KR102556772B1 - Apparatus for detecting phase error of watt hour meter and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 전력량계의 상 오차 검출장치는, 수전설비 변압기의 1차 측에 연결된 MOF의 2차 측에서 전력량을 측정하는 전력량계에서 각 상의 상전압을 측정하는 상전압 측정부; 전력량계에서 각 상의 상전류를 측정하는 상전류 측정부; 상전압 측정부로부터 입력된 각 상의 상전압과 상전류 측정부로부터 입력된 각 상의 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 4선식 전력량을 계량하고, 각 상의 상전압으로부터 산출한 선간전압과 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 3선식 전력량을 계량하며, 각 상에서의 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 서로 비교하여 상 오차를 검출하고, 검출 결과를 출력하는 계량 제어부; 및 계량 제어부로부터 검출된 상 오차의 검출결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a phase error detection device and method of a power meter. The phase error detection device of the watt-hour meter of the present invention includes a phase voltage measurement unit for measuring the phase voltage of each phase in the watt-hour meter that measures the amount of power at the secondary side of an MOF connected to the primary side of a power receiving facility transformer; a phase current measurement unit measuring phase currents of each phase in the watt-hour meter; Based on the phase voltage of each phase input from the phase voltage measurement unit and the phase current of each phase input from the phase current measurement unit, the 3-phase 4-wire power amount of each phase is measured, and based on the line voltage and phase current calculated from the phase voltage of each phase, a metering control unit that measures the amount of 3-phase, 3-wire power in each phase, compares the 3-phase 4-wire power amount and the 3-phase 3-wire power amount in each phase to detect a phase error, and outputs a detection result; and an output unit outputting a detection result of the phase error detected by the metering control unit.

Description

전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DETECTING PHASE ERROR OF WATT HOUR METER AND METHOD THEREOF}Phase error detection device and method of power meter {APPARATUS FOR DETECTING PHASE ERROR OF WATT HOUR METER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수전설비 변압기의 결선이 델타-와이 결선인 환경에서 전력량계가 1차 측에 설치된 경우, 자체 계량정보를 기반으로 상 오차를 실시간으로 감지하여 출력하는 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting a phase error of an watt-hour meter, and more particularly, when the watt-hour meter is installed on the primary side in an environment where a power receiving facility transformer is connected in a delta-wye connection, the phase error based on its own metering information It relates to a phase error detection device and method of a power meter that senses and outputs in real time.

일반적으로, 가정 또는 공장 등의 전력 사용량을 검침하는 방법으로서, 검침원이 수용가를 직접 방문하여 전력량계의 검침 결과 데이터를 확인하고, 검침 결과를 검침 용지 등에 기록한 뒤 회사로 복귀하여 컴퓨터 등의 데이터 저장 장치에 기록된 데이터를 입력하는 방법이 사용된다.In general, as a method of metering power consumption in a home or factory, a meter reader visits a customer directly, checks the meter reading result data of the watt-hour meter, records the meter reading result on meter reading paper, etc., returns to the company, and uses a data storage device such as a computer. The method of inputting the data recorded in is used.

하지만, 검침원에 의한 검침 방법은 착오가 발생할 가능성이 높아 정확한 검침 데이터 수집 및 과금이 이루어지지 않는 경우가 종종 발생한다. 또한, 전력량계는 정확한 검침을 수행하기 위해서 정기적인 점검과 즉각적인 장애 복구가 이루어져야 하지만, 통상 즉각적인 장애 신고가 이루어지지 않기 때문에 부정확한 검침을 유발하고 있다. However, the meter reading method by the meter reader is highly likely to cause errors, so that accurate meter reading data collection and billing often fail. In addition, in order to perform accurate meter reading, regular inspection and immediate error recovery must be performed on the power meter, but in general, immediate error reporting is not made, causing inaccurate meter reading.

이에 따라, 잘못된 과금 고지서를 발행하여 민원이 자주 제기되고, 검침원을 가장한 범죄 발생 및 검침원 고용에 따른 인건비의 상승으로 국가적인 손실을 초래하는 등의 다양한 문제점이 발생하고 있으며, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 여러 가지 방식의 원격 검침 시스템이 개발 및 사용되고 있다. As a result, various problems such as frequent complaints due to issuance of incorrect billing bills, crimes disguised as meter readers, and increased labor costs due to the hiring of meter readers, resulting in national losses, are occurring. In order to do this, various types of remote meter reading systems are being developed and used.

그런데, 원격 검침 시스템을 운용함에 있어서도, 전력량계와 관련된 이상 상태를 원격으로 확인할 수 있는 방법이 없다면, 사전에 정해진 특정 주기로 전력량계가 설치된 장소를 현장 방문하여 이상 상태의 발생 여부를 직접 확인해야 한다.However, even in operating the remote meter reading system, if there is no way to remotely check the abnormal state related to the watt-hour meter, it is necessary to visit the site where the watt-hour meter is installed at a predetermined period to directly check whether the abnormal state has occurred.

