KR102191711B1 - 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템 - Google Patents

사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷을 이용하여 송배전선로에 대한 전력정보를 측정 및 수집하여 분석하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 송배전선로의 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 전력회사의 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하는 전력정보 분석시스템이 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 방법과 그 시스템에 관한 것인데, 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치들에 대하여 사물인터넷기술을 적용한 통신방식으로 상호간에 정보를 주고받을 수 있도록 하되, 자신이 전달받은 정보를 시간차를 갖고 게이트웨이 쪽으로 전달할 수 있도록 함으로써 도달거리가 짧은 사물인터넷 통신방식이라 하더라도 장거리 송전선로 또는 가공선로 전체에 대한 정보를 전달할 수 있도록 한 것이다.

Description

사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템{Collecting method for power line status using IoT and system thereof}
본 발명은 사물인터넷을 이용하여 송배전선로에 대한 전력정보를 측정 및 수집하여 분석하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 송배전선로의 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 전력회사의 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하는 전력정보 분석시스템이 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 방법과 그 시스템에 관한 것인데, 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치들에 대하여 사물인터넷기술을 적용한 통신방식으로 상호간에 정보를 주고받을 수 있도록 하되, 자신이 전달받은 정보를 시간차를 갖고 게이트웨이 쪽으로 전달할 수 있도록 함으로써 도달거리가 짧은 사물인터넷 통신방식이라 하더라도 장거리 송전선로 또는 가공선로 전체에 대한 정보를 전달할 수 있도록 한 것이다.
송전선로는 발전소나 변전소 등에서 중계변전소 또는 배전용 변전소 등으로 전력을 공급하기 위한 전선로며, 배전선로는 변전소로부터 수용가까지의 전력을 공급하기 위한 수단이다. 송배전선로는 장거리에 걸쳐서 형성되는데, 전력수요의 증가와 택지 및 산업단지 개발에 따른 전력공급처의 확대 등에 따라 지속적으로 증가하고 있다. 송배전망은 점점 그 길이가 길어지고 확장될 뿐만 아니라 수요처의 증가에 따라 점점 더 복잡하게 변화하고 있다. 더군다나 최근 들어서는 태양광 발전, 풍력발전 등 분산전원 설비들이 계속적으로 늘어나고 있기 때문에, 기존의 단 방향 공급만 이루어지던 전력계통과는 달리 부하와 전원이 혼재되어 운용되고 있으며 이로 인하여 양방향으로 수시로 변하는 전력공급의 형태로 공급되고 있다. 즉 현재의 전력계통에서는 전통적인 전력계통과는 달리 양 방향으로 전력 조류가 흐르고 있으며 그 공급망이 점점 더 복잡한 양상으로 변화하고 있다.
한편 전력계통을 관리하는 입장에서는 송배전망의 효율적인 관리를 위하여 송배전망에 흐르는 부하전류와 전력조류의 흐름방향을 실시간으로 파악해야 하는데, 예전에는 대부분 단일 방향으로 공급하는 체계였기 때문에 발전소나 변전소 등과 같이 전력공급시설에 설치된 계측장비만으로서 충분히 파악이 가능했었지만, 현재와 같이 분산전원으로 인한 양방향 전력조류가 도처에서 발생되는 상황에서는 전력공급시설의 계측장비만으로는 한계가 있기 때문에 송전선로 또는 배전선로의 전반에 걸쳐서 부하전류의 분포를 감시하면서 전력계통을 체계적으로 관리할 필요성이 점점 더 높아지고 있다.
이를 위해서 송전선로 또는 배전선로의 전 구간에 걸쳐서 무선통신망 또는 사물인터넷망에 연결된 계측장치를 부착하고, 계측장치에서 측정되는 전력정보를 수집하여 분석하도록 하는 한편, 수집되는 전력정보들에 대하여 빅데이터 처리기술, AI 등 첨단기술을 적용하여 송배전망을 해석하고 이를 통하여 효율적으로 관리하고자 하는 시도가 계속되어 왔었다. 뿐만 아니라 장거리에 걸쳐서 설치되는 송배전선로는 그 범위가 길고 넓어서 사람에 의한 직접적인 상시 감시가 불가능한 반면, 선로 상에서 갑작스러운 사고가 발생하는 경우 사고의 파급 여파가 크기 때문에 선로상태를 자동으로 감시하기 위한 다양한 시스템과 장치들이 개발되고 있다.
이러한 시도들의 일환으로써 이 분야에 특허 출원된 종래기술로서 한국 등록특허 제10-1063293호(2011.9.7.)가 있는데, 이는 가공 송전선로 감시시스템에 관한 것으로서, 감지 센서가 내장된 스페이서 댐퍼를 이용하여 가공 송전선로의 이상 유무를 감지하여 디지털신호로 만든 후 무선신호로 변환하여 전송하는 기술이 개시되어 있다. 또한 한국 공개특허 제10-2020-0041473호(20-2020.4.22.)는 가공 송전 선로를 실시간으로 원격 감시 및 진단하는 가공 송전 선로 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 저 전력 기반 장거리 무선통신기술을 이용하여 선로정보를 전송하는 기술이 개시되어 있다. 그리고 한국 등록특허 제10-2117344호(2020.6.1.)는 산악지역 가공배전선로의 누전감시시스템에 관한 것으로서, 산악지역 가공배전선로의 누전이나 물리적 형상변화 및 전력 상태를 감시하고, 감시결과를 무선 네트워크로 탑재하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래기술들은 일반적으로 상용화된 무선통신기술을 사용하는 것이기 때문에 각각의 정보수집 장치들은 LTE등 상용의 무선통신망 또는 LoRa 등의 사물인터넷 상용망에 가입되어 데이터통신을 하도록 하거나, 그렇지 않은 경우 별도의 무선통신 네트워크를 구축해야 하기 때문에 송배전선로의 전반에 걸쳐서 전력정보 수집장치를 설치해야 하는 경우에 있어서는 네트워크 이용비용에 대한 부담이 너무 많아지게 되므로 현실화하기 곤란하다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 상용통신망 이용도 곤란하고 네트워크 인프라 확충에도 비용이 많이 들어가는 산악지형 등과 같은 곳에서는 이용이 원천적으로 불가능하다는 문제점이 있다. 물론 저 전력 장거리 통신기술(LPWA : Low-Power Wide Area Network)에 의한 사물인터넷을 이용하는 경우 비용부담을 경감시킬 수는 있겠지만, 근본적인 해결책은 되지 못 할뿐만 아니라 이용 가능한 인프라가 전국적으로 커버되는 것이 아니고, 그 도달거리 또한 제약이 많기 때문에 장거리에 걸쳐서 형성되는 송배전선로나 산악지형 등에서는 적용하기에 어려움이 많이 있어왔다.
한국 등록특허 제10-1063293호(2011.9.7.) 한국 공개특허 제10-2020-0041473호(20-2020.4.22.) 한국 등록특허 제10-2117344호(2020.6.1.)
