KR102644478B1 - Quality Monitoring Device for Direct current and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력원과 연결된 A/D 컨버터의 입출력 전압 및 전류 값을 수신하고, 수신된 상기 전압 및 전류 값을 기반으로 상기 A/D 컨버터의 직류 전력에 대한 전력 품질 데이터를 산출하는 제1 제어부, 상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고 상기 전력 품질 데이터 산출을 위한 시간 동기를 처리하는 제2 제어부, 상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고, 상기 산출된 전력 품질 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 산출된 전력 품질 데이터의 적어도 일부를 외부 상위 서버에 전송하는 통신 인터페이스 회로를 포함하는 직류 전력 품질 모니터링 장치 및 이의 운용 방법을 개시한다. The present invention includes a first control unit that receives input and output voltage and current values of an A/D converter connected to a power source, and calculates power quality data for the direct current power of the A/D converter based on the received voltage and current values. , a second control unit functionally connected to the first control unit and processing time synchronization for calculating the power quality data, a first memory functionally connected to the first control unit and storing the calculated power quality data, Disclosed is a direct current power quality monitoring device and a method of operating the same, including a communication interface circuit that transmits at least a portion of the calculated power quality data to an external upper server.
Description
본 발명은 직류 배전에 이용되는 DC PQMD(Direct current power quality monitoring device)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유지 보수 및 운영비 절감을 지원하는 직류 전력 품질 모니터링 장치 및 이의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a DC PQMD (Direct current power quality monitoring device) used in direct current distribution, and more specifically, to a direct current power quality monitoring device that supports maintenance and operation cost reduction and a method of operating the same.
종래 AC(Alternating Current) 배전망은 전력회사에서 전기품질을 관리하기 위해 배전 계통의 모든 수용가 인입점에 PQM(Power Quality Monitoring) 시스템을 포함하고 있다. 이러한 종래 AC 배전망은 관련 규격에 적합한 데이터를 취득하기 위해 고성능의 연산기능과 정밀도를 구비한 고가의 장비가 요구된다.The conventional AC (Alternating Current) distribution network includes a PQM (Power Quality Monitoring) system at all customer entry points of the distribution system in order for power companies to manage electricity quality. These conventional AC distribution networks require expensive equipment with high-performance computing functions and precision in order to acquire data suitable for related standards.
한편, 최근 들어 에너지 효율 향상 측면에서 기존 AC 배전망에서 DC 배전망으로의 전환이 진행되고 있으나, 이러한 전환에 맞추어 전력 품질 관리를 위한 모니터링 시스템이 적절히 구축되고 있지 않고 있다. 이에 따라 전력 품질 관리를 위한 DC용 PQM의 필요성이 증대되고 있다.Meanwhile, in recent years, there has been a transition from the existing AC distribution network to a DC distribution network in terms of energy efficiency improvement, but a monitoring system for power quality management has not been properly established in line with this transition. Accordingly, the need for DC PQM for power quality management is increasing.
본 발명은 상술한 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 예컨대, 본 발명은 직류 배전망에 대한 유지 보수 비용과 운영비를 절감할 수 있는 직류 배전에 이용되는 직류 전력 품질 모니터링 장치 및 이의 운용 방법을 제공함에 있다.The present invention is intended to solve the above-described conventional problems. For example, the present invention provides a DC power quality monitoring device used in DC power distribution and a method of operating the same, which can reduce maintenance costs and operating costs for the DC distribution network. there is.
또한, 본 발명은 DC 배전의 전압과 전류를 실시간 계측(예: 100kps의 샘플링)하고, 계측된 전압 및 전류를 기반으로 전력 품질 분석 및 사고 검출, 파형 기록할 수 있는 직류 전력 품질 모니터링 장치 및 이의 운용 방법을 제공함에 있다. In addition, the present invention is a DC power quality monitoring device capable of measuring the voltage and current of DC distribution in real time (e.g., sampling at 100 kps), analyzing power quality, detecting accidents, and recording waveforms based on the measured voltage and current, and the same. It provides an operation method.
본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치는 전력원과 연결된 A/D 컨버터의 입출력 전압 및 전류 값을 수신하고, 수신된 상기 전압 및 전류 값을 기반으로 상기 A/D 컨버터의 직류 전력에 대한 전력 품질 데이터를 산출하는 제1 제어부, 상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고 상기 전력 품질 데이터 산출을 위한 시간 동기를 처리하는 제2 제어부, 상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고, 상기 산출된 전력 품질 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 산출된 전력 품질 데이터의 적어도 일부를 외부 상위 서버에 전송하는 통신 인터페이스 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention receives the input/output voltage and current values of the A/D converter connected to the power source, and adjusts the DC power of the A/D converter based on the received voltage and current values. A first control unit for calculating power quality data, a second control unit functionally connected to the first control unit and processing time synchronization for calculating the power quality data, functionally connected to the first control unit, and the calculated power It is characterized by comprising a first memory that stores quality data, and a communication interface circuit that transmits at least a portion of the calculated power quality data to an external upper server.
여기서, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부는 하나의 듀얼 코어용 디지털 신호 처리기에 집적되고, 상기 듀얼 코어용 디지털 신호 처리기는 상기 제1 제어부와 상기 제2 제어부의 데이터 공유를 위한 공유 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the first control unit and the second control unit are integrated into one dual-core digital signal processor, and the dual-core digital signal processor further includes a shared memory for sharing data between the first control unit and the second control unit. It is characterized by including.
한편, 상기 제1 제어부는 상기 전력 품질 연산을 위한 CLA1(control law accelerator 1) 및 변수 갱신을 위한 CLA2(control law accelerator 2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the first control unit is characterized by including a control law accelerator 1 (CLA1) for calculating the power quality and a control law accelerator 2 (CLA2) for updating variables.
추가로, 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치는 상기 제2 제어부의 시간 동기와 관련한 위치 정보를 제공하는 GPS(Global Positioning System) 및 실시간 클록을 제공하는 RTC(Real Time Clock)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the DC power quality monitoring device further includes a Global Positioning System (GPS) that provides location information related to time synchronization of the second control unit and a Real Time Clock (RTC) that provides a real-time clock. .
상기 통신 인터페이스 회로는 상기 제1 제어부 제어에 대응하여, TCP/IP를 기반으로 상기 전력 품질 데이터의 적어도 일부를 상기 상위 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.The communication interface circuit is characterized in that it transmits at least part of the power quality data to the upper server based on TCP/IP in response to the control of the first control unit.
한 예로, 상기 제1 제어부는 사전 저장된 기준 값 또는 상기 제1 메모리에 저장된 기준 값을 기반으로 상기 A/D 컨버터의 입출력 전압 및 전류 값들에 대한 사고 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.As an example, the first control unit is characterized in that it determines whether an accident has occurred with respect to the input/output voltage and current values of the A/D converter based on a pre-stored reference value or a reference value stored in the first memory.
여기서, 상기 제1 제어부는 상기 A/D 컨버터의 입력에 해당하는 제1 전압 값 및 제1 전류 값과 출력에 해당하는 제2 전압 값 및 제2 전류 값을 기반으로 상기 전력 품질 데이터를 연산하는 것을 특징으로 한다.Here, the first control unit calculates the power quality data based on the first voltage value and first current value corresponding to the input of the A/D converter and the second voltage value and second current value corresponding to the output. It is characterized by
또한, 상기 기준 값은 전압 상승 및 과전압 검출 설정 값, 전압 강하 및 저전압 검출 설정 값, 순간 정전 및 정전 검출 설정 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reference value includes a voltage rise and overvoltage detection setting value, a voltage drop and low voltage detection setting value, and an instantaneous power outage and power outage detection setting value.
