KR101905660B1 - 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템 - Google Patents

활선 회로의 전력 손실 계측 시스템 Download PDF

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KR101905660B1 KR1020180000545A KR20180000545A KR101905660B1 KR 101905660 B1 KR101905660 B1 KR 101905660B1 KR 1020180000545 A KR1020180000545 A KR 1020180000545A KR 20180000545 A KR20180000545 A KR 20180000545A KR 101905660 B1 KR101905660 B1 KR 101905660B1
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Abstract

본 발명은 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템으로서, 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서, 상기 전력 공급단의 차단기 측에 연결 접속되어, 차단기를 통해 공급되는 유효전력을 계측하여 전송하기 위한 전력 계측 장치; 상기 부하단 측에 연결 접속되어, 상기 부하단 부하들의 유효전력을 계측하여 전송하기 위한 부하 전력 계측 장치; 및 상기 전력 계측 장치 및 부하 전력 계측 장치와 네트워크로 연결 접속되며, 상기 전력 계측 장치로부터 전송받은 계측된 유효전력과 상기 부하 전력 계측 장치로부터 전송받은 계측된 부하들의 유효전력의 합을 비교 분석하여 그 차이를 전력 전송 손실 값으로 처리하는 클라우드 서버를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 따르면, 전력 공급단의 특정 지점에서의 유효전력과, 그 하부에 계층으로 연결되는 부하들의 유효전력의 합을 비교하여 전력 전송 손실이 계측될 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서도 선로의 전력 전송 손실 값을 쉽게 구할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력 공급단과 부하단 사이의 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 계층적으로 구성되는 활선 상태에서 전력 계측 장치가 특정 지점의 공급되는 유효전력을 계측하고, 부하 전력 계측 장치에서 부하들의 부하 유효전력의 합을 계측하며, 네트워크를 매개로 클라우드 서버에서 전력 계측 장치에서 계측한 유효전력(유효전력량)과 부하 전력 계측 장치에서 계측한 부하들의 유효전력의 합을 제공받아 비교 분석할 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로의 길이에 관계없이 활선 상태에서 전력계통 내의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 원격으로 쉽게 계측할 수 있도록 할 수 있다.

Description

활선 회로의 전력 손실 계측 시스템{POWER LOSS MEASUREMENT SYSTEM OF LIVE CIRCUIT}
본 발명은 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력 공급단의 특정 지점에서의 유효전력(유효전력량)과, 그 하부에 계층으로 연결되는 부하들의 유효전력(유효전력량)의 합을 비교하여 전력 전송 손실이 활선 상태에서 계측될 수 있도록 하는 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수배전반은 발전소로부터 공급되는 고압 또는 저압의 전력을 공급받아 수용가에서 사용할 수 있도록 전압으로 변경한 후 분배하여 공급하는 전력 공급 장치이다. 이러한 수배전반은 수전반과 배전반을 합한 장치로서, 수전 전압에 따라 고압반과 저압반으로 구분될 수 있으며, 수배전에 필요한 각종 계기들을 구비하고 있다. 여기서 수배전반은 이후 부하단의 저압 배전반/분전반으로 전력을 분배하여 공급하고 이를 최종적으로 부하설비에서 사용하게 된다.
이러한 대부분의 수배전반은 전압, 전류, 전력 등 전기적인 요소를 기본적으로 계측하고 있으며, 단순히 계측 값을 실시간으로 또는 원격지에서 정보를 보는 정도의 기능만을 사용하고 있다. 이러한 수배전반 설비는 수전반, 배전반, 분전반 등으로 구성되며, 전력기기들로는 차단기, 변압기, 보호기기 들로 구성되고 있다. 즉, 전력공급처로부터 수전된 전력은 변압기를 통해 차단기에 공급되고, 차단기를 통해 각 부하 단에 전력을 공급하게 된다.