상술한 문제들을 해결하기 위하여 본 발명은, 사물인터넷 기술을 이용하여 장거리 송배전선로의 전 구간에 대하여 일정한 구간별로 전력정보를 수집할 수 있는, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상용의 무선통신망 또는 사물인터넷에 관한 상용통신망이 커버하지 못하는 구간에서도 IoT 기반기술을 이용하여 송배전선로의 전력정보를 측정, 수집하여 분석하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 송배전선로의 길이가 아무리 길더라도 어느 위치에서든지 원하는 위치에서의 전력정보를 측정, 수집하여 원격지에 있는 서버에 전송하여 분석하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상용의 통신망 사용을 최소화할 수 있는, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력조류의 방향이 수시로 변하더라도 전력조류의 방향을 즉시 판단할 수 있는, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력정보 수집장치의 설치 후 분석서버와의 통신을 통하여 초기 세팅과정이 자동으로 될 수 있는, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 동시에 전송할 수 있는 데이터의 양이 작은 통신방식을 사용하더라도 모든 전력정보를 충분히 전송할 수 있는, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 전송거리가 짧은 통신방식을 사용하더라도 송배전선로의 전 구간을 커버할 수 있는 장거리 통신망을 구성하는 것이 가능한, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 선로 중간에서 고장 등으로 인한 전력정보 수집장치에 고장이 발생하여 일부 통신장애가 있더라도 나머지 다른 전력정보 수집장치들 간에는 정보전송이 가능한, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 임의의 특정영역을 정한 후 그 특정영역에서 소비되는 부하전력을 측정하는 것이 가능한, 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복하여 각 상마다 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하는 전력정보 분석시스템이 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 방법으로서, 상기 전력정보 수집장치 각각은 변류기, 측정수단, GPS수신수단, 저장수단, 무선송신수단 및 무선수신수단을 포함하고, 상기 저장수단에는 상기 전력정보 수집장치에 대한 고유 식별정보, 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각이 저장되어 있으며, 상기 전력정보 수집장치가, - 상기 GPS수신수단을 이용하여 상기 측정시각의 도래여부를 판단하는 단계; - 상기 측정시각이 도래하면 상기 변류기 및 상기 측정수단을 이용하여 상기 가공전선로를 통하여 흐르는 부하전류 값을 측정하는 단계; - 상기 부하전류 값, 상기 부하전류 값을 측정한 시각, 상기 고유 식별정보 및 상기 라우팅정보를 포함하는 전력정보를 생성하는 단계; - 상기 GPS수신수단을 이용하여 상기 전송시각의 도래여부를 판단하는 단계; - 상기 전송시각이 도래하면 상기 무선송신수단을 통하여 상기 전력정보를 전송하는 단계; - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 전력정보인 제2전력정보를 수신하는 단계; - 상기 제2전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 상기 제2전력정보의 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계; 상기 게이트웨이가, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 수신하는 경우, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 상기 분석서버에 전송하는 단계; 및 상기 분석서버가, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 이용하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 구간별 부하전류 분포를 분석하는 단계;;를 포함하되, 상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치 모두에서 동일하되 일정시간 간격으로 반복되는 시각이며, 상기 전송시각은 상기 측정시각 각각의 사이에 있는 시각으로서 상기 전력정보 수집장치 각각에서 서로 다르며, 상기 라우팅정보는, 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보인 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법
뿐만 아니라 상술한 특징들 모두에 더하여, 상기 저장수단에는 상기 송전선로 또는 상기 배전선로에 대한 선로 식별정보 및 상기 가공전선로를 구성하는 가공전선 각각의 상 식별정보가 더 저장되며, 상기 전력정보 수집장치가, - 상기 GPS수신수단을 이용하여 자신이 위치한 지점에 대한 위치정보를 측정하는 단계; - 상기 고유 식별정보, 상기 위치정보, 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보를 포함하는 초기정보를 생성하여 상기 무선송신수단을 통하여 일정시간 간격으로 전송하는 단계; - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 초기정보인 제2초기정보를 수신하는 단계; - 상기 제2초기정보에 포함된 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보가 자신의 선로 식별정보 및 상 식별정보와 같은 경우 상기 제2초기정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계; 상기 게이트웨이가, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 수신하는 경우, 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 상기 분석서버에 전송하는 단계; 상기 분석서버가, 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 모두 수신하는 경우, 상기 위치정보, 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보를 이용하여 상기 전력정보 수집장치 각각의 고유 식별정보에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 생성한 후 이를 세팅정보로 하여 상기 게이트웨이에 전송하는 단계; 상기 게이트웨이가, 상기 세팅정보를 수신하는 경우, 상기 세팅정보를 상기 전력정보 수집장치에 대하여 전송하는 단계; 상기 전력정보 수집장치가, 상기 무선수신수단을 통하여 상기 세팅정보를 수신하는 경우, - 상기 세팅정보에서 자신의 고유 식별번호에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 찾아 자신의 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각으로 하여 상기 저장수단에 저장하는 단계; - 상기 무선송신수단을 통하여 상기 세팅정보를 전송하는 단계; - 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보의 전송을 중단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법으로 하는 것도 바람직하다.
또한 이러한 특징들에 더하여 상기 저장수단에는 예비 라우팅정보가 더 저장되며, 상기 예비 라우팅정보는 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 차 상위로 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보이며, 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계에서 상기 전력정보 수집장치는, - 상기 무선수신수단을 통하여 수신된 상기 제2전력정보 중, 상기 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보가 없는 경우, 상기 예비 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보에 대하여 상기 라우팅정보 및 상기 예비 라우팅정보를 자신의 라우팅정보 및 예비 라우팅정보로 변경한 후 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법으로 하는 것도 바람직하다,
뿐만 아니라 상술한 특징들 모두에 더하여, 상기 분석서버가 상기 전력정보 수집장치 각각이 전송한 전력정보를 비교하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 전력조류 방향을 판단하는 단계;를 더 포함하되, 상기 전력조류 방향은, 서로 인접한 전력정보 수집장치 중 상기 부하전류 값이 큰 전력정보 수집장치에서 상기 부하전류 값이 작은 전력정보 수집장치 쪽으로 향하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법으로 하는 것도 바람직하다.
그리고 이러한 특징들에 더하여, 상기 전력정보 분석시스템에는 분석자단말기를 더 포함하며, 상기 분석자단말기가, 부하전력을 측정할 특정영역을 입력받아 상기 분석서버에 전송하는 단계; 상기 분석서버가, - 상기 특정영역의 경계선을 통과하는 상기 송전선로 또는 상기 배전선로를 분석대상 선로로 특정하는 단계; - 상기 분석대상 선로에 있는 전력정보 수집장치 중 상기 특정영역의 밖에 있으며, 상기 경계선과 가장 가까운 위치에 있는 전력정보 수집장치를 분석대상 장치로 특정하는 단계; 및 - 상기 분석대상 장치가 위치한 지점에서의 전력조류 방향과 상기 분석대상 장치가 전송한 전력정보를 이용하여 상기 특정지역에 대한 부하전력을 분석하여 상기 분석자단말기에 전송하는 단계; 를 더 포함하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법으로 하는 것도 바람직하며, 이에 더하여 상기 부하전력은 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 상 전압과 상기 부하전류 값을 이용하여 산출한 전력 값을 모두 더하되 상기 전력조류 방향이 상기 특정영역의 밖으로 향하는 경우에는 마이너스 값으로 하여 더하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법으로 하는 것도 가능하다.