본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법과 관련하여, 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치는 전력원과 연결된 A/D 컨버터의 입출력 전압 및 전류 값을 수신하고, 수신된 상기 전압 및 전류 값을 기반으로 상기 A/D 컨버터의 직류 전력에 대한 전력 품질 데이터를 산출하는 제1 제어부와 상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고 상기 전력 품질 데이터 산출을 위한 시간 동기를 처리하는 제2 제어부를 포함하고, 상기 운용 방법은 상기 제1 제어부가 상기 제2 제어부를 구동하는 단계, 상기 제2 제어부가 시간 동기를 초기화하고 지정된 주기로 상기 A/D 컨버터의 샘플링 시작을 요청하는 단계, 상기 A/D 컨버터가 샘플링 종료에 따라 상기 제1 제어부가 상기 A/D 컨버터로부터 샘플링된 전압 및 전류 검출 값들을 수신하는 단계, 상기 제1 제어부가, 상기 수신된 검출 값들에서 사고 관련 값들을 검출하는 단계, 상기 제1 제어부가 상기 사고 관련 값들을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In relation to a method of operating a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention, the DC power quality monitoring device receives input and output voltage and current values of an A/D converter connected to a power source, and the received voltage and current It includes a first control unit that calculates power quality data for the DC power of the A/D converter based on the value, and a second control unit that is functionally connected to the first control unit and processes time synchronization for calculating the power quality data. And the operating method includes the steps of the first control unit driving the second control unit, the second control unit initializing time synchronization and requesting the start of sampling of the A/D converter at a specified period, and the A/D converter Upon completion of sampling, the first control unit receives voltage and current detection values sampled from the A/D converter, the first control unit detecting accident-related values from the received detection values, 1 Characterized in that the control unit includes a step of storing the accident-related values.
상기 방법은 상기 제1 제어부가 상기 사고 관련 값들을 상위 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method further includes the step of the first control unit transmitting the accident-related values to a higher level server.
또한, 상기 사고 관련 값들을 저장하는 단계는 사고 레벨, 사고가 발생한 채널, 사고 검출 시간, 사고 유형 중 적어도 하나를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of storing the accident-related values may include storing at least one of the accident level, the channel where the accident occurred, the accident detection time, and the accident type.
본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치 및 이의 운용 방법에 따르면, 본 발명은 DC 배전의 전력 품질 계측 및 사고 유형 분석을 통해 배전망의 유지 및 운영비 절감할 수 있도록 지원한다. According to the DC power quality monitoring device and operating method of the present invention, the present invention supports reducing maintenance and operating costs of the distribution network through power quality measurement and accident type analysis of DC distribution.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치를 포함하는 직류 배전 시스템 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 제어부들의 한 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 인터페이스 회로와 상위 서버 간의 통신의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 제어부 운용의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 배전 시스템의 와이어링 모드의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치에 의한 품질 데이터 종류의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 사고 데이터 구성 및 설정의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 Swell 및 Over Voltage 설정에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 전압 강하 및 저전압 설정에 관한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 순간정전 및 정전 설정에 관한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 데이터 시험 데이터 중 전압 정밀도를 나타낸 값들을 포함한 화면의 한 예이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 데이터 시험 데이터 중 전류 정밀도를 나타낸 값들을 포함한 화면의 한 예이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 피크 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 순시 전력 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 누적 전력 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 효율 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 사고 기록 데이터의 한 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a DC power distribution system environment including a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing one form of a plurality of control units according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing an example of communication between a communication interface circuit and a higher level server according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing an example of operation of the control unit of the DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing an example of a wiring mode of a direct current distribution system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing an example of the types of quality data provided by the DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an example of a method of operating a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing an example of accident data configuration and settings according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram of Swell and Over Voltage settings related to DC power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram related to voltage drop and low voltage settings related to direct current power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram of instantaneous power outage and power outage settings related to direct current power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is an example of a screen including values indicating voltage precision among data test data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is an example of a screen including values indicating current precision among data test data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a diagram showing an example of a peak data value of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is a diagram showing an example of instantaneous power data values of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 16 is a diagram showing an example of accumulated power data values of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 17 is a diagram showing an example of efficiency data values of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 18 is a diagram showing an example of accident record data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only the parts necessary to understand the embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted to the extent that they do not distract from the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should use the concept of terminology appropriately to explain his/her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined clearly. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore various equivalents can be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that there may be variations.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치를 포함하는 직류 배전 시스템 환경의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 제어부들의 한 형태를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 인터페이스 회로와 상위 서버 간의 통신의 한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing an example of a DC power distribution system environment including a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing one form of a plurality of control units according to an embodiment of the present invention. . Figure 3 is a diagram showing an example of communication between a communication interface circuit and a higher level server according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 직류 배전 시스템(10)은 전력원(11) 및 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the DC power distribution system 10 may include a power source 11 and a DC power quality monitoring device 100.
상기 전력원(11)은 로드에 전력을 제공하는 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전력원(11)은 전력을 생성하는 발전소, 발전된 전력을 저장하는 저장소, 저장된 전기를 공급하는 배전소 등을 포함할 수 있다. 또는, 상기 전력원(11)은 전력을 저장하여 로드(전력 소비원(12))에 공급하는 ESS(Energy storage system)를 포함할 수 있다. The power source 11 may include a component that provides power to a load. For example, the power source 11 may include a power plant that generates power, a storage that stores the generated power, and a distribution station that supplies the stored electricity. Alternatively, the power source 11 may include an ESS (Energy storage system) that stores power and supplies it to a load (power consumption source 12).
상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 상기 전력원(11)에서 공급된 후 직류로 변환된 전력에 대한 품질을 모니터링할 수 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 모니터링된 결과에 대한 분석을 수행하고, 분석 결과를 저장 관리할 수 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 특정 이벤트(예: 사고 발생) 관련 데이터를 상위 서버(200)에 전달할 수 있다. 특히, 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 2개의 제어부들을 이용하여 전력 품질을 연산에 관한 시점 관리와 연산 데이터 관리를 구분함으로써, 실시간 직류 전력에 대한 품질 측정 및 관리를 지원할 수 있다. 이러한 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 예컨대, 제1 제어부(150a), 제2 제어부(150b), 제1 메모리(130), 통신 인터페이스 회로(140), 위치 정보 수집 장치(160), RTC(170) 및 제2 메모리(180)를 포함하며, 추가로 또는 선택적으로 제1 전압 검출부(111a), 제2 전압 검출부(111b), 제1 전류 검출부(112a) 및 제2 전류 검출부(112b), A/D 컨버터(120)를 포함할 수 있다. 이하 설명에서 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 제1 전압 검출부(111a), 제2 전압 검출부(111b), 제1 전류 검출부(112a) 및 제2 전류 검출부(112b), A/D 컨버터(120)를 포함하지 않는 구성으로서 설명하기로 한다.The DC power quality monitoring device 100 can monitor the quality of power supplied from the power source 11 and then converted to DC. The DC power quality monitoring device 100 can perform analysis on the monitored results and store and manage the analysis results. The DC power quality monitoring device 100 may transmit data related to a specific event (eg, an accident) to the upper server 200. In particular, the DC power quality monitoring device 100 of the present invention can support real-time quality measurement and management of direct current power by distinguishing between time management and calculation data management for calculating power quality using two control units. This DC power quality monitoring device 100 includes, for example, a first control unit 150a, a second control unit 150b, a first memory 130, a communication interface circuit 140, a location information collection device 160, and an RTC ( 170) and a second memory 180, and additionally or selectively includes a first voltage detection unit 111a, a second voltage detection unit 111b, a first current detection unit 112a, and a second current detection unit 112b, It may include an A/D converter 120. In the following description, the DC power quality monitoring device 100 of the present invention includes a first voltage detection unit 111a, a second voltage detection unit 111b, a first current detection unit 112a, and a second current detection unit 112b, A/D The description will be made as a configuration that does not include the converter 120.
상기 제1 전압 검출부(111a)는 전력원(11) 및 A/D 컨버터(120) 사이에 배치되어, 상기 전력원(11)에서 A/D 컨버터(120)에 전달되는 전력의 전압을 측정하고, 측정된 전압 정보를 A/D 컨버터(120)를 통해 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제1 전압 채널에 전달할 수 있다. The first voltage detector 111a is disposed between the power source 11 and the A/D converter 120, measures the voltage of the power delivered from the power source 11 to the A/D converter 120, and , the measured voltage information can be transmitted to the first voltage channel of the DC power quality monitoring device 100 through the A/D converter 120.
상기 제2 전압 검출부(111b)는 전력원(예: 전력 소비원(12)) 및 A/D 컨버터(120) 사이에 배치되어, 상기 A/D 컨버터(120)에서 전력 소비원(12)에 전달되는 전력의 전압을 측정하고, 측정된 전압 정보를 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제2 전압 채널에 전달할 수 있다. The second voltage detection unit 111b is disposed between a power source (e.g., power consumption source 12) and the A/D converter 120, and is connected to the power consumption source 12 from the A/D converter 120. The voltage of the transmitted power may be measured, and the measured voltage information may be transmitted to the second voltage channel of the DC power quality monitoring device 100.
