KR102002461B1 - Apparatus for monitoring and analyzing electrical power system having multiple processing structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 GPS시각 동기화된 PMU데이터 등으로 전력계통을 실시간으로 감시하며 계통 이상 발생시 고장관련 데이터를 저장하고 분석할 수 있는, 계통사고 감시 및 분석장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다중 데이터 처리구조로 보다 효율적으로 작동하며, 정확한 사고분석이 가능한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치에 관한 것이다.The present invention relates to a systematic accident monitoring and analyzing apparatus capable of monitoring a power system in real time by PMU data synchronized with GPS time and storing and analyzing fault related data when a system fault occurs, And more particularly, to a system fault monitoring and analyzing apparatus having a multi-processing structure that can operate more efficiently and accurately analyze accidents.
전력계통은 발전설비, 송전 및 배전설비, 변전설비 등 전력생산 및 운용과 관련된 일체의 설비로 이루어진다. 산업발전과 소비전력의 증가에 따라 발전설비나 변전설비 등의 대용량화가 진행되고 있으며 생산전력의 안정성과 품질향상도 지속적으로 요구되고 있으나 설비용량의 증가는 작은 사고로도 전력 생산 및 공급에 큰 영향을 미치므로 이러한 요구를 만족시키기는 쉽지 않다.The power system consists of all facilities related to power generation and operation such as power generation facilities, transmission and distribution facilities, and substation facilities. As the industrial power generation and power consumption increase, the capacity of power generation facilities and substation facilities is increasing, and the stability and quality improvement of production power are continuously required. However, the increase of facility capacity has a great impact on power generation and supply It is not easy to satisfy such a demand.
따라서 계통 사고를 보다 정확하게 감시하여 미연에 방지하거나 사고가 발생하더라도 신속하게 대처 가능한 기술의 개발이 요구되고 있다. 전력계통의 사고는 기계설비 등의 경우와 달리 외관 상으로 징후를 쉽게 파악하기 어려울 수 있고, 사고의 형태도 규칙 또는 불규칙한 외란의 형태로 시간 차를 두고 지속될 수 있으며, 또한 사고의 여파가 하위구조에 연속하여 영향을 주는 등 여러 가지 이유로 일반적인 방식으로 적절하게 파악하고 대비하기 매우 곤란하다.Therefore, it is required to develop a technology capable of preventing system accidents from being monitored more precisely, or capable of quickly coping with an accident. Unlike mechanical systems, power system accidents can be difficult to see easily on the appearance, and accident types can be kept in time or in the form of rules or irregular disturbances. Also, And it is very difficult to appropriately grasp and prepare in a general manner for various reasons.
예를 들어, 종래 전력계통의 감시를 위해 계통 데이터를 수집하고 전달하는 기술 등이 개시되고 있으나, 이는 대개 정상 운용상태에서 설비의 운용효율 등을 향상시키는 데 사용하기 위한 것일 뿐 이를 통해 예상치 못한 사고를 미리 인식하거나, 사고분석이 가능한 종합적인 데이터를 제공하거나, 그로부터 사고상황에 대한 정확한 판독 등이 이루어지기는 어려웠다. 따라서 사고상황에 대한 감시 및 분석 등에 보다 적합한 기술의 개발이 필요하였다.For example, a technique for collecting and transmitting system data for monitoring a power system has been disclosed. However, it is generally used for improving the operation efficiency of a facility in a normal operation state, It is difficult to recognize the accident, to provide comprehensive data capable of accident analysis, and to accurately read the accident situation therefrom. Therefore, it was necessary to develop more appropriate technology for monitoring and analyzing accident situation.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다중 데이터 처리구조로 보다 효율적으로 작동하며 정확한 사고분석이 가능한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a systematic accident monitoring and analyzing apparatus having a multiple processing structure that can operate more efficiently with a multiple data processing structure and perform accurate incident analysis.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned problems and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치는, 계통에서 측정된 아날로그신호 및 이벤트신호를 입력받는 복수 개의 제1입출력 단자를 포함하는 제1신호입출력모듈; 계통에 배치된 페이저측정유닛(PMU)의 측정데이터를 입력받는 적어도 하나의 제2입출력단자를 포함하는 제2신호입출력모듈; 상기 제1신호입출력모듈 및 상기 제2신호입출력모듈로 입력된 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터의 정보를 비교분석하여 상기 계통의 상태를 감시하는 연산을 하는 제1프로세서를 포함하는 감시제어모듈; 상기 제1신호입출력모듈 및 상기 제2신호입출력모듈로 입력된 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터의 정보를 샘플링하는 연산을 하며 상기 계통의 이상상태가 감지되면 트리거신호를 송출하는 제2프로세서를 포함하는 정보제어모듈; 상기 트리거신호에 의해 동작하여 상기 정보제어모듈에서 샘플링된 데이터를 COMTRADE형식의 사고파일로 기록하는 레코더모듈; 및 상기 제1신호입출력모듈, 상기 제2신호입출력모듈, 상기 감시제어모듈, 상기 정보제어모듈, 및 상기 레코더모듈에 동작전원을 인가하는 전원모듈을 포함한다.The system for monitoring and analyzing a system having a multi-processing structure according to the present invention includes: a first signal input / output module including a plurality of first input / output terminals receiving analog signals and event signals measured in a system; A second signal input / output module including at least one second input / output terminal receiving measurement data of a phaser measurement unit (PMU) arranged in the system; And a first processor for performing an operation of monitoring the state of the system by comparing and analyzing information of the analog signal, the event signal, and the measurement data input to the first signal input / output module and the second signal input / output module Monitoring control module; Outputting a trigger signal when the abnormal state of the system is detected by sampling the information of the analog signal, the event signal, and the measurement data input to the first signal input / output module and the second signal input / output module, An information control module including two processors; A recorder module operating in response to the trigger signal and recording data sampled by the information control module in an accident file of a COMTRADE format; And a power module for applying operating power to the first signal input / output module, the second signal input / output module, the monitoring control module, the information control module, and the recorder module.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서는, 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터로부터 상기 계통의 전압, 전류, 전력, 주파수, 및 동기페이저 정보를 포함하는 상태정보를 추출하여 처리할 수 있다.The first processor and the second processor can extract and process state information including voltage, current, power, frequency, and synchronous pager information of the system from the analog signal, the event signal, and the measurement data have.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나에 의해, 상기 상태정보로부터 상기 계통의 이상상태가 감지될 수 있다.An abnormal state of the system can be detected from the state information by at least one of the first processor and the second processor.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전압, 전류, 전력, 및 주파수 중 적어도 어느 하나가 증가하여 설정된 상한값에 도달하거나, 또는 감소하여 설정된 하한값에 도달하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지할 수 있다.Wherein at least one of the first processor and the second processor determines whether at least one of voltage, current, power, and frequency of the status information reaches a set upper limit value or decreases to reach a set lower limit value So that the abnormal state can be detected.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전압, 전류, 및 전력 중 적어도 어느 하나의 한 주기당 변화율을 계산하고, 상기 변화율의 크기가 설정된 기준변화율의 크기 이상인 회수를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지할 수 있다.Wherein at least one of the first processor and the second processor calculates a rate of change per one cycle of at least one of voltage, current, and power in the status information, and when the rate of change is equal to or greater than a predetermined reference change rate So that the abnormal state can be detected.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전력의 단위시간 당 크기 변동폭이 설정된 기준변동폭을 초과하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지할 수 있다.At least one of the first processor and the second processor may detect the abnormal state by performing an operation of determining whether the magnitude of variation in power per unit time of the state information exceeds a set reference variation width.