또한 본 발명은, 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 전력정보 분석시스템으로서, 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하며, 상기 전력정보 수집장치 각각은, - 변류기, 측정수단, GPS수신수단, 저장수단, 무선송신수단 및 무선수신수단을 포함하되, 상기 저장수단에는 상기 전력정보 수집장치에 대한 고유 식별정보, 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각이 저장되어 있으며, - 상기 GPS수신수단이 수신한 GPS신호를 이용하여 상기 측정시각 및 상기 전송시각의 도래여부를 판단하며, - 상기 측정시각이 도래하면 상기 변류기 및 상기 측정수단을 이용하여 상기 가공전선로를 통하여 흐르는 부하전류 값을 측정하여 상기 부하전류 값, 상기 부하전류 값을 측정한 시각, 상기 고유 식별정보 및 상기 라우팅정보를 포함하는 전력정보를 생성한 후, 상기 전송시각이 도래하면 상기 무선송신수단을 통하여 상기 전력정보를 전송하며, - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 전력정보인 제2전력정보를 수신하는 경우 중 상기 제2전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 상기 제2전력정보의 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하며; 상기 게이트웨이는, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 수신하여 상기 분석서버에 전송하며; 상기 분석서버는, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 이용하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 구간별 부하전류 분포를 분석하며; 상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치 모두에서 동일하되 일정시간 간격으로 반복되는 시각이며, 상기 전송시각은 상기 측정시각 각각의 사이에 있는 시각으로서 상기 전력정보 수집장치 각각에서 서로 다르며, 상기 라우팅정보는, 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보인 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 분석시스템으로 하는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템’은 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치, 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 게이트웨이와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하는 전력정보 분석시스템이 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하기 때문에, 장거리 송배전선선로의 전 구간에 대하여 일정한 구간별로 전력정보를 수집할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한 각각의 전력정보 수집장치가 자신의 전력정보를 게이트웨이 쪽에 있는 전력정보 수집장치에 전송하고, 인근의 전력정보 수집장치는 그 다음 인근의 전력정보 수집장치에 전송하는 방식으로 게이트웨이까지 연계하여 전송하게 되므로 무선통신망 또는 사물인터넷에 관한 상용통신망이 없더라도 송배전선선로의 구간별 전력정보를 측정하여 분석서버에까지 전송할 수 있는 효과가 있으며, 게이트웨이 사이의 송배전선로의 길이가 아무리 길더라도 전력정보를 얼마든지 전송할 수 있는 효과가 있다. 또한 전송거리가 짧은 통신방식을 사용하더라도 송배전선로의 전 구간을 커버할 수 있는 장거리 통신망을 구성하는 것이 가능한 효과도 있다. 그리고 전력정보 수집장치 상호간의 신호전송을 통하여 게이트웨이까지 전송하고, 상용통신망은 게이트웨이에서만 접속되기 때문에 상용의 통신망 사용을 최소화할 수 있는 효과가 있다,
본 발명은 또한, 전력정보의 측정은 동시에 하더라도 전력정보 수집장치 상호간의 신호전송은 각각 다른 시간에 시분할 방식으로 하게 되므로 동시에 전송할 수 있는 데이터의 양이 작은 통신방식을 사용하더라도 많은 전력정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한, gps수신신호의 시각정보를 이용하여 모든 전력정보 수집장치에서 동시에 전력정보 수집시간을 통일시킬 수 있기 때문에 동일시간대에 각각의 선로구간에서 부하전류값과 전력조류의 흐름을 파악할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한, 측정되는 전력정보의 비교를 통하여 전력조류의 방향을 판단할 수 있으므로, 전력조류의 방향이 수시로 변하더라도 전력조류의 방향을 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한 전력정보 수집장치의 설치 후 GPS정보와 선로 식별정보 및 상 식별정보를 이용하여 세팅과정을 자동화시켰기 때문에 설치에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한 라우팅정보와 함께 예비 라우팅정보도 사용하기 때문에 중간에 통신장애가 있는 전력정보 수집장치가 발생하더라도 나머지 다른 전력정보 수집장치들 간에는 정보전송이 가능하므로 정보수집에 따른 장애를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 분석자단말기로 임의의 특정영역을 정한 후 그 특정영역에서 소비되는 부하전력을 측정하는 것이 가능하기 때문에 행정구역단위 또는 임의의 지역에 대한 부하전력을 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 가공송전선로(a) 및 가공배전선로(b)에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 전력정보 수집장치에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 전력정보 분석시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 전력정보 측정, 수집 및 분석되는 과정의 실행 순서도이다.
도 5는 본 발명에서 전력정보가 전달되는 과정을 시간대별로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에서 전력정보 수집장치들을 자동으로 세팅하도록 하는 과정에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명에서 전력정보를 이용하여 전력조류의 방향을 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에서 임의의 특정영역에서 소비되는 부하전력을 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한, ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법 및 시스템’이 적용되는 가공송전선로(도 1a) 및 가공배전선로(도 1b)에 대한 개념도이다. 본 발명은 도 1a에서 보는 바와 같이 송전철탑(20) 및 가공전선(30)으로 이루어 진 가공송전선로 상에, 각 상별로 부하전류를 측정 및 수집하여 전송할 수 있는 전력정보 수집장치(100)가 일정한 구간별로 반복하여 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 일정구간은 상기 송전철탑(20) 각각이 설치된 경간별로 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 장거리를 커버할 수 있는 통신방식을 사용하는 경우 통신 도달거리를 감안하여 여러 개의 송전철탑(20)을 지나서 설치하는 것도 가능하다. 그러나 본 발명은 송전선로 전반에 걸친 부하전류 분포를 측정할 수 있게 하는 것이고, 송전선로의 경우 지표면과의 정전용량 값으로 인하여 페란티 효과 등으로 가공전선로에서 전류손실이 많기 때문에 이러한 현상을 정확하게 파악하기 위해서, 또 중간에 분기선로가 있는 경우 등에 대비하여 가급적 상기 송전철탑(20) 각각이 설치된 구간별로 설치하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 가공배전선로의 경우 도 1b에서 보는 바와 같이 전봇대(20) 및 가공전선(30)으로 이루어 진 가공배전선로 상에, 각 상별로 부하전류를 측정 및 수집하여 전송할 수 있는 전력정보 수집장치(100)가 일정한 구간별로 반복하여 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 일정구간은 상기 송전선로와 마찬가지로 상기 전봇대(20) 각각이 설치된 경간별로 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 장거리 구간을 커버할 수 있는 통신방식을 사용하는 경우 통신 도달거리를 감안하여 여러 개의 전봇대(20)를 지나서 설치하는 것도 가능하다. 그러나 본 발명은 배전선로 전반에 걸친 부하전류 분포를 측정할 수 있게 하는 것이고, 배전선로의 경우 중간 중간에 수용가 또는 타 배전선로로의 분기가 많기 때문에, 부하전류 분포를 정확하게 측정하기 위해서 또 전력조류의 방향을 정확하게 판단하기 위해서는 가급적 상기 전봇대(20) 각각이 설치된 구간별로 설치하도록 하는 것이 바람직하다.
도 2에는 위에서 설명한 상기 전력정보 수집장치(100)에 대한 개념도가 도시되어 있다. 상기 전력정보 수집장치(100) 각각은 변류기(110), 측정수단(120), GPS수신수단(130), 저장수단(140), 무선송신수단(150) 및 무선수신수단(160)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 이에 더하여 이들에 대한 전원을 공급할 수 있는 전원공급수단(170)과 이들의 동작을 제어하는 제어수단(180)을 더 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 변류기(110)는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 가공전선로(30)의 도체를 둘러싸는 코일로 하여 상기 가공전선로(30)를 흐르는 전류로부터 유도전류를 만들어 내는 수단으로 하는 것이 바람직하다. 도 2a의 경우 초고압 송전선로에서 복도체(4도체)를 쓰는 경우를 도시한 것인데, 이 경우 상기 변류기(110)는 각각의 소도체를 둘러싸는 방식으로 하는 것이 바람직하다. 그리고 도 2b는 단도체를 사용하는 배전선로 또는 특고압 송전선로에서 사용하는 전력정보 수집장치(100)에 대한 예시이다. 도 2a 및 도 2b 모두 상기 가공전선로(30)의 도체를 둘러싸는 코일로 구성된 상기 변류기(110)를 포함하고 있음을 알 수 있다. 그리고 나머지 구성요소인 상기 측정수단(120), 상기 GPS수신수단(130), 상기 저장수단(140), 상기 무선송신수단(150), 상기 무선수신수단(160), 상기 전원공급수단(170) 및 상기 제어수단(180)은 상기 변류기(110)와 연결되어 구성되는 격납공간(101) 속에 수납되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 측정수단(120)은 상기 변류기(110)에서 유도된 전류 값을 측정하여 이를 부하전류 값으로 하여 디지털 값으로 변환하며, 상기 제어수단(180)은 디지털 값으로 변환된 상기 부하전류 값을 상기 저장수단(140)에 그 측정시각과 함께 저장하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 부하전류 값과 상기 측정시각을 상기 저장수단(140)에 저장하는 경우에는 상기 저장수단(140)의 저장용량의 한계 등을 감안하여 저장용량 한계도달 시 가장 먼저 기록된 데이터 위에 덮어쓰는 방식으로 하는 것도 바람직하다.
