selection unit when the values of the apparent power, the active power, and the reactive power are less than a preset threshold value, Phase, T-phase, and N-phase. The main unit 10 and the sub-measurement unit 20 may correspond to R phase, S phase, T phase, and N phase, respectively. At this time, a plurality of sub-measurement units 20 may be provided. And can be corresponding to each phase. The main controller 10 is provided with the values of the current and voltage for the phases of the respective R phase, S phase, T phase, and N phases measured by the sub-measurement unit 20, The values of current and voltage for all phases of R phase, S phase, T phase and N phase can be output together with the values of current and voltage. On the other hand, the status display unit 30 displays the current, voltage and the apparent power for each phase, active power, reactive power, power abnormality signal and the like, measured on each of R phase, S phase, T phase and N phase from the main side unit 10 And receives the power status information of the AC power and displays them on a screen or a voice. Here, the status display unit 30 may include communication means for performing the function, control means, and display means. The main control unit 10 or the sub measurement unit 20 can be attached to each branch of the bus bar in different phases (R, S, T, N phases) Sensor modules, A / D converters, communication modules, and busbars for measuring the current, voltage, and temperature of each phase (R, S, T, and N phases) of each branch are compactly integrated into one unit. The power state measuring apparatus has an advantage in that it can be applied without changing the design in either of single-phase 2-wire, 3-phase 3-wire, and 3-phase 4-wire types by differentiating connection and phase selection between the main side and sub- Regardless of whether the order of the phases of the bus bars of the distribution boards is changed.

상기 언급한 문제들을 해결하기 위하여 본 발명의 장치를 도4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측 장치를 이용한 분전반 내 차단기별 전력 상태를 파악하는 전력상태 모니터링 시스템의 구성도로서 분전반 내 부스바와 차단기(105)사이 또는 차단기 출력단에 단일극 연결형 전력계측장치(101)를 각 상에 맞게 연결하고 차단기와 연결된 복수개의 단일극 연결형 전력계측장치(101)는 RS485통신(106)을 통해 상태표시부(100)에 전력상태 데이터를 저장하고 전류, 전압, 전력, 주파수, 역율 등 전력 상태를 화면에 표시한다. 단일극 연결형 전력계측장치(101)는 하나의 주측정모듈(103)과 복수개의 부측정모듈(104)로 구성된다. 예를들면, 3상4선 결선구조에서는 하나의 주측정모듈과 3개의 부측정모듈로 이루어지며, 단상에서는 하나의 주측정모듈과 하나의 부측정모듈로 구성된다. 또한, 이를 더 상세하게 설명하면, 부스바에 연결되어 전압,전류,전력을 측정하기 위한 다수개의 주 측정모듈, 다수개의 부 측정모듈, 다수개의 홀 센서; 상기 다수개의 주 측정모듈, 다수개의 부 측정모듈, 다수개의 홀 센서에서 측정된 값을 표시하는 상태표시부(100); 상기 주 측정모듈,부 측정모듈, 홀센서에서 측정된 값을 기준으로 부하를 제어하는 단일극 연결형 전력계측장치(101)로 구성된 전력계측정치에 있어서, 상기 주 측정모듈,부측정모듈,홀센서의 측정시 발생하는 역률값이 변하는 것을 방지하기 위한 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3상3선에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치이며, 또한, 상기 필터는 전류신호(-) 단자에는 저항;비드가 연결되고, 전류신호(+)단자에는 커패시터(401); 노이즈 필터회로(402); 비드가 연결되며,4, a power status monitoring system for monitoring the power status of each circuit breaker in a distribution board using a single pole connection type power measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A plurality of single pole connection type power measuring devices 101 connected to the breakers and connected to the single pole connection type power measurement device 101 between the busbars and the breaker 105 in the distribution board or the breaker output terminal are connected to the RS485 communication The power status data is stored in the status display unit 100 through the display unit 106 and the power status such as current, voltage, power, frequency, and power