KR102369707B1 - Arc detection method and apparatus using statistical value of electric current - Google Patents

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Abstract

일 실시예는, 장치가 아크를 검출하는 방법에 있어서, 도선에 흐르는 전류의 측정값에 대한 시계열데이터를 획득하는 단계; 상기 시계열데이터에서, 시간에 따른 상기 측정값의 흩어진 정도 혹은 상기 측정값의 변동량의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산하는 단계; 및 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 도선에 아크가 발생한 것으로 판단하거나 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가하는 단계를 포함하는 아크검출방법을 제공한다.In one embodiment, there is provided a method for detecting an arc by an apparatus, comprising: acquiring time-series data for a measurement value of a current flowing in a conducting wire; calculating, in the time series data, a first statistical value indicating the degree of dispersion of the measured value or the degree of dispersion of the variation of the measured value over time; And when the first statistical value is out of the reference range, it provides an arc detection method comprising the step of judging that an arc has occurred in the conducting wire or highly evaluating the possibility that an arc has occurred in the conducting wire.

Description

전류의 통계값을 이용한 아크검출 방법 및 장치{ARC DETECTION METHOD AND APPARATUS USING STATISTICAL VALUE OF ELECTRIC CURRENT}ARC DETECTION METHOD AND APPARATUS USING STATISTICAL VALUE OF ELECTRIC CURRENT

본 실시예는 아크를 검출하는 기술에 관한 것이다. This embodiment relates to a technique for detecting an arc.

서로 이격되어 있거나 불안전하게 접촉되어 있는 2개의 전극 사이에서 기체를 매개체로 하여 전류가 흐르는 것을 아크(Arc)라고 한다.The current flowing through the gas as a medium between two electrodes spaced apart or in unsafe contact is called an arc.

아크는 크게 하나의 도선에서 발생하는 직렬아크, 두 개의 도선 사이에서 발생하는 병렬아크, 접지와 하나의 도선 사이에서 발생하는 접지아크 및 다른 네트워크 사이에서 발생하는 크로스아크로 분류될 수 있다.Arcs can be broadly classified into series arcs that occur in one conductor, parallel arcs that occur between two conductors, earth arcs that occur between ground and one conductor, and cross arcs that occur between other networks.

전력시스템에서 이러한 아크가 발생하면 일부 장치에 고장이 생길 수 있다. 특히, 이러한 아크가 지속적으로 발생하도록 방치하는 경우 아크 방전에 의한 열화 현상에 의해 전기화재가 발생할 수 있기 때문에, 아크 발생을 초기에 감지하고 추가적인 아크가 발생하지 않도록 해당 전력시스템을 인터럽트하는 것이 필요하다.When such an arc occurs in the power system, some devices can fail. In particular, if the arc is left to occur continuously, since an electric fire may occur due to deterioration caused by arc discharge, it is necessary to detect the arc at an early stage and interrupt the corresponding power system so that an additional arc does not occur. .

국제공개특허문서 WO2002/39561에 아크를 검출하고 전력시스템을 인터럽트하는 기술이 소개되고 있으나 해당 기술에는 문제점이 있다.International Patent Document WO2002/39561 introduces a technique for detecting an arc and interrupting the power system, but the technique has a problem.

최근 전력시스템들은 전력변환장치를 포함하고 있는 경우가 많은데, 해당 기술은 이러한 전력변환장치에 의한 노이즈와 아크를 구분하지 못하는 문제가 있다. 이에 따라, 정상적인 오퍼레이팅 상황에서도 전력변환장치의 노이즈에 따라 아크가 오감지되는 문제가 발생할 수 있다.Recently, power systems often include a power conversion device, but the technology has a problem in that it cannot distinguish between the noise and the arc caused by the power conversion device. Accordingly, there may be a problem in that the arc is erroneously detected according to the noise of the power conversion device even in a normal operating situation.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 아크를 검출하는 기술을 제공하는 것이다.Against this background, an object of the present embodiment is to provide a technique for detecting an arc.

다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 정상적인 오퍼레이팅에서 발생하는 노이즈와 아크를 구분하는 기술을 제공하는 것이다.In another aspect, an object of the present embodiment is to provide a technique for discriminating between noise and arc generated in normal operation.

또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 아크 검출을 위한 빠르고 정확한 디지털 프로세싱 기술을 제공하는 것이다.In another aspect, an object of the present embodiment is to provide a fast and accurate digital processing technique for arc detection.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 장치가 아크를 검출하는 방법에 있어서, 도선에 흐르는 전류의 측정값에 대한 시계열데이터를 획득하는 단계; 상기 시계열데이터에서, 시간에 따른 상기 측정값의 흩어진 정도 혹은 상기 측정값의 변동량의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산하는 단계; 및 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 도선에 아크가 발생한 것으로 판단하거나 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가하는 단계를 포함하는 아크검출방법을 제공한다. In order to achieve the above object, an embodiment provides a method for detecting an arc by an apparatus, the method comprising: acquiring time series data for a measurement value of a current flowing in a conducting wire; calculating, in the time series data, a first statistical value indicating the degree of dispersion of the measured value or the degree of dispersion of the variation of the measured value over time; And when the first statistical value is out of the reference range, it provides an arc detection method comprising the step of judging that an arc has occurred in the conducting wire or highly evaluating the possibility that an arc has occurred in the conducting wire.

상기 아크검출방법은 상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값의 흩어진 정도를 나타내는 제2통계값을 계산하는 단계; 및 상기 평균으로부터 상측 혹은 하측으로 상기 제2통계값의 일정 배수에 해당되는 값을 가감하여 상기 기준범위를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The arc detection method may include calculating an average of the first statistical values, and calculating a second statistical value indicating the degree of dispersion of the first statistical values; and determining the reference range by adding or subtracting a value corresponding to a predetermined multiple of the second statistical value upward or downward from the average.

상기 아크검출방법은 상기 제1통계값을 계산하는 단계에서, 기준 시간당 상기 측정값의 변동량에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성할 수 있다.In the arc detection method, in the calculating of the first statistical value, the first statistical value may be generated by calculating a standard deviation with respect to the amount of variation of the measured value per reference time.

