KR101904662B1

KR101904662B1 - 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법

Info

Publication number: KR101904662B1
Application number: KR1020170073261A
Authority: KR
Inventors: 류정수; 정재천; 진영선; 양정옥; 이형민; 김택용
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2018-10-04
Also published as: WO2018230804A1

Abstract

본 발명은 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템은, 상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시키는 DCU 상포트 통신칩이 구비되는 DCU(Data Concentration Unit); 및 상기 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상기 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시키는 전력량계 상포트 통신칩이 구비되는 전력량계;를 포함하고, 상기 DCU는 상기 응답신호를 이용하여 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별한다.

Description

배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법{ADVANCED METERING INFRASTRUCTURE TO BE ABLE TODISTINGUISHING PHASE OF POWER LINE, METHOD FOR DISTINGUISHING PHASE OF POWER LINE AND MANAGING STEALING POWER USING THE SAME}

본 발명은 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전력량계와 DCU에 양자간에 상호 대응하는 상정보를 판별 가능하게 하는 상포트 통신칩을 적용하여 수용가측에 연결되어 있는 변압기의 상이 어떤 상인지를 확인함으로써, 배전선로의 부하 불평형 및 전력 손실을 개선하고, 도전 관리를 가능하게 하기 위한, 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법에 관한 것이다.

전력의 송전 및 배전은 대체로 3상의 전력선을 통해 이루어진다. 그리고 변압기에서 고객으로 전력을 송전하기 위해서는 배전계통에서 변압기의 2차측에서 3상(즉, A, B, C상)의 전력선 중 어느 하나의 상 또는 3상의 전력선이 고객의 인입선(service wire)에 분기, 연장 등의 방법으로 복잡하게 연결된다.

이와 같이 전력선의 복잡한 연결은 고객이 접속된 전송선과 그 전송선에서 취득된 데이터(전력량, 고객정보)가 어느 상을 통해 취득되는지를 구별하기 곤란하므로 상 판별이 더욱 어렵다.

이는 배전용 변압기의 특정 상에 고객의 부하가 편중될 수 있기 때문에 배전선로의 부하 불평형을 유발할 수 있다. 이러한 배전선로의 부하 불평형은 변압기 과부하와 효율저하, 유지비용 증가, 중성선 불평형 전류 증가, 중성선 발열, 도전에 대한 대처 어려움 등 다양한 문제를 발생시킬 수 있다.

종래에 배전선로의 상 판별과 관련된 기술은 한국공개특허 제2014-0012300호와 한국등록특허 제1,321,020호를 통해 제안된 바 있다.

먼저, 한국공개특허 제2014-0012300호는 고조파를 이용한 지중 인입선 판별 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 데이터집중장치(DCU)에서 특정 상의 배전선로를 통해, 예를 들면 특정 고조파로 상 판별 신호를 전송하고, 해당 상에 연결된 단말장치(전력량계)로부터 응답신호 및 단말장치 고유번호를 회신받아 고객과 배전선로의 상을 일대일로 매칭함으로써, 해당 고객에 연결된 배전선로의 상을 판별하는 기술에 대해 개시되어 있다.

하지만, 한국공개특허 제2014-0012300호는 신호의 전송 및 회신 과정에서 특정 상에서 다른 상으로 신호가 유기되거나, 상호 간섭에 의해 신호 특성이 훼손되거나, 중성선을 통해 신호가 섞여 반송될 수 있으며, 노이즈나 신호의 세기가 전송 과정에서 약해지는 등의 이유로 인해, 실제 현장 적용시 상 판별의 정확도가 떨어질 수 있다.

다음으로, 한국등록특허 제1,321,020호는 전력선 통신 경로를 이용한 배전선로 상 판별 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 전력선 통신 네트워크 관리 시스템으로부터 전력선 통신 경로 정보를 전달받아, 고객들을 그룹화한 후, 그룹별로 상 판별 신호를 전송하고 응답을 수신하는 과정을 반복하여, 통계적으로 배전용 변압기에서 각 고객까지 연결되는 배전선로의 상을 판별하는 기술에 대해 개시되어 있다.

그러나, 한국등록특허 제1,321,020호는 전력선 통신 네트워크 관리 시스템에 기록된 고객만 가능하다는 점, 그 기록의 정확성이 높지 않다는 점, 신호의 전송과 수신을 반복하여 확률적으로 상 판별을 진행함으로써 실제 현실과 다른 결과가 나올 수 있으며, 실시간으로 측정이 불가능하다는 점, 나아가 이 시스템을 운용하기 위해 별도의 추가적인 장치가 필요하다는 점 등의 한계가 있다.

