KR20040032981A - 전력 관리 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20040032981A
KR20040032981A KR10-2004-7002946A KR20047002946A KR20040032981A KR 20040032981 A KR20040032981 A KR 20040032981A KR 20047002946 A KR20047002946 A KR 20047002946A KR 20040032981 A KR20040032981 A KR 20040032981A
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power management
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KR10-2004-7002946A
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윌리엄 엘. 스튜어트
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윌리엄 엘. 스튜어트
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Abstract

본 발명은 전력 송전선(14) 근방에서 사용된 유도 커플러(12)를 위한 새로운 애플리케이션을 제공한다. 본 명세서에 기술된 자기장 기반 전력 관리 시스템 및 방법은 능동 용량이나 선행 특성이 거의없거나 없이 축적된 기간보다 오히려 전기 시스템과 시스템적으로 평행하게 일어나는 거의 실시간적인 시간 간격 및 주기를 사용함으로써 종래의 기술과는 상이하고 특별하다. 본 명세서에 기술된 유도 커플러(12)는 전자기 변화를 수집하고, 측정하고 그리고/또는 추출하는데 사용된다.

Description

전력 관리 방법 및 시스템{POWER MANAGEMENT METHOD AND SYSTEM}
미국의 전기요금회사, 전력 배전 회사 및 이와 유사한 회사들은 현재 전력선과 배전 그리드의 상태를 실시간으로 정확하게 모니터링할 수 없다는 결점이 있다. 따라서, 이러한 문제점과 비효율은 종종 발견되지 않고, 결국 필요없는 소모와 낭비를 초래한다. 본 발명은 이러한 상황을 문제삼고 수정하기 위해 고안되었다.
미국의 전력은 대체로 대부분 60Hz의 소정 주파수의 교류형태로 송전된다. 알려진 바와 같이, 전류가 송전선을 통과할때, 송전선을 흐르는 전류의 주파수와 강도에 따라 변하는 전자장이 발생한다. 시간에 따라 도시되는 이러한 변화는 사인파의 형태이다. 또한 알려진 바와 같이, 전류방향과 반대 방향으로 이동하는 반사파는 송전선의 상태를 반영하는 고조파, 과도파 및 변동파를 포함한다. 이러한 시간의 함수로서의 전류와 전압의 고조파, 과도파 및 변동파는 알려진 수학 공식을 사용하여 관찰되고, 특징지워지고 분석될 수 있다. Arrillaga, Power System Harmonic Analysis(John Wiley & Sons, 1996), chapter 4, 6, 7, 9를 참조하라. 단락, 낙뢰, 부하의 변화 및 이와 유사한 상황과 같은 송전선에 일어나는 사건 또한 송전선주위의 전자장에 반영되는 과도 변화를 발생시킨다. 이러한 고조파, 과도파 및 변동파의 크기와 주파수가 측정될 수 있고, 본 발명에 따라, 송전 그리드에 영향을 끼치는 사건을 반영하기 위하여 데이터가 수집되고 처리될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 송전선주위의 전자장의 변화를 모니터링하고 측정하는 것은, 송전선의 상태를 실시간 또는 준 실시간으로 모니터링할 수 있게 한다. 송전선의 상태는 고저 전압에 의해, 또는 전류나 전하없이 충전될 수 있다. 본 명세서에 사용된, "실시간" 및 "준 실시간"이란 말은 컴퓨터가 하나 이상의 입력 데이터열을 수신하여 처리하고 입력 데이터에 기초한 신호나 값을 출력하기 위해 요구되는 시간을 말한다. 따라서, 대부분의 경우에, "실시간"은 몇초 또는 몇분의 1초로 산정될 것이다.
본 명세서에 참조로 첨부된, 스튜어트(출원인)의 미국 특허 제 5,982,276호는, 이러한 다양한 전기 사이트에 배치된 전기 디바이스에 전력을 공급하기 위하여 복수의 전기를 필요로하는 다양한 장소에 정상적으로 전력을 송전하는 전력 송전선을 통해 가입자간 정보를 교류하기 위한 시스템을 기술한다. 이 통신 시스템은 전력 송전선주위의 자장으로부터 전송된 정보를 수신하기 위하여 유도 커플링을 이용한다. 유도 커플러는 바람직하게는 10-23볼트와 같은 민감도를 갖는 페로세라믹 타입의 유도 커플러이다. 본 발명은 송전선 주위의 전자장의 변화를 감지하기 위하여 유도 커플러를 사용하고, 변화를 측정하고 송전선에 발생하는 상황과 사건을 확인하기 위하여 데이터를 이용한다.