상기 아크검출방법은 상기 제1통계값을 계산하는 단계에서, 로우패스필터가 적용된 상기 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성할 수 있다.The arc detection method may generate the first statistical value by calculating a standard deviation for the measured value of the current to which the low-pass filter is applied, in the calculating of the first statistical value.

상기 아크검출방법은 상기 제1통계값을 계산하는 단계에서, 상기 시계열데이터에서 일정 시구간마다 상기 제1통계값을 계산하거나 시간축을 따라 이동하는 무빙윈도우(moving window)에서 상기 제1통계값을 계산할 수 있다.In the arc detection method, in the step of calculating the first statistical value, the first statistical value is calculated for each predetermined time period in the time series data or the first statistical value is calculated in a moving window that moves along the time axis. can be calculated

다른 실시예는, 도선에 흐르는 전류의 측정값에 대한 시계열데이터를 획득하는 센싱부; 및 상기 시계열데이터에서, 시간에 따른 상기 측정값의 흩어진 정도 혹은 상기 측정값의 변동량의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산하고, 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 도선에 아크가 발생한 것으로 판단하거나 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가하는 아크판단부를 포함하는 아크검출장치를 제공한다. In another embodiment, a sensing unit for obtaining time series data for a measurement value of a current flowing in a conducting wire; and in the time series data, calculate a first statistical value indicating the degree of dispersion of the measured value or the degree of dispersion of the amount of variation of the measured value with time, and when the first statistical value is out of a reference range, an arc is applied to the conductor To provide an arc detection device including an arc determination unit for determining that the occurrence of or highly evaluating the possibility that an arc has occurred in the conducting wire.

상기 도선의 일측으로 전력변환장치의 스위칭노이즈가 유입될 수 있다.The switching noise of the power conversion device may be introduced into one side of the conducting wire.

상기 아크판단부는, 상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값의 흩어진 정도를 나타내는 제2통계값을 계산하며, 상기 평균으로부터 상측 혹은 하측으로 상기 제2통계값의 K(K는 양의 실수)배에 해당되는 값을 가감하여 상기 기준범위를 결정할 수 있다.The arc determination unit calculates an average of the first statistical value, calculates a second statistical value indicating the degree of dispersion of the first statistical value, and K(K) of the second statistical value upward or downward from the average. The reference range may be determined by adding or subtracting a value corresponding to a multiple of a positive real number).

상기 아크판단부는, 상기 평균의 크기에 따라 상기 K의 값을 조절할 수 있다.The arc determination unit may adjust the value of K according to the size of the average.

상기 아크판단부는, 상기 평균이 작을수록 상기 K의 값을 증가시킬 수 있다.The arc determination unit may increase the value of K as the average is smaller.

상기 아크판단부는, 상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전에 계산된 제1평균과 후에 계산된 제2평균의 차이가 기준값보다 큰 경우, 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성을 낮출 수 있다.The arc determination unit calculates an average of the first statistical values, and when the difference between the first average calculated before and the second average calculated after the first statistical value is out of the reference range is greater than the reference value, the It can reduce the possibility that an arc has occurred in the conductor.

상기 아크판단부는, 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전의 제1시구간에서 상기 측정값을 주파수분석한 결과와 후의 제2시구간에서 상기 측정값을 주파수분석한 결과를 비교하여 아크가 발생했을 가능성을 추가적으로 평가할 수 있다.The arc determination unit compares the result of frequency analysis of the measured value in the first time period before the time when the first statistical value is out of the reference range with the result of frequency analysis of the measured value in the second time period after the arc The possibility of occurrence can be further evaluated.

상기 아크판단부는, 로우패스필터가 적용된 상기 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성할 수 있다.The arc determination unit may generate the first statistical value by calculating a standard deviation of the measured value of the current to which the low-pass filter is applied.

상기 아크판단부는, 기준 시간당 상기 전류의 변동량에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성할 수 있다.The arc determination unit may generate the first statistical value by calculating a standard deviation with respect to the amount of variation of the current per reference time.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 전력시스템에서 발생하는 아크를 검출하고 이를 바탕으로 전력시스템을 안정적으로 인터럽트할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 정상적인 오퍼레이팅에서 발생하는 노이즈와 아크를 구분하여 아크 오감지의 빈도를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 새로As described above, according to the present embodiment, there is an effect of detecting an arc generated in the power system and stably interrupting the power system based on this. In addition, according to the present embodiment, there is an effect that the frequency of arc misdetection can be reduced by distinguishing the arc from the noise generated in normal operation. In addition, according to this embodiment,

운 디지털 프로세싱 기술을 통해 빠르고 정확하게 아크를 검출할 수 있는 효과가 있다.It has the effect of rapidly and accurately detecting arcs through digital processing technology.

도 1은 일 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이다.
도 2는 도선에 흐르는 전류 및 전류 변동량의 예시 파형을 나타내는 도면이다.
도 3은 아크가 발생한 도선에서의 전류 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 전류의 변동량에 대한 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 아크 발생 전후의 전류 변동량 및 그 전류 변동량의 표준편차값의 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 아크검출방법의 흐름도이다.
도 7은 전류 변동량의 표준편차값에 대한 평균과 표준편차의 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 파형들을 합성하여 하나의 그래프에 표시한 도면이다.
도 9는 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 파형과 그 파형의 표준편차를 계산한 파형을 나타내는 도면이다.
도 10은 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 표준편차 파형과 그 기준범위를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a power system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating exemplary waveforms of a current flowing through a conducting wire and an amount of current variation.
3 is a diagram illustrating a current waveform in a conducting wire in which an arc is generated.
FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform for a variation amount of a current shown in FIG. 3 .
5 is a diagram showing waveforms of a current variation before and after arc generation and a standard deviation value of the current variation.
6 is a flowchart of an arc detection method according to an embodiment.
7 is a diagram showing waveforms of the average and standard deviation of the standard deviation of the current variation.
FIG. 8 is a view showing the synthesized waveforms of FIG. 7 on one graph.
9 is a diagram illustrating a waveform for a measurement value of a current to which a low-pass filter is applied and a waveform obtained by calculating a standard deviation of the waveform.
10 is a diagram illustrating a standard deviation waveform for a current measurement value to which a low-pass filter is applied and a reference range thereof.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may also be “connected,” “coupled,” or “connected.”

