KR102532475B1 - Immunity-reinforced switchgear including a device for comprehensive power quality diagnosis through forecasting and operation method therefor - Google Patents

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Abstract

퍼지추론 시스템을 적용하여 전력품질 건전성을 종합적으로 평가하기 위한 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반 및 그 동작 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반은 배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신하는 통신부; 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산하는 계산부; 및 퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측부를 포함할 수 있다.Disclosed are a switchboard with enhanced immunity equipped with a precursor predictive power quality comprehensive diagnosis device for comprehensively evaluating power quality integrity by applying a fuzzy reasoning system and an operation method thereof. According to an embodiment, a switchboard with enhanced immunity having a comprehensive power quality diagnosis device for predicting electric power includes a communication unit for receiving measurement information from one or more sensors installed in the switchboard; a calculation unit for calculating one or more prognostic parameters based on the measurement information; and a prediction unit that predicts the risk of power quality according to the predictive parameter using a fuzzy inference system (FIS).

Description

전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반 및 그 동작 방법 {Immunity-reinforced switchgear including a device for comprehensive power quality diagnosis through forecasting and operation method therefor} Immunity-reinforced switchgear including a device for comprehensive power quality diagnosis through forecasting and operation method therefor}

퍼지 추론 시스템을 이용한 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반 및 그 동작 방법에 관한 것이다.It relates to an immunity-enhanced switchboard equipped with a power quality comprehensive diagnosis device for prediction using a fuzzy reasoning system and an operation method thereof.

자가용 수전설비를 구성하는 배전반, 전동기 제어반, 분전반의 경우, 순간전압강하, 서지 및 고조파 등이 발생하면 무방비 상태에서 설비 부하를 제어하는 전자접촉기, PLC(Programmable Logic Controller) 등 각종 제어기의 동작에 영향을 미치며, 이는 결국 운전 중인 부하의 오동작으로 이어질 수 있다. 이러한 오동작을 방지하기 위한 선행 기술로는 한국특허 제 10-1688274 호 및 제 10-2203120 호가 존재한다.In the case of distribution panels, motor control panels, and distribution panels constituting power receiving facilities for private vehicles, when instantaneous voltage drops, surges, and harmonics occur, they affect the operation of various controllers such as magnetic contactors and PLC (Programmable Logic Controller) that control facility loads in an unprotected state. , which may eventually lead to malfunction of the load in operation. Korean Patent Nos. 10-1688274 and 10-2203120 exist as prior art for preventing such a malfunction.

특고압 및 저압용 차단기가 설치되어 있는 배전반의 경우 차단기의 개폐시 발생되는 개폐 서지에 대비하여 서지 업소버를 설치하여 이상전압의 발생에 대비하고 있으나, 이 때 발생하는 고조파의 양과 부하측 피더로 전달되는 고조파의 양이 어느 정도인지 파악할 수 없으며, 이는 데이터 센터와 같은 양질의 전력품질을 요구하는 부하에서는 막대한 영향을 미칠 수 있다.In the case of switchboards equipped with circuit breakers for extra-high voltage and low voltage, a surge absorber is installed to prepare for the occurrence of abnormal voltage in preparation for switching surges generated when opening and closing the circuit breakers. It is not possible to determine the amount of harmonics, which can have a huge impact in loads that require good power quality, such as in data centers.

또한, 전력품질을 결정하는 중요 요소가 동시에 발생하는 경우, 양질의 전력품질을 요구하는 부하에 어느 정도의 심각성으로 영향을 미치는지를 예측하는 장치가 필요하며, 이를 이용한 관리방식이 필요하다.In addition, when important factors determining power quality occur simultaneously, a device for predicting how severely it affects a load requiring good quality power quality is required, and a management method using this is required.

퍼지추론 시스템을 적용하여 전력품질 건전성을 종합적으로 평가하기 위한 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반 및 그 동작 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a switchboard with enhanced immunity equipped with a power quality comprehensive diagnosis device for predicting power quality for comprehensively evaluating the integrity of power quality by applying a fuzzy reasoning system and an operation method thereof.

일 양상에 따르면, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반은 배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신하는 통신부; 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산하는 계산부; 및 퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측부를 포함할 수 있다.According to one aspect, an immunity-reinforced switchboard equipped with a power quality predictive comprehensive diagnosis device includes a communication unit for receiving measurement information from one or more sensors installed in the switchboard; a calculation unit for calculating one or more prognostic parameters based on the measurement information; and a prediction unit that predicts the risk of power quality according to the predictive parameter using a fuzzy inference system (FIS).

하나 이상의 센서는 전압 새그(sag) 카운터, 서지보호기(SPD) 카운터 및 부하측 피더 전압 측정기 중 적어도 하나일 수 있다.The one or more sensors may be at least one of a voltage sag counter, a surge protector (SPD) counter, and a load side feeder voltage meter.

계산부는 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 고조파 왜형률 및 전압 불평형률을 계산하며, 측정된 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 측정된 부하측 피더 전압에 대한 전압 축과 시간 축으로 구성된 전압외란 산점도 상의 위치를 결정할 수 있다.The calculation unit calculates harmonic distortion and voltage unbalance by using the voltage measurement information of the load-side feeder, and the voltage composed of the voltage axis and the time axis for the measured load-side feeder voltage using the measured voltage measurement information of the load-side feeder. The position on the disturbance scatter plot can be determined.

계산부는 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 순간 전압 강하 발생시 새그 지속시간 동안의 부하측 피드 전압 및 ITIC(Informational Technology Industry Council) 곡선에 따른 기준 전압을 기초로 새그 심각도 지수를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate a sag severity index based on a load-side feed voltage for a sag duration and a reference voltage according to an ITIC (Informational Technology Industry Council) curve when an instantaneous voltage drop occurs using voltage measurement information on the load-side feeder.

계산부는 결정된 전압외란 산점도 상의 위치가 ITIC 곡선을 기초로 분할된 전압외란 산점도 상의 둘 이상의 영역 중 어느 영역에 해당하는지 결정하며, 둘 이상의 영역 각각에 부여된 가중치를 기초로 측정된 부하측 피더 전압이 해당하는 영역에 따라 가중치를 결정할 수 있다.The calculation unit determines which of the two or more regions of the voltage disturbance scatter plot divided based on the ITIC curve corresponds to the position on the determined voltage disturbance scatter plot, and the load-side feeder voltage measured based on the weights assigned to each of the two or more regions corresponds to the corresponding region. The weight can be determined according to the area to be played.