또한, 전력계통의 선로에 설치되는 구성으로는, 한전 고압(작은 공장의 경우에는 한전 인입단도 저압으로 구성됨.), 수배전반(변압기 포함), 저압 분배전반, 및 최종 부하로 구성됨이 일반적이다. 통상, 한전 고압은 한전에서 MOF 단을 거쳐서 전력량계가 보통 설치되고, 수배전반에는 역률 보상기가 설치되고 있다. 역률 보상기가 설치되는 한전 고압단과 수배전반은 역률이 좋고(0.9~0.95로 보통 관리됨), 이 경우에는 유효전력과 피상전력의 차이가 크기 않게 된다. 그러나 수배전반과 최종 부하 사이의 역률은 역률 보상기가 보상하지 못하므로, 역률이 매우 낮으며, 이런 경우에 역률이 예를 들어, 0.5가 되면 피상전력이 유효전력보다 2배가 커지게 되고, 이에 따라 실제로 전류는 2배가 흐르게 된다. 그럴 경우, 배선에 의한 손실이 I2R에 비례해서 4배로 커지게 되고, 만약 역률이 0.3으로 떨어지게 되면 거의 10배로 커지게 될 수 있다.
상기와 같은 수배전반은 부하단의 저압 분전반 사이의 연결되는 전력계통의 선로의 거리가 멀고, 또한 전기 설비의 손실이 도선 및 결선에 의한 손실과, 부하의 손실에 의해 발생하는 바, 부하와 도선을 포함하는 전력계통 내의 전송 손실을 계측하는데 어려움이 있었다. 즉, 전기 설비의 손실은 도선 및 결선(차단기 포함)에 의한 손실, 부하의 손실(부하가 돌면서 생기는 손실)로서, 부하와 도선을 포함하는 손실을 계산하기는 쉽지 않게 된다. 특히, 수배전반과 저압 분전반 사이의 전력계통 내의 전송 손실을 계측하기 위해 통상 저항을 측정하는 멀티미터로 저항을 계측하는 방법이 사용되고 있으나, 이러한 방식은 활선 상태에서는 측정이 불가능하고, 거리가 멀 경우에 측정에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전력 공급단의 특정 지점에서의 유효전력과, 그 하부에 계층으로 연결되는 부하들의 유효전력의 합을 비교하여 전력 전송 손실이 계측될 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서도 선로의 전력 전송 손실 값을 쉽게 구할 수 있도록 하는, 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 전력 공급단과 부하단 사이의 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 계층적으로 구성되는 활선 상태에서 전력 계측 장치가 특정 지점의 공급되는 유효전력을 계측하고, 부하 전력 계측 장치에서 부하들의 부하 유효전력의 합을 계측하며, 네트워크를 매개로 클라우드 서버에서 전력 계측 장치에서 계측한 유효전력(유효전력량)과 부하 전력 계측 장치에서 계측한 부하들의 유효전력(유효전력량)의 합을 제공받아 비교 분석할 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로의 길이에 관계없이 활선 상태에서 전력계통 내의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 원격으로 쉽게 계측할 수 있도록 하는, 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템은,
활선 회로의 전력 손실 계측 시스템으로서,
전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서, 상기 전력 공급단을 통해 공급되는 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 전력 계측 장치;
상기 부하단 측에 연결 접속되어, 상기 부하단 부하들의 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 부하 전력 계측 장치; 및
상기 전력 계측 장치 및 부하 전력 계측 장치와 네트워크로 연결 접속되며, 상기 전력 계측 장치로부터 전송받은 계측된 유효전력과 상기 부하 전력 계측 장치로부터 전송받은 계측된 부하들의 유효전력의 합을 비교 분석하여 그 차이를 전력 전송 손실 값으로 처리하는 클라우드 서버를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 부하단은,
상기 전력 공급단과 부하단 사이에 연결되는 배선의 전력계통 선로가 분기되고, 분기된 배선에 복수의 부하가 연결되어 설치될 수 있도록 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 부하 전력 계측 장치는,
상기 부하단의 전력계통의 선로가 분기되어 복수의 부하가 연결되는 경우, 각각의 부하에서 사용되는 부하 유효전력을 각각 계측하여 전송할 수 있도록 상기 부하단 부하들의 전력계통의 분기 선로에 각각 설치되도록 복수로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전력 계측 장치는,
상기 전력 공급단의 특정 지점에서 공급되는 유효 전력을 계측하기 위한 센서부;
상기 센서부를 통해 계측된 유효전력을 네트워크를 매개로 상기 클라우드 서버로 전송하기 위한 통신부; 및
상기 센서부의 계측된 유효전력을 상기 통신부를 통해 상기 클라우드 서버로의 전송을 제어하는 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 전력 계측 장치는,
상기 통신부를 통해 상기 부하단 측에 설치되는 상기 부하 전력 계측 장치와 더 통신하되, 상기 제어부에서 상기 부하 전력 계측 장치로부터 계측한 부하들의 유효전력의 합을 제공받아 자신이 계측한 유효전력과 부하들의 유효전력의 합을 비교한 후 그 차이를 전력량의 전송 손실로 처리할 수도 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 부하 전력 계측 장치는,
자신의 부하단의 부하에서 사용되는 유효전력을 계측하기 위한 부하 전력 센서부;
상기 부하 전력 센서부를 통해 계측된 부하 유효전력을 네트워크를 매개로 상기 클라우드 서버로 전송하기 위한 부하 통신부; 및