이를 위하여, 정기적으로 전력량계의 설치 장소를 방문하여 점검하는 인력이 요구되며, 이와 같은 인력 고용에 따라 원격 검침에 따른 인건비 절감 효과가 상쇄되는 문제점이 발생한다. To this end, manpower who regularly visits and inspects the installation site of the watt-hour meter is required, and the employment of such manpower offsets the effect of reducing labor costs due to remote meter reading.

사용전력을 계량하는 전력량계는 고객이 사용한 전력을 공정하게 계량하여 정확한 과금이 이루어져야 한다. 그러나 사용 중 전력량계에 이상이 발생하거나 고장이 발생되기도 한다. The watt-hour meter that measures the power used must measure the power used by the customer fairly and make accurate billing. However, during use, an error or breakdown may occur in the watt-hour meter.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1175868호(2012.08.14. 공고, 전력 계량에 있어서의 이상 검출 방법 및 이상 검출 장치)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 1175868 (2012.08.14. Announcement, abnormality detection method and abnormality detection device in power metering).

이와 같이 전력량계에 이상이나 고장이 발생되면 즉각적인 장애 복구가 이루어져야 하지만, 장애발생사실을 몰라 즉각적인 장애 조치가 이루어지지 않기 때문에 정확한 전력거래가 이루어지지 않아 많은 손실이 발생하는 문제점이 있다. In this way, when an abnormality or failure occurs in the watt-hour meter, immediate failover must be performed, but since immediate failover is not performed without knowing the fact of failure, accurate power transaction is not performed, resulting in a lot of loss.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 수전설비 변압기의 결선이 델타-와이 결선인 환경에서 전력량계가 1차 측에 설치된 경우, 자체 계량정보를 기반으로 상 오차를 실시간으로 감지하여 출력하는 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to improve the above problems, and an object of the present invention according to one aspect is to provide self-metering information when a watt-hour meter is installed on the primary side in an environment where the connection of a power receiving facility transformer is a delta-wye connection. To provide a phase error detection device and method of a power meter that detects and outputs a phase error in real time based on the

본 발명의 일 측면에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치는, 수전설비 변압기의 1차 측에 연결된 MOF의 2차 측에서 전력량을 측정하는 전력량계에서 각 상의 상전압을 측정하는 상전압 측정부; 전력량계에서 각 상의 상전류를 측정하는 상전류 측정부; 상전압 측정부로부터 입력된 각 상의 상전압과 상전류 측정부로부터 입력된 각 상의 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 4선식 전력량을 계량하고, 각 상의 상전압으로부터 산출한 선간전압과 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 3선식 전력량을 계량하며, 각 상에서의 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 서로 비교하여 상 오차를 검출하고, 검출 결과를 출력하는 계량 제어부; 및 계량 제어부로부터 검출된 상 오차의 검출결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for detecting a phase error of a watt-hour meter according to an aspect of the present invention includes a phase voltage measurement unit for measuring phase voltage of each phase in a watt-hour meter that measures the amount of power at the secondary side of an MOF connected to the primary side of a power receiving facility transformer; a phase current measurement unit measuring phase currents of each phase in the watt-hour meter; Based on the phase voltage of each phase input from the phase voltage measurement unit and the phase current of each phase input from the phase current measurement unit, the 3-phase 4-wire power amount of each phase is measured, and based on the line voltage and phase current calculated from the phase voltage of each phase, a metering control unit that measures the amount of 3-phase, 3-wire power in each phase, compares the 3-phase 4-wire power amount and the 3-phase 3-wire power amount in each phase to detect a phase error, and outputs a detection result; and an output unit outputting a detection result of the phase error detected by the metering control unit.

본 발명에서 변압기는, 델타-와이 방식으로 결선되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the transformer is characterized in that it is connected in a delta-wye method.

본 발명에서 전력량계는, 3상 4선식 전력량계인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the watt-hour meter is characterized in that it is a three-phase, four-wire type watt-hour meter.

본 발명에서 계량 제어부는, 각 상의 상전압과 각 상의 상전류에 기초하여 각 상의 상전압과 각 상의 상전류를 곱하여 각 상에서의 전력량을 계량하는 3상 4선식 계량부; 각 상의 상전압에 기초하여 각 상별로 인접한 상과의 선간전압을 산출하고, 산출된 각 상의 선간전압과 각 상의 상전류를 곱하여 각 상에서의 전력량을 계량하는 3상 3선식 계량부; 및 각 상별로 3상 3선식 계량부에서 계량된 다른 2상의 전력량 합과 3상 4선식 계량부에서 계량된 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출하는 상오차 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the metering control unit includes a three-phase, four-wire metering unit that multiplies the phase voltage of each phase and the phase current of each phase based on the phase voltage of each phase and the phase current of each phase to measure the amount of power in each phase; a three-phase, three-wire metering unit that calculates the line-to-line voltage between adjacent phases for each phase based on the phase voltage of each phase, and multiplies the calculated line-to-line voltage of each phase by the phase current of each phase to measure the amount of power in each phase; And a phase error detection unit for detecting a phase error in each phase by comparing the sum of the wattages of the other 2 phases measured in the 3-phase 3-wire metering unit for each phase with the sum of the wattages of the 3 phases measured in the 3-phase 4-wire metering unit. characterized by

