KR20090105779A - 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링시스템, 상태 검출 장치 및 방법 - Google Patents

고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링시스템, 상태 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

고압수용가 상태 검출 장치 및 방법을 개시한다. 고압수용가 상태 검출 방법은, 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류 및 전압을 입력받고, 입력된 전류 및 전압을 이용하여 고장 정보를 검출하는 단계와, 입력된 전류 및 전압을 이용하여 전력 품질 정보를 검출하는 단계와, 고장 정보 및 상기 전력 품질 정보 중 적어도 어느 하나를 배전자동화 시스템으로 전송하는 단계를 포함한다.
고압수용가, 배전선로, 파급장애

Description

고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템, 상태 검출 장치 및 방법{System, Apparatus and Method for Monitoring result of detecting State of Electricity Consumers using High Voltage for Spreading fault and Automatic Meter Reading}
본 발명은 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템, 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 상태 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MOF(Metering Outfit) 데이터를 이용한 고압수용가의 파급 장애 모니터링 및 원격검침을 수행하기 위한 시스템, 상태 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전력을 생산하는 발전소는 발전과정에서의 공해와 오염으로 인하여 전력의 주된 수요처인 가정, 공장, 사무실 등과는 공간적으로 멀리 떨어져 있게 된다. 따라서, 발전소 또는 변전소로부터 가정, 공장, 사무실 등으로 전력을 공급하는 배전선로가 필요하다.
도 1은 배전선로에 설치된 차단기, 리클로저, 및 개폐기의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 변전소(101)로부터 수용가(109)로 전력을 공급하기 위한 배전선로에는 차단기(103), 리클로저(105), 및 개폐기(107)가 설치될 수 있다. 또한, 차단기(103), 리클로저(105), 및 개폐기(107)의 동작을 제어하는 각각의 컨트롤러가 존재할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 개폐기는 리클로저와 리클로저, 차단기와 리클로저 사이에 설치될 수 있다.
차단기(103) 및 리클로저(105)는 배전선로에 고장이 발생하면, 개방 동작을 수행함으로써, 고장전류가 지속적으로 흐르지 못하도록 부하를 차단하는 역할을 수행한다. 또한, 개폐기(107)는 개방 동작을 수행함으로써, 부하 개폐나 고장 발생 이후에 고장구간을 분리하고, 부하를 다른 전원으로 융통시킬 수 있다.
따라서, 변전소(101)에서 수용가(109) 사이에 위치한 차단기(103), 리클로저(105), 및 개폐기(107)는 개방 및 폐로 동작을 수행함으로써, 수용가(109)에 전력을 정상적으로 공급하게 된다.
이러한 전력 공급 구조에 있어서, 기존의 정전사고는 선로 관리 및 노후 설비에 의한 배전선로 고장이 주요 원인이었으나, 배전자동화 시스템 도입 및 설비 품질 확보로 선로 고장이 감소하는 반면에, 수용가 설비 이상에 따른 파급 고장 증가가 원인이 되고 있다. 따라서, 정전사고의 원인을 검출하고, 이를 해소하기 위해서 고장 수용가에 대한 파악이 필요하다. 또한, 고장 수용가를 실시간으로 파악하여 파급 고장 현상을 최소화할 뿐만 아니라, 고장 수용가를 파악하기 위한 인적 및 시간적 비용을 절감할 수 있는 수용가 상태 검출 장치가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 MOF(Metering Outfit) 데이터를 이용하여 수용가의 고장 정보를 검출하고, 검출한 정보를 연계된 배전자동화 시스템에 제공함으로써, 고장 수용가를 신속하게 처리할 수 있도록 지원하는 고압수용가 모니터링 시스템, 고압수용가 상태 검출 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 검출한 고장 및 전력 품질 정보를 통신망을 통하여 연계된 배전자동화 시스템에 제공함으로써, 고장 수용가를 파악하기 위해 소요하는 현장 업무를 최소화할 수 있는 고압수용가 모니터링 시스템, 고압수용가 