본 발명은 전력의 관리와 배전에 연관되고, 특히 전력 송전선과 배전 그리드의 상태를 실시간 또는 준 실시간으로 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 관리 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명의 실행에 사용되는 단계를 설명하는 흐름도,
도 3은 도 1의 시스템에 의해 감지된 사건의 그래픽 표현도,
도 4는 본 발명에 따른 유도 커플러의 개략도, 및
도 5는 그리드의 상황을 반영하는 실시간 정보를 제공하기 위하여 복수의 자기 커플러를 채용하는 전력 송전 그리드의 개략도.
본 발명은 전력 송전선 부근에 사용되는 유도 커플러를 위한 새로운 애플리케이션을 제공한다. 본 명세서에 기술된 자기장 기반 전력 관리 시스템 및 방법은 능동 용량이나 선행 특성이 없거나 거의 없이 축적된 기간보다는 오히려 전기 시스템과 시스템적으로 평행하게 일어나는 거의 실시간적인 시간 간격 및 주기를 사용함으로써 종래의 기술과는 상이하고 특별하다. 본 명세서에 기술된 유도 커플러는 전자기 변화를 수집하고, 측정하고 그리고/또는 추출하는데 사용된다. 본 발명은 하나 이상의 유도 커플러로부터 데이터를 수집하기위한 시스템과 방법을 제공한다. 수집된 데이터는 실시간 또는 준실시간으로 전력 서지, 수요 변화, 및 시스템 장애를 반영한다. 데이터 수집은 한번에 복수의 위치로부터 정확한 결과를 획득하기 위하여 원자 시계 신호를 참조하여 시간이 조정될 수 있다. 본 시스템은 주의가 필요한 전력 송전 문제와 상황을 확인하고, 특징짓고 발견하기 위하여 내역 데이터, 지역 및 국가 전력 그리드 레이아웃 데이터, 지형학적 정보 및 날씨 데이터와 같은 동적 정보와 같은 저장된 정보와 함께 수집된 데이터를 사용하는 능력을 제공한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 따른 전력 관리 시스템(10)은 하나 이상의 전력 송전선(14) 부근에 배치된 하나 이상의 센서(유도 커플러)를 포함한다. 실제에서는, 커플러(12)는 송전선(14)을 통해 흐르는 전압과 전류의 변동을 감지하기 위하여 전력선상의 편리한 위치에 클램핑되어 있다. 이하에 기술된 바와 같이, 유도 커플러(12)는 안테나와 그 각각이, 신호를 필터링하는, HP 모델 8902B 애널라이저와 같은 마이크로웨이브 컨버터(16)에 마이크로웨이브 케이블(11)을 통해 연결되어 있는 코일을 포함한다. 마이크로웨이브 케이블(11)은, 그 마이크로케이블(11)의 실드가 전형적으로 전형적인 동축케이블에 사용된 메시와 달리 도전성 물질층이나 포일이라는 점을 제외하면, 중심 도전체 및 원형 도전 실드를 갖는 표준 동축케이블과 마찬가지로 구성되어 있다. 도 1과 도 2에서 도시된 시스템에서, 마이크로웨이브 케이블의 중심 도전체는 제 1 채널 도전체로 사용되고 실드는 제 2 채널 도전체로 사용된다.