상기 GPS수신수단(130)은 GPS신호를 수신하여 상기 전력정보 수집장치(100)가 위치한 지점의 GPS 좌표 값을 생성하며, 상기 제어수단(180)은 상기 GPS 좌표 값을 상기 전력정보 수집장치(100)가 위치한 지점에 대한 위치정보로 하여 상기 저장수단(140)에 저장하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 GPS수신수단(130)은 GPS신호에 포함된 시간정보를 상기 제어수단(180)에 제공하며, 상기 제어수단(180)은 GPS시간정보를 활용하여 상기 측정수단(120)의 측정시각 및 상기 무선송신수단(150)의 전송시각 등의 도래여부를 판단하게 된다.
그리고 상기 저장수단(140)에는, 상기 전력정보 수집장치(100)에 대한 고유 식별정보, 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각이 저장되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 고유 식별정보는 상기 전력정보 수집장치(100) 각각마다 다르게 부여되는 식별정보로서, 자신이 생성하는 정보에는 필수적으로 수록되도록 함으로써, 정보를 수신하는 수신 측에서는 상기 고유 식별정보를 통하여 어디에서 생성된 정보인지를 파악하게 하는 것이다. 상기 라우팅정보는 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송되는 정보에 수록되도록 하며, 수신 측에서 정보를 수신하는 경우 수신된 정보가 자신이 처리해야 할 정보인지를 판단하게 할 수 있는 정보로서, 해당 정보를 수신하여 처리할 전력정보 수집장치(100)에 대한 고유 식별정보로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 전력정보 수집장치(100)가 타 전력정보 수집장치(100)가 전송한 정보를 수신하는 경우 해당 정보 안에 포함된 상기 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 해당 정보는 자신에게 처리해야 할 정보로 판단하도록 하는 것이다. 한편 상기 저장수단(140)은 무게나 전력소비량 등을 감안하여 반도체소자로 하는 것이 바람직하다,
상기 무선송신수단(150) 및 상기 무선수신수단(160)은 상기 전력정보 수집장치(100) 상호간에 또는 상기 전력정보 수집장치(100)와 게이트웨이(200, 도 3 참조) 사이에 정보를 주고받을 수 있는 통신수단으로서, 상용의 무선통신망이나 상용의 사물인터넷망이 아닌, Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되도록 하는 것이 바람직한데, 통신방식으로는 Sigfox 나 LoRa 등과 같은 LPWA(Low-Power Wide Area Network)을 이용하는 사물인터넷 통신방식을 사용하는 것도 바람직한데, 배전선로와 같이 경간이 짧은 곳에서는 100 ~ 150m 정도까지 커버가 가능한 Zigbee, Wifi 또는 BLE 등을 이용하는 것도 가능하다,
상기 전원공급수단(170)으로서 배터리 등을 사용한다 하더라도 저 전력 통신방식을 사용하는 경우 수년에서 10년까지도 가능하겠지만, 변류기에 유도되는 전류를 전원으로 직접 이용하거나 이를 이용하여 배터리를 충전하는 방식으로 하는 경우 그 이상으로 하는 것도 가능하므로, 상기 전원공급수단(170)으로 변류기에 유도되는 전류를 직접 이용하거나 이를 이용하여 배터리를 충전하는 방식으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제어수단(180)은 상기 전력정보 수집장치(100)에 포함된 구성 전반을 제어하도록 하는 것이 바람직한데, 예를 들면, 부하전류 등 전력정보의 수집을 위한 측정시각의 도래여부 판단 및 측정 실행의 제어, 전송할 전력정보의 생성 및 변경, 수신되는 정보에 대한 판단과 송신되는 정보에 대한 제어 등을 담당하게 하는 것이다.
한편 도 3에는 본 발명에 의한 ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법’을 적용할 수 있는 전력정보 분석시스템(10)에 대한 전체 구성도가 도시되어 있다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명이 적용되는 상기 전력정보 분석시스템(10)에는 상기 게이트웨이(200)를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 게이트웨이(200)는 상기 전력정보 수집장치(100)와 Ad-hoc 무선 네트워크를 통하여 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 송전선로 또는 배전선로 전반에 걸쳐 설치된 상기 전력정보 수집장치(100) 모두와 상기 게이트웨이(200)가 연결될 필요는 없으며, 상기 전력정보 수집장치(100) 중 상기 게이트웨이(200)에서 가까운 순으로 2개 또는 3개정도의 장치와 연결만 되도 바람직하다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명이 적용되는 전력정보 분석시스템(10)에서 전력정보 전송은 상기 게이트웨이(200)에서 가장 멀리 설치된 전력정보 수집장치(100g)에서부터 상기 게이트웨이(200)에서 가장 가까이 설치된 전력정보 수집장치(100a)까지 모든 전력정보 수집장치(100)들을 차례대로 거쳐서 상기 게이트웨이(200)까지 전달되도록 하기 때문에(파란색 화살표 참조) 상기 게이트웨이(200)가 상기 전력정보 수집장치(100)들 모두와 통신할 필요가 없는 것이다. 이에 따라 상기 게이트웨이(200)와 상기 전력정보 수집장치(100)와의 통신가능 도달거리가 짧더라도 송전철탑(20) 또는 배전용 전봇대(20) 상호간의 경간 중 최장 경간을 커버할 수 있다면 아무리 길은 송전선로 또는 배전선로라도 전 구간에 걸쳐서 전력정보를 수집할 수 있게 되는 것이다. 다만, 상기 전력정보의 효율적인 전송 및 수집을 위하여 또한 유지보수 등 관리의 효율 측면에서, 상기 게이트웨이(200)는 송전선로 또는 배전선로라도 전 구간 중 일정한 거리간격 또는 상기 전력정보 수집장치(100)의 일정개수 이내의 간격으로 상용통신망 또는 사내통신망에 연결 가능한 곳마다 설치하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 따라서 상기 게이트웨이(200)는 하나의 송전선로 또는 배전선로마다 여러 개가 설치될 수 있을 것이다.