상기 제1 전류 검출부(112a)는 전력원(11) 및 A/D 컨버터(120) 사이에 배치되어, 상기 전력원(11)에서 A/D 컨버터(120)에 전달되는 전력의 전류를 측정하고, 측정된 전류 정보를 A/D 컨버터(120)를 통해 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제1 전류 채널에 전달할 수 있다. The first current detector 112a is disposed between the power source 11 and the A/D converter 120, and measures the current of power delivered from the power source 11 to the A/D converter 120. , the measured current information can be transmitted to the first current channel of the DC power quality monitoring device 100 through the A/D converter 120.
상기 제2 전류 검출부(112b)는 전력 소비원(12) 및 A/D 컨버터(120) 사이에 배치되어, 상기 A/D 컨버터(120)에서 전력 소비원(12)에 전달되는 전력의 전류를 측정하고, 측정된 전류 정보를 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제2 전류 채널에 전달할 수 있다. The second current detection unit 112b is disposed between the power consumption source 12 and the A/D converter 120, and measures the current of the power delivered from the A/D converter 120 to the power consumption source 12. The measurement may be performed, and the measured current information may be transmitted to the second current channel of the DC power quality monitoring device 100.
상기 A/D 컨버터(120)는 상기 전력원(11)에서 공급되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환한 후, 부하(예: 전력 소비원(12))에 공급할 수 있다. 상기 A/D 컨버터(120)는 PCS(Power conversion system)의 일 구성일 수 있다. 상기 A/D 컨버터(120)는 예컨대, 전력원(11)과 전력 소비원(12) 사이에서 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)와 병렬로 연결되거나, 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)가 상기 A/D 컨버터(120)의 출력단에 배치될 수 있다. The A/D converter 120 can convert AC power supplied from the power source 11 into DC power and then supply it to a load (eg, power consumption source 12). The A/D converter 120 may be a component of a power conversion system (PCS). For example, the A/D converter 120 is connected in parallel with the DC power quality monitoring device 100 between the power source 11 and the power consumption source 12, or the DC power quality monitoring device 100 is connected to the DC power quality monitoring device 100. It may be placed at the output terminal of the A/D converter 120.
상기 제1 제어부(150a)는 A/D 컨버터(120)의 출력단으로부터 출력되는 전력 관련 정보(또는 제1 전압 검출부(111a)와 제2 전압 검출부(111b), 제1 전류 검출부(112a)와 제2 전류 검출부(112b)의 출력 정보)를 수집하고, 수집된 정보를 기반으로 사고 발생과 관련한 인터럽트 발생 여부에 대한 판단을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 제어부(150a)는 A/D 컨버터(120)의 출력에 대한 다양한 상황 판단에 이용되는 참조 정보(또는 기준 정보)를 제1 메모리(130)에 저장 관리할 수 있다. 상기 제1 제어부(150a)는 전력 품질에 관한 연산을 수행할 수 있는 CLA1(control law accelerator), 변수 갱신(variable update)을 위한 CLA2, 통신 인터페이스 회로(140)와의 TCP/IP 기반 통신을 지원하는 SPI2 (serial peripheral interface 2), 제1 메모리(130)의 데이터 읽기 및 쓰기를 위한 EMIF(external memory interface)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 제어부(150a)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 하나의 DSP(digital signal processing) 보드에 제2 제어부(150b)와 함께 집적될 수 있으며, 제2 제어부(150b)와 함께 사용하는 공통 메모리(150c)를 통한 데이터 액세스를 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 제어부(150a)는 플래쉬 메모리와 RAM 메모리 및 CLA를 포함할 수 있으며, 이와 유사하게 제2 제어부(150b) 역시 플랙쉬 메모리와 RAM 메모리 및 CLA를 포함할 수 있다. The first control unit 150a receives power-related information output from the output terminal of the A/D converter 120 (or the first voltage detection unit 111a and the second voltage detection unit 111b, the first current detection unit 112a and the first voltage detection unit 111b). 2 output information of the current detection unit 112b) can be collected, and a determination as to whether an interrupt related to an accident has occurred based on the collected information can be made. In relation to this, the first control unit 150a may store and manage reference information (or reference information) used to determine various situations regarding the output of the A/D converter 120 in the first memory 130. The first control unit 150a supports TCP/IP-based communication with CLA1 (control law accelerator) capable of performing calculations on power quality, CLA2 for variable update, and communication interface circuit 140. It may include SPI2 (serial peripheral interface 2) and EMIF (external memory interface) for reading and writing data in the first memory 130. As shown in FIG. 2, the first control unit 150a can be integrated with the second control unit 150b on one DSP (digital signal processing) board, and is a common memory used with the second control unit 150b. Data access can be performed through (150c). In this regard, the first control unit 150a may include flash memory, RAM memory, and CLA, and similarly, the second control unit 150b may also include flash memory, RAM memory, and CLA.
상기 제2 제어부(150b)는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력에 관한 모니터링 과정에 필요한 타이밍 관리를 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제2 제어부(150b)는 위치 정보 수집 장치(160)(예: GPS-global positioning system), RTC(170) 및 제2 메모리(180)와 통신을 수행할 수 있다. 상기 제2 제어부(150b)는 타이밍 관리를 위한 타이머(Timer), 제2 메모리(180)와의 통신을 위한 SPI1, 위치 정보 수집 장치(160)와의 통신을 위한 SCI(serial communication interface), RTC(170)와의 통신을 위한 I2C(inter-integrated circuit)를 포함할 수 있다. 상기 제2 제어부(150b)는 제1 제어부(150a) 설명에서와 같이 듀얼 코어용으로 마련된 DSP(TMS320F28377D로 구성될 수 있다. 제2 제어부(150b)는 제1 제어부(150a)가 전력 품질에 관한 연산을 수행하는 동안, 100kHz 샘플링을 위한 타이머 및 시간 동기를 처리할 수 있다. 상기 제2 제어부(150b)에서 ADC SoC(Start Of Conversion) 신호를 발생하면, A/D 컨버터(120)에서 SoC를 수행하고 EoC(End Of Conversion) 신호를 발생하면, 제1 제어부(150a)는 검출된 전압/전류의 값을 Digital 값으로 환산하여 데이터 연산을 수행하며, 연산된 데이터 기반으로 전력 품질 검출 및 저장을 수행할 수 있다.The second control unit 150b may perform timing management necessary for the monitoring process regarding DC power according to an embodiment of the present invention. In this regard, the second control unit 150b may communicate with the location information collection device 160 (eg, GPS-global positioning system), the RTC 170, and the second memory 180. The second control unit 150b includes a timer for timing management, SPI1 for communication with the second memory 180, a serial communication interface (SCI) for communication with the location information collection device 160, and an RTC (170). ) may include an I2C (inter-integrated circuit) for communication with. The second control unit 150b may be configured with a DSP (TMS320F28377D) prepared for dual core as described in the description of the first control unit 150a. The second control unit 150b is configured to control power quality of the first control unit 150a. While performing the operation, the timer and time synchronization for 100 kHz sampling can be processed. When the second control unit 150b generates an ADC SoC (Start Of Conversion) signal, the A/D converter 120 starts the SoC. When the operation is performed and an EoC (End Of Conversion) signal is generated, the first control unit 150a converts the detected voltage/current value into a digital value, performs data operation, and detects and stores power quality based on the calculated data. It can be done.
상기 제1 메모리(130)는 상기 제1 제어부(150a) 제어에 대응하여 검출된 전압/전류 값을 기반으로 계산된 전력 품질 검출 값을 저장할 수 있다. 또한, 상기 제1 메모리(130)는 검출된 전압/전류 값이 특정 이벤트 또는 사고 발생에 대응하는 값인지를 결정하기 위한 기준 값들 또는 참조 값들을 저장하고, 제1 제어부(150a) 요청에 따라, 해당 기준 값들을 제공할 수 있다. 이러한 제1 메모리(130)는 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory, 에스디 램)으로 구성될 수 있다. The first memory 130 may store a power quality detection value calculated based on voltage/current values detected in response to control by the first controller 150a. In addition, the first memory 130 stores reference values or reference values for determining whether the detected voltage/current value is a value corresponding to the occurrence of a specific event or accident, and upon request from the first control unit 150a, Corresponding reference values can be provided. This first memory 130 may be composed of synchronous dynamic random access memory (SDRAM).