도시된 바와 같이, 제 1의 2 채널 클록 신호 발진기(18)와 제 2의 4 채널 클록 신호 발진기(20)는 4 채널에 클록 신호를 제공하는데, 그 중 두개는 주파수 샘플링 전용으로, 나머지 두개는 시스템 교정용으로 사용된다. 현재 이용할 수 있는 기술은 대략 300Ghz의 클록 주파수로 제한되지만, 보다 빠른 클록이 이용될 수 있을때, 이러한 보다 빠른 신호 발진기가 본 발명의 실행에 사용될 수 있다고 예상된다. 클록 신호는 ESC 신호 발진기 모델 E4422B와 같은 디지털 발진기나 오실레이터(24)에 입력되고, 다시 컨버터(16)와 스펙트럼 애널라이저(26)에 기준 파형 신호를 발생시킨다. 일 변형예에서, 스펙트럼 애널라이저(26)는 마이크로웨이브 컨버터(16)로부터의 아날로그 신호를 디지털 형태로 변환하기 위하여 클록 신호를 사용한다. 전력선(14) 주위의 전자장 변화를 나타내는, 애널라이저(26)으로부터의 디지털 신호나 비트열은 하나 이상의 컴퓨터(32)를 포함하는 프로세싱 시스템(30)과 통신 인터페이스(도 2; 36a, 36b, 36c)를 포함하는 프로세싱 시스템(30)에 입력된다. 컴퓨터(32)는 다른 구성요소와 연관하여 근거리나 원거리에 위치할 수 있다. 컴퓨터(32)가 원거리에 위치하면, 애널라이저(26)의 출력을 컴퓨터(32)에 전송하기 위하여 네트워크와 같은 적당한 수단이 제공된다.
전력공급장치의 신호로부터 스퓨리어스 인터페이스가 시스템 구성요소의 동작을 방해하는 것을 방지하기 위하여, 임의의 연관 보조 구성요소와 함께, 컨버터(16), 클록 신호 발진기(18, 20), 오실로스코프(24), 애널라이저(26) 및 컴퓨터(32)가 페러데이 케이지(22)내에 포함되어 있다. 또한, 이들 구성요소를 위한 전력원은 송전선(14)을 공급하는 스텝 다운 변압기의 1차측과 같은 소스로부터 공급되고, 그 소스는 송전선(14)으로부터 구성요소를 더 절연시키기 위하여 필터링된다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 시스템(30)은, 낙뢰, 선로 장애나 단락 및 다른 비정상적인 상황과 같은 이전 사건에 연관된 데이터를, 이러한 사건들의 분류와 함께, "정상 상태"를 포함하는 송전선(14)의 이전 상태를 반영하는 내역데이터베이스(40)를 포함한다. 데이터베이스(40)는 유도 커플러(12)로부터의 주파수 및 전력 측정치를 사용하고 사건시에 측정된 과도파에 의해, 낙뢰, 그라운드, 장치 장애 및 이와 유사한 상황과 같은 알려진 사건의 발생을 연관지움으로써 구성된다. 예컨대, 변압기가 단락되면, 유도 커플러(12)는 단락으로부터 발생되는 과도파를 감지할 것이고 그 과도파와 연관된 데이터가 데이터베이스(40)에 기록될 것이다. 과도파의 원인이 확인되면, 오퍼레이터에 의해 데이터베이스에 로깅된다. 이어서, 컴퓨터(32)가 동일하거나 유사한 특성을 갖는 과도파를 관찰할때, 내역 데이터베이스(40)에 기록된 데이터에 기초하여 변압기 장애와 같은 과도파 원인을 확인할 것이다.
도 3에 사건의 가상적인 예가 도시되어 있고, 여기서 실선은, 예컨대 주기p에 대하여 주어진 주파수에서 반영된 전압과 같이, 선택된 파라메터의 크기에 따른 내역 데이터를 나타낸다. 주기동안 일 지점에서의 파라메터의 진폭의 변화는 A에서 점선으로 표시되고, 전력선(14)에서 전력의 송전에 영향을 미치는 사건이나 변화된 상황을 나타낸다. 컴퓨터(32)가 변화를 등록할때, 컴퓨터는 알려진 사건이나 상황과 연관된 유사한 사건에 대하여 데이터베이스(40)를 검색하고 오퍼레이터에게 경고하기 위하여 알람을 기동시킬 것이다. 도 3에 도시된 가상의 예는 설명을 위한 것이고 송전선의 상태를 특징짓기 위해 사용된 실제적인 파라메터는 특정 시스템에 따라 경우별로 변경될 수 있고 임피던스나 어드미턴스(위상)와 같은 복소수, 또는 복수의 차원의 각각을 위한 구성요소를 포함하는 다차원적인 양(텐서)에 의해 표현되는 값을 포함할 것이라는 것을 이해할 것이다. Arrillaga, Power SystemHarmonic Analysis (John Wiley & Sons, 1996)(chapter 10, describing iterative harmonic analysis)를 참조하라. 그 위상이 120° 떨어진, 3상 송전선주위의 전자장의 분석은 훨씬 더 복잡하게 된다.