factor is displayed on the screen. The single pole connection type power measuring apparatus 101 is composed of one main measurement module 103 and a plurality of sub measurement modules 104. For example, in a three-phase, four-wire system, it consists of one main measurement module and three sub-measurement modules, each of which consists of one main measurement module and one sub measurement module. More specifically, the main measuring module is connected to the bus bar and includes a plurality of main measuring modules for measuring voltage, current, and power, a plurality of sub-measuring modules, a plurality of hall sensors, A plurality of main measurement modules, a plurality of sub-measurement modules, a status display unit 100 for displaying measured values from the plurality of hall sensors, A main measuring module, a sub measuring module, and a Hall sensor, wherein the main measuring module, the sub measuring module, and the Hall sensor are connected to each other, Further comprising a filter unit for preventing the power factor value generated during the measurement from being changed. The apparatus of claim 1, wherein the filter further comprises: The signal (-) terminal is connected to a resistor and the bead is connected to the negative (+) terminal, and the capacitor (401) is connected to the current signal (+) terminal. A noise filter circuit 402; The beads are connected,

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치의 주 측정 모듈과 부 측정 모듈의 블록도로서 주측정모듈과 부측정모듈의 가장 큰 차이는 전력상태 데이터 가공 및 통신을 위한 제어부(201)의 존재 유무가 된다. 주측정모듈의 제어부(201)는 각 부측정모듈에서 측정된 전력상태 데이터들을 모아 필요한 형태로 가공하여 상태표시부에서 요구할 경우 시리얼 통신부(202)를 통해 전력상태 데이터를 전달하게 된다.5 is a block diagram of a main measurement module and a sub measurement module of the single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The main difference between the main measurement module and the sub measurement module is that a control unit (201). The control unit 201 of the main measurement module collects the power status data measured by each sub-measurement module and processes the required power status data to transmit the power status data through the serial communication unit 202 when requested by the status display unit.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치 내 자기장 차단물질의 적용 예와 복수개의 회로가 있는 경우에 대한 적용 예로서, 기존의 단일극 연결형 전력계측장치의 센서부(301)와 달리 센서부주위에 외부로부터 유입되는 자기장을 차단하기 위한 자기장 차단물질(302)을 포함한 형태를 가지고 있으며, 단일극 연결형 전력계측장치가 복수개의 회로에 설치될 경우 자기장차단물질을 포함한 센서부(303)가 필요하게 된다.FIG. 6 is an application example of a magnetic field shielding material in a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and a case where there are a plurality of circuits, , And a magnetic shielding material (302) for shielding a magnetic field flowing from the outside from the outside of the sensor main body, unlike the single pole connection type power measuring device, and the sensor part including the magnetic shielding material 303 are required.

도7는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일극 연결형 전력 계측장치 내 역률 오차 개선을 위한 보상 회로 적용 구성도로서, 양극의 전류신호가 나오는 센서 출력단에 DC옵셋 성분을 제거하기 위한 커패시턴스(401)소자에서 발생하는 역률 오차 성분을 보상하면서 고주파 노이즈 성분을 제거할 수 있는 노이즈 필터 회로(402)를 포함한다. 7 is a configuration diagram of a compensation circuit applied to improve the power factor error in a single pole connection type power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 7, a capacitance 401 for removing a DC offset component is connected to a sensor output terminal, And a noise filter circuit 402 for removing a high frequency noise component while compensating for a power factor error component generated in the device.