아울러, 종래에는 도전이 확인되면 그 근원을 추적하기 위해 특정 변압기에 연결된 모든 전송선과 고객을 점검해야 하기 때문에 대처에 시간과 비용이 많이 소요되었다.

따라서, 종래에는 실시간으로 정확하게 배전선로의 상 판별을 가능하게 할 수 있는 방안이 제안될 필요가 있다.

한국공개특허공보 제10-2014-0012300호 한국등록특허공보 제10-1321020호 (2013.10.16 등록)

본 발명의 목적은 전력량계와 DCU에 양자간에 상호 대응하는 상정보를 판별 가능하게 하는 상포트 통신칩을 적용하여 수용가측에 연결되어 있는 변압기의 상이 어떤 상인지를 확인함으로써, 배전선로의 부하 불평형 및 전력 손실을 개선하고, 도전 관리를 가능하게 하기 위한, 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템, 이를 이용한 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템은, 상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시키는 DCU 상포트 통신칩이 구비되는 DCU(Data Concentration Unit); 및 상기 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상기 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시키는 전력량계 상포트 통신칩이 구비되는 전력량계;를 포함하고, 상기 DCU는 상기 응답신호를 이용하여 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별하며, 상기 DCU는 상기 상정보 식별신호를 상별로 동시에 전송하고, 상기 DCU 상포트 통신칩 및 상기 전력량계 상포트 통신칩은, 서로 대응 가능한 해당 상의 배전선로를 통해 직접 연결되는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 DCU에 의해 확인된 각 상의 전력부하 정보를 전달받아 배전선로의 부하 불평형 상태를 확인하는 AMI 서버;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 DCU로부터 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들에 대해, 전력사용량의 합인 '표시_전력 총사용량'과 실제 전력부하량의 합인 '실제_전력 총사용량'을 계산하여 비교함으로써 도전 발생을 확인하는 AMI 서버;를 더 포함할 수 있다.

상기 DCU 상포트 통신칩은, 상기 상정보 식별신호를 발생하기 위한 상정보 식별신호 발생부; 상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 전송된 상기 응답신호를 확인하여 상기 전력량계에서 전력 사용중인 상을 판별하기 위한 응답신호 확인부; 및 상기 상정보 식별신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로 송신하고, 상기 응답신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 수신하기 위한 DCU 통신부;를 포함할 수 있다.

상기 전력량계 상포트 통신칩은, 상기 상정보 식별신호의 상정보를 확인하여 현재 전력 사용중인 상에 대응되는 상정보가 해당되는지를 확인하기 위한 상정보 식별신호 확인부; 상기 상정보 식별신호 확인부의 확인 결과에 따라, 상기 응답신호를 발생시키기 위한 응답신호 발생부; 및 상기 상정보 식별신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 수신하고, 상기 응답신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩로 송신하기 위한 전력량계 통신부;를 포함할 수 있다.

상기 응답신호 발생부는, 단상 전력량계의 경우에, 상기 상정보 식별신호에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용 정보가 포함된 상기 응답신호를 발생시킬 수 있다.

상기 응답신호 발생부는, 3상 전력량계의 경우에, 현재 전력 사용중인 상정보에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함된 상기 응답신호를 발생시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법은, DCU가 상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시켜 전력량계로 전송하는 단계; 상기 전력량계가 상기 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상기 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시켜 상기 DCU로 전송하는 단계; 및 상기 DCU가 상기 응답신호를 이용하여 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별하는 단계;를 포함하고, 상기 DCU는 상기 상정보 식별신호를 상별로 동시에 전송하고, 상기 DCU에 구비된 DCU 상포트 통신칩과 상기 전력량계에 구비된 전력량계 상포트 통신칩은, 서로 대응 가능한 해당 상의 배전선로를 통해 직접 연결되는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, AMI 서버가 상기 DCU에 의해 확인된 각 상의 전력부하 정보를 전달받아 배전선로의 부하 불평형 상태를 확인하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, AMI 서버가 상기 DCU로부터 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들의 전력 사용량의 합인 표시_전력 총사용량을 계산하는 단계; 상기 AMI 서버가 각 상별로 해당하는 고객들의 실제 전력부하량의 합인 실제_전력 총사용량을 확인하는 단계; 및 상기 AMI 서버가 상기 표시_전력 총사용량과 상기 실제_전력 총사용량을 비교하여 도전이 발생하는지를 확인하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 응답신호는, 단상 전력량계의 경우에, 상기 상정보 식별신호에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용 정보가 포함될 수 있다.