시스템(30)은 또한, 데이터베이스(44)에 저장되어 있는 국가 송전 및 배전 시스템에 관한 국가 수단 데이터(National Means Data)와 함께, 하나 이상의 데이터베이스(42)에 저장되어 있는 국가 그리드 맵과 함께 지역 배전 시스템의 그리드 맵을 포함한다. 지역 배전 영역의 지형과 같은 지리공간적(geo-spacial) 데이터는, 이미지, 맵, 지형, 모델 및 날씨 데이터를 통합하기 위한 툴을 포함하는 Boeing Autometric사의 EDGE®와 같은 동적 데이터 수집, 검색 및 디스플레이 플랫폼(47)에 그래픽을 통해 링크되는 또다른 데이터베이스(46)에 저장된다.
바람직하게는, 데이터베이스(40-46)는 컴퓨터(32)의 내부 하드 디스크와 같은 로컬 저장 매체에 저장되지만, 데이터베이스가 전화 모뎀이나 네트워크와 같은 유무선 연결을 통해 컴퓨터(32)에 접속된, 원격 디바이스에 저장될 수 있다. 몇몇 경우에는, 수집된 데이터이 양, 데이터베이스(40-46)의 크기 및 원하는 출력에 따라, 컴퓨팅 기능을 배전하는 것이 바람직할 수 있고, 그 경우에 컴퓨터(32)에 더하여 근거리 또는 원거리에 위치한 부가적인 컴퓨터가 채용될 수 있다.
동작시에, 컴퓨터(32)는 애널라이저(26)로부터 수집되어 처리된 데이터를 수신하고, 기초 주파수 사이클(60Hz)의 일부에 따른 주기동안 그 데이터를 내역 데이터와 한단위씩 비교한다. 예컨대, (0 내지 360도사이의) 사이클에서 선택된 위치에서 시작하는 백만분의 1초의 주기동안 수집된 데이터는 단계(50)에서 내역 데이터베이스로부터의 대응 단위에 비교될 수 있다. 송전선(14)의 "정상적인" 상황으로에서 전형적으로 과도파 또는 변동파의 형태의, 비정상적 상황이 감지되면, 컴퓨터(32)는 데이터베이스(40)에 저장된 사건 내역과 연관된 비정상적인 파형 변동을 비교함으로써 그 비정상적 파형 변동의 원인의 확인을 시도한다.
예컨대, 낙뢰는 전류의 증가와함께 매우 크고, 빠른 전압의 증가를 발생시킨다. 한편, 대형 회로의 차단기를 갑작스럽게 열면 또한, 전압 서지를 야기할 수 있지만, 서지의 지속 시간은 상이할 것이고 전류는 강하할 것이다. 컴퓨터(32)는 과거에 발생한 유사한 선건과 연관된 내역 데이터에 기초하여 두개의 상이한 사건을 구별하고 확인할 것이다.
사건의 분류와 크기에 따라, 컴퓨터(32)는 또한 알람에 의해 시스템 오퍼레이터에 경고할 수 있다. 컴퓨터(32)가 감지된 비정상적 상황을 분류할 수 없는 경우, 컴퓨터(32)는 데이터베이스에 포함시키기위하여 새로운 사건 분류를 생성할 것이다. 특정 비정상적 상황을 일으키는 원인이나 사건이 확인될때, 데이터베이스는 업데이트된다.