상기 제2프로세서는, 상기 트리거신호로 상기 레코더모듈의 동작 시작시점과 종료시점, 및 상기 시작시점과 종료시점 사이의 간격 중 적어도 어느 하나를 조절하여 상기 사고파일에 상기 이상상태의 전후시점을 기록할 수 있다.Wherein the second processor records at least one of a start time and an end time of the operation of the recorder module and an interval between the start time and the end time of the recorder module with the trigger signal, can do.
상기 계통 내 서로 다른 지점에서 측정된 상기 측정데이터의 시각동기를 위한 시각정보를 제공하는 GPS모듈을 더 포함할 수 있다.And a GPS module for providing time information for time synchronization of the measurement data measured at different points in the system.
상기 제1프로세서는, 상기 사고파일에 기록된 상기 계통의 전압 및 전류의 변동상황을 재현하고 서로 다른 상 사이의 변동 추이를 비교하는 연산을 하여 상기 계통의 단락 및 지락 사고를 구분하여 판독할 수 있다.The first processor recalculates the fluctuation conditions of the voltage and the current of the system recorded in the accident file and compares the trends of the fluctuations between the different phases to distinguish the short-circuit and ground fault of the system have.
상기 제1프로세서는, 상기 사고파일에 기록된 고조파의 파형 및 크기를 분석하는 연산 및 상기 사고파일에 기록된 복수의 정보를 중복 표시하여 비교하는 연산 중 적어도 어느 하나를 수행하여 상기 계통의 사고를 판독할 수 있다.Wherein the first processor performs at least one of an operation of analyzing the waveform and size of harmonics recorded in the accident file and an operation of comparing and displaying a plurality of pieces of information recorded in the accident file to compare them, Can be read.
본 발명에 의하면, 전력계통 사고의 효율적인 감시와 사고 상황의 신속한 기록이 가능하며 또한 사고 상황의 정확한 분석을 통해 계통사고에 대한 효과적인 대처가 가능하다. 특히, 계통 관련 데이터의 저장, 감시, 분석이 이루어지는 장치 내 데이터 처리구조를 다중 구조로 형성하고 서로 효율적으로 연계시켜 보다 효과적이고 신속한 계통 사고의 감시 및 분석과 판단이 가능하다. 이러한 본 발명의 장치를 다양한 전력계통에 적용하여 사용함으로써 실시간으로 변동하는 계통 상황에도 원활하게 대응할 수 있으며 정확한 분석과정을 통해 전력계통 관련 사고에도 원활하게 대처할 수 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently monitor power system accidents and record accident situations quickly, and to cope effectively with systematic accidents through accurate analysis of accident situations. In particular, the data processing structure of the apparatus in which system related data is stored, monitored, and analyzed is formed into a multi-structure structure and efficiently linked with each other, thereby enabling more effective and quick monitoring and analysis of systematic accidents. By applying such an apparatus of the present invention to various power systems, it is possible to smoothly cope with system conditions varying in real time and cope with power system related accidents smoothly through an accurate analysis process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 계통사고 감시 및 분석장치의 데이터 처리과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 계통사고 감시 및 분석장치의 후면 단자구성을 예시한 도면이다.
도 4는 레코더모듈에 저장되는 사고파일을 그래프로 출력한 예를 도시한 도면이다.
도 5는 감시제어모듈의 고조파 분석과정을 화면으로 출력한 예를 도시한 도면이다.
도 6은 감시제어모듈의 전압 및 전류에 대해 서로 다른 상의 변동 추이를 중복 표시하여 비교하는 과정을 화면으로 출력한 예를 도시한 도면이다.
도 7은 감시제어모듈의 사고 판독 시 사고파일에 기록된 전압과 전류 각 상의 변동 추이를 예시한 도면이다.
도 8 내지 도 11은 감시제어모듈의 사고 판독방식을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a block diagram showing a configuration of a systematic accident monitoring and analyzing apparatus having a multiple processing structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a data processing process of the systematic accident monitoring and analyzing apparatus of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram illustrating a rear terminal configuration of the systematic accident monitoring and analyzing apparatus of FIG.
4 is a diagram showing an example in which an accident file stored in a recorder module is outputted as a graph.
5 is a diagram showing an example of outputting a harmonic analysis process of the monitoring control module on a screen.
FIG. 6 is a view illustrating an example in which a process of comparing and displaying different trends of changes in voltage and current of the monitoring control module is displayed on a screen.
7 is a diagram illustrating a variation in voltage and current angle phase recorded in an accident file when an accident of the monitoring control module is read.