본 발명의 다른 측면에 따른 전력량계의 상 오차 검출방법은, 계량 제어부가 전력량계에서 측정한 각 상의 상전압과 상전류를 각각 입력받는 단계; 계량 제어부가 각 상의 상전압과 상전류에 기초하여 3상 4선식으로 각 상의 전력량을 계량하는 단계; 계량 제어부가 각 상의 상전압으로부터 산출한 각 상의 선간전압과 상전류에 기초하여 3상 3선식으로 각 상의 전력량을 계량하는 단계; 계량 제어부가 각 상별로 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 비교하여 상 오차를 검출하는 단계; 및 계량 제어부가 상 오차의 검출 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A phase error detection method of an watt-hour meter according to another aspect of the present invention includes the steps of receiving, by a metering control unit, phase voltage and phase current of each phase measured by the watt-hour meter; measuring, by a metering controller, the amount of power of each phase in a three-phase, four-wire system based on the phase voltage and phase current of each phase; measuring, by a metering controller, the amount of power of each phase in a three-phase, three-wire system based on the line voltage and phase current of each phase calculated from the phase voltage of each phase; Detecting a phase error by the metering controller by comparing the 3-phase 4-wire power amount and the 3-phase 3-wire power amount for each phase; and outputting, by the metering controller, a result of detecting the phase error.

본 발명에서 전력량계는, 수전설비 변압기의 1차 측에 연결된 MOF의 2차 측에서 전력량을 측정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the watt-hour meter is characterized in that it measures the amount of power on the secondary side of the MOF connected to the primary side of the power receiving facility transformer.

본 발명에서 변압기는, 델타-와이 방식으로 결선되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the transformer is characterized in that it is connected in a delta-wye method.

본 발명에서 전력량계는, 3상 4선식 전력량계인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the watt-hour meter is characterized in that it is a three-phase, four-wire type watt-hour meter.

본 발명에서 상 오차를 검출하는 단계는, 계량 제어부가 각 상별로 3상 3선식의 다른 2상의 전력량 합과 3상 4선식의 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of detecting the phase error is characterized in that the metering control unit detects the phase error of each phase by comparing the sum of the amount of power of the other two phases of the three-phase, three-wire type and the sum of the amount of power of the three phases of the three-phase, four-wire type for each phase. to be

본 발명의 일 측면에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법은 수전설비 변압기의 결선이 델타-와이 결선인 환경에서 전력량계가 1차 측에 설치된 경우, 자체 계량정보를 기반으로 각 상별로 3상 3선식 전력량과 3상 4선식 전력량을 비교하여 상 오차를 실시간으로 감지하여 출력함으로써 전력량계의 이상이나 고장상태를 즉각적으로 파악할 수 있어 즉각적인 장애 조치로 정확한 전력거래가 이루어 질 수 있도록 한다. An apparatus and method for detecting a phase error of an watt-hour meter according to an aspect of the present invention, when the watt-hour meter is installed on the primary side in an environment where the connection of a power receiving facility transformer is a delta-wye connection, 3-phase for each phase based on its own metering information By comparing 3-wire wattage with 3-phase 4-wire wattage and detecting and outputting the phase error in real time, it is possible to immediately grasp the abnormality or failure of the watt-hour meter, so that accurate power transaction can be made with immediate failover.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치의 계량 제어부를 보다 구체적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 설치 위치를 설명하기 위한 수전설비 계통도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block configuration diagram showing a phase error detection device for an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a more detailed configuration of a metering control unit of a phase error detection device for an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
3 is a system diagram of a power receiving facility for explaining an installation location of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for detecting a phase error of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a phase error detection device and method of a power meter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, 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, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치의 계량 제어부를 보다 구체적으로 나타낸 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 설치 위치를 설명하기 위한 수전설비 단선도이다. 1 is a block configuration diagram showing a phase error detection device for an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a metering control unit of the phase error detection device for an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention in more detail. 3 is a single-line diagram of a power receiving facility for explaining the installation location of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출장치는, 상전압 측정부(10), 상전류 측정부(20), 계량 제어부(30) 및 출력부(40)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the phase error detection device of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention includes a phase voltage measurement unit 10, a phase current measurement unit 20, a metering control unit 30 and an output unit 40. include

상전압 측정부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 수전설비 변압기(80)의 1차 측에 연결된 MOF(Metering Out Fit ; 60)의 2차 측에서 전력량을 측정하는 전력량계(70)에서 각 상의 상전압을 측정하여 계량 제어부(30)에 제공할 수 있다. As shown in FIG. 3, the phase voltage measurement unit 10 measures the amount of power on the secondary side of the MOF (Metering Out Fit; 60) connected to the primary side of the power receiving facility transformer 80. Phase voltages of phases may be measured and provided to the metering controller 30 .