상기 부하 전력 센서부의 계측된 유효전력을 상기 부하 통신부를 통해 상기 클라우드 서버로의 전송을 제어하는 부하 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 부하 전력 계측 장치는,
상기 부하 제어부의 제어 하에, 상기 부하 통신부가 상기 전력 계측 장치의 통신부와의 통신을 통해 계측된 부하 유효전력을 전송할 수도 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 클라우드 서버는,
상기 전력 공급단과 부하단 사이에 연결되는 배선의 전력계통 선로가 계층별로 다단 분기되는 경우, 분기된 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 2 지점 사이의 합을 통해 하나의 계층별 전송 손실을 구하고, 상기 상단 특정 1 지점과 분기된 또 다른 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 3 지점 사이의 합을 통해 다른 계층별 전송 손실을 구할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 따르면, 전력 공급단의 특정 지점에서의 유효전력과, 그 하부에 계층으로 연결되는 부하들의 유효전력의 합을 비교하여 전력 전송 손실이 계측될 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서도 선로의 전력 전송 손실 값을 쉽게 구할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력 공급단과 부하단 사이의 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 계층적으로 구성되는 활선 상태에서 전력 계측 장치가 특정 지점의 공급되는 유효전력을 계측하고, 부하 전력 계측 장치에서 부하들의 부하 유효전력의 합을 계측하며, 네트워크를 매개로 클라우드 서버에서 전력 계측 장치에서 계측한 유효전력(유효전력량)과 부하 전력 계측 장치에서 계측한 부하들의 유효전력(유효전력량)의 합을 제공받아 비교 분석할 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로의 길이에 관계없이 활선 상태에서 전력계통 내의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 원격으로 쉽게 계측할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템이 적용되는 전력 공급단과 부하단 간의 배선 결선의 개략적인 계층 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 전력계통의 선로 분기가 적용된 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 적용되는 전력 계측 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 적용되는 부하 전력 계측 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 구현 일례의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 계층 구성을 보다 구체적으로 구현한 개념 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템이 적용되는 전력 공급단과 부하단 간의 배선 결선의 개략적인 계층 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 전력계통의 선로 분기가 적용된 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 적용되는 전력 계측 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템에 적용되는 부하 전력 계측 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 구현 일례의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템(100)은, 전력 계측 장치(120), 부하 전력 계측 장치(130), 및 클라우드 서버(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템(100)은, 전력계통의 선로가 배선(103)의 연결을 통해 전력 공급단(101)의 특정 지점으로부터 부하단(102) 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서의 전력 전송 손실을 계측하기 위한 구성이다. 이러한 본 발명의 활성 회로의 전력 손실 계측 시스템(100)은 전력을 공급하는 특정 지점으로부터의 계층을 갖는 구성에 대해서 한 점에서의 유효전력(유효전력량)과, 그 아래에 계층적으로 달린 부하들의 유효전력(유효전력량)의 합을 비교하여 전송 손실을 계측하기 위한 발명이다. 여기서, 전력 공급단(101)은 배선(103)의 연결을 통해 계층적으로 전력계통의 선로가 연결된 부하단(102)으로 전력을 공급하기 위한 변압기를 포함한 수배전반, 저압 분배전반을 포함하는 구성으로, 수배전반이나 저압 분전반과 같은 특정 구성에 한정하지 않으며, 전력계통의 선로에 전력을 공급하기 위한 공급원으로 이해될 수 있다. 또한, 부하단(102)은 전력 공급단(101)과 부하단(102) 사이에 연결되는 배선(103)의 전력계통 선로가 분기되고, 분기된 배선(103)에 복수의 부하가 연결되어 설치될 수 있도록 하는 구성이다. 여기서, 부하단(102)은 최종 실제 부하가 될 수도 있고, 전력 공급단(101)의 설치 구성에 따라 수배전반이나 저압 분배전반이 부하가 될 수도 있다. 즉, 전력 공급단(101)과 부하단(102)은 배선(103)의 연결을 통해 전력계통의 선로에 설치되고, 그 설치되는 구성 간의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 계측하기 위한 구성으로, 특별히 구성에 제한됨이 없이 상대적인 구성으로 이해됨이 바람직하다.