상기 통신 인터페이스 회로(140)는 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 통신 기능을 지원하는 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 직류 배전 시스템(10)에서 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 통신 인터페이스 회로(140)를 통해 상위 서버(200)와 통신할 수 있다. 상기 통신 인터페이스 회로(140)는 TCP/IP 기반으로 복수의 포트들(예: Port #1, #2, #3)을 할당하고, 해당 포트들을 통하여 상위 서버(200)와 지정된 정보 송수신을 수행할 수 있다. 예컨대, 제1 포트(Port #1)는 실시간 데이터 및 전력 품질 데이터를 상위 서버(200)로 전송하는데 이용될 수 있다. 제2 포트(Port #2)는 사고 정보 및 사고 파형 데이터를 상위 서버(200)에 전달하거나, 상위 서버로부터 사고 파형으로 분류할 수 있는 기준이 되는 기준 값들을 수신할 수 있다. 수신된 기준 값들은 제1 메모리(130)에 저장 관리되거나, 제1 제어부(150a) 내에 포함된 메모리에 저장 관리될 수 있다. 제3 포트(Port #3)는 사용자 설정에 관한 정보를 상위 서버(200)와 송수신할 수 있다. 상술한 통신 인터페이스 회로(140)는 MMI(Man Machine Interface) 소프트웨어에 의해 운용될 수 있다. 추가로, 제2 메모리(180)는 HMI(HUMAN Machine Interface) 소프트웨어를 운용하여 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 정보 표시를 지원할 수 있다. The communication interface circuit 140 may include a component that supports the communication function of the DC power quality monitoring device 100 of the present invention. For example, in the DC power distribution system 10 of the present invention, the DC power quality monitoring device 100 can communicate with the upper server 200 through the communication interface circuit 140, as shown in FIG. 3. The communication interface circuit 140 allocates a plurality of ports (e.g., Port #1, #2, #3) based on TCP/IP, and transmits and receives designated information with the upper server 200 through the corresponding ports. You can. For example, the first port (Port #1) can be used to transmit real-time data and power quality data to the upper server 200. The second port (Port #2) can transmit accident information and accident waveform data to the upper server 200, or receive reference values that serve as a standard for classifying the fault waveform from the higher server. The received reference values may be stored and managed in the first memory 130 or in a memory included in the first control unit 150a. The third port (Port #3) can transmit and receive information about user settings with the upper server 200. The communication interface circuit 140 described above may be operated by Man Machine Interface (MMI) software. Additionally, the second memory 180 may support displaying information related to DC power quality monitoring by operating HMI (HUMAN Machine Interface) software.
상기 위치 정보 수집 장치(160)는 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 시간 동기를 위한 위치 정보를 제공할 수 있다. 이러한 위치 정보 수집 장치(160)는 예컨대, GPS(Global Positioning System) 모듈로 구성될 수 있다. 상기 위치 정보 수집 장치(160)는 제2 제어부(150b)와의 통신을 통하여 제2 제어부(150b)에 시간 동기를 위한 정보를 제공할 수 있다. The location information collection device 160 may provide location information for time synchronization of the DC power quality monitoring device 100. This location information collection device 160 may be configured, for example, as a Global Positioning System (GPS) module. The location information collection device 160 may provide information for time synchronization to the second control unit 150b through communication with the second control unit 150b.
상기 RTC(170)(Real Time Clock, RTC)는 현재의 시간을 유지시키기 위한 클록 값을 제공할 수 있다. RTC(170)는 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)가 턴-오프된 상황에서도 동작할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 RTC(170)는 제2 제어부(150b)와의 통신을 수행하고, 제2 제어부(150b) 요청에 따라 실시간 클록 정보를 제2 제어부(150b)에 제공할 수 있다. The RTC 170 (Real Time Clock, RTC) can provide a clock value to maintain the current time. The RTC 170 may be configured to operate even when the DC power quality monitoring device 100 is turned off. The RTC 170 may perform communication with the second control unit 150b and provide real-time clock information to the second control unit 150b at the request of the second control unit 150b.
상기 제2 메모리(180)는 센서 게인 정보를 저장하고, 제2 제어부(150b) 요청에 따라 해당 센서 게인 정보를 제공할 수 있다. 상기 센서 게인은 예컨대, 상기 전류 검출부에 이용되는 센서의 게인 값을 포함할 수 있다. 상기 제2 메모리(180)는 강유전체 메모리(Ferroelectric Random Access Memory, F램)로 구성될 수 있으며, 이에 따라, 제2 메모리(180)는 전원 공급이 중단되어도, 데이터를 보존할 수 있다. The second memory 180 may store sensor gain information and provide the corresponding sensor gain information upon request from the second control unit 150b. The sensor gain may include, for example, a gain value of a sensor used in the current detection unit. The second memory 180 may be composed of a ferroelectric random access memory (FRAM), and accordingly, the second memory 180 can preserve data even when the power supply is interrupted.
상술한 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 0.5%급 정밀도와 100kHz 마다 샘플링이 가능한 장치로서, 실시간 전압/전류 데이터와 전력 품질 데이터, 상위 서버로 정보를 보낼 수 있는 구조로 되어 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 제1 메모리(130)(예: 128Mbyte SDRAM)를 이용하여 과도 상태 파형과 지속 상태 파형 2종류의 사고 파형을 동시 저장하며, 사고 전 데이터와 사고 유지 중 데이터, 사고 후 데이터를 저장할 수 있다. 여기서 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 전압#1, 전압#2, 전류#1, 전류#2의 총 4채널의 사고 파형 데이터를 저장할 수 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 과도 상태 파형 저장 샘플링은 100kHz이며, 사고 전 100msec, 사고 및 사고 후 데이터는 900msec로 최대 1초로 저장할 수 있으며, 사고 저장 메모리 할당 크기는 400kbyte가 할당될 수 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 지속 상태 파형 저장은 데이터 용량 문제로 10kHz 샘플링을 통해 데이터를 저장하며, 사고 전 1초, 사고 및 사고 후 데이터는 3분으로 최대 3분 1초로 저장할 수 있으며, 사고 저장 메모리 할당 크기는 7,240kbyte가 될 수 있다. 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 과도 상태 파형 및 지속 상태 파형 연속 저장 개수는 각 각 10개로 총 76.4Mbyte까지 저장될 수 있다. 품질 데이터 및 사고 정보 데이터, 사용자 설정은 앞서 설명한 바와 같이 TCP/IP 통신으로 상위 서버(200)와 통신하며, Port 1에서 Port2, Port3 순으로 10msec 마다 3개의 데이터 통신을 수행할 수 있다. The DC power quality monitoring device 100 of the present invention described above is a device capable of sampling at 0.5% precision and every 100 kHz, and is structured to send real-time voltage/current data, power quality data, and information to a higher level server. The DC power quality monitoring device 100 uses the first memory 130 (e.g., 128Mbyte SDRAM) to simultaneously store two types of fault waveforms, a transient waveform and a sustained state waveform, and includes data before the accident and data during the accident. , data can be saved after an accident. Here, the DC power quality monitoring device 100 can store fault waveform data of a total of four channels: voltage #1, voltage #2, current #1, and current #2. The transient waveform storage sampling of the DC power quality monitoring device 100 is 100 kHz, 100 msec before the accident, and 900 msec for accident and post-accident data for up to 1 second, and the accident storage memory allocation size can be 400 kbyte. . The continuous state waveform storage of the DC power quality monitoring device 100 stores data through 10 kHz sampling due to data capacity issues, and data can be stored for 1 second before the accident and 3 minutes after the accident and at a maximum of 3 minutes and 1 second. , the accident storage memory allocation size can be 7,240 kbytes. The DC power quality monitoring device 100 can continuously store 10 transient waveforms and 10 continuous waveforms, up to a total of 76.4 Mbytes. Quality data, accident information data, and user settings are communicated with the upper server 200 through TCP/IP communication as described above, and 3 data communications can be performed every 10 msec in the order of Port 1, Port 2, and Port 3.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 제어부 운용의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an example of operation of the control unit of the DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제2 제어부(150b)는 사용자 설정에 따라 또는, 사전 정의된 설정에 따라 ADC(Analog-Digital Conversion) 샘플링을 시작하면서, ADC SoC 신호를 A/D 컨버터(120)에 제공할 수 있다. 이 과정에서 상기 제2 제어부(150b)는 RTC(Real Time Clock) 값을 확인하기 위하여 RTC(170)로부터 현재 클록 값을 수신하고, 위치 정보 수집 장치(160)로부터 GPS 데이터를 확인할 수 있다. 상기 제2 제어부(150b)는 직류 전력 품질 모니터링을 위한 샘플링 시작과 함께, 해당 샘플링 과정 시작을 제1 제어부(150a)에 전달할 수 있다. Referring to FIG. 4, the second control unit 150b of the DC power quality monitoring device 100 of the present invention starts ADC (Analog-Digital Conversion) sampling according to user settings or predefined settings, and ADC SoC signals can be provided to the A/D converter 120. In this process, the second control unit 150b can receive the current clock value from the RTC (170) to check the Real Time Clock (RTC) value and check GPS data from the location information collection device 160. The second control unit 150b may transmit the start of the sampling process to the first control unit 150a along with the start of sampling for monitoring DC power quality.