그리고 본 발명이 적용되는 상기 전력정보 분석시스템(10)에는 분석서버(300)를 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 분석서버(300)는 상기 게이트웨이(200)와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 게이트웨이(200)가 상기 전력정보 수집장치(100)들로부터 수집한 전력정보를 분석하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 도 3에는 상기 게이트웨이(200)가 편의상 하나만 도시되어 있으나, 송전선로 또는 배전선로 전체에 설치된 모든 게이트웨이(200)가 상기 분석서버(300)에 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라 다수 개의 송전선로 또는 배전선로 각각에 설치되는 각각의 게이트웨이(200)들이 모두 연결되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
도 4에는 본 발명에 의한 ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법’이 실행되는 순서도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 4에서 보는 바와 같이 상기 전력정보 수집장치(100)들 모두는 상기 GPS수신수단에서 수신되는 GPS신호를 이용하여 정해진 측정시각이 도래하는지 여부를 판단하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다(s110). 여기서 상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치(100) 모두에서 동일하며, 일정시간 간격으로 반복되는 시각으로 하는 것이 바람직하다. 상기 측정시각(t0)이 도래하게 되면 상기 전력정보 수집장치(100) 모두는 상기 변류기(110) 및 상기 측정수단(120)을 이용하여 상기 송전선로 또는 배전선로의 각 상별 부하전류를 측정하도록 하는 단계를 동시에 수행하는 것이 바람직하다(s120). 그리고 상기 부하전류의 측정이 완료된 후에는 상기 부하전류 값, 상기 부하전류 값을 측정한 시각, 상기 고유 식별정보 및 상기 라우팅정보를 포함하는 전력정보를 생성하도록 하는 단계를 수행하는 것이 바람직한데(s130), 이 때 생성된 상기 전력정보는 상기 저장수단(140)에 일시적으로 저장하게 하는 것도 바람직하다. 그리고 상기 라우팅정보는 상기 전력정보 수집장치(100) 중 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치(100)의 고유 식별정보로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 제일 마지막 전력정보 수집장치 100d에서 생성한 상기 전력정보에 포함된 라우팅정보는 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 인접하게 위치한 전력정보 수집장치인, 100c의 고유 식별정보가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 전력정보 수집장치(100)들 모두가 상기 부하전류 측정 및 상기 전력정보를 생성한 뒤, 상기 전력정보 수집장치(100)들 모두는, 상기 GPS 수신수단(130)이 수신한 GPS신호의 시간정보를 이용하여 상기 s130 단계에서 생성된 자신의 전력정보를 전송할 시각인 자신의 전송시각(tn) 도래 여부를 판단하게 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 전력정보 수집장치(100) 중 가장 마지막에 위치하는 전력정보 수집장치(100d)는 상기 s130 단계에서 생성된 자신의 전력정보(d)를 전송할 시각인 자신의 전송시각(t1) 도래여부를 판단하게 되며(s140d), 상기 자신의 전송시각(t1)이 도래하는 경우 상기 자신의 전력정보(d)를 상기 무선송신수단(150)을 이용하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 이 때 상기 자신의 전력정보(d)에 포함된 상기 라우팅정보는 자신으로부터 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치(100c)의 고유 식별정보로 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 자신의 전력정보(d) 전송이 끝난 후에는 상기 s110d 단계로 다시 되돌아가서(s200d) 그 다음의 측정시각이 도래하는지 여부를 판단하면서 위의 과정을 반복하도록 하는 것이 바람직하다.
한편 상기 전력정보 수집장치(100)들 모두는 상기 무선수신수단(160)을 통하여, 다른 전력정보 수집장치(100)가 생성하여 전송하거나, 다른 전력정보 수집장치(100)로부터 수신하여 재전송한 전력정보를 수신하도록 하는 것이 바람직한데, 본 발명에서는 이를 제2전력정보로 호칭하였다. 상기 전력정보 수집장치(100)는 상기 무선수신수단(160)을 통하여 수신한 상기 제2전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 상기 제2전력정보의 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하는 단계(s160)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 가장 마지막에 위치하는 전력정보 수집장치(100d)로부터 전송되는 전력정보(d)를 비롯하여 다른 여러 전력정보 수집장치(100)가 전송하는 전력정보들을 수신한 상기 전력정보 수집장치(100c)는 상기 라우팅정보가 자신의 고유 식별번호와 동일한 전력정보 즉 가장 마지막에 위치하는 전력정보 수집장치(100d)로부터 전송된 전력정보(d)를 찾아서 이를 제2전력정보(d)로 하고, 상기 제2전력정보(d)에 포함된 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후, 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하는 단계(s160d)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 전력정보 수집장치(100c)의 라우팅 정보는 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 인접한 전력정보 수집장치(100b)의 고유 식별정보가 될 것이다.
그리고 상기 전력정보 수집장치(100c)가 전송한 전력정보인 상기 제2전력정보(d)를 수신한 전력정보 수집장치(100b)는 수신한 전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 동일한 경우, 앞서 설명한 방법과 마찬가지 방법으로 상기 제2전력정보(d)에 포함된 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하는 단계(s161d)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 전력정보 수집장치(100b)의 라우팅 정보는 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 인접한 전력정보 수집장치(100a)의 고유 식별정보가 될 것이다. 그리고 상기 전력정보 수집장치(100b)가 전송한 전력정보인 상기 제2전력정보(d)를 수신한 상기 전력정보 수집장치(100a)는 수신한 전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 동일한 경우, 이를 상기 게이트웨이(200)에 전송하도록 하는 것이 바람직하다(s162d).
한편 상기 전력정보 수집장치(100c)는, 상기 제2전력정보를 전송하는 프로세스를 진행하면서 자신이 생성한 전력정보(c)를 전송할 전송시각(t2)의 도래여부를 확인하도록 하는 것이 바람직한데(s140c), 상기 전송시각 전송시각(t2)가 도래하면 자신의 전력정보(c)를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하도록 하고 상기 s110c단계로 다시 돌아가서(s200c) 그 다음 측정시각의 도래여부를 기다린 후 위의 과정을 반복하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 전력정보 수집장치(100c)의 전력정보(c)를 수신한 상기 전력정보 수집장치(100b)는 상술한 방법을 통하여 제2전력정보(c)를 생성하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법으로 상기 전력정보 수집장치(100)들은 자신들이 생성한 전력정보를 전송하면서 다른 전력정보 수집장치(100)가 전송한 제2전력정보들을 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 전달하게 되는 것이다.
그리고 상기 게이트웨이(200)가, 상기 전력정보 수집장치(100)들이 전송하는 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 수신하는 경우, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 상기 분석서버(300)에 전송하는 단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하며(s163d, s162c, s161b, s151), 상기 분석서버(300)가, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 이용하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 구간별 부하전류 분포를 분석하는 단계(s190)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
도 5에는 본 발명에 의한 ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법’이 수행되는 과정에서 상기 전력정보가 전달되는 과정을 시간별로 정리해 놓은 것이다. 도 5에서 보는 바와 같이 상기 측정시각 t0가 되면 상기 전력정보 수집장치(100)들 모두는 동시에 부하전류를 측정하여 전력정보를 생성하게 되며, 상기 t0 이후 처음으로 도달하는 시각인 전송시각 t1에 도달하게 되면 먼저 전력정보 수집장치 100d가 자신의 전력정보를 전송하게 되고, 이를 수신하는 전력정보 수집장치 100c가 라우팅정보를 변경하여 100b에 전달하면, 전력정보 수집장치 100b가 다시 라우팅정보를 변경하여 100a에 전달하고, 전력정보 수집장치 100a가 이를 다시 상기 게이트웨이(200)에 전달함으로써, 전력정보 수집장치 100d의 전력정보가 상기 게이트웨이(200)까지 도달할 수 있게 되는 것이다.
그리고 전송시각 t2가 되면 전력정보 수집장치 100c가 자신의 전력정보를 전송하게 되고, 이를 수신하는 전력정보 수집장치 100b가 라우팅정보를 변경하여 100a에 전달하면, 전력정보 수집장치 100a가 이를 다시 상기 게이트웨이(200)에 전달함으로써, 전력정보 수집장치 100c의 전력정보가 상기 게이트웨이(200)까지 도달할 수 있게 되는 것이다. 또한 전송시각 t3가 되면 전력정보 수집장치 100b가 자신의 전력정보를 전송하게 되고, 이를 수신하는 전력정보 수집장치 100a가 상기 게이트웨이(200)에 전달함으로써, 전력정보 수집장치 100b의 전력정보가 상기 게이트웨이(200)까지 도달할 수 있게 되는 것이다. 그리고 마지막으로 전송시각 t4에 도달하면 전력정보 수집장치 100a가 자신의 전력정보를 상기 게이트웨이(200)에 전달하는 것이며, 상기 전력정보 수집장치 100a가 자신의 전력정보를 상기 게이트웨이(200)에 전달하고 나면 다시 새로운 측정시각 t0‘가 도달하기를 기다려서 위의 과정을 반복하는 것이다.