전압외란 산점도 상의 영역은 실효값이 10% 내지 70% 이며, 지속시간이 20ms 내지 0.5s인 제 1 영역, 실효값이 120% 내지 200% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 20ms인 제 2 영역, 실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 3s인 제 3 영역, 실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 4 영역, 실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 5 영역, 실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 6 영역, 실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 7 영역, 실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 8 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The regions on the voltage disturbance scatter plot include a first region having an effective value of 10% to 70% and a duration of 20 ms to 0.5 s, and a second region having an effective value of 120% to 200% or less and a duration of 8.33 ms to 20 ms. , the third area with an effective value of 10% or less and a duration of 8.33ms to 3s, the fourth area with an effective value of 10% to 90% and a duration of 0.5s to 3s, and an effective value of 110% to 140 %, the duration is 0.5s to 3s, the effective value is 10% or less, the duration is 3s to 60s, the sixth region, the effective value is 10% to 90%, the duration is 3s to 60s , a seventh region having an effective value of 110% to 140%, and an eighth region having a duration of 3s to 60s.

전조예측 파라미터는 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수를 포함할 수 있다.The precursor prediction parameter may include a harmonic distortion rate, a voltage unbalance rate, and a sag severity index.

예측부는 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수를 퍼지 추론 시스템(FIS)에 입력하며, 퍼지 추론 시스템은 결정된 가중치에 따라 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 가중치를 부여하여 전력품질의 위험도를 결정할 수 있다.The prediction unit inputs the harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity index to the fuzzy inference system (FIS), and the fuzzy inference system assigns weights to each of the harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity index according to the determined weights to power the power quality risk can be determined.

통신부는 외부 웹 서버와 통신을 수행하며, 외부 웹 서버를 통하여 전력품질의 위험도를 사용자 단말로 전송할 수 있다.The communication unit communicates with an external web server and may transmit the risk of power quality to the user terminal through the external web server.

일 양상에 따르면, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반의 동작 방법은 배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신하는 수신 단계; 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산하는 계산 단계; 및 퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect, a method of operating a switchboard with enhanced immunity equipped with a comprehensive power quality diagnosis device for predicting electric power includes a receiving step of receiving measurement information from one or more sensors installed in the switchboard; a calculation step of calculating one or more prognostic parameters based on the measurement information; and predicting the risk of power quality according to the predictive parameters using a fuzzy inference system (FIS).

퍼지추론 시스템을 적용하여 전력품질 건전성을 종합적으로 평가할 수 있다.A fuzzy reasoning system can be applied to comprehensively evaluate the health of power quality.

도 1은 일 실시예에 따른 전력품질 종합진단장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전력품질 종합진단장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 퍼지 추론 시스템의 멤버십 함수를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반의 동작 환경을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 일 예에 따른 시퀀스 모듈 회로의 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전력품질 진단방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a configuration diagram of a comprehensive power quality diagnosis device according to an embodiment.
2 is an exemplary diagram for explaining the operation of a comprehensive power quality diagnosis device according to an embodiment.
3 is an exemplary diagram for explaining a membership function of a fuzzy inference system.
4 is an exemplary diagram for explaining an operating environment of an immunity-reinforced switchboard equipped with a power quality comprehensive diagnosis device for predicting precursors according to an embodiment.
5 is an exemplary diagram of a sequence module circuit according to an example.
6 is a flowchart illustrating a method for diagnosing power quality according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반 및 그 동작 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of an immunity-reinforced switchboard equipped with a power quality comprehensive diagnosis device for predicting precursors and an operating method thereof will be described in detail with reference to drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 전력품질 종합진단장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a comprehensive power quality diagnosis device according to an embodiment.

일 실시예에 따르면, 전력품질 종합진단장치(100)는 배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신하는 통신부(110), 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산하는 계산부(120) 및 퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측부(130)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the comprehensive power quality diagnosis device 100 includes a communication unit 110 that receives measurement information from one or more sensors installed in a switchboard, and a calculation unit 120 that calculates one or more forecasting parameters based on the measurement information. and a prediction unit 130 that predicts the risk of power quality according to the predictive parameter using a fuzzy inference system (FIS).

일 실시예에 따르면, 하나 이상의 센서는 전압 새그(sag) 카운터, 서지보호기(SPD) 카운터 및 부하측 피더 전압 측정기 중 적어도 하나일 수 있다. 일 예로, 전압 측정기는 순간전압강하 카운터일 수 있다. 통신부(110)는 전압 새그(sag) 카운터, 서지보호기(SPD) 카운터 및 부하측 피더 전압 측정기 중 적어도 하나와 통신을 수행하여 각각의 센서에서 측정한 측정 정보를 수신할 수 있다. According to one embodiment, the one or more sensors may be at least one of a voltage sag counter, a surge protector (SPD) counter, and a load side feeder voltage meter. For example, the voltage meter may be an instantaneous voltage drop counter. The communication unit 110 may communicate with at least one of a voltage sag counter, a surge protector (SPD) counter, and a load-side feeder voltage measurer to receive measurement information measured by each sensor.

일 예에 따르면, 전조예측 파라미터는 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an example, the precursor prediction parameter may include at least one of a harmonic distortion rate, a voltage unbalance rate, and a sag severity index.

일 예에 따르면, 통신부(110)는 외부 웹 서버와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 TCP/IP 통신을 통하여 외부 웹 서버와 통신을 수행할 수 있다. 이 경우, 통신부(110)는 외부 웹 서버를 통하여 전력품질의 위험도를 사용자 단말로 전송할 수 있다. 다른 예로, 통신부(110)는 사용자 단말과 직접 통신을 수행할 수 있으며, 사용자 단말로 전력품질의 위험도를 전송할 수 있다.According to one example, the communication unit 110 may communicate with an external web server. For example, the communication unit 110 may communicate with an external web server through TCP/IP communication. In this case, the communication unit 110 may transmit the risk of power quality to the user terminal through an external web server. As another example, the communication unit 110 may perform direct communication with the user terminal and transmit the level of risk of power quality to the user terminal.

일 실시예에 따르면, 계산부(120)는 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 고조파 왜형률 및 전압 불평형률을 계산할 수 있다.According to an embodiment, the calculator 120 may calculate harmonic distortion and voltage unbalance by using voltage measurement information about the load-side feeder.