상전류 측정부(20)는 전력량계(70)에서 각 상의 상전류를 측정하여 계량 제어부(30)에 제공할 수 있다. The phase current measuring unit 20 may measure the phase current of each phase in the watt-hour meter 70 and provide the measured phase current to the metering controller 30 .

여기서, 변압기(80)는 부하 평형을 위해 델타(1차 측)-와이(2차 측) 방식으로 결선되고, 전력량계(70)는 3상 4선식 전력량계일 수 있다. Here, the transformer 80 is connected in a delta (primary side)-wye (secondary side) method for load balancing, and the watt-hour meter 70 may be a three-phase, four-wire watt-hour meter.

따라서, 전력량계(70)는 고압라인에서 차단기(50)를 거쳐 연결된 MOF(60)의 2차 측에서 계량을 위해 강압한 각 상의 상전압과 상전류를 설정시간 동안 측정하여 전력량을 계량한다. 이렇게 계량된 전력량은 원격 검침 시스템을 통해 서버(미도시)로 전송되어 전력량에 따라 고객에게 과금된다. Therefore, the watt-hour meter 70 measures the amount of power by measuring the phase voltage and phase current of each phase stepped down for metering at the secondary side of the MOF 60 connected from the high voltage line through the circuit breaker 50 for a set time. The amount of electricity measured in this way is transmitted to a server (not shown) through a remote meter reading system, and the customer is billed according to the amount of electricity.

또한, 고전압은 MOF(60)를 거친 후 변압기(80)를 통해 전압이 조정되어 각 고객의 부하(90)로 공급된다. In addition, after passing through the MOF 60, the high voltage is regulated through the transformer 80 and supplied to the load 90 of each customer.

계량 제어부(30)는 상전압 측정부(10)로부터 입력된 각 상의 상전압과 상전류 측정부(20)로부터 입력된 각 상의 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 4선식 전력량을 계량하고, 각 상의 상전압으로부터 산출한 선간전압과 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 3선식 전력량을 계량하며, 각 상에서의 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 서로 비교하여 상 오차를 검출하고, 검출 결과를 출력할 수 있다. The metering control unit 30 measures the amount of 3-phase, 4-wire power of each phase based on the phase voltage of each phase input from the phase voltage measurement unit 10 and the phase current of each phase input from the phase current measurement unit 20, and Based on the line-to-line voltage and phase current calculated from the phase voltage, the 3-phase 3-wire wattage of each phase is measured, and the 3-phase 4-wire wattage and the 3-phase 3-wire wattage of each phase are compared with each other to detect the phase error, and the detection result can output

여기서, 계량 제어부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 3상 4선식 계량부(32), 3상 3선식 계량부(34) 및 상오차 검출부(36)를 포함할 수 있다. Here, the metering controller 30 may include a three-phase, four-wire metering unit 32, a three-phase, three-wire metering unit 34, and a phase error detection unit 36, as shown in FIG.

3상 4선식 계량부(32)는 3상 4선식 전력량계(70)에서 과금을 위해 계량하는 방식으로 각 상의 상전압(Va, Vb, Vc)과 각 상의 상전류(Ia, Ib, Ic)에 기초하여 각 상의 상전압과 각 상의 상전류를 곱하여 각 상에서의 전력량(Pa, Pb, Pc)을 계량할 수 있다. The three-phase four-wire metering unit 32 measures the phase voltages of each phase (V a , V b , V c ) and the phase currents of each phase (I a , I b , I c ), the amount of power (P a , P b , P c ) in each phase can be measured by multiplying the phase voltage of each phase by the phase current of each phase.

이때 3상 4선식 계량부(32)에서 계량하는 전력량(Pa, Pb, Pc)을 수식으로 나타낼 경우 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. At this time, when the amount of power (P a , P b , P c ) measured by the 3-phase 4-wire metering unit 32 is expressed as a formula, it can be expressed as in Equation 1.

여기서, θva, θvb, θvc 각 상의 상전압 위상이고, θia, θib, θic 각상의 상전류 위상이다. Here, θ va , θ vb , and θ vc are phase voltage phases of each phase, and θ ia , θ ib , and θ ic phase current phases of each phase.

3상 3선식 계량부(34)는 각 상의 상전압에 기초하여 각 상별로 인접한 상과의 선간전압을 산출하고, 산출된 각 상의 선간전압(Vab, Vbc, Vca)과 각 상의 상전류(Ia, Ib, Ic)를 곱하여 각 상에서의 전력량(PA, PB, PC)을 계량할 수 있다. The three-phase, three-wire metering unit 34 calculates the line-to-line voltage of each phase with an adjacent phase based on the phase voltage of each phase, and calculates the line-to-line voltages of each phase (V ab , V bc , V ca ) and the phase current of each phase The amount of power (P A , P B , P C ) in each phase can be measured by multiplying (I a , I b , I c ).

이때 3상 3선식 계량부(34)에서 계량하는 전력량(PA, PB, PC)을 수식으로 나타낼 경우 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. At this time, when the amount of power (P A , P B , P C ) measured by the three-phase, three-wire metering unit 34 is expressed as a formula, it can be expressed as in Equation 2.