따라서 본 발명에서 상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치(100) 모두에서 동일하되, 일정시간 간격으로 반복되는 시각으로 하는 것이 바람직하며, 상기 전송시각은 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에서 서로 다르되, 상기 측정시각 각각의 사이에 있는 시각으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하나의 게이트웨이(200)에 신호를 전송할 상기 전력정보 수집장치(100)가 100개인 경우, 상기 측정시각은 매 1초 정각마다 반복되는 시각으로 하여 상기 전력정보 수집장치(100) 모두에서 동일하게 하며, 상기 전송시각은 10ms 간격으로 하여 상기 전력정보 수집장치(100)가 배치된 순서대로 매 1초+10ms를 부여하게 되면, 매 1초 간격으로 부하전류를 측정할 수 있고, 100개의 전력정보 수집장치(100)가 매 1초마다 전송하는 부하전류 값은 모두 상기 게이트웨이(200)에 차례대로 전송될 수 있는 것이다. 본 발명에서는 이와 같이 상기 측정시각 각각의 사이에 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에서의 상기 전송시각을 서로 다르게 하였기 때문에 전송할 수 있는 데이터양이 많지 않은 통신방식을 사용한다 하더라도 모든 전력정보를 원활하게 전송할 수 있게 된다.
한편 도 6에는 본 발명에 의한 ‘사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법’에서 상기 전력정보 분석시스템(10)을 설치하고 난 뒤, 앞서 설명한 실제 운용단계(s110 ~ s200 단계)에 앞서서 상기 전력정보 수집장치(100)들을 자동으로 세팅하도록 하는 과정이 도시되어 있다. 즉 상기 전력정보 수집장치(100)들을 설치한 후 상기 분석서버(300)가, 상기 전력정보 수집장치(100)들이 배치된 순서를 자동으로 파악하고, 파악한 결과에 따라 상기 전력정보 수집장치(100)들 각각에게 적용될 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 자동으로 생성하여 이를 상기 전력정보 수집장치(100)들에게 보내주면 상기 전력정보 수집장치(100)들은 자신들에 적용될 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 찾아 자신들의 저장수단(140)에 저장하고, 자신들이 전력정보 측정, 수집 및 전송에 적용하도록 하는 것이다. 본 발명은 이러한 특징을 가지고 있기 때문에 상기 전력정보 수집장치(100)들을 설치하는 과정에서 현장에서 세팅정보를 일일이 입력시켜주지 않아도 자동으로 세팅되며, 이에 따라 상기 전력정보 분석시스템(10) 설치공사에 따른 시간과 비용을 대폭 절감시켜줄 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기 전력정보 수집장치(100)들의 세팅과정에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 세팅과정은 위에서 설명된 s110 내지 s200 단계 이전에 수행하게 되는 과정으로서, 상기 전력정보 분석시스템(10)에 대한 설치공사가 완료된 직후에 수행되는 과정이다. 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 상기 전력정보 분석시스템(10)에는, 상기 전력정보 수집장치(100)를 상기 송전선로 또는 상기 배전선로를 구성하는 가공전선(30)의 각 상(相)마다 설치하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 저장수단(140)에는 상기 송전선로 또는 상기 배전선로에 대한 선로를 식별할 수 있는 선로 식별정보 및 상기 가공전선(30) 각각의 상(相) 식별정보가 더 저장되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 선로 식별정보는 전력회사 내에서 사용되는 송배전선로 각각을 명명하는 정보(예:아산-화성 T/L 등)를 식별할 수 있는 정보로 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 분석서버(300)에는, 송전선로 또는 배전선로에 각각에 대한 구간, 길이, 각 경간별 길이 등이 포함된 선로정보와 상기 송전선로 또는 배전선로가 지나가는 지점에 대한 지리정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전력정보 수집장치(100)들에 대한 세팅을 위해서는, 도 6에서 보는 바와 같이 먼저 상기 전력정보 수집장치(100) 모두가, 상기 GPS수신수단(130)을 이용하여 자신이 위치한 지점에 대한 위치정보를 측정하는 단계(s310)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 전력정보 수집장치(100) 모두는 상기 s310 단계를 수행하고 난 뒤에는, 자신의 고유 식별정보, 자신의 위치정보, 자신의 선로 식별정보 및 자신의 상 식별정보를 포함하는 초기정보를 생성하여 상기 무선송신수단(150)을 통하여 일정시간 간격으로 전송하는 단계(s320)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 s320 단계에서 상기 초기정보 전송은 모든 전력정보 수집장치(100)가 동시에 수행하기 보다는 서로 간에 약간 차이가 나도록 각각 다른 시간에 전송하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이는 모든 전력정보 수집장치(100)의 초기정보가 동시에 전송되면 트래픽 집중이 일어나므로 이를 예방하기 위함이다. 즉 상기 전력정보 수집장치(100)들 각각의 초기정보는 임의의 시간차를 가지고 전송하도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 전력정보 수집장치(100) 각각은 난수를 적용하여 초기정보 전송시각을 정하도록 함으로써 서로 다른 임의의 전송시각을 갖도록 하는 것도 바람직하다.
그리고 상기 전력정보 수집장치(100) 각각은 상기 무선수신수단(160)을 통하여 다른 전력정보 수집장치(100)가 전송한 초기정보를 수신하는 경우에는 이를 제2초기정보로 하는 단계(s330)를 수행한 후 상기 제2초기정보에 포함된 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보가 자신의 선로 식별정보 및 상 식별정보와 같은 경우(s340) 상기 제2초기정보를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하는 단계(s350)를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 전력정보 수집장치(100) 각각이 다른 전력정보 수집장치(100)가 보내오는 상기 초기정보 또는 상기 제2초기정보를 수신하여 전송토록 하는 것은 상기 게이트웨이(200)까지 전달되도록 하기 위한 것이다. 다만, 모든 초기정보 및 제2초기정보에 대하여 그리하지 아니하고, 선로 식별정보 및 상 식별정보가 같은 초기정보 및 제2초기정보에 대하여만 전송하도록 함으로써, 각각의 초기정보는 자신의 게이트웨이(200)를 찾아갈 수 있게 되는 것이다.
한편 상기 게이트웨이(200)는, 상기 전력정보 수집장치(100)가 전송하는 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 수신하는 경우, 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 상기 분석서버(300)에 전송하는 단계(s321, s351)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 분석서버(300)가, 상기 s321 단계 및 s351 단계에서 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 모두 수신하는 경우에는 상기 위치정보, 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보를 이용하여 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에 대한 세팅정보를 생성하여 상기 게이트웨이(200)에 전송하는 단계(s360)를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 세팅정보에는 상기 전력정보 수집장치(100) 각각의 고유 식별정보에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 세팅정보의 생성은 상기 분석서버(300)가, 상기 분석서버(300)에 저장되어 있는 송전선로 또는 배전선로에 각각에 대한 선로정보 및 이에 따른 지리정보와 상기 전력정보 수집장치(100)가 측정하여 보내 준 상기 위치정보를 이용하여 상기 게이트웨이(200)로부터 상기 전력정보 수집장치(100) 각각까지의 거리를 계산한 후, 그 거리순서에 따라, 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에 대한 배열순서를 파악하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 분석서버(300)는 송전선로 또는 배전선로에 설치된 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에 대하여 고육 식별정보 배열순서를 파악할 수 있게 되는 것이다.