상태 검출 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력량계로부터 고압수용가의 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 수신하고, 수신된 검침 데이터를 통신망을 통하여 연계된 고압원격검침 시스템에 제공함으로써, 수용가의 전력 사용량을 용이하게 파악하도록 지원할 수 있는 고압수용가 모니터링 시스템, 고압수용가 상태 검출 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 고압수용가 상태 검출 방법은 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류 및 전압을 입력받고, 상기 입력된 전류 및 전압을 이용하여 고장 정보를 검출하는 단계와, 상기 입력된 전류 및 전압을 이용하여 전력 품질 정보를 검출하는 단계와, 상기 고장 정보 및 상기 전력 품질 정보 중 적 어도 어느 하나를 배전자동화 시스템으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치는 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류 및 전압을 입력받고, 상기 입력된 전류 및 전압에 대한 전력의 특성을 나타내는 전력 품질 정보 및 고장 정보 중 적어도 어느 하나를 검출하는 신호처리부와, 상기 검출된 정보를 배전자동화 시스템으로 전송하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 모니터링 시스템은 고압수용가의 고장 및 전력 품질 정보를 검출하고, 상기 검출한 고장 및 전력 품질 정보를 전송하는 고압수용가 상태 검출 장치와, 상기 전송된 고장 및 전력 품질 정보를 통신망을 통하여 수신하는 배전자동화 시스템을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치 및 방법은 MOF(Metering Outfit) 데이터를 이용하여 수용가의 고장 정보를 검출하고, 검출한 정보를 연계된 시스템에 제공함으로써, 고장 수용가를 신속하게 처리할 수 있도록 지원한다. 또한, 검출한 고장 및 전력 품질 정보를 통신망을 통하여 연계된 시스템에 제공함으로써, 고장 수용가를 파악하기 위해 소요하는 현장 업무를 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 전력량계로부터 수용가의 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 수신하고, 수신된 검침 데이터를 통신망을 통하여 연계된 시스템에 제공함에 따라, 수용가의 전력 사용량을 용이하게 파악하도록 지원한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 모니터링 시스템은 고압수용가 상태 검출 장치(201), 게이트 웨이(205), 관리용 서버(207), 및 배전자동화 시스템(TDAS)(209)을 포함한다. 또한, 모니터링 시스템은 고압원격검침 시스템(ARM: Automatic Meter Reading)(211)을 더 포함할 수 있다.
고압수용가 상태 검출 장치(201)는 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류와 전압을 실시간 계측하여, 고압수용가의 현장 데이터를 검출하고, 검출된 현장 데이터를 전송한다.
현장 데이터는 고장 정보, 전력 품질 정보, 및 검침 데이터 등을 포함할 수 있다. 고장 정보는 단선, 결상, 과전압/저전압 발생, 고장 방향, 과전류 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하며 고장원인 및 정전상태 등의 고장으로 인한 고압수용가의 상태 정보를 더 포함할 수 있다. 그리고, 전력 품질 정보는 무효/유효/피상 전력, 역률, 고조파 함유율 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 검침 데이터는 고압수용가에 대한 전력 사용량을 나타내는 데이터일 수 있으며, 전력량계로부터 제공받을 수 있다.
고압수용가 상태 검출 장치(201)는 현장 데이터의 전송시 다음 수신지의 목적지 IP, 최종 수신지의 목적 IP, 또는 최종 수신지에 대한 구별인자를 더 포함 하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 수신지에 해당하는 게이트 웨이(205)의 목적 IP, 최종 수신지에 해당하는 배전자동화 시스템의 목적 IP와 고압원격검침 시스템의 목적 IP가 더 포함된 현장 데이터를 전송할 수 있다. 현장 데이터는 최종 수신지의 목적 IP 대신에 배전자동화 시스템과 고압원격검침 시스템을 구별하는 구별인자를 더 포함할 수 있다.
고압수용가 상태 검출 장치(201)는 다양한 통신망(203)을 이용하여 상위 시스템인 게이트 웨이(Gateway)(205)로 현장 데이터를 전송한다.