8 to 11 are diagrams for explaining an accident reading method of the monitoring control module.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a systematic accident monitoring and analyzing apparatus having a multiple processing structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11. FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 계통사고 감시 및 분석장치의 데이터 처리과정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 3은 도 1의 계통사고 감시 및 분석장치의 후면 단자구성을 예시한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a systematic accident monitoring and analyzing apparatus having a multiple processing structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating a data processing procedure of the systematic accident monitoring and analyzing apparatus of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a rear terminal configuration of the systematic accident monitoring and analyzing apparatus of FIG. 1. FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치(1) 는 전력계통(이하, 계통)에서 측정된 다양한 데이터를 입력 받아 처리하는 구조로 형성된다. 데이터는 계통에서 측정된 아날로그신호(전류, 전압 값 등 연속적으로 변동되는 신호일 수 있다)와 이벤트신호(접점 변동신호를 포함하며 계통을 구성하는 전기설비의 상태 변동에 따라 상기 설비로부터 발생되는 다양한 종류의 신호일 수 있다) 및 페이저측정유닛(PMU: Phasor Measurement Unit)의 측정데이터를 포함하며, 이와 같은 다양한 데이터를 각각 서로 다른 중앙연산장치를 갖는 감시제어모듈(30) 및 정보제어모듈(40)의 다중 처리구조로 처리하도록 구성된다. 특히, 실시간으로 상시 수집되는 계통 데이터의 감시 및 분석 작업을 진행하는 처리구조[감시제어모듈(30) 및 관련구조], 및 사고파일의 생성, 저장, 및 기록상황을 관리하는 정보제어구조[정보제어모듈(40) 및 관련구조]를 병렬적으로 구성하고 서로 연계시켜, 실시간으로 급박하게 변동되는 계통의 상황을 빠르게 파악하고 사고에 효과적으로 대처 가능한 특징을 갖는다.1 to 3, the systematic accident monitoring and analyzing
본 발명에 의한 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치(1)는 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치(1)는, 계통에서 측정된 아날로그신호 및 이벤트신호를 입력받는 복수 개의 제1입출력단자를 포함하는 제1신호입출력모듈(10), 계통에 배치된 페이저측정유닛(PMU)의 측정데이터를 입력받는 적어도 하나의 제2입출력단자를 포함하는 제2신호입출력모듈(20), 제1신호입출력모듈(10) 및 제2신호입출력모듈(20)로 입력된 아날로그신호, 이벤트신호, 및 측정데이터의 정보를 비교 분석하여 계통의 상태를 감시하는 연산을 하는 제1프로세서(310)를 포함하는 감시제어모듈(30), 제1신호입출력모듈(10) 및 제2신호입출력모듈(20)로 입력된 아날로그신호, 이벤트신호, 및 측정데이터의 정보를 샘플링하는 연산을 하며 계통의 이상상태가 감지되면 트리거신호를 송출하는 제2프로세서(410)를 포함하는 정보제어모듈(40), 트리거신호에 의해 동작하여 정보제어모듈(40)에서 샘플링된 데이터를 COMTRADE형식의 사고파일로 기록하는 레코더모듈(50), 및 제1신호입출력모듈(10), 제2신호입출력모듈(20), 감시제어모듈(30), 정보제어모듈(40), 및 레코더모듈(50)에 동작전원을 인가하는 전원모듈(60)을 포함한다. 이하, 각 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용효과에 대해서 보다 상세히 설명한다.The systematic accident monitoring and analyzing
제1신호입출력모듈(10) 및 제2신호입출력모듈(20)은 각각 복수 개의 신호입출력 단자를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 제1신호입출력모듈(10)은 복수 개의 제1입출력단자(110)를 포함하여 계통에서 측정된 아날로그신호 및 이벤트신호를 입력 받도록 형성된다. 제1입출력단자(110)는 아날로그신호 입력용 단자와 이벤트신호 입력용 단자를 포함할 수 있으며 이를 도 3에 도시된 바와 같이 장치의 배면에 정렬하여 배열할 수 있다. 도시된 바와 같은 다수의 제1입출력단자(110)들을 통해서 계통 상의 서로 다른 다양한 위치에서 수집된 아날로그신호(전술한 바와 같이 연속적으로 변동되는 전류, 전압 값 등일 수 있다)와 계통 상의 서로 다른 다양한 위치에서 수집된 이벤트신호(전술한 바와 같이 설비의 상태 변동에 따라 생성된 신호일 수 있다)를 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치(1)에 실시간으로 입력시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 각각의 제1입출력단자(110)에 데이터 전송용 케이블을 결속하고 이를 계통 상에 형성된 데이터수집장치와 연결하여 계통에서 수집된 다양한 신호를 용이하게 입력 받을 수 있다.The first signal input /
제2신호입출력모듈(20) 역시 제2입출력단자(210)를 포함하는 복수 개의 신호입출력용 단자를 포함할 수 있다. 제2입출력단자(210)는 적어도 하나가 형성될 수 있으며 제2입출력단자(210)를 통해서 특히 계통에 배치된 페이저측정유닛(PMU: Phasor Measurement Unit)의 측정데이터를 입력 받을 수 있다. 도시되지 않았지만, 페이저측정유닛은 계통 상의 서로 다른 여러 지점에 다수가 설치되어 각 설치지점에서 페이저정보(각 지점의 상태벡터에 관한 정보)를 실시간으로 생성하여 전송할 수 있다. 이러한 페이저정보는 GPS모듈(미도시)의 시각정보를 이용하여 시간오차가 보정된 후 시각 동기화된 동기페이저(Synchrophasor)정보로 변환될 수 있다. 제2입출력단자(210)로 입력되는 측정데이터는 페이저정보 또는 동기페이저정보일 수 있으며 페이저정보가 입력되는 경우 GPS모듈의 시각정보를 이용하여 동기페이저정보로 변환시켜 사용할 수 있다. The second signal input /