상기 응답신호는, 3상 전력량계의 경우에, 현재 전력 사용중인 상정보에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함될 수 있다.

본 발명은 전력량계와 DCU에 양자간에 상호 대응하는 상정보를 판별 가능하게 하는 상포트 통신칩을 적용하여 수용가측에 연결되어 있는 변압기의 상이 어떤 상인지를 확인함으로써, 배전선로의 부하 불평형 및 전력 손실을 개선하고, 도전 관리를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 실시간으로 정확하게 배전선로의 상 구분이 가능하여 각 상의 전력부하를 실시간을 파악하고, 배전선로의 부하 불평형 문제, 변압기 과부하 및 효율저하 문제를 정확하고, 신속하게 대처할 수 있고, 배전선로 운영유지비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 상의 실제 전력부하와 표시 전력부하를 파악할 수 있게 되어 도전에 대한 관리비용과 시간이 1/3으로 절약되며, 고객별 사용량 패턴, 과거 도전이력, DCU와 계량기간 주고받는 데이터 신호의 크기 등을 종합적으로 고려하면 도전 고객 파악 정확도를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 DCU를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 DCU에 구비된 상포트 통신칩의 세부 구성을 나타낸 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법에 대한 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템(Advanced Metering Infrastructure: AMI)은, 수용가측에 설치된 전자식 전력량계(110)의 사용량을 원격검침용 슬레이브 모뎀과 마스터 모뎀을 이용하여 검침데이터 데이터전송장치(Data Concentration Unit: 이하 "DCU"라 함)(120)에서 수집하여 AMI 서버(130)로 전송하게 된다.

이처럼 지능형전력량계시스템은 전력량계(110), DCU(120), AMI 서버(130)를 포함할 수 있다.

전력량계(110)는 반도체 소자를 이용하는 전자식으로 전력량을 측정하고 그 전력량을 수용가측의 소비자가 볼 수 있도록 저장 및 표시하는 기능을 수행한다. 일반적으로 전력량계(110)는 유효, 무효 전력량 및 수요전력량, 역률 등의 전력정보를 제공할 수 있다. 이때, 전력량계(110)는 고객의 전기사용정보 등을 DCU(110)로 전송한다.

DCU(120)는 수용가측의 전력량계(110)의 검침데이터를 수집하는 기능을 담당한다. 이때, DCU(120)는 AMI 서버(130)의 명령을 입력받아 다수의 전력량계(110)를 설정 및 모니터링하며, 상위 시스템과 상호 통신하여 수집된 전력량계 정보를 전달, 설정 및 관리하는 기능을 담당한다. 또한, DCU(120)는 전력량계(110)와 통신하여 고객의 전기사용정보를 수집 및 저장한다. 이때, 전력량계(110)와 DCU(120)는 PLC 모뎀을 통해 상호 통신한다.

AMI 서버(130)는 검침을 위해 설치되는 전력량계(110) 등의 구성 정보를 관리하고 검침 데이터를 취득, 저장하며 웹브라우저를 통하여 각 수용가의 사용 정보를 제공한다.

한편, 변압기(125)는 배전선로 1차측의 22.9㎸를 선간/상간 380V/220V로 감압하여 2차측에 연결된 각 수용가에 공급하는 것이며, 크게 전주 위에 설치되는 주상용과 지면에 설치되는 지중용으로 구분될 수 있다.

대부분의 수용가에서는 3상 배전용 변압기중 임의의 1개 상과 중성선을 인출하는 단상 2선식 전력량계(110a, 110b, 110c)가 설치되거나, 3개 상과 중성선을 인출하는 3상 4선식 전력량계(110d)가 설치될 수 있다.