고조파란 기본 주파수의 정수배의 주파수를 갖는 전압 또는 전류이며 고조파가 포함한 전압 또는 전류는 일그러진 파형을 가진다. 일반적으로 제3조파 이상의 홀수차 고조파가 현저하게 나타나며, 배전선로에 고조파 성분이 포함되면 고조파 전류의 과대 유입에 의한 전기설비의 과부하, 과열, 소음 등의 직접적인 영향이 발생할 수 있다. 국내의 경우 전기사업자가 고객의 전기 사용에 따른 협력과 관련하여 고조파 허용 기준값을 설정해 운영하고 있다.Harmonics are voltages or currents having a frequency that is an integer multiple of the fundamental frequency, and voltages or currents including harmonics have distorted waveforms. In general, odd-order harmonics of the third harmonic or higher appear remarkably, and when harmonic components are included in distribution lines, direct effects such as overload, overheating, and noise of electrical equipment due to excessive inflow of harmonic current may occur. In the case of Korea, the electric utility business sets and operates harmonic permissible standard values in relation to cooperation according to the customer's electricity use.

일 예로, 고조파 전류는 대부분 전력소자(Power Electronics : SCR, Diode, GTO, IGBT 등)를 사용하는 기기에서 발생하여, 일부는 과도현상에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어, 형광등, 회전기기, 변압기에 의해 발생하는 고조파는 순간적으로 발생되고 크기도 작아 큰 문제는 없으나, 변환장치, 아크로, 전기로에 의해 발생하는 고조파는 크기가 크고 지속적이기 때문에 다른 기기나 선로에 주는 영향이 대단히 크다.For example, most harmonic currents are generated in devices using power devices (Power Electronics: SCR, Diode, GTO, IGBT, etc.), and some of them may be caused by transient phenomena. For example, harmonics generated by fluorescent lamps, rotating machines, and transformers are instantaneously generated and are small in size, so there is no major problem. influence is very large.

일 예에 따르면, 고조파 왜형률은 전고주파 왜곡(Total Harmonic Distortion; THD)으로 나타낼 수 있으며, 아래 수학식과 같이 정의될 수 있다.According to an example, the harmonic distortion may be expressed as total harmonic distortion (THD), and may be defined as in the following equation.

Figure 112022057734611-pat00001
Figure 112022057734611-pat00001

여기서, Vk'는 인버터의 출력필터를 거친 후의 고조파 전압이다.Here, V k 'is the harmonic voltage after passing through the output filter of the inverter.

전원전압이 3상 평형인 상태에서 부하전력이 불균형한 경우, 수전전압에 불평형이 생길 수 있다. 이는, 수전단에서 부하로 전력이 전달되는 과정에서 변압기 또는 선로 등에 존재하는 임피던스에 의해 선전류가 불평형되며, 이로 인하여 임피던스 전압 강하가 불평형이 되기 때문이다. 최근에는 고조파를 발생하는 기기가 많이 설치되어 있으며, 고조파에 대한 유도성 리액턴스는 상용주파수의 정수배로 커지고, 반대로 용량성 리액턴스는 상용주파수의 정수분의 1로 작아지기 때문에, 3상의 선전류에 흐르는 고조파전류의 크기가 각각 다른 경우 또는, 위상이 다른 경우에도 고조파에 의한 전원불평형이 발생할 수 있다.If the load power is unbalanced in a state where the power supply voltage is three-phase balanced, unbalance may occur in the receiving voltage. This is because line currents are unbalanced by impedances present in transformers or lines in the process of transferring power from a power receiving end to a load, and as a result, impedance voltage drops become unbalanced. In recent years, many devices that generate harmonics have been installed, and the inductive reactance to harmonics increases to an integer multiple of the commercial frequency, and the capacitive reactance decreases to 1/1 of the commercial frequency. Even when the magnitudes of harmonic currents are different or the phases are different, power supply imbalance due to harmonics may occur.

일 예에 따르면, 전압 불평형률을 아래 수학식과 같이 정의될 수 있다.According to one example, the voltage unbalance ratio may be defined as in the following equation.

Figure 112022057734611-pat00002
Figure 112022057734611-pat00002

전압 불평형율 기준은 기관에 따라 따르며, 일반적으로 1~4%이내를 권장한다. IEC에서는 저압계통은 2% 이하, 회전기는 1% 이하로 정하고 있으며, 전기 설비 기술 기준에서는 3% 이하로 정하고 있다. The voltage unbalance rate standard is followed depending on the institution, and it is generally recommended to be within 1 to 4%. In IEC, low-voltage systems are set at 2% or less, rotating machines are set at 1% or less, and electrical equipment technical standards set them at 3% or less.

일 실시예에 따르면, 계산부(120)는 측정된 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 측정된 부하측 피더 전압에 대한 전압 축과 시간 축으로 구성된 전압외란 산점도 상의 위치를 결정할 수 있다. According to an embodiment, the calculation unit 120 may determine a location on a voltage disturbance scatter plot composed of a voltage axis and a time axis for the measured load-side feeder voltage using the measured load-side feeder voltage measurement information.

도 2를 참조하면, 전압외란 산점도에서 x축은 지속 시간, y축은 전압값을 가질 수 있으며, 전압값은 정상 전압 대비 새그 전압의 비율로 표시될 수 있다. 일 예로, 계산부(120)는 부하측 피더 전압을 측정하여 순간 전압 강하 발생시 새그 지속시간과 새그 전압을 계산할 수 있으며, 계산될 결과에 따라 전압외란 산점도에 표시할 수 있다. Referring to FIG. 2 , in the voltage disturbance scatter plot, an x-axis may have a duration and a y-axis may have a voltage value, and the voltage value may be expressed as a ratio of a sag voltage to a normal voltage. For example, the calculation unit 120 may calculate the sag duration and the sag voltage when an instantaneous voltage drop occurs by measuring the load-side feeder voltage, and display the calculated results on a voltage disturbance scatter plot.

일 실시예에 따르면, 계산부(120)는 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 순간 전압 강하 발생시 새그 지속시간 동안의 부하측 피드 전압 및 ITIC(Informational Technology Industry Council) 곡선에 따른 기준 전압을 기초로 새그 심각도 지수를 계산할 수 있다. 순간전압강하 현상이란 0.5주기 내지 30주기 동안 정격전압의 80~40%까지 전압이 순간적으로 강하되는 현상을 말한다.According to an embodiment, the calculation unit 120 uses the voltage measurement information of the load-side feeder to determine the load-side feed voltage for a sag duration when an instantaneous voltage drop occurs and a reference voltage according to an ITIC (Informational Technology Industry Council) curve. A sag severity index can be calculated. The instantaneous voltage drop phenomenon refers to a phenomenon in which the voltage drops momentarily to 80 to 40% of the rated voltage for 0.5 to 30 cycles.

일 예에 따르면, 새그 심각도 지수는 아래 수학식과 같이 정의될 수 있다.According to an example, the sag severity index may be defined as in the following equation.