도 1은 일 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a power system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 전력시스템(100)에는 제1전기장치(130)와 제2전기장치(140)가 포함될 수 있다. 제1전기장치(130)와 제2전기장치(140)는 도선(120)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 제1전기장치(130)는 도선(120)으로 전류(i)를 공급할 수 있고, 제2전기장치(140)는 도선(120)으로부터 전류(i)를 공급받을 수 있다.Referring to FIG. 1 , the power system 100 may include a first electric device 130 and a second electric device 140 . The first electric device 130 and the second electric device 140 may be electrically connected by the conductive wire 120 . The first electric device 130 may supply a current i to the conducting wire 120 , and the second electric device 140 may receive a current i from the conducting wire 120 .

제1전기장치(130)는 전력변환장치를 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1전기장치(130)는 발전장치로서 태양광발전장치를 포함하고, 태양광발전장치에서 생산된 전력을 변환하여 도선(120)으로 공급하는 전력변환장치를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제1전기장치(130)는 에너지저장장치를 포함하고, 에너지저장장치에 저장된 전력을 변환하여 도선(120)으로 공급하는 전력변환장치를 포함할 수 있다.The first electric device 130 may include a power converter. As an example, the first electric device 130 may include a photovoltaic device as a power generation device, and a power converter that converts power produced by the photovoltaic device and supplies it to the conducting wire 120 . As another example, the first electric device 130 may include an energy storage device, and may include a power converter that converts power stored in the energy storage device and supplies it to the conductive wire 120 .

제1전기장치(130)에 포함되는 전력변환장치는 전력반도체를 포함하고 있으면서 전력반도체를 이용하여 전력을 챠핑(chopping)하는 방식으로 전력을 변환할 수 있다. 예를 들어, 전력변환장치는 벅컨버터, 부스트컨버터, 플라이백컨버터 등일 수 있다.The power conversion device included in the first electric device 130 may convert power by chopping power using the power semiconductor while including the power semiconductor. For example, the power converter may be a buck converter, a boost converter, a flyback converter, or the like.

제1전기장치(130)에 포함되는 전력변환장치는 일정한 제어주파수를 가지거나 일정 범위 이내의 제어주파수를 가질 수 있다. 여기서, 제어주파수는 전력을 챠핑하는 주기를 결정할 수 있다. 그리고, 이러한 전력에 대한 주기적인 챠핑에 의해 제1전기장치(130), 그리고, 도선(120)에 노이즈가 발생할 수 있다.The power converter included in the first electric device 130 may have a constant control frequency or a control frequency within a predetermined range. Here, the control frequency may determine the period of power chopping. Also, noise may be generated in the first electric device 130 and the conductive wire 120 due to the periodic chipping of the electric power.

제2전기장치(140)는 전력변환장치를 포함할 수 있다. 전력변환장치는 제1전기장치(130)에 포함될 수도 있고, 제2전기장치(140)에 포함될 수도 있다. 그리고, 전력변환장치는 제1전기장치(130)와 제2전기장치(140)에 모두 포함될 수도 있다.The second electric device 140 may include a power converter. The power converter may be included in the first electric device 130 or may be included in the second electric device 140 . In addition, the power converter may be included in both the first electric device 130 and the second electric device 140 .

제1전기장치(130)에는 전력을 공급하는 장치(예를 들어, 태양광발전장치, 에너지저장장치 등)가 포함되고, 제2전기장치(140)에는 제1전기장치(130)에서 공급되는 전력을 변환하는 전력변환장치가 포함될 수 있다.The first electric device 130 includes a device for supplying electric power (eg, a photovoltaic device, an energy storage device, etc.), and the second electric device 140 includes a device supplied from the first electric device 130 . A power converter for converting power may be included.

제2전기장치(140)에 포함되는 전력변환장치는 전력반도체를 포함하고 있으면서 전력반도체를 이용하여 전력을 챠핑(chopping)하는 방식으로 전력을 변환할 수 있다. 예를 들어, 전력변환장치는 벅컨버터, 부스트컨버터, 플라이백컨버터 등일 수 있다.The power converter included in the second electric device 140 may convert power by chopping power using the power semiconductor while including the power semiconductor. For example, the power converter may be a buck converter, a boost converter, a flyback converter, or the like.

제2전기장치(140)에 포함되는 전력변환장치는 일정한 제어주파수를 가지거나 일정 범위 이내의 제어주파수를 가질 수 있다. 여기서, 제어주파수는 전력을 챠핑하는 주기를 결정할 수 있다. 그리고, 이러한 전력에 대한 주기적인 챠핑에 의해 제2전기장치(140), 그리고, 도선(120)에 노이즈가 발생할 수 있다.The power converter included in the second electric device 140 may have a constant control frequency or a control frequency within a predetermined range. Here, the control frequency may determine the period of power chopping. Also, noise may be generated in the second electric device 140 and the conductive wire 120 due to the periodic chipping of the electric power.

알려지거나 알려지지 않은 이유에 의해, 도선(120)에 아크가 발생할 수 있다. 그리고, 아크검출장치(110)는 도선(120)에서의 아크발생을 검출할 수 있다.For reasons known or unknown, an arc may occur in the conductor 120 . In addition, the arc detection device 110 may detect the arc generation in the conducting wire 120 .

아크검출장치(110)는 센싱부(112) 및 아크판단부(114)를 포함할 수 있다.The arc detection device 110 may include a sensing unit 112 and an arc determination unit 114 .