여기서, 배전선로 1선과 중선선에 연결된 단상 전력량계(110a)는 도 1에서 한 개만 도시하였으나, 실제로 DCU(120)와 동일 배전선로에 연결되는 다수 개가 여러 지역에 흩어져 설치된다. 마찬가지로, 배전선로 2선과 중선선에 연결된 단상 전력량계(110b), 배전선로 3선과 중성선에 연결된 단상 전력량계(110c), 3상에 연결된 3상 전력량계(110d)에 대해서도 단상 전력량계(110a)와 동일하게 이해될 수 있을 것이다. 아울러, 배전선로 1선, 2선 및 3선 각각은 설명의 편의상 A, B 및 C의 위상을 가지는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

그런데, AMI 서버(130)는 특정 수용가에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인하기 어렵다. 예를 들어, 배전선로의 1선과 중성선에 연결된 단상 전력량계(110a)는 현장에서 A상에 연결되더라도, AMI 서버(130)는 단상 전력량계(110a)에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인하기 곤란하다.

즉, AMI 서버(130)는 고객의 인입선에 분기, 연장 등으로 복잡하게 연결되고, 고객이 접속된 전송선과 그 전송선에서 취득된 검침데이터(전력량 또는 고객정보)가 어떤 상에서 취득된 데이터인지를 알 수가 없기 때문에 상 판별이 더욱 힘들다.

이는 변압기(125)의 특정 상에 수용가의 부하가 편중될 우려가 있고, 곧바로 배전선로의 부하 불평형으로 직결되어 중성선 불평형 전류 증가, 중성선 발열, 변압기 과부하 및 효율 저하 등 다양한 문제를 발생시킬 수 있다.

특정 수용가에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인하려면, 사람들이 수용가에 직접 방문하여 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 직접 판별하는 과정이 필요하다.

하지만, 이러한 판별 과정은 수용가측에서 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 판별하여 알 수 있더라도, 하나의 DCU(120)에 동일한 배전선로를 통해 연결되는 전력량계(120)의 개수가 상당히 많고, 특정 수용가의 상황(예를 들어, 건물의 신축, 변경, 이사 등)이 수시로 변경할 수 있기 때문에 DCU(120) 또는 AMI 서버(130)에서 전력량계(120)의 상정보를 정확하게 확인하는 것이 쉽지 않다.

아울러, 현장에서는 배전선로의 부하 불평형 상태를 전체적으로 확인하기 곤란하여 배전선로에 부하를 연결할 때 임의로 연결할 수 밖에 없기 때문에, 배전선로의 부하 불평형을 회피하는 것이 어렵다.

따라서, 배전선로의 부하 불평형을 해소하기 위해서는 DCU(120) 또는 AMI 서버(130)에서 전체적인 배전선로의 부하 상태를 확인 가능한 상태에서, 배전선로의 부하 불평형 상태를 시정하는 과정이 뒤따라야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 DCU를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계(110)와 DCU(120)에는, 양자간에 상호 대응하는 상정보를 판별 가능하게 하는 구성요소를 적용함으로써, 수용가측에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인할 수 있다.

여기서, 상정보를 판별 가능하게 하는 구성요소는 '상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시키는 상포트(phase port)가 구비된 통신칩(이하 "상포트 통신칩"이라 함)'이 상별로 적용된 형태로 전력량계(110)와 DCU(120)의 모뎀에 내장될 수 있다.

또한, '상포트'라 함은 배선라인의 특정 상에 연결되어 특정 상의 신호 전달을 위해 지정되는 DCU(110)와 전력량계(120) 사이의 종단점에 해당한다. 각 상에 로딩되는 신호에는 상호 간섭에 의한 훼손이나 노이즈 등에 영향을 받지 않는 상별로 고유한 상정보가 결합된다.

구체적으로, DCU(120)는 A상 상포트 통신칩(121), B상 상포트 통신칩(122), C상 상포트 통신칩(123)을 상별로 구비한다.

이에 따라, 전력량계(110)의 상포트 통신칩은 DCU(120)의 상포트 통신칩에 대응될 수 있도록 해당 상의 배전선로에 연결된다.

즉, A상 전력량계(110a)는 DCU(120)의 A상 상포트 통신칩(121)을 통해 전송되는 식별신호에 응답하기 위한 A상 상포트 통신칩(111)을 구비한다. 이때, A상 전력량계(110a)의 A상 상포트 통신칩(111)은 A상 배전선로에 연결된다.

또한, B상 전력량계(110b)는 DCU(120)의 B상 상포트 통신칩(122)을 통해 전송되는 식별신호에 응답하기 위한 B상 상포트 통신칩(112)을 구비한다. 이때, B상 전력량계(110b)의 B상 상포트 통신칩(112)은 B상 배전선로에 연결된다.