상기 제1 제어부(150a)는 A/D 컨버터(120)로부터 전압/전류 검출 값들을 수신하면, 수신된 샘플들에 대한 분석을 수행할 수 있다. 특히, A/D 컨버터(120)로부터 검출된 샘플들 값(예: 전압/전류 검출 값들)과 함께 ADC EoC 신호를 수신하면, 제1 제어부(150a)는 ADC 샘플 분석을 수행할 수 있다. 한편, 제2 제어부(150b)는 제1 제어부(150a)가 ADC 샘플 분석을 수행하는 동안 외부 HMI 표시를 수행하여 실시간 모니터링 기능을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 제2 제어부(150b)는 제1 제어부(150a)로부터 ADC 샘플 분석에 대한 결과를 수신할 수 있다. 상기 제1 제어부(150a)는 검출된 실제 데이터(Real Data)에 대한 변환(Transform)을 수행하고, 사고 발생 여부 확인(Fault Data Check), 사고 파형 데이터 저장(Fault Data Save)을 수행할 수 있다. 이와 병행하여 제1 제어부(150a)의 CLA는 전력 품질 데이터 변환을 수행할 수 있다. When the first control unit 150a receives voltage/current detection values from the A/D converter 120, it can perform analysis on the received samples. In particular, upon receiving the ADC EoC signal along with sample values (e.g., voltage/current detection values) detected from the A/D converter 120, the first control unit 150a may perform ADC sample analysis. Meanwhile, the second control unit 150b may support a real-time monitoring function by performing an external HMI display while the first control unit 150a is performing ADC sample analysis. In this regard, the second control unit 150b may receive the results of the ADC sample analysis from the first control unit 150a. The first control unit 150a can perform transformation on the detected real data, check whether an accident has occurred (Fault Data Check), and save fault waveform data (Fault Data Save). . In parallel, the CLA of the first control unit 150a may perform power quality data conversion.
ADC 샘플 분석이 종료되면, 제1 제어부(150a)는 상위 서버(200)에 전달할 정보를 선별하고, 선별된 정보를 TCP/IP Communication을 통해 전달할 수 있다. 또한, 제1 제어부(150a)의 CLA는 사용자 설정을 갱신(Update)할 수 있다. 상기 제1 제어부(150a) 및 제1 제어부(150a)의 CLA가 ADC 샘플 종료 이후 동작을 수행하는 동안 제2 제어부(150b)는 외부 HMI 표시를 유지하여, 실시간 모니터링 기능을 유지할 수 있다. When the ADC sample analysis is completed, the first control unit 150a selects information to be delivered to the upper server 200 and transmits the selected information through TCP/IP Communication. Additionally, the CLA of the first control unit 150a can update user settings. While the first control unit 150a and the CLA of the first control unit 150a perform operations after the end of the ADC sample, the second control unit 150b maintains an external HMI display, thereby maintaining a real-time monitoring function.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 배전 시스템의 와이어링 모드의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing an example of a wiring mode of a direct current distribution system according to an embodiment of the present invention.
도 5의 501 상태를 참조하면, 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 1P2W 와이어링 모드로서, 전력원(11)과 부하(Load) 사이에 배치된 전력 변환 장치(300)(PCS)에 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 전력원(11)과 전력 변환 장치(300)는 2 배선(wire)으로 연결될 수 있으며, 이 경우, 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 전력 변환 장치(300)의 입력 배선 및 출력 배선에 연결될 수 있다. 상기 전력 변환 장치(300)는 앞서 설명한 A/D 컨버터(120)를 포함할 수 있다. Referring to state 501 in FIG. 5, the DC power quality monitoring device 100 of the present invention is in 1P2W wiring mode, and the power conversion device 300 (PCS) disposed between the power source 11 and the load. can be connected in parallel. At this time, the power source 11 and the power conversion device 300 may be connected by two wires, and in this case, the DC power quality monitoring device 100 is connected to the input wire and output wire of the power conversion device 300. can be connected to The power conversion device 300 may include the A/D converter 120 described above.
또한, 도 5의 503 상태를 참조하면, 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 1P3W 와이어링 모드로서, 전력 변환 장치(300)와 부하 사이에 연결될 수 있다. 여기서, 상기 전력 변환 장치(300)는 3상 배선을 가질 수 있으며, 이 경우, 상기 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 전력 변환 장치(300) 중 접지선을 제외한 나머지 두 개의 배선에 입출력이 각각 연결될 수 있다. Additionally, referring to state 503 in FIG. 5, the DC power quality monitoring device 100 of the present invention is in 1P3W wiring mode and can be connected between the power conversion device 300 and the load. Here, the power conversion device 300 may have a three-phase wiring, and in this case, the DC power quality monitoring device 100 has input and output connected to the remaining two wirings of the power conversion device 300, excluding the ground wire, respectively. You can.
본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 계측 채널 수는 총 4개의 채널로서, 전압 2 채널 및 전류 2채널로 운용되고, 상술한 바와 같이, 와이어링 모드는 1P2W와 1P3W 방식으로 구성 가능하다. 해당 모드는 사용자 설정에 따라 변경될 수 있다. The number of measurement channels of the DC power quality monitoring device 100 according to an embodiment of the present invention is a total of 4 channels, and is operated as 2 voltage channels and 2 current channels, and as described above, the wiring modes are 1P2W and 1P3W. It can be configured as: The mode can be changed depending on user settings.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치에 의한 품질 데이터 종류의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing an example of the types of quality data provided by the DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)가 측정하는 전력 품질 데이터는 전압 실시간 데이터(예: 제1 전압 검출부(111a)가 수집한 전압1 실시간 데이터, 제2 전압 검출부(111b)가 수집한 전압2 실시간 데이터)와 전류 실시간 데이터(예: 제1 전류 검출부(112a)가 수집한 전류1 실시간 데이터, 제2 전류 검출부(112b)가 수집한 전류2 실시간 데이터), 전압1의 +피크(최대) 및 -피크(최소) 데이터, 전압2의 +피크(최대) 및 -피크(최소) 데이터, 전류1의 +피크(최대) 및 -피크(최소) 데이터, 전류2의 +피크(최대) 및 -피크(최소) 데이터, 전압 1의 리플 주파수, 전압2의 리플 주파수, 전압1과 전압2의 불평형 전압 값, 전압1과 전압2의 불평형 전압 율, 전압1 유지율, 전압2 유지율, 순시 전력1, 순시 전력2, 누적 전력량1(+), 누적 전력량1(-), 누적 전력량2(+), 누적 전력량2(-), 효율 #1, 효율 #2, Swell/Over Voltage, Sag/ Under Voltage, 순간 정전/정전, 과전류 항목을 포함할 수 있다. 상술한 항목에서, 불평형 전압 값 및 전압 율은 1p3w 와이어링 모드에서만 지원되며, 효율 #1 및 효율 #2는 1p2w 와이어링 모드에서만 지원될 수 있다. 나머지 전력 품질 데이터 항목들을 1p2w, 1p3w 와이어링 모드 모두에서 지원될 수 있다. Referring to FIG. 6, as described above, the power quality data measured by the DC power quality monitoring device 100 of the present invention is voltage real-time data (e.g., voltage 1 real-time data collected by the first voltage detector 111a, Voltage 2 real-time data collected by the second voltage detector 111b) and current real-time data (e.g., current 1 real-time data collected by the first current detector 112a, current 2 real-time data collected by the second current detector 112b) data), +peak (maximum) and -peak (minimum) data for Voltage 1, +peak (maximum) and -peak (minimum) data for Voltage 2, +peak (maximum) and -peak (minimum) data for Current 1. , +peak (maximum) and -peak (minimum) data of current 2, ripple frequency of voltage 1, ripple frequency of voltage 2, unbalanced voltage value of voltage 1 and voltage 2, unbalanced voltage ratio of voltage 1 and voltage 2, voltage 1 maintenance rate, voltage 2 maintenance rate, instantaneous power 1, instantaneous power 2, accumulated power amount 1 (+), accumulated power amount 1 (-), accumulated power amount 2 (+), accumulated power amount 2 (-), efficiency #1, efficiency #2 , Swell/Over Voltage, Sag/Under Voltage, momentary power outage/outage, and overcurrent items may be included. In the above-mentioned items, unbalanced voltage values and voltage rates can only be supported in 1p3w wiring mode, and efficiency #1 and efficiency #2 can only be supported in 1p2w wiring mode. The remaining power quality data items can be supported in both 1p2w and 1p3w wiring modes.