도8은 상태표시부와 복수개의 단일극 연결형 전력계측장치와의 직렬통신을 하는 데 있어서, 데이터 오류없이 최대한 빠른 시간에 전체 전력계측장치로부터 전력 상태 데이터를 수신하기 위한 흐름도를 나타낸다. 전력계측장치의 계측방법을 더 상세하게 설명하면, 상태표시부(100)에서 단일극 연결형 전력계측장치(101)의 통신 방법에 있어서, 초기 데이터를 설정하는 단계; 상태표시부(100)에서 단일극 연결형 전력계측장치(101)로 상기 데이터를 요청하는 단계; 미리 설정된 구간별 대기 시간까지 대기하는 단계; 상기 데이터를 확인하여 미수신이나 부분수신이 있으면, 현재구간이 최대구간이며, 데이터 수신오류로 처리하는 단계; 상기 데이터를 확인하여 수신이 확인되면, 데이터를 수신하여 가공하고 종료하는 단계로 구성되며, 상태표시부(100)와 전력계측장치(101)간 직렬 통신을 위한 최대 대기 시간을 설정한 다음 최대 대기 시간이전에 통신이 완료하면 다음 전력계측장치와 직렬 통신을 수행하고 최대대기 시간내에 통신을 완료하지 못하면 데이터 수신 오류처리 후 다음 전력계측장치와 통신을 수행하며, 데이터 수신 오류처리된 전력계측장치는 마지막 전력계측장치와의 통신을 완료한 후 다시 통신을 수행하게 된다. 최대대기 시간은 RS485통신에서 처리가능한 데이터 속도와 처리해야 할 데이터 수를 고려하여 자동으로 설정되며, 최대대기시간을 회로에 연결된 전력계측장치의 수(최대 구간)로 나누게 되면 구간별 대기시간이 구해지며, 단상 구조의 부스바를 통한 전류 및 전압 상태를 계측하는 데 있어서 역률오차를 개선하여 유효 전력량의 정확도를 향상시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치 내에 있는 주 측정 모듈; 상기 주 측정부 내에서 입력 신호의 DC 옵셋값을 제거하고, 고주파 및 노이즈 성분 제거를 위한 필터 회로에 의해 발생되는 전류신호의 위상오차를 보상하기 위한 보정 회로를 포함하여 역률 오차를 개선한 단일극 연결형 전력상태 계측장치; 상기 노이즈 필터 회로에 의한 위상 오차를 개선하기 위하여 포함된 보정 회로에 의해 발생되는 위상 천이 양을 보상하기 위하여 소프트웨어적으로 시간지연 양을 조절하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3상3선에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시키며, 분전반 내 부스바의 주선 및 지선을 통해 흐르는 교류전원의 3상3선 및 3상4선 등 결선구조에 따른 전류 및 전압 상태를 계측하는 데 있어서 동일하게 설계된 인쇄회로기판을 이용하고, 소프트웨어상에서만 결선구조를 구분함으로써 제작 비용을 점감하는 효과를 가진 단일극 연결형 전력상태 계측장치; 상기 소프트웨어상으로만 결선 구조를 구분하고 상전압 및 선간 접압을 계산하며, 실측치와 샘플링을 통한 계측치간의 오차 보정을 위한 보정 함수의 적용이 용이한 구조를 가진 단일극 연결형 전력상태 계측장치; 상기 결선 구조별 하드웨어 구성의 차이에 따른 전압 계측 오차를 미연에 방지하여 계측의 정확도를 개선하는 단일극 연결형 전력상태 계측장치; 상기 동일하게 설계된 인쇄회로 기판을 가진 3상3선과 3상4선용 부측정부를 이용하여 상기 R상, 상기 S상, 상기 T상 및 상기 N상 등 위상을 구별하는 데 있어서 특정 저항을 사용하는 부측정부로 구성되며, 분전반 내에 위치한 복수개의 부스바 중에서 계측하고자 하는 부스바를 통해 흐르는 전류외에 인접한 복수개의 부스바를 통해 흐르는 전류의 영향을 차단하여 보다 정확하게 전류를 계측할 수 있도록 홀 효과 센서와 센서 주변의 부스바 일부를 둘러싸는 자기장 차단물질을 설치한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지며, 상기 측정부로부터 측정된 전류, 전압, 온도, 주파수, 역률 등 전력상태값을 저장하는 데 있어서 장기적으로 저장하고 데이터 보안에도 우수할 뿐 아니라, 전원 차단시에 누적 전력 상태를 보존할 수 있도록 설계된 단일극 연결형 전력계측장치를 가지며, 상기 측정부에서 부스바에 걸리는 전압을 측정하는 데 있어서, 안정적으로 전압을 측정함과 동시에 서지성 외부 노이즈 신호에 대한 내성을 강화하기 위하여 Melf저항을 포함한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지며, 상태표시부와 복수개의 단일극 연결형 전력계측장치와의 직렬통신을 하는 데 있어서, 데이터 오류없이 최대한 빠른 시간에 전체 전력계측장치로부터 전력 상태 데이터를 수신하는 알고리즘을 적용한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지는 것을 특징으로 하는 3상3선에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 것이다.8 is a flowchart for receiving power status data from the total power measuring apparatus as soon as possible without data error in serial communication between the status display unit and a plurality of single pole connection type power measuring apparatuses. More specifically, the method of measuring the power measuring apparatus includes: setting initial data in a communication method of the single pole connection type power measuring apparatus 101 in the status display unit 100; Requesting the data from the status display unit (100) to the single pole connection type power measuring apparatus (101); Waiting until a preset waiting time for each section; If the data is not received and there is no reception or partial reception, the current interval is the maximum interval, and processing is performed as a data reception error; And a step of receiving and processing the data when the data is confirmed and confirming the reception, and setting a maximum waiting time for serial communication between the status display unit 100 and the power measuring apparatus 101, When communication is completed, serial communication with the next power measuring apparatus is performed. If communication is not completed within the