동기페이저 정보는 지표면의 서로 다른 지점에서 측정되어 상대적인 시간오차가 발생된 페이저 정보의 시간오차를 보정하여 일치시킨 정보로서 서로 일치하는 시각에 대한 전체 계통의 상태정보를 제공하므로 이를 활용하여 보다 정확하게 계통 상황을 파악하고 감시할 수 있다. 즉 동기페이저 정보로부터 계통의 서로 다른 지점에 대한 전력상황을 동기화하여 감시할 수 있으며 이를 포함하는 계통 데이터의 지속적인 수집을 통해 계통 상황에 대한 보다 정확하고 면밀한 모니터링이 가능하다. 제2신호입출력모듈(20)은 페이저측정유닛의 측정데이터를 입력 받는 제2입출력단자(210) 외에 GPS모듈의 신호를 입력 받는 또 다른 신호입출력용 단자를 추가로 포함할 수 있으며 각각의 단자에 데이터 전송용 케이블을 결속하여 페이저측정유닛 및 GPS모듈 등에 연결할 수 있다. 도면 상에 도시되지 않았지만, 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치(1)는 계통 내 서로 다른 지점에서 측정된 측정데이터의 시각동기를 위한 시각정보를 제공하는 GPS모듈(미도시)을 포함하여 형성될 수 있다.Since the synchronous phaser information is measured at different points on the ground surface, the time error of the pager information having the relative time error is corrected, and the information is matched to provide the status information of the entire system to the synchronized time. Therefore, The situation can be grasped and monitored. In other words, it is possible to synchronize the power situation to different points of the system from the synchronous pager information, and more accurate and detailed monitoring of the system situation can be performed through continuous collection of the systematic data including the same. The second signal input /
감시제어모듈(30)은 제1신호입출력모듈(10) 및 제2신호입출력모듈(20)로 입력된 아날로그신호, 이벤트신호, 및 측정데이터의 정보를 비교 분석하여 계통의 상태를 감시하는 연산을 하는 제1프로세서(310)를 포함한다. 제1프로세서(310)는 내장된 프로그램이나 타 장치에 저장된 프로그램을 구동하여 연산을 수행하는 일종의 중앙연상장치에 해당하며 감시제어모듈(30)은 이러한 중앙연산장치를 포함하는 독립된 모듈로 구성된다. 제1프로세서(310)는 내장된 프로그램이나 프로그램저장장치의 프로그램을 구동시켜 계통 감시 및 사고 분석과 관련한 연산을 수행할 수 있다. 도시되지 않았지만 감시제어모듈(30)은 제1프로세서(310)가 구동하는 프로그램을 저장하는 저장장치를 포함할 수 있다. The
정보제어모듈(40)은 제1신호입출력모듈(10) 및 제2신호입출력모듈(20)로 입력된 아날로그신호, 이벤트신호, 및 측정데이터의 정보를 샘플링(sampling)하는 연산을 하며 계통의 이상상태가 감지되면 트리거신호를 송출하는 제2프로세서(410)를 포함한다. 제2프로세서(410) 역시 내장된 프로그램이나 타 장치에 저장된 프로그램을 구동하여 연산을 수행하는 일종의 중앙연산장치에 해당하며 정보제어모듈(40)은 이를 포함하는 독립된 모듈로 구성된다. 정보제어모듈(40)은 제2프로세서(410)가 구동하는 프로그램을 저장하는 저장장치를 포함할 수 있다. 즉 감시제어모듈(30) 및 정보제어모듈(40)은 각각 독립된 중앙연산장치를 포함하여 독립된 연산을 병렬로 수행할 수 있도록 형성된다.The
정보제어모듈(40)의 샘플링은 연속된 값들로부터 일정 시간간격마다 순간값들을 추출하여 저장하는 연산을 의미한다. 샘플링의 시간간격이 짧아질수록 동일 시간에 많은 데이터가 생성되므로 계통감시 및 사고분석의 정밀도를 크게 높일 수 있다. 특히, 정보제어모듈(40)은 제1프로세서(310)와 독립된 제2프로세서(410)를 이용하여 항시적으로 샘플링 연산을 수행하고 샘플링 주기를 축소시켜 고속으로 연산을 수행할 수 있다. 따라서 연속적인 계통정보의 변화를 실질적으로 오차 없이 생성하고 저장할 수 있다. 특히 계통 전류 및 전압 값 등의 연속적인 변화에 관한 정보도 제1프로세서(310)와 독립된 제2프로세서(410)에서 수행되는 고속샘플링 과정을 통해 처리되므로 실질적인 오차 없이 그대로 저장되고 분석될 수 있다.Sampling of the
반면, 감시제어모듈(30)의 제1프로세서(310)는 입력된 데이터의 정보를 비교 분석하여 계통의 상태를 감시하는 연산을 독립적으로 수행한다. 특히, 제1프로세서(310)는 전술한 측정데이터의 동기페이저정보를 비교 분석하는 연산을 통해 계통의 서로 다른 지점의 상태정보를 실시간으로 확인하고 분석할 수 있으므로, 지표면의 넓은 지역에 걸쳐 배치된 계통 전체에 대해서도 실시간 감시가 매우 원활하게 이루어질 수 있다. 또한 감시제어모듈(30)은 후술하는 바와 같이 저장된 사고파일을 이용하여 계통사고도 매우 명확하게 판독할 수 있으므로 계통에 사고가 발생하더라도 이에 효과적으로 대처할 수 있다. 감시제어모듈(30)의 사고판독 과정에 대해서는 후술하여 좀더 상세히 설명한다.On the other hand, the
감시제어모듈(30)의 제1프로세서(310)와 정보제어모듈(40)의 제2프로세서(410)는 전술한 아날로그신호, 이벤트신호, 및 측정데이터로부터 계통의 전압, 전류, 전력, 주파수, 및 동기페이저 정보를 포함하는 상태정보를 추출하여 처리할 수 있다. 즉 각각의 프로세서로 전압 및 전류 측정치 외에도 전력, 주파수, 등 계통의 상태를 보다 명확하게 반영할 수 있는 다양한 상태정보를 산출하여 계통 감시 및 분석에 사용할 수 있다. 상태정보는 계통의 피상전력, 유효전력, 무효전력, 및 주파수 정보를 포함할 수 있으며 이는 각 프로세서에 내장되거나 각 프로세서에서 구동한 프로그램을 이용하여 산출할 수 있다. 이러한 다양한 상태정보를 활용하여 계통의 감시 및 분석을 보다 정확하게 진행할 수 있다 상태정보를 활용한 여러 가지 감시 및 분석과정에 대해서도 후술하여 좀더 상세히 설명한다.The