또한, C상 전력량계(110c)는 DCU(120)의 C상 상포트 통신칩(123)을 통해 전송되는 식별신호에 응답하기 위한 C상 상포트 통신칩(113)을 구비한다. 이때, C상 전력량계(110c)의 C상 상포트 통신칩(113)은 C상 배전선로에 연결된다.

3상 전력량계(110d)는 DCU(120)의 A상 상포트 통신칩(111), B상 상포트 통신칩(112) 및 C상 상포트 통신칩(113) 각각을 통해 전송되는 식별신호에 응답하기 위한 3상 상포트 통신칩(114)을 구비한다. 이때, 3상 전력량계(110d)의 3상 상포트 통신칩(114)은 A, B 및 C상 배전선로에 각각 연결된다.

이처럼 DCU(120) 또는 AMI 서버(130)는 전력량계(110)와 DCU(120)에 상호 대응되는 상포트 통신칩을 구비함으로써 수용가측에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인할 수 있다.

이와 같이 수용가측에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인 가능하다는 것은, 수용가측에서 배전선로의 부하에 연결되는 변압기(125)의 상이 어느 하나의 상으로 편중되는 상태를 감시하여 배전선로의 부하 불평형에 대해 시정 또는 예방 가능할 뿐만 아니라, 수용가측에 대한 전력공급의 손실을 개선하고, 전기를 몰래 훔쳐쓰는 도전(盜電)을 관리할 수 있다는 것을 의미한다.

이 경우에, DCU(120)는 각 상별로 동시에 상정보 식별신호를 전송 가능하며, 전력량계(110)는 DCU(120)로부터 전송된 상정보 식별정보를 확인하여 응답한다.

반면에, DCU(120)는 상포트 통신칩을 이용하지 않는 경우에, 각 상으로 전달되는 신호가 모두 동일하거나, 특정 시점 마다 각기 하나의 상에 해당되는 신호만 전송한다. 전력량계(110)는 상포트 통신칩을 이용하지 않는 경우에, 전력 사용중인 상이 구분될 수 없고, 단지 통합적인 전력사용정보만을 전송할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 DCU에 구비된 상포트 통신칩의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

DCU 상포트 통신칩(220)은 상정보 식별신호 발생부(221), DCU 통신부(222), 응답신호 확인부(223)를 포함할 수 있다. 아울러, 전력량계 상포트 통신칩(210)은 전력량계 통신부(211), 상정보 식별신호 확인부(212), 응답신호 발생부(213)를 포함할 수 있다.

DCU 상포트 통신칩(220)은 수용가측에 연결되어 있는 변압기(125)의 상이 어떤 상인지를 확인하기 위한 상정보 식별신호를 발생하여 전력량계(110)로 전송하면, 전력량계 상포트 통신칩(210)이 상정보 식별신호를 이용하여 자신에게 전송된 신호임을 확인하여 응답한다. 여기서, 전력량계 상포트 통신칩(210)은 자신이 연결된 배전선로의 상에 대응되는 상정보 식별신호에 대해서만 응답한다.

다시 말해, DCU 상포트 통신칩(220)은 상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시키고, 전력량계 상포트 통신칩(210)은 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시킨다.

먼저, DCU 상포트 통신칩(220)의 구성은 다음과 같다.

상정보 식별신호 발생부(221)는 특정 상을 식별 가능한 상정보가 포함된 신호인 상정보 식별신호를 발생한다.

예를 들어, 상정보 식별신호 발생부(221)는 A상을 위한 상정보 식별신호를 발생하는 경우에, A상에 대한 상정보로서 '1000'이 포함된 상정보 식별신호를 발생할 수 있다. 마찬가지로, 상정보 식별신호 발생부(221)는 B상, C상 및 3상을 위한 상정보 식별신호를 발생하는 경우에도, B상에 대한 상정보로서 '0100', C상에 대한 상정보로서 '0010', 3상에 대한 상정보로서 '1110'이 각각 포함된 상정보 식별신호를 발생할 수 있다.

DCU 통신부(222)는 상정보 식별신호 발생부(221)에 의해 발생된 상정보 식별신호를 전력량계 상포트 통신칩(210)로 송신하거나, 전력량계 상포트 통신칩(210)로부터 전송된 응답신호를 수신한다.