maximum waiting time, communication with the next power measuring apparatus is performed after data receiving error processing. After completion of the communication with the power measuring apparatus, communication is performed again. The maximum waiting time is automatically set considering the data rate that can be processed by RS485 communication and the number of data to be processed. When the maximum waiting time is divided by the number of power measuring devices connected to the circuit (maximum interval) A main measurement module in a single pole connection type power state measuring apparatus which improves power factor error in measuring a current and voltage state through a single-phase bus bar, thereby improving the accuracy of the effective power amount; And a correction circuit for removing a DC offset value of an input signal in the main measuring unit and compensating for a phase error of a current signal generated by a filter circuit for removing high frequency and noise components, Connected-type power status measuring device; Further comprising a function of adjusting a time delay amount by software in order to compensate for the amount of phase shift caused by the correction circuit included in order to improve the phase error caused by the noise filter circuit. And 3-phase 3-phase 4-wire of AC power that flows through the main and branch lines of the busbar in the distribution board. A single pole connection type power state measuring device having an effect of reducing a manufacturing cost by using a printed circuit board and dividing the wiring structure only in software; A single pole connection type power state measuring device having a structure that distinguishes the wiring structure only from the software, calculates the phase voltage and line-to-line contact pressure, and easily applies a correction function for correcting errors between measured values and measured values through sampling; A single pole connection type power state measuring device for improving the accuracy of measurement by preventing a voltage measurement error according to a difference in hardware configuration according to the wiring structure; The phase of the R phase, the S phase, the T phase, and the N phase using the sub-measuring unit for three-phase three-wire and three-phase four-wire having the same designed printed circuit board, A plurality of bus bars disposed in the distribution board and configured to detect a current flowing through the plurality of bus bars adjacent to the bus bar and to measure the current more accurately, A single pole connection type power measuring device provided with a magnetic shielding material surrounding a part of a bus bar and storing power state values such as current, voltage, temperature, frequency and power factor measured from the measuring part, It is not only excellent in security, but also has a single pole connection type designed to preserve the accumulated power state when the power is cut off. In order to measure the voltage applied to the booth bar by the measuring unit and to measure the voltage stably and to strengthen the immunity against the external noise signal of surge current, a single pole connection type power measuring device And a plurality of single-pole connection-type power measuring apparatuses connected in series, the single-pole connection-type power measuring apparatus applying an algorithm for receiving power state data from the total power measuring apparatus as soon as possible without data error And the accuracy of the line-to-line voltage measurement on the three-phase three-wire line is improved.