센싱부(112)는 도선(120)으로 흐르는 전류(i)의 측정값을 획득할 수 있다. 센싱부(112)는 전류센서를 이용하여 도선(120)에 흐르는 전류(i)를 측정하여 시계열데이터를 생성할 수 있다.The sensing unit 112 may obtain a measurement value of the current i flowing through the conductive wire 120 . The sensing unit 112 may generate time series data by measuring the current i flowing through the conductive wire 120 using a current sensor.

센싱부(112)는 주기적으로 전류(i)를 측정하고, 그 측정값을 시간의 순서에 따라 메모리에 시계열데이터로 저장할 수 있다. 센싱부(112)는 전류(i)의 측정값을 그대로 저장하여 시계열데이터를 생성할 수도 있고, 측정값을 필터링하거나 측정값을 스케일링하여 시계열데이터를 생성할 수도 있다.The sensing unit 112 may periodically measure the current i, and store the measured value as time series data in a memory according to the order of time. The sensing unit 112 may generate time series data by storing the measured value of the current i as it is, or may generate time series data by filtering the measured value or scaling the measured value.

아크판단부(114)는 시계열데이터를 분석하여 도선(120)에 아크가 발생했는지를 판단할 수 있다.The arc determination unit 114 may determine whether an arc has occurred in the conducting wire 120 by analyzing the time series data.

아크판단부(114)는 시계열데이터에 대한 분석을 통해 전류(i)에 대한 통계값을 계산하고, 이러한 통계값을 이용하여 도선(120)에서의 아크 발생 여부를 판단할 수 있다. 통계값은 전류 혹은 전류의 변동량에 대응되는 값의 흩어진 정도를 나타내는 값일 수 있다. 통계값은 일 예로서, 전류의 분산값이거나 전류의 표준편차값일 수 있다. 다른 예로서, 통계값은, 전류의 변동량에 대응되는 값의 분산값이거나 표준편차값일 수 있다. 아크판단부(114)는 이러한 통계값을 이용하여 아크에 대한 오판단 가능성을 낮출 수 있다. 이러한 통계값의 유용성에 대해 도 2 내지 도 5를 참조하여 추가적으로 설명한다.The arc determination unit 114 may calculate a statistical value for the current i through analysis of the time series data, and determine whether an arc is generated in the conducting wire 120 using the statistical value. The statistical value may be a value indicating a degree of dispersion of a current or a value corresponding to a variation amount of the current. The statistical value may be, for example, a variance value of the current or a standard deviation value of the current. As another example, the statistical value may be a variance value or a standard deviation value of a value corresponding to an amount of change in current. The arc determination unit 114 may lower the possibility of erroneous determination of the arc by using these statistical values. The usefulness of these statistical values will be further described with reference to FIGS. 2 to 5 .

도 2는 도선에 흐르는 전류 및 전류 변동량의 예시 파형을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating exemplary waveforms of current flowing through a conducting wire and current variation amount.

일반적으로, 도선에 아크가 발생하면 아크발생시점(Ta)의 전후에서 제1파형(210)과 같이 순시전류(i)의 크기에 변동이 발생한다. 그리고, 아크검출장치가 이러한 순시전류(i)의 변동을 인식하면 아크의 발생여부를 판단할 수 있게 된다. 순시전류(i)의 변동을 인식하기 위해 아크검출장치는 전류의 변동량(Δi)을 계산할 수 있다. 아크검출장치는 일정 시간당 순시전류(i)의 변동량을 계산하여 전류의 변동량(Δi)을 계산하거나 순시전류(i)를 미분하여 전류의 변동량(Δi)을 계산할 수 있다.In general, when an arc is generated in the conducting wire, the magnitude of the instantaneous current i is fluctuated as shown in the first waveform 210 before and after the arc generation time Ta. And, when the arc detection device recognizes the fluctuation of the instantaneous current i, it is possible to determine whether an arc is generated. In order to recognize the fluctuation of the instantaneous current i, the arc detection device may calculate the fluctuation amount Δi of the current. The arc detection device may calculate the amount of change of the instantaneous current (i) per predetermined time to calculate the amount of change (Δi) of the current, or may calculate the amount of change (Δi) of the current by differentiating the instantaneous current (i).

제1파형(210)을 나타내는 전류에 대한 변동량(Δi)을 계산하면 제2파형(211)이 나오게 되는데, 아크검출장치는 기준값을 초과하는 전류의 변동량(Δi)이 발생하는 시점을 아크발생시점(Ta)으로 인식할 수 있다.When the variation Δi of the current representing the first waveform 210 is calculated, the second waveform 211 comes out. (Ta) can be recognized.

그런데, 이러한 일반적인 아크검출방법은 도선에 노이즈가 유입되는 경우, 오판단을 일으킬 가능성이 높다.However, this general arc detection method is highly likely to cause a misjudgment when noise is introduced into the conducting wire.

도선의 일측으로 전력변환장치의 스위칭노이즈가 유입되면, 아크검출장치는 제3파형(220)과 같이 노이즈로 인해 아크 발생 시점(Ta)의 전후로 순시전류(i)의 크기 변동을 인식하기 어렵게 된다. 제3파형(220)의 전류에 대한 변동량(Δi)을 나타내는 제4파형(221)과 같이, 아크 발생 시점(Ta)의 전후로 전류에 대한 변동량(Δi)의 차이가 크지 않기 때문에 아크검출장치가 전류에 대한 변동량(Δi)을 이용한다고 하더라도 도선에서의 아크 발생 여부를 판단하기 어렵게 된다.When the switching noise of the power conversion device flows into one side of the conducting wire, it is difficult for the arc detection device to recognize the change in the magnitude of the instantaneous current i before and after the arc generation time Ta due to the noise as in the third waveform 220 . . Like the fourth waveform 221 indicating the variation Δi with respect to the current of the third waveform 220, since the difference between the variation Δi with respect to the current before and after the arc generation time Ta is not large, the arc detection device is Even if the variation (Δi) with respect to the current is used, it is difficult to determine whether an arc has occurred in the conducting wire.

도 3은 아크가 발생한 도선에서의 전류 파형을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 전류의 변동량에 대한 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a current waveform in a conducting wire in which an arc is generated, and FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform for a variation amount of the current illustrated in FIG. 3 .