전력 계측 장치(120)는, 전력계통의 선로가 배선(103)의 연결을 통해 전력 공급단(101)의 특정 지점으로부터 부하단(102) 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서, 전력 공급단(101)을 통해 공급되는 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 전력 계측 장비의 구성이다. 이러한 전력 계측 장치(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전력 공급단(101)의 특정 지점에서 공급되는 유효 전력을 계측하기 위한 센서부(121)와, 센서부(121)를 통해 계측된 유효전력을 네트워크를 매개로 클라우드 서버(140)로 전송하기 위한 통신부(122)와, 센서부(121)의 계측된 유효전력을 통신부(122)를 통해 클라우드 서버(140)로의 전송을 제어하는 제어부(123)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 전력 계측 장치(120)는 통신부(122)를 통해 부하단(102) 측에 설치되는 부하 전력 계측 장치(130)와 더 통신하되, 제어부(123)에서 부하 전력 계측 장치(130)로부터 계측한 부하들의 유효전력의 합을 제공받아 자신이 계측한 유효전력과 부하들의 유효전력의 합을 비교한 후 그 차이를 전력량의 전송 손실로 처리할 수도 있다.
부하 전력 계측 장치(130)는, 부하단(102) 측에 연결 접속되어, 부하단(102) 부하들의 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 부하 전력 계측을 위한 구성이다. 이러한 부하 전력 계측 장치(130)는 부하단(102)의 전력계통의 선로가 분기되어 복수의 부하가 연결되는 경우, 각각의 부하에서 사용되는 부하 유효전력을 각각 계측하여 전송할 수 있도록 부하단(102) 부하들의 전력계통의 분기 선로에 각각 설치되도록 복수로 구성될 수 있다. 여기서, 부하 전력 계측 장치(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 자신의 부하단(102)의 부하에서 사용되는 유효전력을 계측하기 위한 부하 전력 센서부(131)와, 부하 전력 센서부(131)를 통해 계측된 부하 유효전력을 네트워크를 매개로 클라우드 서버(140)로 전송하기 위한 부하 통신부(132)와, 부하 전력 센서부(121)의 계측된 유효전력을 부하 통신부(122)를 통해 클라우드 서버(140)로의 전송을 제어하는 부하 제어부(133)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 부하 전력 계측 장치(130)는 부하 제어부(133)의 제어 하에, 부하 통신부(132)가 전력 계측 장치(120)의 통신부(122)와의 통신을 통해 계측된 부하 유효전력을 전송할 수도 있다. 이 경우, 부하 전력 계측 장치(130)는 전력 계측 장치(120)의 계측된 유효전력을 전송받아 분석할 수도 있다.
클라우드 서버(140)는, 전력 계측 장치(120) 및 부하 전력 계측 장치(130)와 네트워크로 연결 접속되며, 전력 계측 장치(120)로부터 전송받은 계측된 유효전력과 부하 전력 계측 장치(130)로부터 전송받은 계측된 부하들의 유효전력의 합을 비교 분석하여 그 차이를 전력 전송 손실 값으로 처리하는 서버의 구성이다. 이러한 클라우드 서버(140)는 전력 계측 장치(120)와 부하 전력 계측 장치(130)로부터 계측된 유효전력과 부하 유효전력 합을 네트워크를 통해서 전송받아 계산할 수 있다. 즉, 클라우드 서버(140)는 유효전력이 측정되는 복수 위치에 대한 연산이 가능하고, 이때 정확한 위상(phase)정보 취득을 위한 계측기간의 시간 동기화를 수행하게 된다. 또한, 클라우드 서버(140)는 전력 계측 장치(120)와 부하 전력 계측 장치(130)들과 유무선 통신에 제약 없이 연결 접속되어 통신하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 비교 연산 등을 전력 계측 장치(120)와 부하 전력 계측 장치(130) 중 어느 한 쪽에 통합하여 구성할 수도 있다. 이 경우에는 통신이 꼭 외부로 나갈 필요 없고, 공용주파수대역(ISM band)의 RF통신 혹은 지그비(zigbee) 등의 임의의 통신방식을 사용하여 내부에서도 처리가 가능한 것으로 이해될 수 있다. 또한, 근처의 내부망 이더넷으로도 연결이 가능하다.