RS-485 통신의 경우 데이터 오류없이 정확한 통신을 수행하기 위해서는 직렬 통신이 구현되어야 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 상태표시부와 전력계측장치간 직렬 통신을 위한 최대 대기 시간을 설정한 다음 최대 대기 시간이전에 통신이 완료하면 다음 전력계측장치와 직렬 통신을 수행하고 최대대기 시간내에 통신을 완료하지 못하면 데이터 수신 오류처리 후 다음 전력계측장치와 통신을 수행한다. 데이터 수신 오류처리된 전력계측장치는 마지막 전력계측장치와의 통신을 완료한 후 다시 통신을 수행하게 된다. 최대대기 시간은 RS485통신에서 처리가능한 데이터 속도와 처리해야 할 데이터 수를 고려하여 자동으로 설정되며, 최대대기시간을 회로에 연결된 전력계측장치의 수(최대 구간)로 나누게 되면 구간별 대기시간이 구해진다.In case of RS-485 communication, serial communication must be implemented in order to perform accurate communication without data error. To this end, in the present invention, a maximum waiting time for serial communication between the status display unit and the power measuring apparatus is set, and when the communication is completed before the maximum waiting time, serial communication with the next power measuring apparatus is performed and communication is completed within the maximum waiting time If it fails, it performs communication with the next power measuring device after data reception error processing. The data reception error-processed power measurement device performs communication again after completing communication with the last power measurement device. The maximum waiting time is automatically set considering the data rate that can be processed by RS485 communication and the number of data to be processed. If the maximum waiting time is divided by the number of power measuring devices connected to the circuit (maximum interval) It becomes.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.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 will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

10 주측정부
11 위상 선택부, 12 부스바 연결단자, 13 차단기 연결단자,
14 측정부, 15 버스통신부, 16 제어부, 17 시리얼 통신부
20 부측정부
21 위상 선택부, 22 부스바 연결단자, 23 차단기 연결단자,
24 측정부, 25 버스통신부, 26 제어부
30 상태표시부
100 상태표시부 101 단일극 연결형 전력계측장치
102 부스바 103 주측정모듈
104 부측정모듈 105 차단기
201 제어부 202 시리얼통신부
203 버스통신부 204 측정부
205 센서부 206 부스바 연결부단자
207 차단기 연결단자 301-303 센서부
401 커패시터 402 노이즈 필터회로
10-state government
11 phase selection part, 12 bus bar connection terminal, 13 breaker connection terminal,
14 measurement unit, 15 bus communication unit, 16 control unit, 17 serial communication unit
20 parts measuring part
21 phase selection part, 22 bus bar connection terminal, 23 breaker connection terminal,
24 measuring unit, 25 bus communication unit, 26 control unit
30 status indicator
100 status display 101 Single pole connection type power meter
102 Booth bar 103 Main measuring module
104 parts measuring module 105 breaker
201 control unit 202 serial communication unit
203 bus communication section 204 measuring section
205 Sensor Unit 206 Busbar Connection Terminal
207 Circuit breaker connection terminal 301-303 Sensor section
401 Capacitor 402 Noise Filter Circuit

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 부스바(102)에 연결되어 전압,전류,전력을 측정하기 위한 다수개의 주 측정모듈, 다수개의 부 측정모듈, 다수개의 홀 센서; 상기 다수개의 주 측정모듈, 상기 다수개의 부 측정모듈, 상기 다수개의 홀 센서에서 측정된 값을 표시하는 상태표시부(100); 상기 주 측정모듈, 상기 부 측정모듈, 상기 홀센서에서 측정된 값을 기준으로 부하를 제어하는 3상3선방식의 전력계통에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치(101)에 있어서,

상기 주 측정모듈,상기 부측정모듈,상기 홀센서의 측정시 발생하는 역률값이 변하는 것을 방지하기 위한 필터부 및
상기 부스바(102)에 흐르는 교류전원의 결선구조에 따른 전압,전류,전력을 측정하기 위해 소프트웨어상으로 결선구조를 구분하고 실측치와 샘플링을 통한 계측치간의 오차 보정을 위한 보정 함수가 적용된 제어부(201)를 더 포함하고,

상기 필터부는,
상기 필터부의 전류신호(-) 단자에는 저항; 비드가 연결되고, 상기 필터부의 전류신호(+)단자에는 커패시터(401); 노이즈 필터회로(402); 비드가 연결되는 것을 특징으로 하고,
상기 노이즈 필터회로(402)는,
입력 신호의 DC 옵셋값, 고주파 및 노이즈 성분을 제거하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어부(201)는,