이때, 현장 데이터를 전송하기 위한 통신망은, 예를 들어 CDMA 통신망 또는 TRS망을 이용할 수 있고, 데이터 전송 방식은 Event Driven 또는 Polling 방식을 이용할 수 있다.
게이트 웨이(205)는 단일 목적 IP가 부여되고, 통신망을 통해 고압수용가 상태 검출 장치(201)와 연계된다. 게이트 웨이(205)는 고압수용가 상태 검출 장치(201)로부터 현장 데이터를 수신하고, 미리 설정된 통신 프로토콜을 해석하여 수신된 현장 데이터가 배전자동화 시스템 데이터인지 고압원격검침 시스템 데이터인지를 구분한다. 이때, 게이트 웨이(205)는 현장 데이터에 포함된 목적 IP 또는 구별인자를 이용하여 데이터를 구분할 수 있다. 게이트 웨이(205)는 구분한 현장 데이터를 해당 시스템으로 각각 전송한다. 가령, 게이트 웨이(205)는 수신한 현장 데이터 중 배전자동화 시스템 데이터에 해당하는 고장, 및 전력 품질 정보를 배전자동화 시스템(209)으로 전송한다. 또한, 게이트 웨이(205)는 수신한 현장 데이터 중 고압원격검침 시스템 데이터에 해당하는 검침 데이터를 고압원격검침 시스템(211) 으로 전송한다.
여기서, 게이트 웨이(205)는 현장 데이터를 구분하여 각 시스템으로 전달할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 현장 데이터 중 검침 데이터만을 고압원격검침 시스템으로 전송하되, 모든 현장 데이터를 배전자동화 시스템으로 전송할 수 있다. 이는, 고장, 및 전력 품질 정보 뿐만 아니라, 검침 데이터를 배전자동화 시스템으로 전송함으로써, 검침 데이터에 기준한 배전선로 운용이 가능하도록 지원할 수 있다.
관리용 서버(207)는 수용가별 특정 이름 및 위치 등을 관리한다. 또한, 관리용 서버(207)는 게이트 웨이(205)로부터 수용가의 현장 데이터 중 고장 및 전력 품질 정보를 수신하고, 이를 분석하여 DB화함으로써 수용가별 상태 정보를 관리한다.
배전자동화 시스템(209)은 관리용 서버(207)로부터 수용가별 상태 정보를 수신하고, 배전 IT센터(미 도시)와 연계하여 수용가의 고장 정보 및 전력 품질 정보를 전달할 수 있다. 즉, 배전자동화 시스템(209)은 배전 IT센터로 수용가의 고장 정보를 전달하여, 상황판에 알람을 표시하거나 경보를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 배전 IT센터에서 수용가의 고장 및 전력 품질 정보를 실시간으로 인지하여 현장 작업자에게 전달할 수 있다. 그러면, 현장 작업자는 고장이 발생한 수용가의 고장 원인을 신속하게 파악하고 이를 처리함으로써, 수용가의 고장으로 인한 배전 설로의 2차 파급 현상을 예방할 수 있다. 결과적으로, 배전자동화 시스템(209)은 수용가의 고장 및 전력 품질 정보를 배전 센터와 연계하여 제공함으로써, 고장 원인 파악에 대한 시간적, 인적 소요를 최소화할 수 있으며, 전력 공급의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
배전자동화 시스템(209)에서 지원하는 상황판 알람의 예는 도 3과 같이 표시될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상황판은 각 수용가의 이름, 위치, 및 수용가의 상태를 표시하고, 특정 수용가에서 고장이 발생한 경우에는 해당 수용가의 고장 상태를 알림 표시부에 나타낼 수 있다.
예를 들어, 대양 공업사 수용가(301)에서 고장이 발생한 경우, 상황판은 해당 수용가의 상태를 나타내는 알림 표시부에 적색 알람(303)을 표시하거나 경보를 발생시킴으로써, 배전 센터에서 대양 공업사 수용가(301)의 고장 상황을 용이하게 알 수 있도록 한다. 이러한 특정 수용가 고장 정보는 현장 작업자에게 전달됨에 따라, 고장 복구를 위한 시간 및 인적 비용을 절감할 수 있다.