도 3에 도시된 전류 파형은 도선에 인위적으로 아크를 발생시킨 상태에서 획득된 측정값에 따라 생성된 파형이고, 도 4에 도시된 파형은 이러한 측정값에 대해 계산된 기준시간당 변동량에 따라 생성된 파형이다.The current waveform shown in FIG. 3 is a waveform generated according to a measured value obtained in a state in which an arc is artificially generated in the conducting wire, and the waveform shown in FIG. 4 is generated according to the amount of variation per reference time calculated for these measured values. is a waveform.

도 3 및 도 4에서 알 수 있는 것과 같이, 노이즈로 인해 아크 발생의 전후에서의 전류 변동이 쉽게 인식되지 않는다. 설계자는 전력시스템에 이러한 노이즈를 줄이는 방법을 도입할 수 있으나 노이즈를 줄이는 방법은 전력시스템의 제작 비용을 증가시키기 때문에 쉽게 도입되기 어렵다. 또한, 기존에 사용되고 있는 전력시스템에는 이미 많은 노이즈가 포함되어 있기 때문에 이러한 노이즈 환경에서 아크의 발생을 판단할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.As can be seen from Figs. 3 and 4, current fluctuations before and after arc generation due to noise are not easily recognized. A designer can introduce a method for reducing noise in the power system, but the method for reducing noise is difficult to introduce because it increases the manufacturing cost of the power system. In addition, since the existing power system already contains a lot of noise, it is necessary to develop a technology capable of determining the occurrence of an arc in such a noisy environment.

일 실시예는 노이즈 환경에서 아크의 발생을 보다 정확하게 판단하기 위해 도선으로 흐르는 전류에 대한 통계값을 계산하고, 이러한 통계값을 이용하여 도선에서의 아크 발생 여부를 판단하는 방법을 제시한다.An embodiment provides a method of calculating a statistical value of a current flowing through a conductor to more accurately determine the occurrence of an arc in a noisy environment, and determining whether an arc is generated in a conductor using the statistical value.

이하에서 통계값의 예시로서, 전류 변동량의 표준편차값이 주로 제시되나 본 실시예가 이로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, standard deviation values of current variations are mainly presented as examples of statistical values, but the present embodiment is not limited thereto.

도 5는 아크 발생 전후의 전류 변동량 및 그 전류 변동량의 표준편차값의 파형을 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing waveforms of a current variation before and after arc generation and a standard deviation value of the current variation.

도 5에서, 제1파형(510)은 도선에서의 전류 변동량에 대한 파형이고, 제2파형(520)은 전류 변동량의 표준편차값에 대한 파형이다. 아크검출장치는 일정 시구간마다 전류 변동량의 표준편차를 계산하거나 무빙윈도우(moving window)를 시간축으로 이동시키면서 전류 변동량에 대하여 이동 표준편차를 계산할 수 있다. 도 5에서 제2파형(520)은 무빙윈도우에 의한 이동 표준편차 계산방법을 제1파형(510)에 대하여 적용한 결과이다.In FIG. 5 , a first waveform 510 is a waveform for a current variation in a conducting wire, and a second waveform 520 is a waveform for a standard deviation value of a current variation. The arc detection device may calculate the standard deviation of the current variation for each predetermined time period or calculate the moving standard deviation with respect to the current variation while moving a moving window along the time axis. In FIG. 5 , the second waveform 520 is a result of applying the moving standard deviation calculation method using the moving window to the first waveform 510 .

제1파형(510)을 살펴보면, 아크 발생 시점(Ta)의 전후에서 파형의 차이가 쉽게 인식되지 않는다. 그러나, 제2파형(520)을 살펴보면, 아크 발생 시점(Ta)에서 그 파형값이 크게 변동하는 것이 확인된다. 아크검출장치는 이러한 제2파형의 변동을 이용하여 도선에서의 아크 발생 여부를 판단할 수 있다.Looking at the first waveform 510 , the difference between the waveforms before and after the arc generation time Ta is not easily recognized. However, looking at the second waveform 520 , it is confirmed that the waveform value greatly fluctuates at the arc generation time Ta. The arc detection device may determine whether an arc is generated in the conducting wire by using the variation of the second waveform.

여기서, 표준편차는 일 실시예에 따른 아크검출장치에 적용될 수 있는 통계값의 일 예시이다. 도선에서 아크가 발생하면, 전류 혹은 전류의 변동량에 대응되는 값의 시간에 따른 흩어진 정도가 증가하게 되는데, 일 실시예에 적용될 수 있는 통계값은 이러한 흩어진 정도를 대표할 수 있는 값이면 충분하다.Here, the standard deviation is an example of a statistical value applicable to the arc detection apparatus according to an embodiment. When an arc is generated in the conducting wire, the degree of dispersion over time of the current or a value corresponding to the amount of variation in the current increases. As a statistical value applicable to an embodiment, a value representative of the degree of dispersion is sufficient.

도 6은 일 실시예에 따른 아크검출방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of an arc detection method according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 아크검출장치는 도선의 전류를 측정하여 시계열데이터를 생성할 수 있다(S600).Referring to FIG. 6 , the arc detection device may measure the current of the conducting wire to generate time series data (S600).

그리고, 아크검출장치는 시계열데이터에서, 전류 혹은 전류의 변동량에 대응되는 값의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산할 수 있다(S602). 제1통계값은, 일정 시구간마다 혹은 무빙윈도우에 따라 계산될 수 있다. 제1통계값은 표준편차값이거나 분산값일 수 있다.Then, the arc detection device may calculate a first statistical value indicating the degree of dispersion of the current or a value corresponding to the variation amount of the current in the time series data ( S602 ). The first statistical value may be calculated every predetermined time period or according to a moving window. The first statistical value may be a standard deviation value or a variance value.