레코더모듈(50)은 제2프로세서(410)에서 송출된 트리거신호에 의해 동작하여 정보제어모듈(40)에서 샘플링된 데이터를 COMTRADE형식의 사고파일로 기록한다. 레코더모듈(50)은 트리거신호 수신 전까지는 일종의 휴면상태로 있을 수 있으며 트리거신호에 의해 기동하여 일정 시간 동안 동작하며 사고파일을 생성할 수 있다. 트리거신호는 제2프로세서(410)를 이용하여 레코더모듈(50)의 동작을 제어하기 위한 신호로 레코더모듈(50)은 이러한 트리거신호에 의해 작동할 수 있다. 사고파일은 계통 데이터 및 관련 파형의 저장이 가능한 파일 포맷인 COMTRADE형식 파일로 레코더모듈(50)에 저장되어 사고 판독 시 매우 유용하게 사용될 수 있다. 레코더모듈(50)은 예를 들어, 대용량 하드디스크를 포함하는 데이터 저장소로 이루어질 수 있으며 트리거신호에 의해 동작하여 사고파일을 하드디스크 장치 등에 기록하고 저장할 수 있다.The
즉 정보제어모듈(40)은 계통의 이상상태가 감지되면 트리거신호를 송출함으로써 필요한 시점에만 레코더모듈(50)을 동작시킬 수 있다. 특히, 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 양 측에서 계통의 데이터가 처리되는바 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 중 적어도 하나에 의해 전술한 상태정보로부터 계통의 이상상태가 감지될 수 있다. 예를 들어, 정보제어모듈(40)의 제2프로세서(410)에서 상태정보를 처리하는 과정 중 이상상태가 감지되면 바로 트리거신호를 송출할 수 있으며, 감시제어모듈(30)의 제1프로세서(310)에서 상태정보를 처리하는 과정 중 이상상태가 감지되면 이를 정보제어모듈(40)과 공유하여 제2프로세서(410)가 트리거신호를 송출하도록 구성할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 감시제어모듈(30) 측에서 이상상태를 감지하여 정보제어모듈(40)측에 공유함으로써 정보제어모듈(40)에서 트리거신호를 송출하는 구성을 기준으로 설명을 진행한다.That is, the
전원모듈(60)은 제1신호입출력모듈(10), 제2신호입출력모듈(20), 감시제어모듈(30), 정보제어모듈(40), 및 레코더모듈(50)에 동작전원을 인가한다. 전원모듈(60)은 전원 입력단자 등을 통해 외부전력을 공급받을 수 있으며 변압기 등을 통해 동작전원으로 변환하여 각 모듈에 인가할 수 있다. 전원모듈(60)은 제1신호입출력모듈(10), 제2신호입출력모듈(20), 감시제어모듈(30), 정보제어모듈(40), 레코더모듈(50) 등과 같이 모듈화된 형태로 단일 하우징에 결합될 수 있다. 레코더모듈(50)은 다른 모듈과 함께 단일 하우징 내에 통합되어 형성될 수도 있으나 저장용량을 증가시키기 위해 별도의 하우징 내에 분리하여 배치할 수도 있다. 이하, 전술한 감시제어모듈(30), 정보제어모듈(40), 및 레코더모듈(50)의 구체적인 작동과정에 대해 좀더 상세히 설명한다.The
먼저, 전술한 계통의 이상상태 감지과정과 트리거신호를 이용한 레코더모듈의 작동과정에 대해 좀더 상세히 설명한다.First, the process of detecting the abnormal state of the system and the operation of the recorder module using the trigger signal will be described in more detail.
전술한 바와 같이, 계통의 이상상태는 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 중 적어도 어느 하나에 의해 계통의 상태정보로부터 감지될 수 있다. 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 중 적어도 어느 하나는, 상태정보 중 전압, 전류, 전력, 주파수 중 적어도 어느 하나가 증가하여 설정된 상한값에 도달하거나, 또는 감소하여 설정된 하한값에 도달하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 이상상태를 감지할 수 있다. 즉 전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 및 주파수 중 적어도 어느 하나에 상한값 및 하한값을 설정하고 기준이 되는 값으로부터 증가 또는 감소하여 상한값이나 하한값에 도달하는 경우 이상상태로 판정할 수 있다. 예를 들어, 전압에 대해 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 100.0~999.9% 사이의 값으로 상한값을 설정하고, 기준값의 0~100.0% 사이의 값으로 하한값을 설정하여 상한값 또는 하한값에 도달하는 때 이상상태로 판정할 수 있다. 또한, 전류에 대해 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 100.0~999.9% 사이의 값으로 상한값을 설정하고, 상한값에 도달하는 때 이상상태로 판정할 수 있다. 또한, 주파수에 대해 정격주파수~99.99(Hz) 사이의 값으로 상한값을 설정하고, 0~정격주파수(Hz) 사이의 값으로 하한값을 설정하여 상한값 또는 하한값에 도달하는 때 이상상태로 판정할 수 있다. 이때 전압 및 전류의 기준값, 상한값, 하한값은 예를 들어, 교류의 진폭을 의미할 수 있다. 이와 같은 프로세서의 상태정보 처리과정을 통해 계통의 이상상태를 감지할 수 있다.As described above, the abnormal state of the system can be detected from the state information of the system by at least one of the