고압원격검침 시스템(211)은 게이트 웨이(205)로부터 수용가의 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 수신하고, 수신된 검침 데이터를 이용하여 요금 업무를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다. 따라서, 고압원격검침 시스템(211)은 검침 데이터를 취득하기 위한 현장 업무에 대한 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 고압원격검침 시스템(211)은 수용가의 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 인터넷을 통하여 수용가의 고객에게 제공함으로써, 고객으로 하여금 해당 수용가에 대한 전력 사용량을 용이하게 파악하도록 지원할 수 있다.
또한, 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템, 수용가 상태 검출 장치는 배전자동화 시스템(209)과 고압원격검침 시스템(211)에 개별 목적 IP가 부여된 경우, 수용가에서 검출한 현장 데이터를 구별하여 해당 시스템으로 직접 전송할 수 있다. 즉, 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 배전자동화 시스템의 목적 IP를 이용하여 통신망(203)을 통해 배전자동화 시스템(209)으로 고장 및 전력 품질 정보 등을 전송할 수 있다. 또한, 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 고압원격검침 시스템의 목적 IP를 이용하여 통신망(203)을 통해 고압원격검침 시스템(211)으로 검침 데이터 등을 전송할 수 있다. 이때, 수용가 상태 검출 장치는 현장 데이터 중 배전자동화 시스템 데이터와 고압원격검침 시스템 데이터를 구별할 수 있는 데이터 판단부를 더 포함할 수 있다.
따라서, 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 검출한 수용가의 현장 데이터를 상위 시스템으로 전달하는 방식에 있어서, 중계적 전달 방식과 다이렉트 전달 방식을 지원할 수 있으며, 이는 설정에 의해 선택적으로 이용될 수 있다.
여기서, 중계적 전달 방식은 고압수용가 상태 검출 장치(201)가 게이트 웨이(205)를 통해 배전자동화 시스템(209)과 고압원격검침 시스템(211)으로 현장 데이터를 전달하는 방식을 의미한다. 또한, 다이렉트 전달 방식은 고압수용가 상태 검출 장치(201)가 게이트 웨이(205)를 통하지 않고, 배전자동화 시스템(209)과 고압원격검침 시스템(211)으로 각각 현장 데이터를 구별하여 직접 전달하는 방식을 의미한다.
고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템의 고압수용가 상태 검출 장치(201), 게이트 웨이(205), 배전자동화 시스템(209), 및 고압원격검침 시스템(211)은 소정의 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈은 유선 전화 또는 광통신망 접속을 위한 소정의 유선 통신 인터페이스를 포함할 수 있고, TRS(Trunked Radio System), CDMA, Air Media 등의 무선 통신을 위한 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 모듈은 시리얼, 범용 직렬 버스(USB), 적외선(IR) 통신부, 블루투스 통신부, 또는 이동통신 인터페이스부 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 이동통신 인터페이스부는 공중 교환 전화망(PSTN) 접속은 물론, 코드분할다중화접속방식(CDMA), WCDMA, ALL IP, GSM, GPRS 접속 방식, 및 현존하는 모든 이동통신 관련 접속 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있고, H.323, MGCP(Message Gateway Control Protocol), SIP(Session Initiation Protocol), 또는 Megaco 등의 VoIP 호 연결을 위한 호 제어 프로토콜 중 하나 이상의 프로토콜을 지원하도록 구현될 수 있다.
통신망(203)은 전력선 통신망과 같은 유선 통신망 및 무선 통신망을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 유선 통신망으로는 전화선 및 광통신망이 사용될 수 있고, 무선 통신망으로는 TRS(Trunked Radio System), CDMA, Air Media가 사용될 수 있다. 또한, 멀티캐스팅(Multicasting)이 가능한 통신 프로토콜이 사용될 수 있다. 상기 통신 프로토콜로는 국제 표준 프로토콜이 사용될 수도 있고, 각 배전 자동화 전용 프로토콜이 사용될 수도 있다.