일 예로서, 아크검출장치는 기준 시간당 전류의 변동량으로 도선에 흐르는 전류의 변동량을 계산하고, 계산된 값에 대해 표준편차를 계산하여 제1통계값을 생성할 수 있다. 다른 예로서, 아크검출장치는 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 제1통계값을 생성할 수 있다.As an example, the arc detection device may calculate the amount of change in the current flowing in the conducting wire as the amount of change in the current per reference time, and calculate a standard deviation for the calculated value to generate the first statistical value. As another example, the arc detection device may generate a first statistical value by calculating a standard deviation of a measured value of a current to which the low-pass filter is applied.

아크검출장치는 제1통계값과 기준범위를 비교하고(S604), 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 도선에 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가할 수 있다(S606). 아크검출장치가 하나의 기준만으로 아크의 발생 여부를 판단하는 경우, 아크검출장치는 제1통계값과 기준범위를 비교하여 아크의 발생 여부를 판단할 수 있다. 그러나, 아크검출장치가 복수의 기준을 이용하여 아크의 발생 여부를 판단하는 경우, 아크검출장치는 제1통계값을 아크 판단의 한 요소로 활용할 수 있다. 예를 들어, 아크검출장치는 제1통계값과 기준범위를 비교하고 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 아크 발생 가능성에 대한 지표값을 증가시키거나 아크에 관련된 플래그를 세팅하는 방식으로 제1통계값을 활용할 수 있다. 제1통계값에 의해 아크 발생 가능성이 높게 평가되더라도 아크검출장치는 다른 기준에 의해 아크가 발생하지 않은 것으로 최종 판단할 수도 있다.The arc detection device compares the first statistical value with the reference range (S604), and when the first statistical value is out of the reference range, it can highly evaluate the possibility that an arc has occurred in the conducting wire (S606). When the arc detection device determines whether an arc is generated using only one criterion, the arc detection device may determine whether an arc is generated by comparing the first statistical value with the reference range. However, when the arc detection apparatus determines whether an arc is generated using a plurality of criteria, the arc detection apparatus may utilize the first statistic value as one element of the arc determination. For example, the arc detection device compares the first statistical value with the reference range, and when the first statistical value is out of the reference range, increases the index value for the possibility of arcing or sets a flag related to the arc. 1 statistic can be used. Even if the arc occurrence probability is highly evaluated by the first statistic, the arc detection device may finally determine that the arc has not occurred according to other criteria.

한편, 아크검출장치는 기준범위를 결정하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 아크검출장치는 기준범위를 적응적으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 아크검출장치는 노이즈가 많은 전력시스템 혹은 상황에서는 기준범위를 넓게 설정하고 노이즈가 적은 전력시스템 혹은 상황에서는 기준범위를 적게 설정할 수 있다.Meanwhile, the arc detection apparatus may further include a step (not shown) of determining a reference range. The arc detection device can adaptively determine the reference range. For example, the arc detection device may set a wide reference range in a power system or situation with a lot of noise, and may set a small reference range in a power system or situation with low noise.

아크검출장치는 제1통계값의 평균을 계산하고, 제1통계값의 흩어진 정도를 나타내는 제2통계값을 계산한 후에, 제1통계값의 평균으로부터 상측 혹은 하측으로 제2통계값의 K(K는 양의 실수)배에 해당되는 값을 가감하여 기준범위를 결정할 수 있다.The arc detection device calculates the average of the first statistical value, and after calculating the second statistical value indicating the degree of dispersion of the first statistical value, the second statistical value K( The reference range can be determined by adding or subtracting a value corresponding to K) multiple of a positive real number.

도 7은 전류 변동량의 표준편차값에 대한 평균과 표준편차의 파형을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 파형들을 합성하여 하나의 그래프에 표시한 도면이다.7 is a view showing waveforms of the average and standard deviation of the standard deviation values of current fluctuations, and FIG. 8 is a view showing the synthesized waveforms of FIG. 7 on one graph.

도 7을 참조하면, 아크검출장치는 전류의 변동량에 대한 표준편차값을 전술한 제1통계값으로 계산하고, 제1통계값의 표준편차값을 전술한 제2통계값으로 계산할 수 있다. 아크검출장치는 내부에 포함하고 있는 타이머를 이용하여 주기적으로 제1통계값과 제2통계값을 계산할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the arc detection device may calculate a standard deviation value for the amount of current variation as the above-described first statistical value, and calculate the standard deviation value of the first statistical value as the above-described second statistical value. The arc detection device may periodically calculate the first statistical value and the second statistical value using a timer included therein.

아크검출장치는 제1통계값의 평균값을 계산하고 평균값에 제2통계값의 K배에 해당되는 값을 가감하여 기준범위를 결정할 수 있다. 아크검출장치는 타이머를 이용하여 기준범위를 주기적으로 계산할 수 있다. 이러한 주기적인 계산을 통해 아크검출장치는 실시간적으로 제1통계값과 기준범위를 계산할 수 있게 된다.The arc detection device may determine the reference range by calculating an average value of the first statistical value and adding or subtracting a value corresponding to K times the second statistical value to the average value. The arc detection device can periodically calculate the reference range using a timer. Through this periodic calculation, the arc detection device can calculate the first statistical value and the reference range in real time.

아크검출장치는 실시간으로 계산된 제1통계값과 기준범위를 비교하고 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우 도선에서 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가할 수 있다.The arc detection device may compare the first statistical value calculated in real time with the reference range, and if the first statistical value is out of the reference range, it is possible to highly evaluate the possibility that an arc has occurred in the conducting wire.

도 8에서 제1파형(742)은 제1통계값을 나타내고, 제2파형(744)은 제1통계값에 제2통계값의 K배를 더한 값으로 기준범위의 상측경계를 나타내고, 제3파형(746)은 제1통계값에 제2통계값의 K배를 뺀 값으로 기준범위의 하측경계를 나타낸다. 아크검출장치는 도 8의 A 시점과 같이 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점을 아크가 발생한 시점으로 판단할 수 있다.In FIG. 8 , the first waveform 742 represents the first statistical value, and the second waveform 744 is a value obtained by adding K times the second statistical value to the first statistical value, and represents the upper boundary of the reference range, and the third The waveform 746 represents the lower boundary of the reference range as a value obtained by subtracting K times the second statistical value from the first statistical value. The arc detection device may determine a time point at which the first statistic value deviates from a reference range as a time point at which an arc occurs, such as time point A of FIG. 8 .