또한, 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 중 적어도 하나는, 상태정보 중 전압, 전류, 및 전력 중 적어도 어느 하나의 한 주기당 변화율을 계산하고, 변화율의 크기가 설정된 기준변화율의 크기 이상인 회수를 판별하는 연산을 하여 이상상태를 감지할 수 있다. 즉, 상태정보 값의 변화율을 계산하고 기준변화율과의 연속적인 비교를 통해 보다 정확하게 이상상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전압에 대해 기준변화율을 한 주기당 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 5%로 설정하고 적어도 3주기 동안 변화율을 측정하여 변화율이 5%이상인 회수가 3회 이상인 경우 이상상태로 판정할 수 있다. 또한, 전류에 대해 기준변화율을 한 주기당 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 5%로 설정하고 적어도 3주기 동안 변화율을 측정하여 변화율이 5%이상인 회수가 3회 이상인 경우 이상상태로 판정할 수 있다. 또한, 유효전력 및 무효전력에 대해서도 기준변화율을 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 5%로 설정하고 적어도 3주기 동안 변화율을 측정하여 변화율이 5%이상인 회수가 3회 이상인 경우 이상상태로 판정할 수 있다. 이때 전압 및 전류의 기준값은 예를 들어 교류의 진폭을 의미할 수 있으며 변화율 및 기준변화율은 주기당 진폭의 변화율을 의미할 수 있다. 변화율과 기준변화율은 크기(절대값)로 비교하되 변화율의 부호(음 또는 양)가 일치되는 경우에 비교할 수 있다. 데이터의 종류나 그에 따른 변화상태에 따라 기준변화율의 값은 적절히 조정될 수 있고, 기준변화율과 변화율의 비교판정 회수도 증감시켜 판정의 강도를 적절하게 조정해 줄 수 있다. 이와 같이 프로세서의 상태정보 처리과정을 통해 계통의 이상상태를 감지할 수 있다.At least one of the
또한, 제1프로세서(310) 및 제2프로세서(410) 중 적어도 어느 하나는, 상태정보 중 전력의 단위시간 당 크기 변동폭이 설정된 기준변동폭을 초과하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 이상상태를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 유효전력 또는 무효전력의 단위시간 당 기준변동폭을 기준값(정상상태의 값일 수 있다)의 8%로 설정하고 측정된 변동폭이 이를 초과하는 경우 이상상태로 판정할 수 있다. 기준변동폭의 값 역시 적절히 증감시켜 판정의 강도를 적절하게 조정해 줄 수 있다. 이와 같이, 다양한 방식으로 컴퓨팅 모듈로 측정데이터 및 상태데이터 중 적어도 하나의 변동상태를 판별하는 연산을 하여 이상상태를 매우 정확하게 감지할 수 있다. 컴퓨팅 모듈로 상기와 같은 연산 중 어느 하나의 연산을 수행하거나, 또는 둘 이상의 연상을 중복하여 수행할 수 있으며 이로써 이상상태의 판정 기준을 적절히 변경하여 보다 효과적으로 사고 상황을 파악하는 것이 가능하다. 이와 같이 프로세서의 상태정보 처리과정을 통해서 계통의 이상상태를 감지할 수 있다.At least one of the
이상상태가 감지되면 전술한 바와 같이 제2프로세서(410)는 트리거신호를 송출하여 레코더모듈(50)을 동작시킨다. 이에 따라 레코더모듈(50)에는 사고파일이 생성되어 기록되며, 기록된 사고파일을 이용하여 계통사고를 보다 정확하게 판독할 수 있다. 계통에서 발생한 사고는 감시제어모듈(30)의 제1프로세서(310)에서 수행되는 일련의 비교 분석과정을 통해서 매우 정확하게 판독이 가능하다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이 각각 독립된 프로세서로 독립된 연산을 동시에 수행하도록 구성된 감시제어모듈(30) 및 정보제어모듈(40)의 계통 데이터의 병렬적 처리구조를 통해서 계통사고를 보다 효과적으로 감시하고 정확하게 분석하여 대처할 수 있다.If an abnormal state is detected, the
제2프로세서(410)는 트리거신호로 레코더모듈(50)의 동작 시작시점과 종료시점, 및 시작시점과 종료시점 사이의 간격 중 적어도 어느 하나를 조절하여 사고파일에 이상상태의 전후시점을 기록할 수 있다. 즉 트리거신호는 단순 동작신호가 아니며 레코더모듈(50)이 생성하는 사고파일의 기록범위를 조정하는 기능을 갖는다. 레코더모듈(50)은 순시(instantaneous)파형뿐만 아니라 이상상태에 의한 동요 기록 전체를 사고파일로 저장할 수 있으며 예를 들어, 순시파형의 경우 이상상태 감지 전 0.1~3초부터 감지 후 0.1~20초까지의 범위 내에서, 동요기록의 경우에는 이상상태 감지 전 1~10초부터 감지 후 1~20분까지의 범위 내에서 기록하여 그에 대응하는 시간 동안의 변동상황이 기록된 사고파일을 생성할 수 있다. 이를 통해 사고 발생 전 후의 상황을 명확하게 기록하고 보다 정확한 사고 판독이 가능하다. 사고파일은 전술한 바와 같이 수집된 계통 데이터와 관련 파형의 저장이 가능한 COMTRADE파일 포맷으로 기록될 수 있으며, 실제 계통의 모의시험이 가능한 COMTRADE 파일 형태로 변동상황을 기록 및 저장함으로써 계통사고의 분석 및 판독과정도 매우 원활하게 진행할 수 있다.The
이하, 감시제어모듈의 사고파일을 이용한 계통사고 분석과정을 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, a systematic accident analysis process using an accident file of the monitoring control module will be described in more detail.
도 4는 레코더모듈에 저장되는 사고파일을 그래프로 출력한 예를 도시한 도면이고, 도 5는 감시제어모듈의 고조파 분석과정을 화면으로 출력한 예를 도시한 도면이며, 도 6은 감시제어모듈의 전압 및 전류에 대해 서로 다른 상의 변동 추이를 중복 표시하여 비교하는 과정을 화면으로 출력한 예를 도시한 도면이고, 도 7은 감시제어모듈의 사고 판독 시 사고파일에 기록된 전압과 전류 각 상의 변동 추이를 예시한 도면이고, 도 8 내지 도 11은 감시제어모듈의 사고 판독방식을 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 4 is a diagram showing an example of outputting an accident file stored in the recorder module as a graph, FIG. 5 is a diagram showing an example of outputting a harmonic analysis process of the monitoring control module as a screen, FIG. 7 is a view showing an example of outputting a screen showing a process of comparing and displaying different phase change trends of voltages and currents of a voltage and a current of the monitoring control module, FIGS. 8 to 11 are views for explaining an accident reading method of the monitoring control module. FIG.