상기 국제 표준 프로토콜로는 IEC 61850(Communication Network and System in Substation)라는 변전소 및 배전 관련 시스템에 적용되는 통신 네트워크 프로토콜이 사용될 수 있다.
또한, 배전 자동화 전용 프로토콜로는 DNP(Distribution Network Protocol) 3.0이 사용될 수 있다. DNP 3.0 프로토콜은 전력회사, 오일, 가스, 수자원 등의 분야에서 사용되는 중앙 집중형 원격감시장치인 SCADA시스템에서 RTU-중앙제어장치간 호완성 보장을 위하여 개발된 표준화된 통신 프로토콜이다. 특히, 이 프로토콜은 특성상 안정성이 뛰어나고, 저급의 통신환경에서도 우수한 성능을 나타내고 있어서 기존의 방식에 비해 SCADA환경에 잘 적용될 수 있으며, Open Standard 지향하기 때문에 특정 회사에 소속된 고유의 프로토콜이 아닌 공개된 프로토콜로서 모든 권한은 사용자 그룹이 소유할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상태 검출 장치는 MOF를 통한 실시간 전압 및 전류 측정 기능, 상세 고장 정보 및 정전정보 검출 기능, 수용가 측 전력 품질 분석 기능, DNP등의 표준 프로토콜 지원 기능 및 원격검침을 위한 전자식 전력량계 데이터 수집 기능을 수행하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 고압수용가 상태 검출을 위한 주변 장치는 MOF(401), 입력부(403), 및 전력량계(405)를 포함한다. 그리고, 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 수용가의 상태를 모니터링하는 현장 장치로써, 전력량계 연계부(407), 신호 처리부(409), 및 통신부(411)를 포함한다. 고압수용가 상태 검출 장치(201)는 이에 한정되지 않고, 주변 장치 즉, 입력부 또는 전력량계를 더 포함할 수도 있다.
입력부(403)는 연결 단자대로써, MOF(Metering Outfit)(401)의 전류 및 전압을 입력받는다. MOF는 PT(Potential Transformer)와 CT(Current Transformer)가 조합된 것으로, 수신한 고전압과 대전류를 저전압과 소전류로 낮추어 출력하는 변성기이다. 여기서, CT는 무정전 시공이 가능한 Split Type의 관통형 CT일 수 있다.
전력량계(405)는 입력부(403)를 통해 입력받은 전류 및 전압에 대한 전력량을 검침한다. 전력량계(405)는 검침 데이터를 전력량계 연계부(407)로 전송한다. 이때, 검침 데이터는 고압수용가의 전력 사용량을 나타내는 데이터일 수 있다.
전력량계 연계부(407)는 검침 데이터를 수신한다. 이때, 검침 데이터는 일정시간 동안 전력 사용량이 누적된 데이터일 수 있다.
전력량계(405) 및 전력량계 연계부(407)는 각각 유선 또는 무선 통신을 위한 통신 모듈이 장착되고, 통신 모듈을 통하여 검침 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 전력량계 연계부(407)는 RS232, RS458 등의 통신 케이블을 통하여 전력량계(405)로부터 검침데이터를 수신할 수 있다.
신호처리부(409)는 입력부(403)를 통해 입력받은 전류 및 전압을 계산하거나, 전류 및 전압을 이용하여, 고장 및 전력 품질 정보를 검출한다.
구체적으로, 신호처리부(409)는 입력받은 전류 및 전압에 대하여, A/D Converting, Filtering, RMS Value 계산 등의 신호처리 과정을 수행하고, 신호처리된 전류 및 전압에 대해 고장 검출 로직을 수행한다. 즉, 신호처리부(409)는 전류값이 미리 설정된 전류값 이상의 과전류로 측정되면, 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 신호처리부(409)는 고장 발생 전후의 전류 및 전압 위상관계에 따라 고장 방향을 측정하거나, 전압 정보에 근거하여 단선 및 결상 정보를 검출함으로써 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 고장이 발생한 것으로 판단되면 고 장 정보를 생성한다. 이때, 단선 및 결상 정보는 한선 또는 상이 끊어져서 부하측에 전압신호가 상실되는 것을 의미하는 것으로, 이러한 정보는 한전의 COS(Cut Off Switch)나 수용가 설비인 COS 및 FUSE 등이 동작되어 한상 이상의 전압 신호가 상실된 상태를 나타낸다. 따라서, 신호처리부(409)는 단선 및 결상 정보를 이용하여, MOF 이전구간에서의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 신호처리부(409)는 전류 및 전압을 이용하여 무효/유효/피상 전력, 역률, 고조파 함유율 등을 측정함으로써, 전력 품질 정보를 검출할 수 있다.