상술한 전력 품질 데이터와 관련하여, 제1 제어부(150a)에서는 계측된 데이터인 전압과 전류를 실시간 값으로 환산하며, 환산된 데이터를 이용하여 제1 제어부(150a)의 CLA에서 전력 품질 연산을 수행하여, 상술한 전력 품질 데이터들을 출력할 수 있다. Regarding the power quality data described above, the first control unit 150a converts the measured data, voltage and current, into real-time values, and performs power quality calculation in the CLA of the first control unit 150a using the converted data. Thus, the above-described power quality data can be output.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing an example of a method of operating a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)의 제1 제어부(150a)는 사용자 입력 또는 사전 정의된 설정에 따라 직류 전력 품질 모니터링을 시작할 수 있으며, 701 단계에서 변수 및 Register 초기화를 수행할 수 있다. 제1 제어부(150a)는 703 단계에서 제2 제어부(150b) 구동을 제어할 수 있다. 제2 제어부(150b)는 705 단계에서 변수 및 Register 초기화를 수행하고, 707 단계에서 Timer Interrupt(100kHz)를 구동할 수 있다. 제2 제어부(150b)는 709 단계에서 A/D 컨버터(120)에 샘플링 시작을 위한 SoC 신호를 전달할 수 있다. 한편, 제2 제어부(150b)는 A/D 컨버터(120)에 SoC 신호 전달 이전에 711 단계에서 GPS 시간 동기화를 수행하고, 713 단계에서 RTC 쓰기 및 읽기 동작을 수행하면서, 직류 전력 품질 모니터링을 위한 시간 동기를 처리할 수 있다. Referring to FIG. 7, the first control unit 150a of the DC power quality monitoring device 100 may start monitoring DC power quality according to user input or predefined settings, and perform variable and register initialization in step 701. You can. The first control unit 150a may control the operation of the second control unit 150b in step 703. The second control unit 150b may initialize variables and registers in step 705 and drive a Timer Interrupt (100 kHz) in step 707. The second control unit 150b may transmit an SoC signal to start sampling to the A/D converter 120 in step 709. Meanwhile, the second control unit 150b performs GPS time synchronization in step 711 before transmitting the SoC signal to the A/D converter 120, performs RTC write and read operations in step 713, and performs RTC write and read operations for monitoring DC power quality. Can handle time synchronization.
상기 제1 제어부(150a)는 제2 제어부(150b) 구동 이후, 715 단계에서 CLA 1/2 초기화를 수행할 수 있다. 제1 제어부(150a)는 717 단계에서 A/D 컨버터(120)로부터 샘플링 종료 신호(EoC)를 수신할 수 있다. 제1 제어부(150a)는 719 단계에서 X-int(사고 발생과 관련한 인터럽트) 검출이 되는지 확인하고, X-int 검출이 없는 경우 721 단계에서 지정된 시간 동안 대기한 이후, 717 단계로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다. 상기 대기 시간은 예컨대, 제2 제어부(150b)가 100kHz 주기로 A/D 컨버터(120)의 샘플링 시작을 요청하고, A/D 컨버터(120)해당 샘플링 시작 요청에 따라 샘플링(예: 전압/전류 검출 값 수집)을 수행하는 시간과 동일하거나 해당 시간보다 일정 길이만큼 긴 시간을 포함할 수 있다. The first control unit 150a may perform CLA 1/2 initialization in step 715 after driving the second control unit 150b. The first control unit 150a may receive a sampling end signal (EoC) from the A/D converter 120 in step 717. The first control unit 150a checks whether an X-int (interrupt related to an accident) is detected in step 719, and if no can be re-performed. The waiting time is, for example, when the second control unit 150b requests the start of sampling of the A/D converter 120 at a cycle of 100 kHz, and the A/D converter 120 performs sampling (e.g., voltage/current detection) according to the corresponding sampling start request. It may be the same as the time to perform value collection) or may include a time longer than that time by a certain length.
719 단계에서 X-int가 검출되면, 제1 제어부(150a)는 723 단계에서 X-int 값을 검출 수집하고, 725 단계에서 ADC 검출과 실제(Real) 값 도출을 수행할 수 있다. 727 단계에서 제1 제어부(150a)는 Fault Level을 확인하고, 729 단계에서 해당 Fault Check를 수행할 수 있다. Fault 확인이 지정된 값 이상인 경우 731 단계에서, 제1 제어부(150a)는 해당 사고 데이터를 저장하고, 733 단계에서 Fault 정보(레벨, 채널, 검출 시간, 사고 유형)를 저장할 수 있다. 다음으로, 735 단계에서 제1 제어부(150a)는 앞서 도 6에서 설명한 전력 품질 데이터를 수집할 수 있다. Fault 확인 과정에서 별도 사고 데이터가 아닌 경우, 제1 제어부(150a)는 731 단계 및 733 단계를 스킵할 수 있다. 전력 품질 데이터 수집 이후, 제1 제어부(150a)는 737 단계에서 상위 통신을 수행하여 모니터링 결과를 상위 서버(200)에 전달하고, X-int 발생에 대한 처리를 종료할 수 있다. If X-int is detected in step 719, the first control unit 150a can detect and collect the X-int value in step 723 and perform ADC detection and derivation of the real value in step 725. In step 727, the first control unit 150a can check the fault level and perform the corresponding fault check in step 729. If the fault confirmation is greater than or equal to a specified value, the first control unit 150a may store the corresponding accident data in step 731 and store fault information (level, channel, detection time, and accident type) in step 733. Next, in step 735, the first control unit 150a may collect the power quality data previously described in FIG. 6. If it is not separate accident data during the fault confirmation process, the first control unit 150a may skip steps 731 and 733. After collecting power quality data, the first control unit 150a may perform upper-level communication in step 737 to deliver the monitoring results to the upper-level server 200 and end processing of X-int occurrences.
한편, 723 단계에서 제1 제어부(150a)는 739 단계로 분기하여 CLA2를 구동하고, 741 단계에서 제1 제어부(150a)의 CLA2가 변수 업데이트(사고 레벨, 리플 시간, 현재 시간)를 수행하며, 743 단계에서 제1 제어부(150a) 제어에 따라 CLA2 운용이 종료될 수 있다. 또한, 725 단계에서 제1 제어부(150a)는 745 단계로 분기하여 CLA1을 구동하고, 747 단계에서 제1 제어부(150a)의 CLA1이 Real 값을 통한 전력 품질을 도출할 수 있다. 이후 743 단계에서, 제1 제어부(150a)는 CLA1의 구동을 종료할 수 있다. Meanwhile, in step 723, the first control unit 150a branches to step 739 and drives CLA2, and in step 741, CLA2 of the first control unit 150a performs variable update (incident level, ripple time, current time), In step 743, CLA2 operation may be terminated under the control of the first control unit 150a. Additionally, in step 725, the first control unit 150a branches to step 745 and drives CLA1, and in step 747, CLA1 of the first control unit 150a can derive power quality through the Real value. Afterwards, in step 743, the first control unit 150a may end driving CLA1.