사고파일은 예를 들어, 도 4에 예시된 바와 같은 상태정보 변동상황의 기록을 포함할 수 있다. 감시제어모듈(30)은 제1프로세서(310)에 내장되거나 프로그램저장장치로부터 제1프로세서(310)에 로드된 분석프로그램을 통해 제1레코더모듈(50)에 기록된 사고파일에 접근하여 기록된 내용을 그래프 형태로 제공받을 수 있다. 사고파일에는 도시된 것처럼 각 상의 전압 변동상황과 전류 변동상황, 피상전력과 유효전력의 변동상황, 무효전력 등의 변동상황 등이 이상상태 감지시점(도 4의 세로 점선으로 표시된 trigger point에 해당함) 전후로 명확하게 기록된다. 그러나 사고파일에 기록된 내용은 이로써 한정되지 않으며 그 밖의 다른 정보들도 포함할 수 있다. 제1프로세서(310)는 분석프로그램을 이용하여 이러한 사고파일에 기록된 다양한 정보로부터 계통사고를 분석하는 연산을 수행할 수 있다. 분석프로그램은 예를 들어, 동기페이저 정보를 상태벡터로 제공하거나, 각 전압 및 전류 값의 최대값, 최소값, 또는 평균값 등의 산술적인 값을 제공하거나, 입력된 산식으로 사고지점까지의 거리를 산출하거나, 고조파를 분석하거나, 서로 다른 상의 파형을 중복 표시하여 비교하는 등의 다양한 기능을 갖는 것일 수 있다.The incident file may, for example, include a record of the state information change situation as illustrated in FIG. The
예를 들어, 제1프로세서(310)는 도 5에 도시된 바와 같이 고조파의 파형 및 크기를 표시하고 분석하는 연산을 수행할 수 있다. 고조파에 관한 정보는 그래프의 형태로 제공될 수도 있고 텍스트의 형태로도 제공될 수 있다. 분석프로그램의 고조파 분석기능을 이용하여 63고조파 이상의 고조파를 분석하고 그 결과를 제공할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1프로세서(310)는 도 6에 도시된 바와 같이 사고파일에 기록된 복수의 정보(예를 들어, 계통의 전압 및 전류 중 적어도 어느 하나의 서로 다른 상의 변동 추이 등일 수 있다)를 중복 표시하여 비교하는 연산을 수행할 수 있다. 특히 이러한 비교 연산은 전압 및 전류의 변동상황을 재현하고 서로 다른 상 사이의 변동 추이를 비교하여 계통의 단락 및 지락 사고를 구분하여 판독하는 데 매우 유리하다.For example, the
즉, 제1프로세서(310)의 연산과정을 통해서 특히 계통의 단락 및 지락 사고를 매우 명확하게 구분하여 판독할 수 있다. 제1프로세서(310)는, 사고파일에 기록된 계통의 전압 및 전류의 변동상황을 재현하고 서로 다른 상 사이의 변동 추이를 비교하는 연산을 하여 계통의 단락 및 지락 사고를 구분하여 판독할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 전술한 분석프로그램을 구동시켜 특정 사고파일에 접근하고 전압과 전류 각 상의 변동 추이의 기록을 입력 받아 비교할 수 있다. 이를 통해 예를 들어, 1선 지락사고, 2선 지락사고, 2선 단락사고, 3선 단락사고와 같은 서로 다른 종류의 사고상태를 매우 명확하게 판독할 수 있다. 도 8 내지 도 11을 참조하여 판독과정을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.That is, through the calculation process of the
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 한 상의 전압(Va)이 감소하고, 해당 상의 전류(Ia)는 증가하고, 중성선 전류(In)가 증가하는 경우, 제1프로세서(310)는 동일 시간대 이러한 전압 및 전류 값 변화를 비교함으로써 중성선을 통해 누전되는 1선 지락사고로 판독할 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이 두 상의 전압(Vb, Vc)이 감소하고, 해당 상의 전류(Ib, Ic)는 증가하고, 중성선 전류(In)가 증가하는 경우, 제1프로세서(310)는 동일 시간대 이러한 전압 및 전류 값 변화를 비교함으로써 중성선을 통해 누전되는 2선 지락사고로 판독할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이 두 상의 전압(Vb, Vc)이 감소하고, 해당 상의 전류(Ib, Ic)는 증가하되, 중성선 전류(In)가 없거나 미미한 경우, 제1프로세서(310)는 동일 시간대 이러한 전압 및 전류 값 변화를 비교함으로써 B-C상이 단락된 2선 단락사고로 판독할 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이 삼 상의 전압(Va, Vb, Vc)이 모두 감소하고, 삼 상의 전류(Ia, Ib, Ic)가 증가하되, 중성선 전류(In)가 없거나 미미한 경우, 제1프로세서(310)는 동일 시간대 이러한 전압 및 전류 값 변화를 비교함으로써 전체가 단락된 3선 단락사고로 판독할 수 있다. 이와 같은 사고 판독은 제1프로세서(310)의 상기한 연산과정을 통해 도 7과 같은 사고파일로부터 매우 명확하게 그 결과가 제공된다. 따라서 본 발명의 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치를 이용하여 사고상태를 매우 명확하게 판독할 수 있으며 이를 통해 계통사고의 종류에 따른 매우 효과적이고 신속한 대응이 가능하다. For example, when the voltage Va of one phase decreases, the current Ia increases, and the neutral line current In increases, as shown in FIG. 8, By comparing these changes in voltage and current value, it can be read out by a 1-wire ground fault that is short-circuited through the neutral line. 9, when the voltages Vb and Vc of the two phases decrease and the currents Ib and Ic increase and the neutral line current In increases, the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.
10: 제1신호입출력모듈
20: 제2신호입출력모듈
30: 감시제어모듈
40: 정보제어모듈
50: 레코더모듈
60: 전원모듈
110: 제1입출력단자
210: 제2입출력단자
310: 제1프로세서
410: 제2프로세서1: Systematic accident monitoring and analysis system with multiple processing structure.