Figure 112022057734611-pat00003
Figure 112022057734611-pat00003

여기서, V는 측정된 전압값이며, VITIC는 ITIC 곡선에 따른 임계값을 나타낸다. 예를 들어, 도 2와 같이, 계산부(120)에서 계산한 결과, 현재 상태가 (a)지점에 위치한다고 가정하면, V = 0.8이 되며, VITIC = 0.7이 될 수 있다. 이에 따라, 새그 심각도 지수는 0.67로 계산될 수 있다.Here, V is a measured voltage value, and V ITIC represents a threshold according to the ITIC curve. For example, as shown in FIG. 2 , assuming that the current state is located at point (a) as a result of calculation by the calculator 120, V = 0.8 and V ITIC = 0.7. Accordingly, the sag severity index may be calculated as 0.67.

일 실시예에 따르면, 계산부(120)는 결정된 전압외란 산점도 상의 위치가 ITIC 곡선을 기초로 분할된 전압외란 산점도 상의 둘 이상의 영역 중 어느 영역에 해당하는지 결정할 수 있다. According to an embodiment, the calculation unit 120 may determine which region among two or more regions on the voltage disturbance scatter plot divided based on the ITIC curve corresponds to the determined position on the voltage disturbance scatter plot.

예를 들어, 전압외란 산점도 상의 영역은 도 2에서와 같이 실효값이 10% 내지 70% 이며, 지속시간이 20ms 내지 0.5s인 제 1 영역, 실효값이 120% 내지 200% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 20ms인 제 2 영역, 실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 3s인 제 3 영역, 실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 4 영역, 실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 5 영역, 실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 6 영역, 실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 7 영역, 실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 8 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, the regions on the voltage disturbance scatter plot include a first region having an effective value of 10% to 70% and a duration of 20 ms to 0.5 s, an effective value of 120% to 200% or less, and a duration of 20 ms to 0.5 s. A second region of 8.33 ms to 20 ms, a third region with an effective value of 10% or less and a duration of 8.33 ms to 3 s, and a fourth region with an effective value of 10% to 90% and a duration of 0.5 s to 3 s 5th area with an effective value of 110% to 140% and a duration of 0.5s to 3s, 6th area with an effective value of 10% or less and a duration of 3s to 60s, and an effective value of 10% to 90 %, and may include at least one of a seventh region having a duration of 3s to 60s and an eighth region having an effective value of 110% to 140% and a duration of 3s to 60s.

일 실시예에 따르면, 계산부(120)는 둘 이상의 영역 각각에 부여된 가중치를 기초로 측정된 부하측 피더 전압이 해당하는 영역에 따라 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역 내지 제 8 영역 각각은 영역별 look-up 테이블 형식으로 가중치가 부여될 수 있다.According to an embodiment, the calculator 120 may determine a weight according to a region corresponding to a measured load-side feeder voltage based on weights assigned to each of two or more regions. For example, each of the first to eighth regions may be weighted in the form of a look-up table for each region.

일 실시예에 따르면, 예측부(130)는 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수를 퍼지 추론 시스템(FIS)에 입력할 수 있다.According to an embodiment, the predictor 130 may input harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity index to the fuzzy inference system (FIS).

일 예로, 계산부(120)는 계기용변압기(PT) 2차측 전압을 A/D 변환하여 전압강하 상태를 ITIC 곡선에 표시할 수 있으며, 1일 기준 99개의 전압크기와 지속시간을 기준으로 메도이드(medoid)를 산출하여 순간전압강하 심각도지수를 구할 수 있다. 예측부(130)는 계산부(120)에서 계산한 심각도 지수를 퍼지 추론 시스템에 입력값으로 활용할 수 있다. 또한, 예측부(130)는 고조파 왜형률, 전압 불평형률을 실시간으로 계산하여 퍼지 추론 시스템에 입력값으로 활용할 수 있다.For example, the calculation unit 120 A/D converts the secondary side voltage of the metering transformer (PT) to display the voltage drop state on the ITIC curve, and calculates the voltage level based on 99 voltage levels and durations per day. The instantaneous voltage drop severity index can be obtained by calculating the medoid. The prediction unit 130 may utilize the severity index calculated by the calculation unit 120 as an input value to the fuzzy inference system. In addition, the prediction unit 130 may calculate harmonic distortion and voltage unbalance in real time and use them as input values to the fuzzy inference system.

일 예에 따르면, 퍼지 추론 시스템은 심각도 지수 1, 고조파 왜형률 3%, 전압 불평형률 3%를 기준으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 퍼지 추론 시스템은 위의 기준값에 기초하여 멤버십 함수를 결정할 수 있다. According to an example, the fuzzy inference system may operate based on a severity index of 1, a harmonic distortion rate of 3%, and a voltage unbalance rate of 3%. For example, as shown in FIG. 3 , the fuzzy inference system may determine the membership function based on the above reference value.

일 예에 따르면, 퍼지 추론 시스템의 규칙은 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.According to an example, the rules of the fuzzy inference system may be represented as shown in the table below.

순간전압강하
심각도지수
momentary voltage drop
Severity Index
고조파함유율Harmonic content 전압불평형률voltage unbalance factor 출력(전력품질 건전성 지수)Output (power quality health index)
SS SS SS SS MM SS BB MM MM SS SS MM MM BB MM BB SS MM MM MM BB BB MM SS SS SS MM MM BB MM MM SS MM MM MM BB BB BB SS MM MM BB BB BB BB SS SS MM MM MM BB BB MM SS MM MM BB BB BB BB SS BB MM BB BB BB

일 예로, 가중치를 고려하여 출력값 멤버십 함수를 결정하기 위한 기준은 아래 표와 같이 나타낼 수 있다. For example, a criterion for determining an output value membership function in consideration of a weight may be represented as shown in the table below.