컴퓨터(32)가 비정상적인 상황과 이러한 상황의 원인을 확인하는 것에 더하여, 알려진 수학 공식을 사용하여 유도 커플러로부터 사건의 거리를 계산한다. Chowdhure, Electromagnetic Transients in Power System, (1996, Research Studies Press LTD and John Wiley & Sons, Inc., Chapter 2, 8, 10)을 참조하라. 예컨대, 몇몇 스텝다운 변압기에 연결된 급전선의 경우, 스텝다운된 라인중 하나에 낙뢰가 발생하면 상기한 바와 같이 급전선에 과도 전압 및 과도 전류를 일으킬 것이다. 데이터베이스(40)로부터 하나 이상의 내역 데이터, 유도 커플러로부터의 거리 및 데이터베이스(42)로부터의 로컬 그리드 맵을 사용하여, 컴퓨터(32)는 어느 세그먼트에서 낙뢰가 발생하였는지를 계산할 수 있다. 데이터베이스(42)로부터 로컬 그리드 맵을 사용하여, 컴퓨터(32)는, 낙뢰 위치를 보여주는 그리드맵을 포함하는 그래픽 디스플레이를 발생시키고 인터페이스(36b)를 거쳐 CRT모니터(54)와 같은 디스플레이에 맵을 출력할 수 있다. 또한, 바람직한 실시예에서, 컴퓨터(32)는, 접속 부하와 이와 유사한 정보를 포함하는, 그래픽 디스플레이에 낙뢰가 일어난 지역의 지형을 포함하도록 지형공간적 데이터베이스(46)에 접속한다. 원한다면, 컴퓨터(32)는 또한 다른 잠재적으로 유용한 정보와 함께 비정상적 상황의 원인일 수 있는 날씨 상황과 같은 부가적인 실시간 정보를 부가하기 위하여 데이터 플랫폼(47)을 그래픽 디스플레이에 접속할 수 있다. 상기 모든 기능은 실시간으로 수행된다.
도 1과 도 4로 돌아가서, 선로주위의 전자장의 변화를 감지하기 위하여 13KVA의 송전선(14)에 클램핑된 유도 커플러(12)는, 제 1 단부(63)에서 마이크로웨이브 케이블(11)의 중심 도전체에 연결되어 있고 연결되지 않은 제 2 단부에서 종단하는, 연속된 조각의 넘버 2 구리/알루미늄 합금선으로 형성된 제 1 및 제 2 권선이나 코일(62, 64)을 포함한다. 권선(62, 64)은 약 10cm가량 떨어져 있고 각각은 커플러(12)의 길이방향축라 수직선으로부터 각(α)만큼 오프세트되어 있고 직경 약 3cm가량의 5 권수의 권선(61)을 포함한다. 커플러(12)는 실질적으로 송전선(14)에 평행인 길이방향축에 장착되어 있기 때문에, 권선(62, 64)은 또한 송전선(14)에 수직선으로부터 오프세트되어 있다. 도시된 바와 같이, 권선(62, 64)은 송전선을 통해 흐르는 전류의 변화를 반영하는 송전선(14) 주위의 자장변화를 감지하기 위하여 구성되고 위치된다. 서로간 적당한 코일 간격은 송전선(14)을 따라 전파된 파형에 두 지점에 대응하는 동시 측정을 할 수 있다.
권선(62, 64)은 송전선(14)의 수직선에 상대적으로 각져 있으므로, 권선(62, 64)에 유도된 전류는 송전선(14)을 통해 흐르는 전류에 비례하여 위상 변화될 것이다. 커플러(12)의 다른 구성요소의 지형에 의한 제한에 따라 0이상의 범위내로 각(α)이 변할 수 있지만, 바람직한 실시예에서, 각(α)은 10 내지 14도의 범위이고 가장 바람직하게는 12도 정도(11 내지 13도 사이)이다.
제 1 단부(67)가 마이크로웨이브 케이블(11)의 실드에 연결되어 있고 제 2 연결되지 않은 단부에서 종단하는 연속 길이의 넘버 2 구리/알루미늄 합금으로 형성된 일단의 평행 그레이딩 권선(65)을 포함하는 밀리미터 대역 라디오파 안테나(66)가 권선(62, 64)내에 배치되어 있다. 도시된 바와 같이, 안테나(66)의 그레이딩 권선(65)은 송전선(14)에 평행하게 위치된다. 안테나(66)는, 가장 긴 그레이딩 권선(65)은 그 길이가 약 7.5인치이고 가장 짧은 권선의 각각의 길이는 고조파들의 파장간 거리의 파라메트릭적 측정에 의해 결정되는, 60Hz 송전 주파수의 고조파의 부분 파장에 의하여 구성된다. 안테나(66)는 약 300Ghz에 달하는 주파수를 갖는 신호를 감지할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 안테나(66)는 송전선(14)의 전압 변화의 크기와 주파수를 감지하도록 고안되어 장착되어 있다. 더욱이, 권선(62, 64)은 안테나(66)에 비례하여 각져 있으므로, 권선(62, 64)으로부터의 신호는 또한 안테나(66)로부터의 신호에 비례하여 위상 변화될 것이다. 이러한 방식으로 위상 변화된 신호를 발생하면 권선과 안테나로부터 신호를 처리하는데 사용되는 상기 수학 공식을 채용할때 계산을 편리하게한다.