또한, 클라우드 서버(140)는 시간 동기화와 관련하여 데이터 수집의 시간 동기화가 네트워크를 통해 다수의 장비들에서 동기화되도록 할 수 있다. 이때, 오차가 표준시간을 기준으로 ±15분 이상 틀리는 경우, 각 시간대별 사용전력량은, (협정월 총사용 전력량)×(고객의 동계 각 시간대별 사용비율)로 산출할 수 있다. 여기서, 표준시간을 기준으로 ±15분 이상 틀리는 경우가 그 밖의 계절과 여름철에 걸쳐 발생하였을 경우에는 그 밖의 계절과 여름철로 구분하여 사용일 수 비례로 협정할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(140)는 전력 공급단(101)과 부하단(102) 사이에 연결되는 배선(103)의 전력계통 선로가 계층별로 다단 분기되는 경우, 분기된 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 2 지점 사이의 합을 통해 하나의 계층별 전송 손실을 구하고, 상단 특정 1 지점과 분기된 또 다른 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 3 지점 사이의 합을 통해 다른 계층별 전송 손실을 구할 수 있다. 즉, 배선의 전송 손실은 계층별 전송 손실로 각각 파악하는 것이 가능하게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템의 계층 구성을 보다 구체적으로 구현한 개념 구성을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 유효전력을 가지고 계통의 전송 손실을 측정한다는 것은 A와, Bn, Cn의 지점에서의 유효전력으로부터 전송 손실을 계산한다는 의미이다. 즉, A와 Bn 사이의 거리도 멀고, B3와 Cn 사이의 거리도 멀고, 각 부하들도 멀리 떨어져 있다고 가정하고, 계측 장비가 A, B1, B2, B3, C1, C2, C3, 부하 1, 부하 2, 부하 3, 부하 4, 부하 5에 모두 설치되어 있다고 가정하면, 부하 1 내지 부하 5의 부하 유효전력을 계측하면, A와 최종 부하까지의 전송 손실을 알 수 있으며, B3와 B3에 계층적으로 분기된 부하 3 내지 부하 5 사이의 전송 손실을 알 수 있으며, A와 B1 내지 B3 사이의 부하도 알 수 있게 된다. 여기서, A는 전력 공급단(101)이 될 수 있고, 나머지 B1, B2, B3, C1, C2, C3, 부하 1 내지 부하 5는 A의 구성에 대한 부하단(102)이 될 수 있다. 즉, 본 발명은 특정 지점으로부터의 계층적 구조를 갖는 전력계통의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 유효전력의 비교를 통해 계측할 수 있도록 하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템은, 전력 공급단의 특정 지점에서의 유효전력과, 그 하부에 계층으로 연결되는 부하들의 유효전력의 합을 비교하여 전력 전송 손실이 계측될 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 전력 공급단의 특정 지점으로부터 부하단 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서도 선로의 전력 전송 손실 값을 쉽게 구할 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 전력 공급단과 부하단 사이의 전력계통의 선로가 배선의 연결을 통해 계층적으로 구성되는 활선 상태에서 전력 계측 장치가 특정 지점의 공급되는 유효전력을 계측하고, 부하 전력 계측 장치에서 부하들의 부하 유효전력의 합을 계측하며, 네트워크를 매개로 클라우드 서버에서 전력 계측 장치에서 계측한 유효전력(유효전력량)과 부하 전력 계측 장치에서 계측한 부하들의 유효전력의 합을 제공받아 비교 분석할 수 있도록 구성함으로써, 전력계통의 선로의 길이에 관계없이 활선 상태에서 전력계통 내의 선로에서 발생되는 전력 전송 손실을 원격으로 쉽게 계측할 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 전력 손실 계측 시스템
101: 전력 공급단
102: 부하단
103: 배선
120: 전력 계측 장치
121: 센서부
122: 통신부
123: 제어부
130: 부하 전력 계측 장치
131: 부하 전력 센서부
132: 부하 통신부
133: 부하 제어부
140: 클라우드 서버

Claims (8)

  1. 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템(100)으로서,