상술한 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 직류 배전망의 사고 데이터에 대하여, Swell / Over Voltage, Sag / Under Voltage, 순간 정전/정전, 과전류로 정의하고, 사고에 대한 정보 및 파형을 저장하고, 상위 서버(200)에 해당 데이터를 전송할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 사고 데이터는 사고 전 데이터와 사고 후 데이터를 모두 저장할 수 있어야 하며, 최대 3분까지 저장 가능하며, 사고 판별은 사용자가 임의로 설정 가능하며, 사고 레벨 및 시간을 통해 사고 유형을 검출할 수 있도록 지원한다.The above-described DC power quality monitoring device 100 defines accident data of the DC distribution network as Swell / Over Voltage, Sag / Under Voltage, momentary power outage / power outage, and overcurrent, and stores information and waveforms about the accident. It may be configured to transmit the data to the upper server 200. Here, accident data must be able to store both pre-accident and post-accident data, and can be stored for up to 3 minutes. Accident determination can be set arbitrarily by the user, and the accident type can be detected through accident level and time. Support.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 사고 데이터 구성 및 설정의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 8 is a diagram showing an example of accident data configuration and settings according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 사고 데이터 구성은 도시된 바와 같이, 사고 시간 판별 설정 범위(가로축)와 사고 레벨 판별 설정 범위(세로축)로 구분될 수 있다. 사고 시간 판별 설정 범위는 0.01s(sec)부터 60s 이상이 값으로 정의될 수 있으며, 사고 레벨 판별 설정 범위는 최소 10% 기준 값부터 120% 기준 값 이상이 될 수 있다. 여기서, 상기 사고 시간 판별 설정 범위 값들과 사고 레벨 판별 설정 범위 값들은 사용자 설정에 따라 변경될 수 있다. Referring to FIG. 8, the accident data configuration can be divided into an accident time determination setting range (horizontal axis) and an accident level determination setting range (vertical axis), as shown. The accident time determination setting range can be defined as a value from 0.01 s (sec) to 60 s or more, and the accident level determination setting range can be from a minimum of 10% of the standard value to 120% of the standard value or more. Here, the accident time determination setting range values and the accident level determination setting range values may be changed according to user settings.
한 예로서, 0.01s ~ 0.5s 사이는 순간 정전으로 설정되고, 0.5s 초과 시간은 정전으로 정의될 수 있다. 사고 레벨 판별 설정 범위가 기본 값의 80%~90%인 경우 전압 강하(Voltage Sag)로 정의되고, 110%~120%는 전압 상승(Voltage Swell)로 정의되고, 120% 이상은 과도 전압 또는 과전압(Over Voltage)으로 정의될 수 있다. 90%~110% 사이는 동작 규정 전압 범위로 정의되고, 상기 동작 규정 전압 범위 내(예: 97.5%~102.5%)에 전압리플규정범위가 정의될 수 있다. 80% 미만은 저전압(Under Voltage)으로 정의될 수 있다.As an example, a time between 0.01s and 0.5s may be set as a momentary power outage, and a time exceeding 0.5s may be defined as a power outage. If the fault level determination setting range is 80% to 90% of the default value, it is defined as Voltage Sag, 110% to 120% is defined as Voltage Swell, and over 120% is defined as transient or overvoltage. It can be defined as (Over Voltage). Between 90% and 110% is defined as the operating regulation voltage range, and the voltage ripple regulation range may be defined within the operating regulation voltage range (e.g., 97.5% to 102.5%). Less than 80% can be defined as Under Voltage.
한 예로서, 사고 정보 데이터 판별을 고려하면, 정격 전압 750V(100%) 기준, Swell / Over Voltage 범위는 120%, 사고 유지 시간 60초 설정 시, 정격 전압 750V 유지 중 배전망에 910V 상승할 경우, 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 Swell / Over Voltage 설정된 범위 이상 확인하였으므로, Swell / Over Voltage로 검출할 수 있다. 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 전압이 정상 상태로 750V로 복귀 시점에 전압 상승 유지 시간 상태가 60초 이하 일 경우 Swell로 사고 판별 및 데이터 저장을 처리할 수 있다. 직류 전력 품질 모니터링 장치(100)는 전압이 정상 상태로 750V로 복귀한 시점에 전압 상승 유지 시간 상태가 60초 초과 일 경우 Over Voltage로 사고 판별 및 데이터 저장 처리할 수 있다. As an example, considering the determination of accident information data, based on the rated voltage of 750V (100%), the Swell / Over Voltage range is 120%, and the accident maintenance time is set to 60 seconds, if the distribution network rises by 910V while maintaining the rated voltage of 750V. Since the DC power quality monitoring device 100 has confirmed that Swell / Over Voltage is above the set range, it can be detected as Swell / Over Voltage. The DC power quality monitoring device 100 can process accident determination and data storage with Swell if the voltage rise maintenance time is 60 seconds or less when the voltage returns to 750V to the normal state. The DC power quality monitoring device 100 can determine an accident as Over Voltage and store data if the voltage rise maintenance time exceeds 60 seconds when the voltage returns to the normal state of 750V.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 Swell 및 Over Voltage 설정에 관한 도면이다. Figure 9 is a diagram of Swell and Over Voltage settings related to DC power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 전압 값(Rated Voltage)이 도시된 바와 같이 검출될 경우, 즉, 전압 값(Rated Voltage)이 사전 설정된 Swell/Over Voltage 검출 레벨 값을 넘는 경우, 전력 품질은 Swell로 검출되며, 일정 시간 동안 전력 상승이 유지되는 경우, 전력 품질은 과전압(Over Voltage)으로 검출될 수 있다. 전력 품질이 Swell로 검출되는 기간은 전력 품질 타입 설정에 따라 조절될 수 있다. Referring to FIG. 9, when the voltage value (Rated Voltage) is detected as shown, that is, when the voltage value (Rated Voltage) exceeds the preset Swell/Over Voltage detection level value, the power quality is detected as Swell. , if the power increase is maintained for a certain period of time, the power quality may be detected as over voltage. The period during which power quality is detected as Swell can be adjusted depending on the power quality type setting.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 전압 강하 및 저전압 설정에 관한 도면이다. Figure 10 is a diagram related to voltage drop and low voltage settings related to direct current power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 전압 값(Rated Voltage)이 도시된 바와 같이 검출될 경우, 즉, 전압 값(Rated Voltage)이 사전 설정된 Sag/Under Voltage) 검출 레벨 값 이하로 떨어지는 경우, 전력 품질은 전압 강하(Sag)로 검출되며, 일정 시간 동안 전압 강하가 유지되는 경우, 전력 품질은 저전압(Under Voltage)으로 검출될 수 있다. 전력 품질이 Sag로 검출되는 기간은 전력 품질 타입 설정에 따라 조절될 수 있다. Referring to FIG. 10, when the voltage value (Rated Voltage) is detected as shown, that is, when the voltage value (Rated Voltage) falls below the preset Sag/Under Voltage detection level value, the power quality is a voltage drop. (Sag), and if the voltage drop is maintained for a certain period of time, the power quality can be detected as Under Voltage. The period during which power quality is detected as Sag can be adjusted depending on the power quality type setting.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링과 관련한 순간정전 및 정전 설정에 관한 도면이다. Figure 11 is a diagram of instantaneous power outage and power outage settings related to direct current power quality monitoring according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 전압 값(Rated Voltage)이 도시된 바와 같이 검출될 경우, 즉, 전압 값(Rated Voltage)이 사전 설정된 Sag/Under Voltage) 검출 레벨 값 이하로 계속 떨어지다가 순간 정전 검출을 위해 설정한 Interruption 검출 레벨 이하로 떨어지는 경우, 전력 품질은 순간 정전으로 검출되며, 일정 시간 동안 순간 정전이 유지되는 경우, 전력 품질은 정전으로 검출될 수 있다. 전력 품질이 순간 정전으로 검출되는 기간은 전력 품질 타입 설정에 따라 조절될 수 있다. 여기서 정전과 관련한 Interruption Detection의 우선 순위는 Sag/Under Voltage Detection보다 높게 설정될 수 있다. Referring to FIG. 11, when the voltage value (Rated Voltage) is detected as shown, that is, the voltage value (Rated Voltage) continues to fall below the preset Sag/Under Voltage detection level value and then is detected for momentary power failure detection. If it falls below the set interruption detection level, the power quality is detected as a momentary power outage, and if the momentary power outage is maintained for a certain period of time, the power quality can be detected as a power outage. The period during which power quality is detected as an instantaneous power outage can be adjusted according to the power quality type setting. Here, the priority of Interruption Detection related to power outage can be set higher than Sag/Under Voltage Detection.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 데이터 시험 데이터 중 전압 정밀도를 나타낸 값들이고, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 데이터 시험 데이터 중 전류 정밀도를 나타낸 값들이다. 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 피크 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 순시 전력 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이다. 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 누적 전력 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 효율 데이터 값의 한 예를 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 직류 전력 품질 모니터링 장치의 사고 기록 데이터의 한 예를 나타낸 도면이다.Figure 12 shows values showing voltage precision among data test data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention, and Figure 13 shows current precision among data test data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention. These are the values shown. FIG. 14 is a diagram showing an example of a peak data value of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is an example of an instantaneous power data value of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention. This is a drawing showing . FIG. 16 is a diagram showing an example of accumulated power data values of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 17 is an example of efficiency data values of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention. 18 is a diagram showing an example of accident record data of a DC power quality monitoring device according to an embodiment of the present invention.