안테나(66)와 함께 권선(62, 64)은 일정 길이의 PVC 파이프와 같은 비도전성 보디나 하우징(70)내에 포함된다. 바람직한 실시예에서, 하우징(70)의 내부 표면은 낙뢰로부터 커플러(12)를 보호하기 위하여 도전성 페인트(72)로 코팅된다. 커플러(12)를 조립하는 동안, 하우징(70)은 하우징내의 위치에 권선(62, 64, 66)을 저장하기 위해 제공되는 폴리카보네이트 충전 물질(74)로 채워지고 권선과 안테나를 서로 그리고 도전성 코팅(72)으로부터 절연시킨다. 하우징(70)에는 또한 하우징(70)에 아교로접착되거나 고정되는 (하나가 도시된) 단부 캡(76)이 제공된다. 권선(62, 64)을 형성하는 와이어의 제 1 단부(63)와 안테나(66)를 형성하는 와이어의 제 1 단부(67)는 캡(76)의 단부중 하나에 (도시 않된) 홀을 통해 뻗어있고 상기한 방식으로 마이크로웨이브 케이블(11)에 연결되어 있다.
이해하는 바와 같이, 송전선(14)의 전류와 전압의 변동은 코일(62, 64)과 안테나(66)에 대응하는 전류와 전압을 유도할 것이다. 전력 관리 시스템(10)은 송전선(14)에 일어나는 상황과 사건을 확인하기 위하여 이러한 전류와 전압의 크기, 주파수 및 지속시간을 측정한다. 더욱이, 전력 관리 시스템(10)은, 적당한 수학 공식을 사용하여, 임피던스와 리액턴스와 같은 시간 및 주파수 종속 파라메터 값을 계산할 수 있고, 뿐만 아니라 전압과 전류의 위상 변화나 변경을 분석함으로써 인덕턴스와 캐패시턴스 변화를 확인할 수 있다. 더욱이, 텐서로 표현된, 훨씬 복잡한 파라메터가 자기 커플러(12)를 통해 획득된 데이터를 사용하여 결정될 수 있다. 이러한 파라메터의 각각은, 개별적으로 또는 다른 파라메터와 결합될때, 이전에 이용할 수 없었던 송전선(14)의 사건과 상황을 확인하고 특징짓는 수단을 제공하는 실시간 기반하에 송전선(14)의 상황을 특징짓고 모델링하는 수단을 제공한다.
도 5를 참조하면, 전력 그리드간에 전력을 "공급"할때 일어나는 문제는 배전 시스템에 대해 이용가능한 전력을 효율적으로 배전하고 할당할 필요가 있는 충분한 실시간 정보의 부족이다. 이하 기술된 바와 같이, 일 실시예에서, 본 발명은 실시간으로 전력 그리드사이의 전력 배전과 재배전을 가능하게하는 실시간 정보를 제공함으로써 이러한 문제를 해결한다. 도 5는, 발명에 따라 전력 배전 시스템의 일부나 전부를 형성하는 몇몇 전력 송전선을 모니터링하기 위한 시스템을 도시하고 또는 그리드(80)는 전력 송전선내의 전압과 전류 변동을 감지하기 위해 내부의 상이한 위치에 전력 송전선(84) 부근에 위치한 복수의 유도 커플러(82)를 포함한다. 커플러(82)의 각각은 커플러에 의해 감지된 전류와 전압 변동에 대응하는 신호를 수신 스테이션(90) 및 프로세싱 스테이션(90)에 전송하는 송신기(86)에 연결되어 있다. 송신기(86)는 라디오 주파수 송신기와 같은 무선 장치이거나 전화 모뎀과 같은 유선 장치일 수 있고 수집된 데이터를 전송가능한 신호로 처리할 필요가 있을때 클록, 필터, 컨버터 및 오실로스코프와 같은 임의의 필요한 신호 처리 장치에 제공될 수 있다. 각각의 송신기(86)로부터의 신호는 배전 시스템(80)의 상황을 반영하는 실시간 또는 준실시간 데이터를 제공하기 위하여 중심 프로세싱 스테이션(90)에 수신되어, 디코딩되고, 프로세싱되고 다른 송신기(86)로부터의 신호와 통합된다. 이러한 정보를 실시간으로 이용할 수 있다면 배전 시스템(80)에 대하여 전력의 효율적인 배전과 할당을 가능하게 한다.