아크검출장치는 K값을 이용하여 기준범위를 조절할 수 있다. 예를 들어, 아크검출장치는 K값을 증가시켜 기준범위를 넓게 설정할 수도 있고, K값을 감소시켜 기준범위를 좁게 설정할 수도 있다. 아크검출장치는 제1통계값의 평균에 따라 K값을 조절할 수 있다. 예를 들어, 아크검출장치는 제1통계값의 평균이 작을수록 K값을 증가시킬 수 있고, 제1통계값의 평균이 클수록 K값을 감소시킬 수 있다.The arc detection device can adjust the reference range by using the K value. For example, the arc detection device may set the reference range to be wide by increasing the K value, or may set the reference range to be narrow by decreasing the K value. The arc detection device may adjust the K value according to the average of the first statistical values. For example, the arc detection apparatus may increase the K value as the average of the first statistical values is smaller, and may decrease the K value as the average of the first statistical values increases.

한편, 전술한 설명에서 전류의 변동량을 이용하여 제1통계값과 제2통계값을 계산하는 예시들을 중심으로 설명하였는데, 아크검출장치는 전류의 다른 형태의 값을 이용하여 제1통계값과 제2통계값을 계산할 수도 있다.Meanwhile, in the above description, examples of calculating the first statistical value and the second statistical value using the amount of change in the current have been mainly described. It is also possible to calculate two statistic values.

예를 들어, 아크검출장치는 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 제1통계값을 생성할 수도 있다.For example, the arc detection apparatus may generate a first statistical value by calculating a standard deviation of a measured value of a current to which the low-pass filter is applied.

도 9는 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 파형과 그 파형의 표준편차를 계산한 파형을 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a waveform for a measurement value of a current to which a low-pass filter is applied and a waveform obtained by calculating a standard deviation of the waveform.

도 9에서 제1파형(910)은 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 파형이고, 제2파형(920)은 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 표준편차값의 파형이다. 도 9에서 알 수 있는 것과 같이, 아크발생시점(Ta)에서 표준편차값이 급격히 변동하는 것을 확인할 수 있다.In FIG. 9 , a first waveform 910 is a waveform of a current measured value to which the low-pass filter is applied, and a second waveform 920 is a waveform of a standard deviation value of a current measured value to which the low-pass filter is applied. As can be seen from FIG. 9 , it can be seen that the standard deviation value rapidly fluctuates at the arc generation time Ta.

도 10은 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 표준편차 파형과 그 기준범위를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a standard deviation waveform for a current measurement value to which a low-pass filter is applied and a reference range thereof.

도 10에서 제1파형(1010)은 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 표준편차 파형이고, 제2파형(1020)은 기준범위의 상측경계를 나타내고, 제3파형(1030)은 기준범위의 하측경계를 나타낸다.In FIG. 10 , a first waveform 1010 is a standard deviation waveform for a measurement value of a current to which a low-pass filter is applied, a second waveform 1020 indicates an upper boundary of the reference range, and a third waveform 1030 is a reference range represents the lower boundary of

아크검출장치는 로우패스필터가 적용된 전류의 측정값에 대한 표준편차값을 제1통계값으로 계산하고, 제1통계값의 표준편차값을 제2통계값으로 계산할 수 있다. 그리고, 아크검출장치는 제2통계값을 이용하여 기준범위를 결정하고, 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 도선에 아크가 발생했을 가능성을 높게 평가할 수 있다.The arc detection device may calculate a standard deviation value of the measured value of the current to which the low-pass filter is applied as a first statistical value, and may calculate a standard deviation value of the first statistical value as a second statistical value. Then, the arc detection device determines the reference range using the second statistical value, and when the first statistical value is out of the reference range, it is possible to highly evaluate the possibility that an arc has occurred in the conducting wire.

한편, 아크검출장치는 아크발생에 대한 오판단을 최소화하기 위해 아크판단에 대한 추가적인 기준을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the arc detection device may further include an additional criterion for the arc determination in order to minimize the misjudgment of the arc generation.

일 예로서, 아크검출장치는 제1통계값의 평균을 계산하고, 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전후에 제1통계값의 평균이 급격히 변한 경우-미리 정해진 기준값 이상으로 변한 경우-, 도선의 동작전류에 급격한 변동이 있는 것으로 판단하고, 아크가 발생했을 가능성을 낮게 평가할 수 있다.As an example, the arc detection device calculates the average of the first statistical value, and when the average of the first statistical value changes rapidly before and after the time when the first statistical value deviates from the reference range - When the average of the first statistical value changes by more than a predetermined reference value - , it is judged that there is a sudden change in the operating current of the conductor, and the possibility of arc occurrence can be evaluated low.

다른 예로서, 아크검출장치는 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전후의 일정 시구간에서 도선의 전류에 대응되는 값의 주파수성분값을 비교하여 아크의 발생 가능성을 평가할 수 있다.As another example, the arc detection device may evaluate the possibility of arc occurrence by comparing the frequency component values of the values corresponding to the current of the conducting wire in a predetermined time period before and after the time when the first statistical value deviates from the reference range.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as "include", "comprise" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded, unless otherwise stated, and does not exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