순간전압강하
심각도지수
momentary voltage drop
Severity Index
고조파함유율Harmonic content 전압불평형률voltage unbalance factor 가중치weight PQPQ
0.50.5 0.30.3 0.20.2 1One SS 0.50.5 0.30.3 0.40.4 1.21.2 SS 0.50.5 0.30.3 0.60.6 1.41.4 MM 0.50.5 0.50.5 0.20.2 1.21.2 SS 0.50.5 0.50.5 0.40.4 1.41.4 MM 0.50.5 0.50.5 0.60.6 1.61.6 MM 0.50.5 0.70.7 0.20.2 1.41.4 MM 0.50.5 0.70.7 0.40.4 1.61.6 MM 0.50.5 0.70.7 0.60.6 1.81.8 BB 0.70.7 0.30.3 0.20.2 1.21.2 SS 0.70.7 0.30.3 0.40.4 1.41.4 MM 0.70.7 0.30.3 0.60.6 1.61.6 MM 0.70.7 0.50.5 0.20.2 1.41.4 MM 0.70.7 0.50.5 0.40.4 1.61.6 MM 0.70.7 0.50.5 0.60.6 1.81.8 BB 0.70.7 0.70.7 0.20.2 1.61.6 MM 0.70.7 0.70.7 0.40.4 1.81.8 BB 0.70.7 0.70.7 0.60.6 22 BB 0.90.9 0.30.3 0.20.2 1.41.4 MM 0.90.9 0.30.3 0.40.4 1.61.6 MM 0.90.9 0.30.3 0.60.6 1.81.8 BB 0.90.9 0.50.5 0.20.2 1.61.6 MM 0.90.9 0.50.5 0.40.4 1.81.8 BB 0.90.9 0.50.5 0.60.6 22 BB 0.90.9 0.70.7 0.20.2 1.81.8 BB 0.90.9 0.70.7 0.40.4 22 BB 0.90.9 0.70.7 0.60.6 2.22.2 BB

일 예로, PQ의 값이 1.0 ≤ PQ < 1.4 인 경우 PQ = S, PQ의 값이 1.4 ≤ PQ < 1.8 인 경우 PQ = M, PQ의 값이 1.8 ≤ PQ < 2.2 인 경우 PQ = B 인 것으로 결정할 수 있다.For example, when the value of PQ is 1.0 ≤ PQ < 1.4, it is determined that PQ = S, when the value of PQ is 1.4 ≤ PQ < 1.8, PQ = M, and when the value of PQ is 1.8 ≤ PQ < 2.2, PQ = B can

일 예에 따르면, 입력값 심각도 지수, 고조파 왜형률 및 전압불평형률을 멤버십 함수 정의에 따라 Big, Medium, Small 값으로 분류한 퍼지 출력 시스템의 출력값은 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.According to an example, the output value of the fuzzy output system in which the input value severity index, harmonic distortion rate, and voltage unbalance rate are classified into Big, Medium, and Small values according to the definition of the membership function can be represented as shown in the table below.

순간전압강하
심각도지수
momentary voltage drop
Severity Index
고조파함유율Harmonic content 전압불평형률voltage unbalance factor 입력값input value PQ_indexPQ_index
SS SS SS 0, 0, 00, 0, 0 SS 1.631.63 0.5, 1, 10.5, 1, 1 SS 1.921.92 MM 0.5, 1, 30.5, 1, 3 SS 1.921.92 BB 0.5, 1, 50.5, 1, 5 MM 55 MM SS 0.5, 3, 10.5, 3, 1 SS 1.921.92 MM 0.5, 3, 30.5, 3, 3 MM 55 BB 0.5, 3, 50.5, 3, 5 MM 55 BB SS 0.5, 5, 10.5, 5, 1 MM 55 MM 0.5, 5, 30.5, 5, 3 MM 55 BB 0.5, 5, 50.5, 5, 5 BB 7.627.62 MM SS SS 1, 1, 11, 1, 1 SS 1.781.78 MM 1, 1, 31, 1, 3 MM 55 BB 1, 1, 51, 1, 5 MM 55 MM SS 1, 3, 11, 3, 1 MM 55 MM 1, 3, 31, 3, 3 MM 55 BB 1, 3, 51, 3, 5 BB 7.627.62 BB SS 1, 5, 11, 5, 1 MM 55 MM 1, 5, 31, 5, 3 BB 7.867.86 BB 1, 5, 51, 5, 5 BB 7.627.62 BB SS SS 1.5, 1, 11.5, 1, 1 MM 55 MM 1.5, 1, 31.5, 1, 3 MM 55 BB 1.5, 1, 51.5, 1, 5 BB 7.627.62 MM SS 1.5, 3, 11.5, 3, 1 MM 55 MM 1.5, 3, 31.5, 3, 3 BB 8.088.08 BB 1.5, 3, 51.5, 3, 5 BB 7.627.62 BB SS 1.5, 5, 11.5, 5, 1 BB 7.867.86 MM 1.5, 5, 31.5, 5, 3 BB 7.867.86 BB 1.5, 5, 51.5, 5, 5 BB 7.627.62 2, 10, 302, 10, 30 BB 8.378.37

여기서, 입력값은 [심각도 지수, 고조파 왜형률, 전압불평형률]을 나타낸다. 예를 들어, 심각도 지수 1, 고조파 왜형률 3%, 전압불평형률 5% 인 경우, 입력값은 [1, 3, 5] 와 같이 나타낼 수 있다.Here, the input value represents [severity index, harmonic distortion rate, voltage unbalance rate]. For example, when the severity index is 1, the harmonic distortion rate is 3%, and the voltage unbalance rate is 5%, the input value can be expressed as [1, 3, 5].

일 예로, 퍼지 추론 시스템의 출력으로는 전력품질 건전성 지수로 설정하였으며, [0; 0; 0] 일 때 최소값 1.63, [2; 10; 30] 일 때 최대값 8.37이 나옴을 알 수 있다.As an example, the output of the fuzzy inference system is set to the power quality soundness index, [0; 0; 0] with a minimum value of 1.63, [2; 10; 30], the maximum value is 8.37.

일 실시예에 따르면, 퍼지 추론 시스템은 결정된 가중치에 따라 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 가중치를 부여하여 전력품질의 위험도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 예측부(130)는 전압 상태를 정상, 경고 및 위험 중 어느 하나의 위험 등급으로 결정하여 전력품질의 위험도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 표 3에서 S는 정상, M은 경고 및 B는 위험으로 표시할 수 있다.According to an embodiment, the fuzzy inference system may assign weights to each of the harmonic distortion rate, the voltage unbalance rate, and the sag severity index according to the determined weight to determine the degree of risk of power quality. For example, the prediction unit 130 may determine the level of risk of power quality by determining the voltage state as one of normal, warning, and danger levels. For example, in Table 3, S can be indicated as normal, M as warning, and B as danger.

일 예에 따르면, 전력품질 종합진단장치는 외부 웹 서버와 통신을 수행할 수 있다. 도 4를 참조하면, 전력품질 종합진단장치(100)는 배전반(10)으로부터 측정된 센서 정보를 수신할 수 있으며, 외부의 웹 서버(20)와 통신을 수행할 수 있다. According to one example, the comprehensive power quality diagnosis device may perform communication with an external web server. Referring to FIG. 4 , the comprehensive power quality diagnosis device 100 may receive sensor information measured from the switchboard 10 and communicate with an external web server 20 .