보상회로에 의해 발생되는 위상 천이 양을 보상하기 위하여 소프트웨어적으로 시간지연 양을 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하고,
상기 노이즈 필터회로(402)에 의해 발생되는 전류신호의 위상오차를 보상하기 위한 보상회로를 더 포함하고,
상기 계측된 실측치와 샘플링을 통한 계측치간의 오차를 보정하며, 3상3선용 부 측정모듈을 이용하여 R상, S상 및 T상 등 위상을 구분하기 위하여 저항을 사용하는 부 측정모듈로 구성되고,
분전반 내에 위치한 복수개의 부스바 중에서 계측하고자 하는 부스바를 통해 흐르는 전류외에 인접한 복수개의 부스바를 통해 흐르는 전류의 영향을 차단하여 보다 정확하게 전류를 계측할 수 있도록 홀 효과 센서와 센서 주변의 부스바 일부를 둘러싸는 자기장 차단물질을 설치한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지며,
상기 주 측정모듈 및 상기 부 측정모듈로부터 측정된 전류, 전압, 온도, 주파수, 역률 등 전력상태값을 저장하고 데이터 보안 및 전원 차단시에 누적 전력 상태를 보존할 수 있도록 설계된 단일극 연결형 전력계측장치를 가지고,
상기 주 측정모듈 및 상기 부 측정모듈에서 상기 부스바(102)에 걸리는 전압을 측정하는 데 있어서, 안정적으로 전압을 측정함과 동시에 서지성 외부 노이즈 신호에 대한 내성을 강화하기 위한 저항을 포함한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지며,
상태표시부와 복수개의 단일극 연결형 전력계측장치와의 직렬통신을 하는 데 있어서, 데이터 오류없이 최대한 빠른 시간에 전체 전력계측장치로부터 전력 상태 데이터를 수신하는 알고리즘을 적용한 단일극 연결형 전력계측장치를 가지는 것을 특징으로 하는 3상3선방식의 전력계통에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치의 상태표시부(100)에서 단일극 연결형 전력계측장치(101)의 통신 방법에 있어서,
초기 데이터를 설정하는 단계;
상태표시부(100)에서 단일극 연결형 전력계측장치(101)로 상기 데이터를 요청하는 단계;
미리 설정된 구간별 최대 대기 시간까지 대기하는 단계;
상기 데이터를 확인하여 미수신이나 부분수신이 있으면, 현재구간이 최대구간이며, 데이터 수신오류로 처리하는 단계;
상기 데이터를 확인하여 수신이 확인되면, 데이터를 수신하여 가공하고 종료하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하고
상기 구간별 최대 대기 시간은 RS485통신에서 처리가능한 데이터 속도와 처리해야 할 데이터 수를 고려하여 자동으로 설정되는 최대대기 시간을 회로에 연결된 전력계측장치의 수(최대 구간)로 나누어 구해지는 것을 특징으로 하는 3상3선방식의 전력계통에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치(101)의 통신 방법
A plurality of main measurement modules connected to the bus bar 102 for measuring voltage, current and electric power, a plurality of sub-measurement modules, a plurality of Hall sensors; A plurality of main measurement modules, the plurality of sub-measurement modules, a status display unit 100 for displaying measured values from the plurality of hall sensors, A single pole connection type power state measuring device which improves the accuracy of line voltage measurement in a three-phase three-wire system power system in which the load is controlled based on the values measured by the main measuring module, the sub-measuring module and the hall sensor 101)

A filter unit for preventing the power factor value generated at the time of measurement of the main measurement module, the sub measurement module,
A control unit 201 for discriminating the wiring structure in software and measuring the voltage, current, and electric power according to the wiring structure of the AC power flowing through the bus bar 102 and applying a correction function for correcting the error between the measured value and the measured value through sampling ) and a further comprising,

The filter unit includes:
(-) terminal of the filter unit; A capacitor 401 is connected to the current signal (+) terminal of the filter unit; A noise filter circuit 402; Characterized in that beads are connected,
The noise filter circuit (402)
Wherein a DC offset value, a high frequency, and a noise component of the input signal are removed,
The control unit (201)
Characterized in that it is possible to adjust the amount of time delay in software to compensate for the amount of phase shift caused by the compensation circuit,
Further comprising a compensation circuit for compensating for a phase error of the current signal generated by the noise filter circuit (402)
And a sub-measurement module using a resistance to distinguish phases such as R phase, S phase, and T phase using the sub-measurement module for three-phase three-line , corrects the error between the measured measured value and the measured value through sampling,