    전력계통의 선로가 배선(103)의 연결을 통해 전력 공급단(101)의 특정 지점으로부터 부하단(102) 사이에 계층적으로 결선된 활선 상태에서, 상기 전력 공급단(101)을 통해 공급되는 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 전력 계측 장치(120);
    상기 부하단(102) 측에 연결 접속되어, 상기 부하단(102) 부하들의 유효전력(유효전력량)을 계측하여 전송하기 위한 부하 전력 계측 장치(130); 및
    상기 전력 계측 장치(120) 및 부하 전력 계측 장치(130)와 네트워크로 연결 접속되며, 상기 전력 계측 장치(120)로부터 전송받은 계측된 유효전력과 상기 부하 전력 계측 장치(130)로부터 전송받은 계측된 부하들의 유효전력의 합을 비교 분석하여 그 차이를 전력 전송 손실 값으로 처리하는 클라우드 서버(140)를 포함하되,
    상기 전력 계측 장치(120)는,
    상기 전력 공급단(101)의 특정 지점에서 공급되는 유효 전력을 계측하기 위한 센서부(121)와, 상기 센서부(121)를 통해 계측된 유효전력을 네트워크를 매개로 상기 클라우드 서버(140)로 전송하기 위한 통신부(122)와, 상기 센서부(121)의 계측된 유효전력을 상기 통신부(122)를 통해 상기 클라우드 서버(140)로의 전송을 제어하는 제어부(123)를 포함하여 구성하고,
    상기 전력 계측 장치(120)는,
    상기 통신부(122)를 통해 상기 부하단(102) 측에 설치되는 상기 부하 전력 계측 장치(130)와 더 통신하되, 상기 제어부(123)에서 상기 부하 전력 계측 장치(130)로부터 계측한 부하들의 유효전력의 합을 제공받아 자신이 계측한 유효전력과 부하들의 유효전력의 합을 비교한 후 그 차이를 전력량의 전송 손실로 처리하며,
    상기 부하 전력 계측 장치(130)는,
    상기 부하단(102)의 전력계통의 선로가 분기되어 복수의 부하가 연결되는 경우, 각각의 부하에서 사용되는 부하 유효전력을 각각 계측하여 전송할 수 있도록 상기 부하단(102) 부하들의 전력계통의 분기 선로에 각각 설치되도록 복수로 구성되고,
    상기 부하 전력 계측 장치(130)는,
    자신의 부하단(102)의 부하에서 사용되는 유효전력을 계측하기 위한 부하 전력 센서부(131)와, 상기 부하 전력 센서부(131)를 통해 계측된 부하 유효전력을 네트워크를 매개로 상기 클라우드 서버(140)로 전송하기 위한 부하 통신부(132)와, 상기 부하 전력 센서부(131)의 계측된 유효전력을 상기 부하 통신부(132)를 통해 상기 클라우드 서버(140)로의 전송을 제어하는 부하 제어부(133)를 포함하여 구성하며,
    상기 부하 전력 계측 장치(130)는,
    상기 부하 제어부(133)의 제어 하에, 상기 부하 통신부(132)가 상기 전력 계측 장치(120)의 통신부(122)와의 통신을 통해 계측된 부하 유효전력을 전송하고,
    상기 클라우드 서버(140)는,
    상기 전력 공급단(101)과 부하단(102) 사이에 연결되는 배선(103)의 전력계통 선로가 계층별로 다단 분기되는 경우, 분기된 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 2 지점 사이의 합을 통해 하나의 계층별 전송 손실을 구하고, 상기 상단 특정 1 지점과 분기된 또 다른 상단 특정 1 지점과 계층으로 분기된 하단 특정 3 지점 사이의 합을 통해 다른 계층별 전송 손실을 구하며, 이를 통해 배선(103)의 전송 손실을 계층별 전송 손실로 각각 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는, 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부하단(102)은,
    상기 전력 공급단(101)과 부하단(102) 사이에 연결되는 배선(103)의 전력계통 선로가 분기되고, 분기된 배선(103)에 복수의 부하가 연결되어 설치될 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는, 활선 회로의 전력 손실 계측 시스템.
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CN109239498A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 国网江苏省电力有限公司江阴市供电分公司 一种供电线路线损检测方法

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JP2017037589A (ja) 2015-08-14 2017-02-16 株式会社ジェルシステム 電力損失監視システムおよびキュービクル

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