일 예로, 전력품질 종합진단장치(100)는 웹 서버(20)를 통하여 사용자 단말(30)과 통신을 수행할 수 있다. 전력품질 종합진단장치(100)는 사용자 단말(30)에 설치된 전력품질 종합진단장치와 연동되는 어플리케이션을 통하여 원격의 관리자로부터 전력품질 종합진단장치를 제어하기 위한 제어 신호를 수신할 수 있으며, 측정된 위험도 정보를 실시간으로 전달하여 관리자가 신속하게 배전반의 상태를 감시하게 할 수 있다.For example, the comprehensive power quality diagnosis device 100 may communicate with the user terminal 30 through the web server 20 . The comprehensive power quality diagnosis device 100 can receive a control signal for controlling the comprehensive power quality diagnosis device from a remote manager through an application that works with the comprehensive power quality diagnosis device installed in the user terminal 30, and measures By delivering risk information in real time, managers can quickly monitor the status of switchboards.

일 예로, 전력품질 종합진단장치와 연동되는 어플리케이션은 사용자가 배전반에 직접 접근하거나 문을 열어보지 않고 중앙감시실에서 원격으로 감시할 수 있도록 동작할 수 있으며, 실시간으로 현재의 전력 상태와 경보현황을 출력하여 단위공장 내지는 플랜트의 전력품질 상태를 표시할 수 있다.For example, an application linked to a comprehensive power quality diagnosis device can be operated so that the user can remotely monitor the central monitoring room without directly approaching the switchboard or opening the door, and can monitor the current power status and alarm status in real time. It can display the power quality status of a unit plant or plant by outputting it.

일 예로, 전력품질 종합진단장치와 연동되는 어플리케이션은 전력품질 종합진단장치로부터 필수적인 데이터를 다운받아 표시할 수 있으며, 퍼지추론 전력품질 진단결과를 3단계(정상, 경고, 위험)로 구분하여 표시할 수 있다. 또한, 전력품질 종합진단장치와 연동되는 어플리케이션은 원격에서 판넬의 전력 품질 뿐만 아니라 전력, 센서 계측치를 감시할 수 있다.For example, an application linked to the comprehensive power quality diagnosis device can download and display essential data from the comprehensive power quality diagnosis device, and display fuzzy reasoning power quality diagnosis results divided into three stages (normal, warning, and dangerous). can In addition, the application linked to the comprehensive power quality diagnosis device can remotely monitor not only the power quality of the panel, but also power and sensor measurement values.

일 예에 따르면, 전력품질 종합진단장치(100)는 디지털 시퀀스 모듈을 포함할 수 있다.According to one example, the comprehensive power quality diagnosis device 100 may include a digital sequence module.

도 5는 일 예에 따른 시퀀스 모듈 회로의 예시도이다.5 is an exemplary diagram of a sequence module circuit according to an example.

도 5를 참조하면, 종래의 시퀀스 모듈 회로(500)는 아날로그 형식의 VCB 및 ACB 차단기반에서 조작용 스위치류, 푸시버튼의 입력을 받아 차단기반 조작회로를 구성하고, 일련의 동작을 보조하고 표시하기 위한 보조계전기를 다량으로 포함하며, 이 접점을 이용하여 표시용 램프 및 시퀀스회로를 구성하고 있다. 이때 케이블로 직접 결선한 기존의 시퀀스 회로는 배전반 내부의 구조를 복잡하게 하며, 시공시 공사 기간을 길게 하고 유지 보수를 어렵게 하는 원인이 된다. 일 예로, 디지털 시퀀스 모듈은 전력품질 종합진단장치의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 5, the conventional sequence module circuit 500 receives inputs from switches and push buttons for operation based on analog type VCB and ACB blocking, configures a blocking-based operating circuit, assists and displays a series of operations. A large number of auxiliary relays are included for this, and a display lamp and a sequence circuit are configured using this contact point. At this time, the existing sequence circuit directly connected with cables complicates the internal structure of the switchboard, prolongs the construction period during construction, and makes maintenance difficult. For example, the digital sequence module may be installed inside or outside the comprehensive power quality diagnosis device.

일 예에 따르면, 디지털 시퀀스 모듈은 도 5와 같이 종래의 아날로그 형식의 VCB 및 ACB 판넬에 포함된 보조계전기 및 스위치류를 디지털로 대체될 수 있으며, 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.According to one example, the digital sequence module can digitally replace auxiliary relays and switches included in conventional analog VCB and ACB panels as shown in FIG. 5, and can be represented as shown in the table below.

입출력input/output 보조계전기 및 스위치류Auxiliary relays and switches 기존 VCB 판넬 Existing VCB panel 기존 ACB 판넬Existing ACB panel 디지털 시퀀스 모듈digital sequence module 입력input 50/51X50/51X OO OO XX 50/51GX50/51GX OO XX 67NX67NX OO OO 27X27X OO OO 59X59X OO OO 81OX81OX OO XX 81UX81UX OO XX 81RX81RX OO XX 32PX32PX OO XX 86X86X OO OO 64GX64GX XX OO 부저용 BS-aBS-a for buzzer OO OO OO Reset용 BS-bBS-b for Reset OO OO OO Lamp Test(LT) BS-aLamp Test(LT) BS-a OO OO OO Timer(0~12분)Timer (0 to 12 minutes) OO OO XX 설정 입력키(상하좌우, 확인)Setting input keys (up, down, left, right, OK) XX XX OO 출력Print BZBZ OO OO OO 백색 LampWhite Lamp OO OO OO 86X(Lock Out용)86X (for Lock Out) OO OO OO 전원everyone DC 12V 어댑터DC 12V adapter     OO

일 예로, 디지털 시퀀스 모듈을 적용하는 경우, 감시의 효율성이 증가하며, 실시간 제어가 가능하다. 또한, 디지털 시퀀스 모듈은 배전반의 보조계전기, 표시램프, 전환스위치, CTT, PTT 등의 배선을 프로그램으로 많은 부분을 대체하여 획기적으로 배선을 줄일 수 있다.For example, when a digital sequence module is applied, monitoring efficiency is increased and real-time control is possible. In addition, the digital sequence module can drastically reduce wiring by replacing many parts of wiring such as auxiliary relays, indicator lamps, changeover switches, CTT, PTT, etc. in the switchboard with programs.

도 6은 일 실시예에 따른 전력품질 진단방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for diagnosing power quality according to an embodiment.