A Hall effect sensor and a part of the bus bar around the sensor are surrounded to prevent the influence of the current flowing through the plurality of bus bars adjacent to the bus bar other than the current flowing through the bus bar to be measured from among a plurality of bus bars positioned in the distribution board, Has a single-pole connection type power measuring device equipped with a magnetic shielding material,
A single pole connection type power measuring device designed to store power state values such as current, voltage, temperature, frequency, and power factor measured from the main measurement module and the sub measurement module and to preserve accumulated power state during data security and power shutdown Lt; / RTI &
Wherein the main and sub measurement modules measure a voltage applied to the bus bar 102. The main measurement module and the sub measurement module measure a voltage applied to the bus bar 102 , Connected type power measuring device,
There is a single pole connection type power measuring apparatus which applies an algorithm for receiving power state data from the total power measuring apparatus as soon as possible without data error in serial communication between the status display unit and a plurality of single pole connection type power measuring apparatuses A connection method of a single pole connection type power measuring apparatus (101) in a state display (100) of a single pole connection type power state measuring apparatus which improves the accuracy of line voltage measurement in a three phase three wire system power system,
Setting initial data;
Requesting the data from the status display unit (100) to the single pole connection type power measuring apparatus (101);
Waiting until a preset maximum waiting time for each section;
If the data is not received and there is no reception or partial reception, the current interval is the maximum interval, and processing is performed as a data reception error;
And confirming the data and confirming the reception, receiving, processing, and terminating the data
The maximum waiting time per section is obtained by dividing the maximum waiting time automatically set in consideration of the data rate that can be processed by the RS485 communication and the number of data to be processed by the number of power measuring apparatuses connected to the circuit (maximum section) A communication method of a single-pole connection type power state measuring apparatus 101 that improves the accuracy of measurement of a line voltage in a three-phase three-wire system power system
청구항3에 있어서,
상태표시부(100)와 전력계측장치(101)간 직렬 통신을 위한 최대 대기 시간을 설정한 다음 최대 대기 시간이전에 통신이 완료하면 다음 전력계측장치와 직렬 통신을 수행하고 최대대기 시간내에 통신을 완료하지 못하면 데이터 수신 오류처리 후 다음 전력계측장치와 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 3상3선방식의 전력계통에서의 선간전압 측정의 정확도를 개선시킨 단일극 연결형 전력상태 계측장치(101)의 통신 방법
The method of claim 3,
After setting the maximum waiting time for the serial communication between the status display unit 100 and the power measuring apparatus 101, if the communication is completed before the maximum waiting time, serial communication with the next power measuring apparatus is performed and communication is completed within the maximum waiting time And the communication with the next power measuring apparatus is performed after the data reception error process is performed, the communication of the single pole connection type power status measuring apparatus 101 improving the accuracy of the measurement of the line voltage in the power system of the three- Way
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