10: first signal input / output module
20: second signal input / output module
30: Monitoring control module
40: Information control module
50: Recorder module
60: Power module
110: first input / output terminal
210: second input / output terminal
310: a first processor
410: second processor
Claims (10)
계통에 배치된 페이저측정유닛(PMU)의 측정데이터를 입력받는 적어도 하나의 제2입출력단자를 포함하는 제2신호입출력모듈;
상기 제1신호입출력모듈 및 상기 제2신호입출력모듈로 입력된 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터의 정보를 비교 분석하여 상기 계통의 상태를 감시하는 연산을 하는 제1프로세서를 포함하는 감시제어모듈;
상기 제1신호입출력모듈 및 상기 제2신호입출력모듈로 입력된 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터의 정보를 샘플링하는 연산을 하며 상기 계통의 이상상태가 감지되면 트리거신호를 송출하는 제2프로세서를 포함하는 정보제어모듈;
상기 트리거신호에 의해 동작하여 상기 정보제어모듈에서 샘플링된 데이터를 COMTRADE형식의 사고파일로 기록하는 레코더모듈; 및
상기 제1신호입출력모듈, 상기 제2신호입출력모듈, 상기 감시제어모듈, 상기 정보제어모듈, 및 상기 레코더모듈에 동작전원을 인가하는 전원모듈을 포함하고,
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서는, 상기 아날로그신호, 상기 이벤트신호, 및 상기 측정데이터로부터 상기 계통의 전압, 전류, 전력, 주파수, 및 동기페이저 정보를 포함하는 상태정보를 추출하여 처리하고,
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나에 의해, 상기 상태정보로부터 상기 계통의 이상상태가 감지되고, 상기 감시제어모듈은 상기 사고파일을 이용하여 계통사고를 분석하며,
상기 제1프로세서는, 상기 사고파일에 기록된 상기 계통의 전압 및 전류의 변동상황을 재현하고 서로 다른 상 사이의 변동 추이를 비교하는 연산을 하여,
한 상의 전압이 감소하고, 해당 상의 전류는 증가하고, 중성선 전류가 증가하는 경우 1선 지락사고로,
두 상의 전압이 감소하고, 해당 상의 전류는 증가하고, 중성선 전류가 증가하는 경우 2선 지락사고로,
두 상의 전압이 감소하고, 해당 상의 전류는 증가하되, 중성선 전류가 없거나 미미한 경우 2선 단락사고로,
삼 상의 전압이 모두 감소하고, 삼 상의 전류가 증가하되, 중성선 전류가 없거나 미미한 경우 3선 단락사고로,
상기 계통의 단락 및 지락 사고를 구분하여 판독하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.A first signal input / output module including a plurality of first input / output terminals receiving analog signals and event signals measured in the system;
A second signal input / output module including at least one second input / output terminal receiving measurement data of a phaser measurement unit (PMU) arranged in the system;
And a first processor for performing an operation of monitoring the state of the system by comparing and analyzing information of the analog signal, the event signal, and the measurement data input to the first signal input / output module and the second signal input / output module Monitoring control module;
Outputting a trigger signal when the abnormal state of the system is detected by sampling the information of the analog signal, the event signal, and the measurement data input to the first signal input / output module and the second signal input / output module, An information control module including two processors;
A recorder module operating in response to the trigger signal and recording data sampled by the information control module in an accident file of a COMTRADE format; And
Output module, the second signal input / output module, the monitoring control module, the information control module, and the power module for applying operating power to the recorder module,
The first processor and the second processor extract and process status information including voltage, current, power, frequency, and synchronous phaser information of the system from the analog signal, the event signal, and the measurement data,
An abnormal state of the system is detected from the state information by at least one of the first processor and the second processor, the monitoring control module analyzes the systematic accident using the accident file,
The first processor performs an operation of reproducing the fluctuation conditions of the voltage and current of the system recorded in the accident file and comparing the fluctuation trends between different phases,
If the voltage of one phase decreases, the current of the phase increases, and the neutral current increases,
The voltage of two phases decreases, the current of the phase increases, and the neutral line current increases. In the case of a 2-wire ground fault,
If the voltage of two phases decreases and the current of the phase increases, but there is no or little neutral line current,
If the three phase voltages are all decreased and the three phase currents are increased but there is no or little neutral current,
A systematic accident monitoring and analysis apparatus having a multiple processing structure that reads out and discriminates short-circuit and ground-fault accidents of the system.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전압, 전류, 전력, 및 주파수 중 적어도 어느 하나가 증가하여 설정된 상한값에 도달하거나, 또는 감소하여 설정된 하한값에 도달하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first processor and the second processor determines whether at least one of voltage, current, power, and frequency of the status information reaches a set upper limit value or decreases to reach a set lower limit value And a multiprocessing structure for detecting the abnormal state by performing an operation for discriminating a fault.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전압, 전류, 및 전력 중 적어도 어느 하나의 한 주기당 변화율을 계산하고, 상기 변화율의 크기가 설정된 기준변화율의 크기 이상인 회수를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지하는 다중 처리구조를 갖는 활용한 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first processor and the second processor calculates a rate of change per one cycle of at least one of voltage, current, and power in the status information, and when the rate of change is equal to or greater than a predetermined reference change rate And a plurality of processing structures for detecting the abnormal state.
상기 제1프로세서 및 상기 제2프로세서 중 적어도 어느 하나는, 상기 상태정보 중 전력의 단위시간 당 크기 변동폭이 설정된 기준변동폭을 초과하는지 여부를 판별하는 연산을 하여 상기 이상상태를 감지하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first processor and the second processor performs a multiprocessing structure for detecting the abnormal state by performing an operation of determining whether a magnitude fluctuation of power per unit time of the power exceeds a set reference fluctuation width Systems for monitoring and analyzing system accidents.
상기 제2프로세서는, 상기 트리거신호로 상기 레코더모듈의 동작 시작시점과 종료시점, 및 상기 시작시점과 종료시점 사이의 간격 중 적어도 어느 하나를 조절하여 상기 사고파일에 상기 이상상태의 전후시점을 기록하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
Wherein the second processor records at least one of a start time and an end time of the operation of the recorder module and an interval between the start time and the end time of the recorder module with the trigger signal, System monitoring and analysis system with multiple processing structure.
상기 계통 내 서로 다른 지점에서 측정된 상기 측정데이터의 시각동기를 위한 시각정보를 제공하는 GPS모듈을 더 포함하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
Further comprising a GPS module for providing time information for time synchronization of the measurement data measured at different points in the system.
상기 제1프로세서는, 상기 사고파일에 기록된 고조파의 파형 및 크기를 분석하는 연산 및 상기 사고파일에 기록된 복수의 정보를 중복 표시하여 비교하는 연산 중 적어도 어느 하나를 수행하여 상기 계통의 사고를 판독하는 다중 처리구조를 갖는 계통사고 감시 및 분석장치.The method according to claim 1,
The first processor performs at least one of an operation of analyzing the waveform and size of harmonics recorded in the accident file and an operation of displaying and comparing a plurality of pieces of information recorded in the accident file, Fault monitoring and analysis system with multiple processing structures for reading.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180126112A KR102002461B1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Apparatus for monitoring and analyzing electrical power system having multiple processing structure |
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Citations (3)
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KR20030037499A (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | 주식회사프로컴시스템 | Power System Dynamics Monitor |
KR100832324B1 (en) | 2006-12-18 | 2008-05-26 | 엘에스산전 주식회사 | A monitoring apparatus for electric power system |
KR101883603B1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-07-30 | 박청 | Method and apparatus for analyzing power quality |
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2018
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030037499A (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | 주식회사프로컴시스템 | Power System Dynamics Monitor |
KR100832324B1 (en) | 2006-12-18 | 2008-05-26 | 엘에스산전 주식회사 | A monitoring apparatus for electric power system |
KR101883603B1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-07-30 | 박청 | Method and apparatus for analyzing power quality |
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