응답신호 확인부(223)는 전력량계 상포트 통신칩(210)로부터 전송된 응답신호를 확인하여 해당 전력량계(110)에서 전력 사용중인 상을 판별한다.

다음으로, 전력량계 상포트 통신칩(210)의 구성은 다음과 같다.

전력량계 통신부(211)는 DCU 상포트 통신칩(220)로부터 전송된 상정보 식별신호를 수신하고, 응답신호 발생부(213)로부터 전송된 응답신호를 DCU 상포트 통신칩(220)로 송신한다.

상정보 식별신호 확인부(212)는 전력량계 통신부(211)로부터 전달된 상정보 식별신호의 상정보를 확인하여 현재 전력 사용중인 상에 대응되는지를 확인한다. 즉, 상정보 식별신호 확인부(212)는 전력량계(110)의 전력 사용중인 상에 대응되는 경우에만 응답신호 발생부(213)에 의한 응답신호가 발생되도록 한다.

응답신호 발생부(213)는 상정보 식별신호 확인부(212)의 확인결과에 따라 응답신호를 발생하여 전력량계 통신부(211)를 통해 응답신호를 DCU 상포트 통신칩(220)으로 전송하도록 한다. 이때, 응답신호 발생부(213)는 전송받은 상정보 식별신호(또는, 자신이 현재 사용중인 상정보)에 자신의 식별정보 및 전력사용량 정보를 포함시킨 응답신호를 DCU 상포트 통신칩(220)으로 전송한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법에 대한 도면이다.

DCU(120)는 실시간으로 각 상에 상정보가 결합되어 있는 상정보 식별신호를 전력량계(110)로 전송한다(S301).

이후, 전력량계(110)는 상정보 식별신호를 확인하여 응답신호를 발생한 후 DCU(120)로 전송한다(S302).

이때, 전력량계(110)는 단상 전력량계인 경우, DCU(120)로부터 전송받은 상정보 식별신호에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함된 응답신호를 DCU(120)로 전송한다. 여기서, 응답신호를 발생시킬 때 상정보 식별신호를 그대로 이용하는 것은 3개의 상정보 중 어느 하나의 상정보를 결합하므로, 전력량계(110)가 현재 사용중인 상정보를 나타내기 때문이다.

또한, 전력량계(110)는 3상 전력량계인 경우, 현재 자신이 사용중인 상정보에 자신의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함된 응답신호를 DCU(120)로 전송한다.

이후, DCU(120)는 전력량계(110)로부터 전송된 응답신호를 이용하여 실시간으로 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별한다(S303). 이때, DCU(120)는 각 상의 전력부하 정보를 실시간으로 확인하여 AMI 서버(130)로 전송한다(S304). 이를 통해, AMI 서버(130)는 배전선로의 부하 불평형 상태를 확인할 수 있다(S305).

한편, AMI 서버(130)는 S303 단계 이후에 도전 관리를 수행할 수 있다.

AMI 서버(130)는 DCU(120)로부터 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들의 전력사용량의 합(즉, 표시_전력 총사용량)을 계산한다(S311).

그리고 AMI 서버(130)는 DCU(120)로부터 실시간 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들의 실제 전력부하량의 합(즉, 실제_전력 총사용량)을 확인한다(S312).

AMI 서버(130)는 표시_전력 총사용량과 실제_전력 총사용량을 비교하여 기계적 손실 이상의 차이(즉, 도전)가 발생하는지를 확인한다(S313). 이때, AMI 서버(130)는 실제_전력 총사용량과 표시_전력 총사용량의 차이값에서 자체 선로 손실을 제외한다.

특히, AMI 서버(130)는 도전이 발생한 것으로 판단되는 상의 배전선로만 점검할 수 있다. 이는 기존에 비해 1/3 수준으로 업무량이 줄어드는 효과가 있다. 또한, AMI 서버(130)는 도전이 발생한 것으로 판단되는 상의 고객중 고객별 사용량 패턴, 과거 도전이력, DCU(120)와 전력량계(110) 간 주고받는 데이터 신호의 크기 등을 종합적으로 고려하여 도전 고객 파악 정확도를 확보할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

110 : 전력량계 110a 내지 110c : 단상 전력량계
110d : 3상 전력량계 120 : DCU
125 : 변압기 130 : AMI 서버
210 : 전력량계 상포트 통신칩 211 : 전력량계 통신부
212 : 상정보 식별신호 확인부 213 : 응답신호 발생부
220 : DCU 상포트 통신칩 221 : 상정보 식별신호 발생부
222 : DCU 통신부 223 : 응답신호 확인부