그리고 상기 분석서버(300)는, 위에서 파악된 상기 전력정보 수집장치(100)의 고유 식별정보 배열순서를 이용하여 상기 전력정보 수집장치(100) 각각을 기준으로, 상기 게이트웨이(200)쪽에 있는 전력정보 수집장치(100)에 대한 고유 식별정보를 상기 라우팅정보로 각각 부여하며, 상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치(100)의 개수와 측정이 필요한 주기(예: 매 1초 정각 또는 매 1초 및 매 0.5초 정각 등)를 감안하여 적정하게 설정하여 부여하며, 상기 전송시각은 상기 측정시각과 상기 전력정보 수집장치(100)의 개수를 감안하여 시간간격을 정한 후, 각각의 전력정보 수집장치(100)의 배열순서에 따라 각각의 전송시각을 부여하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상기 게이트웨이(200)는, 상기 세팅정보를 수신하는 경우, 상기 세팅정보를 상기 전력정보 수집장치(100)에 대하여 전송하는 단계를 수행하는 것이 바람직하며(s365), 상기 전력정보 수집장치(100)가, 상기 무선수신수단(160)을 통하여 상기 세팅정보를 수신하는 경우에는, 상기 세팅정보에서 자신의 고유 식별번호에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 찾아 자신의 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각으로 하여 상기 저장수단에 저장하는 단계를 수행한 후(s370) 상기 무선송신수단(150)을 통하여 상기 세팅정보를 전송하는 단계를 수행하고(s380), 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보의 전송을 중단하는 단계(s390)를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 과정들을 통하여 상기 전력정보 수집장치(100) 각각에 대하여 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각이 자동으로 설정될 수 있게 된다.
한편, 상기 저장수단(140)에는 예비 라우팅정보가 더 저장되도록 하는 것도 바람직하다. 상기 예비 라우팅정보는 각각의 전력정보 수집장치(100)에서 상기 게이트웨이(200) 쪽으로 차 상위로 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보로 하는 것이 바람직하다. 상기 저장수단(140)에 상기 예비 라우팅정보가 더 포함되는 경우, 상기 전력정보 수집장치(100)가 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하는 단계에서 상기 전력정보 수집장치(100)는, 상기 무선수신수단(160)을 통하여 수신된 상기 제2전력정보 중, 상기 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보가 없는 경우, 상기 예비 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보에 대하여 상기 라우팅정보 및 상기 예비 라우팅정보를 자신의 라우팅정보 및 예비 라우팅정보로 변경한 후 상기 무선송신수단(150)을 통하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 자신을 기준으로 상기 게이트웨이(200) 쪽의 반대편에 위치한 전력정보 수집장치(100)에서 전송하는 제2전력정보가 없다는 것은 해당 전력정보 수집장치(100)의 고장 등으로 인하여 그 전에 위치한 전력정보 수집장치(100)에서 전송하는 전력정보를 전달해 주지 못한다는 의미이므로 이러한 상황에 대비하여, 상기 예비 라우팅정보를 포함하도록 하는 것이며, 상기 전력정보 수집장치(100)는 직전의 전력정보 수집장치(100)에서 제2전력정보를 전달해주지 못하는 경우, 상기 예비 라우팅정보를 이용하여 그 전에 위치한 전력정보 수집장치(100)에서 전송하는 전력정보를 상기 게이트웨이(200)로 전달할 수 있게 하는 것이다.
본 발명은 또한 상기 전력정보 수집장치(100)들이 보내주는 전력정보를 이용하여 전력조류의 방향을 판단할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 도 7은 이에 대한 개념을 설명하기 위한 도면이다. 송전선로나 배전선로에서는 전원 측에서의 부하전류가 가장 크며, 선로가 부하 쪽을 향하여 점점 가까이 갈수록 부하전류가 점점 작아질 수밖에 없다. 이는, 송전선로인 경우 선로의 정전용량으로 인한 진상전류가 흐르기 때문에 부하 쪽을 향하여 진행할수록 부하전류가 점점 작아지며, 또한 중간에 분기되는 선로로 인하여 작아질 수밖에 없는 것이다. 그리고 배전선로의 경우 선로의 진행과정에서 부하에 대한 공급과 다른 선로로의 분기 등으로 인하여 부하전류는 부하 쪽으로 갈수록 점점 작아질 수밖에 없기 때문이다. 그러나 선로의 진행 도중에 부하전류가 증가한다는 것은 반대쪽에서 분산전원 등에 의하여 전류가 공급된다는 의미가 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 상기 분석서버(300)가 상기 전력정보 수집장치(100) 각각이 전송한 전력정보를 비교하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 전력조류 방향을 판단할 수 있게 되는 것이다. 즉 상기 전력조류 방향은, 서로 인접한 전력정보 수집장치(100) 중 상기 부하전류 값이 큰 전력정보 수집장치(100) 쪽에서 상기 부하전류 값이 작은 전력정보 수집장치(100) 쪽으로 향하는 것으로 판단하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 도 7에서 보듯이 전력정보 수집장치 100a에서 측정된 부하전류 값은 350A인데, 전력정보 수집장치 100b에서 300A, 100c에서 250A라면, 전력조류의 흐름은 전력정보 수집장치 100a에서 전력정보 수집장치 100b를 거쳐서 100c로 흐르고 있다는 것이다. 그러나 100d에서 300A라면 100d이전에 분산전원 등으로 인하여 전원이 공급되는 것이고, 100c와 100d 사이에는 100d에서 100c쪽으로 전력조류가 형성되는 것으로 판단하는 것이다.
한편 본 발명은 또한 이와 같이 송전선로와 배전선로 상에서 부하전류 분포를 알 수 있고, 전력조류의 방향 또한 파악할 수 있기 때문에 임의의 특정영역을 설정하여 그 특정영역에 공급되는 전력을 파악할 수 있다. 즉 상기 전력정보 수집장치(100)들이 보내주는 전력정보를 이용하여 분석자가 임의로 특정영역을 설정하고 그 임의 영역에서 소비되거나 임의의 영역에 공급되는 부하전력을 측정하는 것이 가능하다. 또는 그 반대로 분산전원이 집중 설치된 지역에서는 임의의 특정영역으로부터 공급되는 전력을 측정한 것도 가능하다. 도 8에는 이를 설명하기 위한 예시도면이 도시되어 있다, 이를 위해서 상기 전력정보 분석시스템(10)에는 분석자단말기(미도시)를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 분석자단말기가, 부하전력을 측정할 특정영역을 입력받아 상기 분석서버(300)에 전송하게 되면, 상기 분석서버(300)가, 상기 특정영역의 경계선을 통과하는 상기 송전선로 또는 상기 배전선로를 분석대상 선로로 특정하고, 상기 분석대상 선로에 있는 전력정보 수집장치(100) 중 상기 특정영역의 밖에 있으며, 상기 경계선과 가장 가까운 위치에 있는 전력정보 수집장치(100)를 분석대상 장치(100s)로 특정하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 분석대상 장치(100s)가 위치한 지점에서의 전력조류 방향과 상기 분석대상 장치(100s)가 전송한 전력정보를 이용하여 상기 특정지역에 대한 부하전력을 분석하여 상기 분석자단말기에 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 도 8에서 검정색으로 표시된 상기 분석대상 장치(100s)들을 분석함으로써 A시에서 소비되는 부하전력에 대한 측정이 가능해지는 것이다. 이 때 상기 부하전력은 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 상 전압과 상기 부하전류 값을 이용하여 산출한 전력 값을 모두 더하되 상기 전력조류 방향이 상기 특정영역의 밖으로 향하는 경우에는 마이너스 값으로 하여 더하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 분석자단말기에서 임의의 특정역역을 입력받을 때는, 상기 분석자단말기의 화면에 지리정보가 그래픽화면으로 나타나도록 한 후, 그 그래픽화면 상에서 임의의 영역을 직접 입력받도록 하는 것도 바람직하며, 시, 군, 구 등 행정구역 단위를 선택하도록 하여 입력받는 것도 바람직하다.