여기서, θvab, θvbc, θvca 각 상의 선간전압 위상이고, θia, θib, θic 각상의 상전류 위상이다. Here, θ vab , θ vbc , and θ vca are line voltage phases of each phase, and θ ia , θ ib , and θ ic phase current phases of each phase.

상오차 검출부(36)는 3상 4선식 전력량계(32)에 전기적이나 기계적으로 이상이나 고장이 발생하여 상 오차가 발생된 상태를 검출하기 위해 각 상별로 3상 3선식 계량부(34)에서 계량된 다른 2상의 전력량 합과 3상 4선식 계량부(32)에서 계량된 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출한다. The phase error detection unit 36 measures each phase in the three-phase, three-wire metering unit 34 in order to detect a state in which a phase error occurs due to an electrical or mechanical failure in the three-phase four-wire watt-hour meter 32. A phase error in each phase is detected by comparing the sum of the electric power of the other two phases and the sum of the electric power of the three phases measured in the three-phase four-wire metering unit 32.

이는 전력량계(70)가 변압기(80)의 1차 측인 델타 결선 측에서 MOF(60)에 의해 3상 4선식으로 연결되기 때문에 3상 4선식 전력량계(70)에서 계량한 전력량에 대해 3상 3선식으로 계량한 전력량을 비교할 경우 3상 4선식 전력량계(70)의 상 오차를 검출할 수 있다. This is because the watt-hour meter 70 is connected in a 3-phase 4-wire type by the MOF 60 on the delta connection side, which is the primary side of the transformer 80. When comparing the amount of electricity measured with , it is possible to detect a phase error of the three-phase, four-wire watt-hour meter 70.

예를 들어, 수학식 3과 같이 a 상에 대해 3상 3선식의 b 상과 c 상의 전력량 합(PTA), 과 3상 4선식의 3상 모두의 전력량 합(Pt)을 비교할 경우 기준값 범위 내에서 동일하게 된다. For example, as shown in Equation 3, when comparing the sum of the power amounts of phases b and c of the three-phase three-wire system (P TA ) and the sum of power amounts of all three phases of the three-phase four-wire system (P t ) for the a phase, the reference value are the same within the range.

따라서, 상오차 검출부(36)는 수학식 4와 같이 각 상별로 3상 3선식의 다른 2상의 전력량 합(PTA)과 3상 4선식의 3상의 전력량 합(Pt)을 비교하여 기준값(criteria)을 벗어날 경우 해당 상에 오차가 발생한 것으로 검출할 수 있다. Therefore, the phase error detection unit 36 compares the sum of power amounts (P TA ) of the other two phases of the three-phase, three-wire system for each phase and the sum of power amounts (P t ) of the three phases of the three-phase, four-wire system for each phase as shown in Equation 4 to obtain a reference value ( Criteria), it can be detected that an error has occurred in the corresponding phase.

출력부(40)는 계량 제어부(30)로부터 검출된 상 오차의 검출결과를 출력할 수 있다. The output unit 40 may output the detection result of the phase error detected by the measurement control unit 30 .

이와 같이 출력부(40)를 통해 원격 검침 시스템의 서버로 전송할 경우 고장상태를 즉각적으로 파악할 수 있어 즉각적인 장애 조치가 이루어지도록 할 수 있다. In this way, when the data is transmitted to the server of the remote inspection system through the output unit 40, the failure state can be immediately grasped, so that an immediate failover can be performed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전력량계의 상 오차 검출장치에 따르면, 수전설비 변압기의 결선이 델타-와이 결선인 환경에서 전력량계가 1차 측에 설치된 경우, 자체 계량정보를 기반으로 각 상별로 3상 3선식 전력량과 3상 4선식 전력량을 비교하여 상 오차를 실시간으로 감지하여 출력함으로써 전력량계의 이상이나 고장상태를 즉각적으로 파악할 수 있어 즉각적인 장애 조치로 정확한 전력거래가 이루어 질 수 있도록 한다. As described above, according to the phase error detection device of the watt-hour meter according to an embodiment of the present invention, when the watt-hour meter is installed on the primary side in an environment where the connection of the power receiving facility transformer is a delta-wye connection, each By comparing the 3-phase, 3-wire and 3-phase, 4-wire wattage for each phase, and detecting and outputting the phase error in real time, it is possible to immediately identify the abnormality or failure of the watt-hour meter, so that accurate power trading can be performed with immediate fault measures.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method for detecting a phase error of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 상 오차 검출방법에서는 먼저, 계량 제어부(30)가 전력량계(70)에서 측정한 각 상의 상전압과 상전류를 각각 입력받는다(S10). As shown in FIG. 4 , in the method for detecting a phase error of an watt-hour meter according to an embodiment of the present invention, first, the metering controller 30 receives the phase voltage and phase current of each phase measured by the watt-hour meter 70 (S10). .