Claims

상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시키는 DCU 상포트 통신칩이 구비되는 DCU(Data Concentration Unit); 및
상기 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상기 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시키는 전력량계 상포트 통신칩이 구비되는 전력량계;를 포함하고,
상기 DCU는 상기 응답신호를 이용하여 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별하며,
상기 DCU는 상기 상정보 식별신호를 상별로 동시에 전송하고,
상기 DCU 상포트 통신칩 및 상기 전력량계 상포트 통신칩은, 서로 대응 가능한 해당 상의 배전선로를 통해 직접 연결되는 것인 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 DCU에 의해 확인된 각 상의 전력부하 정보를 전달받아 배전선로의 부하 불평형 상태를 확인하는 AMI 서버;
를 더 포함하는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 DCU로부터 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들에 대해, 전력사용량의 합인 '표시_전력 총사용량'과 실제 전력부하량의 합인 '실제_전력 총사용량'을 계산하여 비교함으로써 도전 발생을 확인하는 AMI 서버;
를 더 포함하는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 DCU 상포트 통신칩은,
상기 상정보 식별신호를 발생하기 위한 상정보 식별신호 발생부;
상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 전송된 상기 응답신호를 확인하여 상기 전력량계에서 전력 사용중인 상을 판별하기 위한 응답신호 확인부; 및
상기 상정보 식별신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로 송신하고, 상기 응답신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 수신하기 위한 DCU 통신부;
를 포함하는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 전력량계 상포트 통신칩은,
상기 상정보 식별신호의 상정보를 확인하여 현재 전력 사용중인 상에 대응되는 상정보가 해당되는지를 확인하기 위한 상정보 식별신호 확인부;
상기 상정보 식별신호 확인부의 확인 결과에 따라, 상기 응답신호를 발생시키기 위한 응답신호 발생부; 및
상기 상정보 식별신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩으로부터 수신하고, 상기 응답신호를 상기 전력량계 상포트 통신칩로 송신하기 위한 전력량계 통신부;
를 포함하는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 응답신호 발생부는,
단상 전력량계의 경우에, 상기 상정보 식별신호에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용 정보가 포함된 상기 응답신호를 발생시키는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 응답신호 발생부는,
3상 전력량계의 경우에, 현재 전력 사용중인 상정보에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함된 상기 응답신호를 발생시키는 배전선로의 상 판별이 가능한 지능형전력량계시스템.
DCU가 상별로 고유한 상정보가 포함된 상정보 식별신호를 발생시켜 전력량계로 전송하는 단계;
상기 전력량계가 상기 상정보 식별신호를 확인함에 따라 상기 상정보 식별신호에 대응하는 응답신호를 발생시켜 상기 DCU로 전송하는 단계; 및
상기 DCU가 상기 응답신호를 이용하여 배전선로에서 현재 전력 사용중인 상을 판별하는 단계;를 포함하고,
상기 DCU는 상기 상정보 식별신호를 상별로 동시에 전송하고,
상기 DCU에 구비된 DCU 상포트 통신칩과 상기 전력량계에 구비된 전력량계 상포트 통신칩은, 서로 대응 가능한 해당 상의 배전선로를 통해 직접 연결되는 것인 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법.
제 8 항에 있어서,
AMI 서버가 상기 DCU에 의해 확인된 각 상의 전력부하 정보를 전달받아 배전선로의 부하 불평형 상태를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법.
제 8 항에 있어서,
AMI 서버가 상기 DCU로부터 전송받은 각 상별로 해당하는 고객들의 전력 사용량의 합인 표시_전력 총사용량을 계산하는 단계;
상기 AMI 서버가 각 상별로 해당하는 고객들의 실제 전력부하량의 합인 실제_전력 총사용량을 확인하는 단계; 및
상기 AMI 서버가 상기 표시_전력 총사용량과 상기 실제_전력 총사용량을 비교하여 도전이 발생하는지를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 응답신호는, 단상 전력량계의 경우에, 상기 상정보 식별신호에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용 정보가 포함되는 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 응답신호는, 3상 전력량계의 경우에, 현재 전력 사용중인 상정보에 해당 전력량계의 식별정보와 전력사용량 정보가 포함되는 배전선로의 상 판별 및 도전 관리 방법.