장치가 아크를 검출하는 방법에 있어서,
도선에 흐르는 전류의 측정값에 대한 시계열데이터를 획득하는 단계;
상기 시계열데이터에서, 시간에 따른 상기 측정값의 흩어진 정도 혹은 상기 측정값의 변동량의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산하는 단계; 및
상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 도선에 아크가 발생한 것으로 판단하거나 상기 제1통계값이 상기 기준범위를 벗어나기 이전 시점보다 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성이 높은 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 아크검출방법.A method for a device to detect an arc, comprising:
acquiring time-series data on a measurement value of a current flowing in a conducting wire;
calculating, in the time series data, a first statistical value indicating the degree of dispersion of the measured value or the degree of dispersion of the variation of the measured value over time; and
When the first statistical value is out of the reference range, determining that an arc has occurred in the conductor or determining that the arc is more likely to have occurred in the conductor than at a time before the first statistical value is outside the reference range
Arc detection method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1통계값을 계산하는 단계 이후에,
상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값의 흩어진 정도를 나타내는 제2통계값을 계산하는 단계; 및
상기 평균으로부터 상측 혹은 하측으로 상기 제2통계값의 일정 배수에 해당되는 값을 가감하여 상기 기준범위를 결정하는 단계
를 더 포함하는 아크검출방법.According to claim 1,
After calculating the first statistical value,
calculating an average of the first statistical values, and calculating a second statistical value indicating the degree of dispersion of the first statistical values; and
determining the reference range by adding or subtracting a value corresponding to a predetermined multiple of the second statistical value upward or downward from the average
Arc detection method further comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1통계값을 계산하는 단계에서,
기준 시간당 상기 측정값의 변동량에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성하는 아크검출방법.According to claim 1,
In the step of calculating the first statistical value,
An arc detection method for generating the first statistical value by calculating a standard deviation with respect to the amount of variation of the measured value per reference time. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 4 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제1항에 있어서,
상기 제1통계값을 계산하는 단계에서,
로우패스필터가 적용된 상기 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성하는 아크검출방법.According to claim 1,
In the step of calculating the first statistical value,
An arc detection method for generating the first statistical value by calculating a standard deviation of the measured value of the current to which a low-pass filter is applied. 제1항에 있어서,
상기 제1통계값을 계산하는 단계에서,
상기 시계열데이터에서 일정 시구간마다 상기 제1통계값을 계산하거나 시간축을 따라 이동하는 무빙윈도우(moving window)에서 상기 제1통계값을 계산하는 아크검출방법.According to claim 1,
In the step of calculating the first statistical value,
An arc detection method for calculating the first statistical value for each predetermined time period from the time series data or for calculating the first statistical value in a moving window moving along a time axis. 도선에 흐르는 전류의 측정값에 대한 시계열데이터를 획득하는 센싱부; 및
상기 시계열데이터에서, 시간에 따른 상기 측정값의 흩어진 정도 혹은 상기 측정값의 변동량의 흩어진 정도를 나타내는 제1통계값을 계산하고, 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 도선에 아크가 발생한 것으로 판단하거나 상기 제1통계값이 상기 기준범위를 벗어나기 이전 시점보다 상기 도선에서 아크가 발생했을 가능성이 높은 것으로 판단하는 아크판단부
를 포함하는 아크검출장치.a sensing unit for obtaining time series data on a measurement value of a current flowing in a conducting wire; and
In the time series data, a first statistical value indicating the degree of dispersion of the measured value or the degree of dispersion of the variation of the measured value with time is calculated, and when the first statistical value is out of the reference range, an arc is An arc determination unit that judges that it has occurred or that the possibility that an arc has occurred in the conducting wire is higher than the time before the first statistical value is out of the reference range
An arc detection device comprising a. 제6항에 있어서,
상기 도선의 일측으로 전력변환장치의 스위칭노이즈가 유입되는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
An arc detection device in which the switching noise of the power conversion device flows into one side of the conducting wire. 제6항에 있어서,
상기 아크판단부는,
상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값의 흩어진 정도를 나타내는 제2통계값을 계산하며, 상기 평균으로부터 상측 혹은 하측으로 상기 제2통계값의 K(K는 양의 실수)배에 해당되는 값을 가감하여 상기 기준범위를 결정하는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
The arc determination unit,
Calculate the average of the first statistical value, calculate a second statistical value indicating the degree of dispersion of the first statistical value, and K of the second statistical value upward or downward from the average (K is a positive real number) An arc detection device that determines the reference range by adding or subtracting a value corresponding to a double. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 9 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제8항에 있어서,
상기 아크판단부는,
상기 평균의 크기에 따라 상기 K의 값을 조절하는 아크검출장치.9. The method of claim 8,
The arc determination unit,
An arc detection device that adjusts the value of K according to the size of the average. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 10 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제9항에 있어서,
상기 아크판단부는,
상기 평균이 작을수록 상기 K의 값을 증가시키는 아크검출장치.10. The method of claim 9,
The arc determination unit,
The arc detection device for increasing the value of K as the average is smaller. 제6항에 있어서,
상기 아크판단부는,
상기 제1통계값의 평균을 계산하고, 상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전에 계산된 제1평균과 후에 계산된 제2평균의 차이를 기준값과 비교하여 아크가 발생했을 가능성을 추가적으로 평가하는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
The arc determination unit,
The average of the first statistical values is calculated, and the difference between the first average calculated before and the second average calculated after the time when the first statistical value is out of the reference range is compared with the reference value to determine the possibility that an arc has occurred. Arc detection device to evaluate. 제6항에 있어서,
상기 아크판단부는,
상기 제1통계값이 기준범위를 벗어나는 시점의 전의 제1시구간에서 상기 측정값을 주파수분석한 결과와 후의 제2시구간에서 상기 측정값을 주파수분석한 결과를 비교하여 아크가 발생했을 가능성을 추가적으로 평가하는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
The arc determination unit,
The possibility that an arc has occurred by comparing the frequency analysis result of the measured value in the first time period before the time when the first statistical value is out of the reference range and the frequency analysis result of the measured value in the second time period after Arc detection device for additional evaluation. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 13 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제6항에 있어서,
상기 아크판단부는,
로우패스필터가 적용된 상기 전류의 측정값에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성하는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
The arc determination unit,
An arc detection device for generating the first statistical value by calculating a standard deviation of the measured value of the current to which a low-pass filter is applied. 제6항에 있어서,
상기 아크판단부는,
기준 시간당 상기 전류의 변동량에 대해 표준편차를 계산하여 상기 제1통계값을 생성하는 아크검출장치.7. The method of claim 6,
The arc determination unit,
An arc detection device for generating the first statistical value by calculating a standard deviation with respect to the amount of variation of the current per reference time.
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