여기서, 전력량계(70)는 도 3에 도시된 바와 같이 고압라인에서 차단기(50)와 수전설비 변압기(80)의 1차 측에 연결된 MOF(60)의 2차 측에서 계량을 위해 강압한 각 상의 상전압과 상전류를 설정시간 동안 측정하여 전력량을 계량할 수 있다. Here, the watt-hour meter 70, as shown in FIG. 3, each phase stepped down for metering on the secondary side of the MOF 60 connected to the primary side of the circuit breaker 50 and the power receiving facility transformer 80 in the high voltage line. The amount of power can be measured by measuring the phase voltage and phase current for a set time.

이때, 변압기(80)는 부하 평형을 위해 델타(1차 측)-와이(2차 측) 방식으로 결선되고, 전력량계(70)는 3상 4선식 전력량계일 수 있다. At this time, the transformer 80 is connected in a delta (primary side)-wye (secondary side) method for load balancing, and the watt-hour meter 70 may be a three-phase, four-wire watt-hour meter.

따라서, 계량 제어부(30)는 전력량계(70)의 상전압 측정부(10)와 상전류 측정부(20)로부터 측정한 각 상의 상전압과 상전류를 각각 입력받을 수 있다. Accordingly, the metering control unit 30 may receive the phase voltage and phase current of each phase measured from the phase voltage measurement unit 10 and the phase current measurement unit 20 of the watt-hour meter 70 , respectively.

S10 단계에서 각 상의 상전압와 상전류를 입력받은 후 계량 제어부(30)는 각 상의 상전압(Va, Vb, Vc)과 상전류(Ia, Ib, Ic)에 기초하여 3상 4선식에서 각 상의 전력량(Pa, Pb, Pc)을 계량할 수 있다(S20). After receiving the phase voltage and phase current of each phase in step S10, the metering control unit 30 determines the phase voltage (V a , V b , V c ) and the phase current (I a , I b , I c ) of each phase to determine the three-phase 4 In the wire type, the amount of power (P a , P b , P c ) of each phase can be measured (S20).

이때, 3상 4선식에서 각 상의 전력량(Pa, Pb, Pc)은 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. At this time, the amount of power (P a , P b , P c ) of each phase in the 3-phase 4-wire system can be expressed as in Equation 5.

여기서, θva, θvb, θvc 각 상의 상전압 위상이고, θia, θib, θic 각상의 상전류 위상이다. Here, θ va , θ vb , and θ vc are phase voltage phases of each phase, and θ ia , θ ib , and θ ic phase current phases of each phase.

또한, 계량 제어부(30)는 각 상의 상전압으로부터 산출한 각 상의 선간전압(Vab, Vbc, Vca)과 상전류(Ia, Ib, Ic)에 기초하여 3상 3선식에서 각 상의 전력량(PA, PB, PC)을 계량할 수 있다(S30). In addition, the metering control unit 30 calculates each phase voltage (V ab , V bc , V ca ) and phase currents (I a , I b , I c ) of each phase calculated from the phase voltage of each phase, respectively, in a three-phase, three-wire system. The amount of power (P A , P B , P C ) of the phases can be measured (S30).

이때 3상 3선식에서 각 상의 전력량(PA, PB, PC)은 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다. At this time, the amount of power (P A , P B , P C ) of each phase in the three-phase, three-wire system can be expressed as in Equation 6.

여기서, θvab, θvbc, θvca 각 상의 선간압 위상이고, θia, θib, θic 각상의 상전류 위상이다. Here, θ vab , θ vbc , and θ vca are line-to-line voltage phases, and θ ia , θ ib , and θ ic are phase current phases of each phase.

S20 단계와 S30 단계에서 각 상에서의 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 계량한 후 전력 제어부(30)는 각 상별로 계량한 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출할 수 있다(S40). After measuring the 3-phase 4-wire power amount and the 3-phase 3-wire power amount in each phase in steps S20 and S30, the power control unit 30 compares the 3-phase 4-wire power amount measured for each phase and the 3-phase 3-wire power amount, respectively. A phase error in the phase may be detected (S40).

본 실시예에서 전력량계(70)가 변압기(80)의 1차 측인 델타 결선 측에서 MOF(60)에 의해 3상 4선식으로 연결되기 때문에 3상 4선식 전력량계(70)에서 계량한 전력량에 대해 3상 3선식으로 계량한 전력량을 비교할 경우 3상 4선식 전력량계(70)의 상 오차를 검출할 수 있다. In this embodiment, since the watt-hour meter 70 is connected in a 3-phase 4-wire type by the MOF 60 on the delta connection side, which is the primary side of the transformer 80, 3 When comparing the amount of electricity measured in the phase 3-wire type, the phase error of the 3-phase 4-wire type watt-hour meter 70 can be detected.

따라서, 전력 계량부(30)는 각 상별로 3상 3선식으로 계량된 다른 2상의 전력량 합과 3상 4선식으로 계량된 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출할 수 있다. Accordingly, the power measuring unit 30 may detect a phase error in each phase by comparing the sum of the wattages of the other 2 phases measured in the 3-phase 3-wire scheme for each phase with the sum of the wattages of the 3 phases measured in the 3-phase 4-wire scheme.