상술한 도 12 내지 도 18에 예시한 값들은 본 발명의 직류 전력 품질 모니터링 장치가 HMI를 통해 제공되는 화면의 한 예를 나타낸 것으로, 검출된 전압/전류 값들을 기반으로 연산된 전력 품질 데이터가 될 수 있다. 사용자는 상술한 값들의 확인을 통하여 직류 전력 배전망의 모니터링을 손쉽게 할 수 있으며, 사고 발생에 관한 모니터링, 사고 발생 시점과 사고 형태 등을 쉽게 파악할 수 있다. The values illustrated in FIGS. 12 to 18 above show an example of a screen provided by the DC power quality monitoring device of the present invention through HMI, and are power quality data calculated based on the detected voltage/current values. You can. By checking the above-mentioned values, the user can easily monitor the DC power distribution network, monitor the occurrence of accidents, and easily determine the time and type of accident when the accident occurred.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.Meanwhile, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely provided as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
10: 직류 배전 시스템
11: 전력원
100: 직류 전력 품질 모니터링 장치
111a, 111b, 112a, 112b: 검출부
120: A/D 컨버터
130: 제1 메모리
140: 통신 인터페이스 회로
150a, 150b: 제어부
160: 위치 정보 수집 장치
170: RTC
180: 제2 메모리10: Direct current distribution system
11: power source
100: DC power quality monitoring device
111a, 111b, 112a, 112b: detection unit
120: A/D converter
130: first memory
140: Communication interface circuit
150a, 150b: Control unit
160: Location information collection device
170:RTC
180: second memory
Claims (11)
상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고 상기 전력 품질 데이터 산출을 위한 시간 동기를 처리하는 제2 제어부;
상기 제1 제어부와 기능적으로 연결되고, 상기 산출된 전력 품질 데이터를 저장하는 제1 메모리;
상기 산출된 전력 품질 데이터의 적어도 일부를 외부 상위 서버에 전송하는 통신 인터페이스 회로;를 포함하되,
상기 제1 제어부는
상기 전력 품질 연산을 위한 CLA1(control law accelerator 1); 및
변수 갱신을 위한 CLA2(control law accelerator 2);를 포함하고,
상기 CLA1 및 CLA2가 ADC 샘플 종료 이후 동작을 수행하는 동안 상기 제2 제어부는 외부 HMI 표시를 유지하여 실시간 모니터링 기능을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.A first control unit that receives input/output voltage and current values of an A/D converter connected to a power source and calculates power quality data for direct current power of the A/D converter based on the received voltage and current values;
a second control unit functionally connected to the first control unit and processing time synchronization for calculating the power quality data;
a first memory functionally connected to the first control unit and storing the calculated power quality data;
A communication interface circuit that transmits at least a portion of the calculated power quality data to an external upper server;
The first control unit
CLA1 (control law accelerator 1) for the power quality calculation; and
Includes CLA2 (control law accelerator 2) for variable update,
A DC power quality monitoring device characterized in that the second control unit maintains an external HMI display while the CLA1 and CLA2 perform operations after the ADC sample ends to maintain a real-time monitoring function.
상기 제2 제어부의 시간 동기와 관련한 위치 정보를 제공하는 GPS(Global Positioning System); 및
실시간 클록을 제공하는 RTC(Real Time Clock);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to paragraph 1,
GPS (Global Positioning System) that provides location information related to time synchronization of the second control unit; and
A direct current power quality monitoring device further comprising a Real Time Clock (RTC) that provides a real-time clock.
상기 통신 인터페이스 회로는
상기 제1 제어부 제어에 대응하여, TCP/IP를 기반으로 상기 전력 품질 데이터의 적어도 일부를 상기 상위 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to paragraph 1,
The communication interface circuit is
A DC power quality monitoring device, characterized in that, in response to the first control unit control, transmitting at least part of the power quality data to the upper server based on TCP/IP.
상기 제1 제어부는
사전 저장된 기준 값 또는 상기 제1 메모리에 저장된 기준 값을 기반으로 상기 A/D 컨버터의 입출력 전압 및 전류 값들에 대한 사고 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to paragraph 1,
The first control unit
A DC power quality monitoring device characterized in that it determines whether an accident has occurred with respect to the input/output voltage and current values of the A/D converter based on a pre-stored reference value or a reference value stored in the first memory.
상기 제1 제어부는
상기 A/D 컨버터의 입력에 해당하는 제1 전압 값 및 제1 전류 값과 출력에 해당하는 제2 전압 값 및 제2 전류 값을 기반으로 상기 전력 품질 데이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to clause 5,
The first control unit
DC power quality, characterized in that the power quality data is calculated based on a first voltage value and a first current value corresponding to the input of the A/D converter and a second voltage value and a second current value corresponding to the output. Monitoring device.
상기 기준 값은
전압 상승 및 과전압 검출 설정 값;
전압 강하 및 저전압 검출 설정 값;
순간 정전 및 정전 검출 설정 값;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to clause 5,
The above reference value is
Voltage rise and overvoltage detection settings;
Voltage drop and undervoltage detection setpoints;
A direct current power quality monitoring device comprising an instantaneous power outage and a power outage detection set value.
상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부는 하나의 듀얼 코어용 디지털 신호 처리기에 집적되고, 상기 듀얼 코어용 디지털 신호 처리기는 상기 제1 제어부와 상기 제2 제어부의 데이터 공유를 위한 공유 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치.According to paragraph 1,
The first control unit and the second control unit are integrated into one dual-core digital signal processor, and the dual-core digital signal processor further includes a shared memory for sharing data of the first control unit and the second control unit. A direct current power quality monitoring device, characterized in that.
상기 제1 제어부가 상기 제2 제어부를 구동하는 단계;
상기 제2 제어부가 시간 동기를 초기화하고 지정된 주기로 상기 A/D 컨버터의 샘플링 시작을 요청하는 단계;
상기 A/D 컨버터가 샘플링 종료에 따라 상기 제1 제어부가 상기 A/D 컨버터로부터 샘플링된 전압 및 전류 검출 값들을 수신하는 단계;
상기 제1 제어부가, 상기 수신된 검출 값들에서 사고 관련 값들을 검출하는 단계;
상기 제1 제어부가 상기 사고 관련 값들을 저장하는 단계;를 포함하되,
상기 제1 제어부는
상기 전력 품질 연산을 위한 CLA1(control law accelerator 1); 및
변수 갱신을 위한 CLA2(control law accelerator 2);를 포함하고,
상기 CLA1 및 CLA2가 ADC 샘플 종료 이후 동작을 수행하는 동안 상기 제2 제어부는 외부 HMI 표시를 유지하여 실시간 모니터링 기능을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법.A first control unit that receives input/output voltage and current values of an A/D converter connected to a power source and calculates power quality data for the direct current power of the A/D converter based on the received voltage and current values, and 1. A method of operating a direct current power quality monitoring device including a second control unit functionally connected to the control unit and processing time synchronization for calculating the power quality data,
The first control unit driving the second control unit;
The second control unit initializing time synchronization and requesting the start of sampling of the A/D converter at a designated period;
Upon completion of sampling by the A/D converter, the first control unit receives voltage and current detection values sampled from the A/D converter;
detecting, by the first control unit, accident-related values from the received detection values;
Including, wherein the first control unit stores the accident-related values,
The first control unit
CLA1 (control law accelerator 1) for the power quality calculation; and
Includes CLA2 (control law accelerator 2) for variable update,
A method of operating a direct current power quality monitoring device, characterized in that the second control unit maintains an external HMI display while the CLA1 and CLA2 perform operations after the end of the ADC sample, thereby maintaining a real-time monitoring function.
상기 제1 제어부가 상기 사고 관련 값들을 상위 서버에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법.According to clause 9,
A method of operating a DC power quality monitoring device further comprising: the first control unit transmitting the accident-related values to a higher level server.
상기 사고 관련 값들을 저장하는 단계는
사고 레벨, 사고가 발생한 채널, 사고 검출 시간, 사고 유형 중 적어도 하나를 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전력 품질 모니터링 장치의 운용 방법. According to clause 9,
The step of storing the accident-related values is
A method of operating a direct current power quality monitoring device, comprising: storing at least one of the accident level, the channel where the accident occurred, the accident detection time, and the accident type.
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