일 실시예에 따르면, 전력품질 종합진단장치는 배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신할 수 있다(610). According to an embodiment, the comprehensive power quality diagnosis device may receive measurement information from one or more sensors installed in a switchboard (610).

일 예에 따르면, 하나 이상의 센서는 전압 새그(sag) 카운터, 서지보호기(SPD) 카운터 및 부하측 피더 전압 측정기 중 적어도 하나일 수 있으며, 전력품질 종합진단장치는 각각의 센서에서 측정한 측정 정보를 수신할 수 있다. According to an example, the one or more sensors may be at least one of a voltage sag counter, a surge protector (SPD) counter, and a load-side feeder voltage measurer, and the comprehensive power quality diagnosis device receives measurement information measured by each sensor. can do.

일 실시예에 따르면, 전력품질 종합진단장치는 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산할 수 있다(620).According to an embodiment, the comprehensive power quality diagnosis device may calculate one or more precursor prediction parameters based on the measurement information (620).

일 예에 따르면, 전조예측 파라미터는 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an example, the precursor prediction parameter may include at least one of a harmonic distortion rate, a voltage unbalance rate, and a sag severity index.

일 실시예에 따르면, 전력품질 종합진단장치는 퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측할 수 있다(630). 일 예를 들어, 퍼지 추론 시스템은 결정된 가중치에 따라 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 가중치를 부여하여 전력품질의 위험도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전력품질 종합진단장치는 전압 상태를 정상, 경고 및 위험 중 어느 하나의 위험 등급으로 결정하여 전력품질의 위험도를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the comprehensive power quality diagnosis device may predict the risk of power quality according to the predictive parameter using a fuzzy inference system (630). For example, the fuzzy inference system may determine the risk of power quality by assigning weights to each of the harmonic distortion rate, the voltage unbalance rate, and the sag severity index according to the determined weight. For example, the comprehensive power quality diagnosis device may determine the level of risk of power quality by determining the voltage state as one of normal, warning, and danger levels.

도 6의 실시예 중 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하였다.Of the embodiment of FIG. 6 , descriptions overlapping with those described with reference to FIGS. 1 to 5 are omitted.

본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.An aspect of the present invention may be implemented as computer readable code on a computer readable recording medium. Codes and code segments implementing the above program can be easily inferred by a computer programmer in the art. A computer-readable recording medium may include all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media may include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, and the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed among computer systems connected through a network, and may be written and executed as computer-readable codes in a distributed manner.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at mainly with its preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed to include various embodiments within the scope equivalent to those described in the claims without being limited to the above-described embodiments.

100: 전력품질 종합진단장치
110: 통신부
120: 계산부
130: 예측부
100: power quality comprehensive diagnosis device
110: communication department
120: calculation unit
130: prediction unit

Claims (10)