상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 전력정보 분석시스템
20 송전철탑, 전봇대
30 가공전선로
100 전력정보 수집장치
110 변류기 120 측정수단
130 GPS수신수단 140 저장수단
150 무선송신수단 160 무선수신수단
170 전원공급수단 180 제어수단
200 게이트웨이
300 분석서버
400 통신망

Claims (7)

  1. 가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복하여 각 상마다 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하는 전력정보 분석시스템이 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 방법으로서,
    상기 전력정보 수집장치 각각은 변류기, 측정수단, GPS수신수단, 저장수단, 무선송신수단 및 무선수신수단을 포함하고,
    상기 저장수단에는 상기 전력정보 수집장치에 대한 고유 식별정보, 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각이 저장되어 있으며,
    상기 전력정보 수집장치가,
    - 상기 GPS수신수단을 이용하여 상기 측정시각의 도래여부를 판단하는 단계;
    - 상기 측정시각이 도래하면 상기 변류기 및 상기 측정수단을 이용하여 상기 가공전선로를 통하여 흐르는 부하전류 값을 측정하는 단계;
    - 상기 부하전류 값, 상기 부하전류 값을 측정한 시각, 상기 고유 식별정보 및 상기 라우팅정보를 포함하는 전력정보를 생성하는 단계;
    - 상기 GPS수신수단을 이용하여 상기 전송시각의 도래여부를 판단하는 단계;
    - 상기 전송시각이 도래하면 상기 무선송신수단을 통하여 상기 전력정보를 전송하는 단계;
    - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 전력정보인 제2전력정보를 수신하는 단계;
    - 상기 제2전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 상기 제2전력정보의 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계;
    상기 게이트웨이가, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 수신하는 경우, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 상기 분석서버에 전송하는 단계; 및
    상기 분석서버가, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 이용하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 구간별 부하전류 분포를 분석하는 단계;를 포함하되,
    상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치 모두에서 동일하되 일정시간 간격으로 반복되는 시각이며, 상기 전송시각은 상기 측정시각 각각의 사이에 있는 시각으로서 상기 전력정보 수집장치 각각에서 서로 다르며,
    상기 라우팅정보는, 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보인 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저장수단에는 상기 송전선로 또는 상기 배전선로에 대한 선로 식별정보 및 상 식별정보가 더 저장되며,
    상기 전력정보 수집장치가,
    - 상기 GPS수신수단을 이용하여 자신이 위치한 지점에 대한 위치정보를 측정하는 단계;
    - 상기 고유 식별정보, 상기 위치정보, 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보를 포함하는 초기정보를 생성하여 상기 무선송신수단을 통하여 일정시간 간격으로 전송하는 단계;
    - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 초기정보인 제2초기정보를 수신하는 단계;
    - 상기 제2초기정보에 포함된 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보가 자신의 선로 식별정보 및 상 식별정보와 같은 경우 상기 제2초기정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계;
    상기 게이트웨이가, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 수신하는 경우, 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 상기 분석서버에 전송하는 단계;
    상기 분석서버가, 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보를 모두 수신하는 경우, 상기 위치정보, 상기 선로 식별정보 및 상기 상 식별정보를 이용하여 상기 전력정보 수집장치 각각의 고유 식별정보에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 생성한 후 이를 세팅정보로 하여 상기 게이트웨이에 전송하는 단계;
    상기 게이트웨이가, 상기 세팅정보를 수신하는 경우, 상기 세팅정보를 상기 전력정보 수집장치에 대하여 전송하는 단계;
    상기 전력정보 수집장치가, 상기 무선수신수단을 통하여 상기 세팅정보를 수신하는 경우,
    - 상기 세팅정보에서 자신의 고유 식별번호에 대응되는 상기 라우팅정보, 상기 측정시각 및 상기 전송시각을 찾아 자신의 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각으로 하여 상기 저장수단에 저장하는 단계;
    - 상기 무선송신수단을 통하여 상기 세팅정보를 전송하는 단계;
    - 상기 초기정보 및 상기 제2초기정보의 전송을 중단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장수단에는 예비 라우팅정보가 더 저장되며,
    상기 예비 라우팅정보는 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 차 상위로 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보이며,
    상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 단계에서 상기 전력정보 수집장치는,
    - 상기 무선수신수단을 통하여 수신된 상기 제2전력정보 중, 상기 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보가 없는 경우, 상기 예비 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 제2전력정보에 대하여 상기 라우팅정보 및 상기 예비 라우팅정보를 자신의 라우팅정보 및 예비 라우팅정보로 변경한 후 상기 무선송신수단을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 측정, 수집 및 분석방법
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 장거리에 걸쳐서 가설된 송전선로 또는 배전선로의 구간별 부하전류를 측정 및 수집하여 분석하는 전력정보 분석시스템으로서,
    가공전선로 상에 일정한 구간별로 반복 설치되는 전력정보 수집장치, 상기 전력정보 수집장치와 Ad-hoc 네트워크를 통하여 연결되는 게이트웨이 및 상기 게이트웨이와 상용통신망 또는 사내통신망을 통하여 연결되는 분석서버를 포함하며,
    상기 전력정보 수집장치 각각은,
    - 변류기, 측정수단, GPS수신수단, 저장수단, 무선송신수단 및 무선수신수단을 포함하되, 상기 저장수단에는 상기 전력정보 수집장치에 대한 고유 식별정보, 라우팅정보, 측정시각 및 전송시각이 저장되어 있으며,
    - 상기 GPS수신수단이 수신한 GPS신호를 이용하여 상기 측정시각 및 상기 전송시각의 도래여부를 판단하며,
    - 상기 측정시각이 도래하면 상기 변류기 및 상기 측정수단을 이용하여 상기 가공전선로를 통하여 흐르는 부하전류 값을 측정하여 상기 부하전류 값, 상기 부하전류 값을 측정한 시각, 상기 고유 식별정보 및 상기 라우팅정보를 포함하는 전력정보를 생성한 후, 상기 전송시각이 도래하면 상기 무선송신수단을 통하여 상기 전력정보를 전송하며,
    - 상기 무선수신수단을 통하여 다른 전력정보 수집장치가 전송한 전력정보인 제2전력정보를 수신하는 경우 중 상기 제2전력정보에 포함된 라우팅정보가 자신의 고유 식별정보와 같은 경우, 상기 제2전력정보의 라우팅정보를 자신의 라우팅정보로 변경한 후 상기 제2전력정보를 상기 무선송신수단을 통하여 전송하며;
    상기 게이트웨이는, 상기 전력정보 수집장치가 전송하는 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 수신하여 상기 분석서버에 전송하며;
    상기 분석서버는, 상기 전력정보 및 상기 제2전력정보를 이용하여 상기 송전선로 또는 상기 배전선로의 구간별 부하전류 분포를 분석하며;
    상기 측정시각은 상기 전력정보 수집장치 모두에서 동일하되 일정시간 간격으로 반복되는 시각이며, 상기 전송시각은 상기 측정시각 각각의 사이에 있는 시각으로서 상기 전력정보 수집장치 각각에서 서로 다르며,
    상기 라우팅정보는, 각각의 전력정보 수집장치에서 상기 게이트웨이 쪽으로 가장 근접한 위치에 있는 전력정보 수집장치의 고유 식별정보인 것을 특징으로 하는, 사물인터넷을 이용한 송배전선로의 전력정보 분석시스템
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