예를 들어, 수학식 7과 같이 a 상에 대해 3상 3선식의 b 상과 c 상의 전력량 합(PTA)과 3상 4선식의 3상 모두의 전력량 합(Pt)을 비교할 경우 기준값 범위 내에서 동일하게 된다. For example, as shown in Equation 7, when comparing the sum of powers of phases b and c of a three-phase, three-wire system (P TA ) and the sum of powers of all three phases of a three-phase, four-wire system (P t ) for a phase, the reference value range be the same within

따라서, 계량 제어부(30)는 수학식 8과 같이 각 상별로 3상 3선식의 다른 2상의 전력량 합(PTA)과 3상 4선식의 3상의 전력량 합(Pt)을 비교하여 기준값(criteria)을 벗어날 경우 해당 상에 오차가 발생한 것으로 검출할 수 있다. Therefore, the metering control unit 30 compares the sum of the power of the other two phases of the three-phase, three-wire system (P TA ) and the sum of the power of the three phases of the three-phase, four-wire system (P t ) for each phase as shown in Equation 8 to obtain a reference value (criteria ), it can be detected that an error has occurred in the corresponding phase.

S40 단계에서 계량 제어부(30)가 각 상별로 계량한 전력량을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출한 후 검출 결과를 출력부(40)를 통해 출력할 수 있다(S50). In step S40, the metering control unit 30 compares the amount of power measured for each phase, detects phase errors in each phase, and then outputs the detection result through the output unit 40 (S50).

이때 계량 제어부(30)가 출력부(40)를 통해 원격 검침 시스템의 서버(미도시)로 전송할 경우 고장상태를 즉각적으로 파악할 수 있어 즉각적인 장애 조치가 이루어지도록 할 수 있다. At this time, when the metering control unit 30 transmits the data to a server (not shown) of the remote meter reading system through the output unit 40, the failure state can be immediately grasped, so that an immediate failover can be performed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전력량계의 상 오차 검출방법에 따르면, 수전설비 변압기의 결선이 델타-와이 결선인 환경에서 전력량계가 1차 측에 설치된 경우, 자체 계량정보를 기반으로 각 상별로 3상 3선식 전력량과 3상 4선식 전력량을 비교하여 상 오차를 실시간으로 감지하여 출력함으로써 전력량계의 이상이나 고장상태를 즉각적으로 파악할 수 있어 즉각적인 장애 조치로 정확한 전력거래가 이루어 질 수 있도록 한다. As described above, according to the phase error detection method of the watt-hour meter according to an embodiment of the present invention, when the watt-hour meter is installed on the primary side in an environment where the connection of the power receiving facility transformer is a delta-wye connection, each By comparing the 3-phase, 3-wire and 3-phase, 4-wire wattage for each phase, and detecting and outputting the phase error in real time, it is possible to immediately identify the abnormality or failure of the watt-hour meter, so that accurate power trading can be performed with immediate fault measures.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

10 : 상전압 측정부 20 : 상전류 측정부
30 : 계량 제어부 32 : 3상 4선식 계량부
34 : 3상 3선식 계량부 36 : 상오차 검출부
40 : 출력부 50 : 차단기
60 : MOF 70 : 전력량계
80 : 변압기 90 : 부하10: phase voltage measurement unit 20: phase current measurement unit
30: metering control unit 32: 3-phase 4-wire metering unit
34: 3-phase 3-wire metering unit 36: phase error detection unit
40: output unit 50: circuit breaker
60: MOF 70: power meter
80: transformer 90: load

Claims (9)