배전반에 설치된 전압 새그(sag) 카운터, 서지보호기(SPD) 카운터 및 부하측 피더 전압 측정기로부터 측정 정보를 수신하는 통신부;
상기 측정 정보에 기초하여 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수를 포함하는 전조예측 파라미터를 계산하는 계산부; 및
퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 상기 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측부를 포함하며,
상기 퍼지 추론 시스템은
고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 상기 측정 정보에 포함된 순간 전압 강하 발생시 새그 지속시간 동안의 부하측 피드 전압 및 ITIC(Informational Technology Industry Council) 곡선에 따른 기준 전압을 기초로 계산되는 새그 심각도 지수를 입력 받아 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 대한 멤버십 함수에 기초하여 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 대한 소, 중, 대(small, medium, big) 중 어느 하나의 레벨값을 결정하며,
상기 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 레벨값 별로 미리 결정된 가중치를 부여하여 합산된 값을 계산하며,
상기 합산된 값에 따라 전력품질의 위험도를 계산하되,
상기 고조파 왜형률의 레벨값의 가중치는 소 = 0.3, 중 = 0.5, 대 = 0.7 이며,
상기 전압 불평형률의 레벨값의 가중치는 소 = 0.2, 중 = 0.4, 대 = 0.6 이며,
상기 새그 심각도 지수의 가중치는 소 = 0.5, 중 = 0.7, 대 = 0.8 이며,
상기 합산된 값이 1.0 이상 1.4 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 소이며,
상기 합산된 값이 1.4 이상 1.8 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 중이며,
상기 합산된 값이 1.8 이상 2.2 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 대로 예측하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
a communication unit for receiving measurement information from a voltage sag counter, a surge protector (SPD) counter, and a load-side feeder voltage meter installed in the switchboard;
a calculation unit calculating precursor prediction parameters including a harmonic distortion rate, a voltage unbalance rate, and a sag severity index based on the measurement information; and
A prediction unit for predicting the risk of power quality according to the prognostic prediction parameter using a fuzzy inference system (FIS);
The fuzzy inference system is
Inputs the harmonic distortion factor, voltage unbalance factor, and the load-side feed voltage during the sag duration when an instantaneous voltage drop occurs included in the above measurement information and the sag severity index calculated based on the reference voltage according to the ITIC (Informational Technology Industry Council) curve Any one level of small, medium, or big for harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity indices, respectively, based on the membership function for each of harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity indices. determine the value
Calculate a summed value by assigning a predetermined weight to each of the harmonic distortion rate, voltage unbalance rate, and sag severity index for each level value;
Calculate the risk of power quality according to the summed value,
The weight of the level value of the harmonic distortion is small = 0.3, medium = 0.5, large = 0.7,
The weight of the level value of the voltage unbalance ratio is small = 0.2, medium = 0.4, large = 0.6,
The weight of the sag severity index is small = 0.5, medium = 0.7, large = 0.8,
If the sum of the values is 1.0 or more and less than 1.4, the risk of power quality = small,
If the sum of the values is 1.4 or more and less than 1.8, the risk of power quality = medium,
If the sum of values is greater than or equal to 1.8 and less than 2.2, the risk level of power quality is predicted as follows.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 계산부는
측정된 부하측 피더에 대한 전압 측정 정보를 이용하여 측정된 부하측 피더 전압에 대한 전압 축과 시간 축으로 구성된 전압외란 산점도 상의 위치를 결정하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
According to claim 1,
the calculator
An immunity-reinforced switchboard equipped with a predictive power quality comprehensive diagnosis device that determines the position on a voltage disturbance scatter plot composed of a voltage axis and a time axis for the measured load-side feeder voltage using the measured voltage measurement information for the load-side feeder.
삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 계산부는
상기 결정된 전압외란 산점도 상의 위치가 ITIC 곡선을 기초로 분할된 전압외란 산점도 상의 둘 이상의 영역 중 어느 영역에 해당하는지 결정하며,
상기 둘 이상의 영역 각각에 부여된 가중치를 기초로 상기 측정된 부하측 피더 전압이 해당하는 영역에 따라 가중치를 결정하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
According to claim 3,
the calculator
Determining which region of two or more regions on the voltage disturbance scatter plot divided based on the ITIC curve corresponds to the determined position on the voltage disturbance scatter plot;
An immunity-reinforced switchboard equipped with a power prediction comprehensive power quality diagnosis device that determines weights according to regions to which the measured load-side feeder voltage corresponds based on the weights assigned to each of the two or more regions.
제 5 항에 있어서,
상기 전압외란 산점도 상의 영역은
실효값이 10% 내지 70% 이며, 지속시간이 20ms 내지 0.5s인 제 1 영역,
실효값이 120% 내지 200% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 20ms인 제 2 영역,
실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 8.33ms 내지 3s인 제 3 영역,
실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 4 영역,
실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 0.5s 내지 3s인 제 5 영역,
실효값이 10% 이하이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 6 영역,
실효값이 10% 내지 90% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 7 영역,
실효값이 110% 내지 140% 이며, 지속시간이 3s 내지 60s인 제 8 영역 중 적어도 하나를 포함하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
According to claim 5,
The area on the voltage disturbance scatter plot is
A first region having an effective value of 10% to 70% and a duration of 20ms to 0.5s;
A second region having an effective value of 120% to 200% or less and a duration of 8.33ms to 20ms;
A third region having an effective value of 10% or less and a duration of 8.33 ms to 3 s;
A fourth region having an effective value of 10% to 90% and a duration of 0.5s to 3s;
A fifth region having an effective value of 110% to 140% and a duration of 0.5s to 3s;
A sixth region having an effective value of 10% or less and a duration of 3s to 60s;
A seventh region having an effective value of 10% to 90% and a duration of 3s to 60s;
An immunity-reinforced switchboard equipped with a foreshadowing predictive power quality comprehensive diagnosis device, including at least one of the eighth regions having an effective value of 110% to 140% and a duration of 3s to 60s.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 통신부는
외부 웹 서버와 통신을 수행하며,
상기 외부 웹 서버를 통하여 전력품질의 위험도를 사용자 단말로 전송하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
According to claim 1,
the communication department
It communicates with an external web server,
An immunity-enhanced switchboard equipped with a foreshadowing prediction power quality comprehensive diagnosis device that transmits the risk level of power quality to a user terminal through the external web server.
제 1 항에 있어서,
전조예측 전력품질 종합진단장치의 내부 또는 외부에 설치되는 디지털 시퀀스 모듈을 더 포함하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반.
According to claim 1,
An immunity-reinforced switchboard equipped with a foreshadowing comprehensive power quality diagnosis device, further comprising a digital sequence module installed inside or outside the foreshadowing comprehensive power quality diagnosis device.
배전반에 설치된 하나 이상의 센서로부터 측정 정보를 수신하는 수신 단계;
상기 측정 정보에 기초하여 하나 이상의 전조예측 파라미터를 계산하는 계산 단계; 및
퍼지 추론 시스템(FIS)을 이용하여 상기 전조예측 파라미터에 따른 전력품질의 위험도를 예측하는 예측 단계를 포함하며,
상기 퍼지 추론 시스템은
고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 상기 측정 정보에 포함된 순간 전압 강하 발생시 새그 지속시간 동안의 부하측 피드 전압 및 ITIC(Informational Technology Industry Council) 곡선에 따른 기준 전압을 기초로 계산되는 새그 심각도 지수를 입력 받아 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 대한 멤버십 함수에 기초하여 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 대한 소, 중, 대(small, medium, big) 중 어느 하나의 레벨값을 결정하며,
상기 고조파 왜형률, 전압 불평형률 및 새그 심각도 지수 각각에 레벨값 별로 미리 결정된 가중치를 부여하여 합산된 값을 계산하며,
상기 합산된 값에 따라 전력품질의 위험도를 계산하되,
상기 고조파 왜형률의 레벨값의 가중치는 소 = 0.3, 중 = 0.5, 대 = 0.7 이며,
상기 전압 불평형률의 레벨값의 가중치는 소 = 0.2, 중 = 0.4, 대 = 0.6 이며,
상기 새그 심각도 지수의 가중치는 소 = 0.5, 중 = 0.7, 대 = 0.8 이며,
상기 합산된 값이 1.0 이상 1.4 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 소이며,
상기 합산된 값이 1.4 이상 1.8 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 중이며,
상기 합산된 값이 1.8 이상 2.2 미만인 경우 전력품질의 위험도 = 대로 예측하는, 전조예측 전력품질 종합진단장치가 구비된 내성강화 배전반의 동작 방법.
A receiving step of receiving measurement information from one or more sensors installed in the switchboard;
a calculation step of calculating one or more prognostic parameters based on the measurement information; and
A prediction step of predicting the risk of power quality according to the prognostic prediction parameter using a fuzzy inference system (FIS),
The fuzzy inference system is
Inputs the harmonic distortion factor, voltage unbalance factor, and the load-side feed voltage during the sag duration when an instantaneous voltage drop occurs included in the above measurement information and the sag severity index calculated based on the reference voltage according to the ITIC (Informational Technology Industry Council) curve Any one level of small, medium, or big for harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity indices, respectively, based on membership functions for each of harmonic distortion, voltage unbalance, and sag severity indices. determine the value
Calculate a summed value by assigning a predetermined weight to each of the harmonic distortion rate, voltage unbalance rate, and sag severity index for each level value;
Calculate the risk of power quality according to the summed value,
The weight of the level value of the harmonic distortion is small = 0.3, medium = 0.5, large = 0.7,
The weight of the level value of the voltage unbalance ratio is small = 0.2, medium = 0.4, large = 0.6,
The weight of the sag severity index is small = 0.5, medium = 0.7, large = 0.8,
If the sum of the values is 1.0 or more and less than 1.4, the risk of power quality = small,
If the sum of the values is 1.4 or more and less than 1.8, the risk of power quality = medium,
If the summed value is 1.8 or more and less than 2.2, the risk of power quality = as predicted, a method of operating an immunity-reinforced switchboard equipped with a power quality comprehensive diagnosis device for prediction.
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CN102339355A (en) * 2011-03-03 2012-02-01 河南电力试验研究院 Comprehensive assessment normalization processing method for quality of electric energy
KR102275797B1 (en) * 2021-04-29 2021-07-09 정선전기(주) Power distribution panel equipped with power quality diagnosing device and method applying fuzzy clustering and voltage sag severity index

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