본 발명이 특정 실시예는 개시목적으로 도시되었지만, 본 명세서에 표현된 발명의 방법 및 장치의 많은 변화가 당업자에 의해 가능하고, 이러한 변화는 첨부 청구항에 정의된 본 발명의 사상과 범위내에서 구체화 된다.

Claims (13)

  1. 교류를 송전하는 송전선 부근에 위치되어, 송전선주위의 전자장의 변화의 크기에 비례하는 신호를 발생시키도록 구성된 적어도 두개의 측정 엘리먼트를 포함한 센서; 및
    상기 엘리먼트에 의해 발생된 신호를 프로세싱하고, 상기 신호를 프로세싱하고 송전선의 상황 변화를 실시간으로 나타내는 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 신호를 프로세싱하기 위한 상기 시스템은 컴퓨터와 송전선의 내역 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 그리드 맵을 포함하는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 컴퓨터는 상기 그리드맵을 사용하여 상기 송전선의 상황 변화의 원인의 위치를 포함하는 상기 송전선에 연결된 전력 배전 시스템의 그래픽 표현을 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템에 의해 제공된 지리 영역을 위한 지형 정보를 포함하는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 컴퓨터는 상기 지형 정보를 사용하여 상기 전력 관리 시스템에 의해 커버된 지리 영역의 토폴러지를 포함하는 전력 배전 시스템의 그래픽 표현을 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 송전선의 과도 전압에 비례하는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 송전선의 고조파 전압에 비례하는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 1 측정 엘리먼트는 제 2 측정 엘리먼트의 출력에 상대적으로 위상 변화되는 출력을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 내역 데이터베이스는 송전선의 이전에 측정된 과도파를 표현하는 데이터와 상기 과도파의 원인을 확인하는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  9. 교류를 송전하는 송전선의 부근에서 평행하게 위치되도록 구성된 센서로서,
    캐스팅;
    각각이 상기 센서의 길이방향으로 뻗어있는 비동일 길이의 한쌍의 평행 선세그먼트를 제공하기 위하여 적어도 1권수를 갖는 상기 캐스팅내에 배치된 제 1 도전체;
    상기 제 1 도전체주위에 배치된 코일 형태의 제 2 도전체;
    상기 캐스팅을 통해 상기 제 1 도전체로부터 외부 신호 애널라이저에 신호를 전송하기 위한 상기 제 1 도전체에 연결된 제 1 리드; 및
    상기 캐스팅을 통해 상기 제 2 도전체로부터 외부 신호 애널라이저에 신호를 전송하기 위한 상기 제 2 도전체에 연결된 제 2 리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 도전체는 상기 센서의 길이방향으로 간격져 떨어져있는 한쌍의 평행 코일 및 상기 코일을 연결하는 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 한쌍의 평행 코일의 축은 상기 센서의 길이방향에 비례하여 10 내지 14도 범위의 각으로 설정되는 것을 특징으로 하는 센서.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 도전체는 상기 송전선으로부터 방출범위를 모니터링하기 위해 유효한 상이한 길이의 적어도 7개의 평행 세그먼트를 제공하는 일 단부에 적어도 6권수를 갖는 것을 특징으로 하는 센서.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 케이스는 상기 제 1 및 제 2 도전체가 내장되어 있는 전기적 절연 플라스틱으로 제작된 고체 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
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