수전설비 변압기의 1차 측에 연결된 MOF의 2차 측에서 전력량을 측정하는 전력량계에서 각 상의 상전압을 측정하는 상전압 측정부;
상기 전력량계에서 각 상의 상전류를 측정하는 상전류 측정부;
상기 상전압 측정부로부터 입력된 각 상의 상기 상전압과 상기 상전류 측정부로부터 입력된 각 상의 상기 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 4선식 전력량을 계량하고, 각 상의 상기 상전압으로부터 산출한 선간전압과 상기 상전류에 기초하여 각 상에서의 3상 3선식 전력량을 계량하며, 각 상에서의 상기 3상 4선식 전력량과 상기 3상 3선식 전력량을 서로 비교하여 상 오차를 검출하고, 상기 검출 결과를 출력하는 계량 제어부; 및
상기 계량 제어부로부터 검출된 상 오차의 검출결과를 원격 검침 시스템의 서버로 출력하는 출력부;를 포함하되,
상기 계량 제어부는, 각 상의 상기 상전압과 각 상의 상기 상전류에 기초하여 각 상의 상기 상전압과 각 상의 상기 상전류를 곱하여 각 상에서의 전력량을 계량하는 3상 4선식 계량부;
각 상의 상기 상전압에 기초하여 각 상별로 인접한 상과의 상기 선간전압을 산출하고, 산출된 각 상의 상기 선간전압과 각 상의 상기 상전류를 곱하여 각 상에서의 전력량을 계량하는 3상 3선식 계량부; 및
각 상별로 상기 3상 3선식 계량부에서 계량된 다른 2상의 전력량 합과 상기 3상 4선식 계량부에서 계량된 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상 오차를 검출하는 상오차 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출장치.
a phase voltage measuring unit measuring phase voltages of each phase in a watt-hour meter that measures the amount of power at the secondary side of the MOF connected to the primary side of the power receiving facility transformer;
a phase current measurement unit measuring phase currents of each phase in the watt-hour meter;
Based on the phase voltage of each phase input from the phase voltage measurement unit and the phase current of each phase input from the phase current measurement unit, the amount of electric power of the 3-phase 4-wire system in each phase is measured, and the line voltage calculated from the phase voltage of each phase. and measuring the amount of 3-phase 3-wire power in each phase based on the phase current, comparing the 3-phase 4-wire power amount and the 3-phase 3-wire power amount in each phase to detect a phase error, and outputting the detection result. metering control unit; and
An output unit outputting the detection result of the phase error detected by the metering control unit to a server of a remote meter reading system;
The metering control unit may include: a three-phase, four-wire type metering unit that multiplies the phase voltage of each phase and the phase current of each phase based on the phase voltage of each phase and the phase current of each phase to measure the amount of power in each phase;
a three-phase, three-wire metering unit that calculates the line-to-line voltage with an adjacent phase for each phase based on the phase voltage of each phase, and multiplies the calculated line-to-line voltage of each phase by the phase current of each phase to measure the amount of power in each phase; and
A phase error detection unit for detecting a phase error in each phase by comparing the sum of the wattages of the other 2 phases measured by the 3-phase 3-wire metering unit for each phase with the sum of the wattages of the 3 phases measured by the 3-phase 4-wire metering unit. A phase error detection device for a power meter, characterized in that for doing.
 제 1항에 있어서, 상기 변압기는, 델타-와이 방식으로 결선되는 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출장치.
The device of claim 1, wherein the transformer is connected in a delta-wye method.
 제 1항에 있어서, 상기 전력량계는, 3상 4선식 전력량계인 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출장치.
The phase error detection device of claim 1, wherein the watt-hour meter is a three-phase, four-wire type watt-hour meter.
 삭제delete 계량 제어부가 전력량계에서 측정한 각 상의 상전압과 상전류를 각각 입력받는 단계;
상기 계량 제어부가 각 상의 상기 상전압과 상기 상전류에 기초하여 3상 4선식으로 각 상의 전력량을 계량하는 단계;
상기 계량 제어부가 각 상의 상기 상전압으로부터 산출한 각 상의 선간전압과 상기 상전류에 기초하여 3상 3선식으로 각 상의 전력량을 계량하는 단계;
상기 계량 제어부가 각 상별로 3상 4선식 전력량과 3상 3선식 전력량을 비교하여 상 오차를 검출하는 단계; 및
상기 계량 제어부가 상기 상 오차의 검출 결과를 원격 검침 시스템의 서버로 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 상 오차를 검출하는 단계는, 상기 계량 제어부가 각 상별로 3상 3선식의 다른 2상의 전력량 합과 3상 4선식의 3상의 전력량 합을 비교하여 각 상에서의 상기 상 오차를 검출하는 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출방법.
receiving phase voltages and phase currents of each phase measured by the watt-hour meter by the metering controller;
measuring, by the metering control unit, the amount of power of each phase in a three-phase, four-wire system based on the phase voltage and phase current of each phase;
measuring, by the metering control unit, the amount of power of each phase in a three-phase, three-wire system based on the line-to-line voltage of each phase and the phase current calculated from the phase voltage of each phase;
detecting a phase error by the metering controller comparing the three-phase, four-wire power consumption and the three-phase, three-wire power amount for each phase; and
Outputting, by the metering control unit, a detection result of the phase error to a server of a remote meter reading system;
In the step of detecting the phase error, the metering control unit detects the phase error in each phase by comparing the sum of the amount of power of the other two phases of the three-phase, three-wire type with the sum of the amount of power of the three phases of the three-phase, four-wire type for each phase. A phase error detection method of a watt-hour meter.
 제 5항에 있어서, 상기 전력량계는, 수전설비 변압기의 1차 측에 연결된 MOF의 2차 측에서 전력량을 측정하는 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출방법.
The method of claim 5, wherein the watt-hour meter measures the amount of power on the secondary side of the MOF connected to the primary side of the power receiving equipment transformer.
 제 6항에 있어서, 상기 변압기는, 델타-와이 방식으로 결선되는 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출방법.
The method of claim 6, wherein the transformer is connected in a delta-wye method.
 제 5항에 있어서, 상기 전력량계는, 3상 4선식 전력량계인 것을 특징으로 하는 전력량계의 상 오차 검출방법.
The method of claim 5, wherein the watt-hour meter is a three-phase, four-wire type watt-hour meter.
 삭제delete
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