통신부(411)은 전력량계 연계부(407) 및 신호처리부(409)로부터 수신한 전력량, 고장, 및 전력 품질 등의 정보를 통신망을 통하여 연계된 상위 시스템 즉, 배전자동화 시스템 및 고압원격검침 시스템으로 전달한다.
본 발명에 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치는 검침 데이터, 고장, 및 전력 품질을 배전자동화 시스템 또는 고압원격검침 시스템으로 전달함으로써, 배전 센터에서 수용가의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 지원하며, 전력 사용량에 대한 현장 업무를 수행하지 않고도 수용가별 전력 사용량을 수집할 수 있도록 제공한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 파급장애 모니터링을 위한 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 고압수용가 상태 검출 장치는 전류 및 전압을 입력받는다(S501).
고압수용가 상태 검출 장치는 수용가의 상태를 검출하는 장치로써, 입력부 를 통하여 MOF(Metering Outfit)(400)의 전류 및 전압을 입력받는다.
이어서, 고압수용가 상태 검출 장치는 전류 및 전압의 신호처리 과정을 수행한다(S503).
고압수용가 상태 검출 장치는 입력받은 전류 및 전압에 대하여, A/D Converting, Filtering, RMS Value 계산 등의 신호처리 과정을 수행한다.
이어서, 고압수용가 상태 검출 장치는 전력 품질 정보를 검출한다(S505).
고압수용가 상태 검출 장치는 전류 및 전압을 이용하여 무효/유효/피상 전력, 역률, 고조파 함유율 등을 측정함으로써, 전력 품질 정보를 검출할 수 있다. 이때, 역률은 피상 전력에서 유효 전력의 포함 비율을 나타낸다.
이어서, 고장수용가 상태 검출 장치는 전류 및 전압을 이용하여 고장 발생 여부를 판단한다(S507).
구체적으로, 고압수용가는 신호처리된 전류값이 미리 설정된 전류값 이상의 과전류로 측정되면, 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 고압수용가는 고장 발생 전후의 전류 및 전압 위상관계에 따라 고장 방향을 측정하거나, 전압 정보에 근거하여 단선 및 결상 정보를 검출함으로써 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그런 다음, 고장수용가 상태 검출 장치는 고장이 발생한 것으로 판단되면, 고장 정보를 생성한다(S509).
이어서, 고압수용가 상태 검출 장치는 검출된 정보를 배전 자동화 시스템으로 전송한다(S511).
즉, 고압수용가 상태 검출 장치는 고장 정보 또는 전력 품질 정보를 배전 자동화 시스템으로 전송한다.
또한, 고압수용가 상태 검출 장치는 고압수용가의 전력 사용량을 나타내는 검출 데이터를 수신하고, 수신한 검출 데이터를 배전 자동화 시스템 또는 고압원격검침 시스템으로 전송할 수 있다. 이때, 고압수용가 상태 검출 장치는 외부에 위치한 전력량계로부터 검출 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 방법은 데이터를 구별하여 배전자동화 시스템과 고압원격검침 시스템으로 직접 전달하는 다이렉트 전달 방식에 기반하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 게이트 웨이를 통하여 데이터를 배전자동화 시스템과 고압원격검침 시스템으로 전달하는 중계적 전달 방식을 이용할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 방법은 고장 및 전력 품질을 배전자동화 시스템으로 전송함으로써, 배전자동화 시스템에서 배선선로 고장 이외의 수용가의 고장에 대해서도 신속하게 인지할 수 있도록 지원한다. 따라서, 고장 정보에 기반하여 운영되는 배전자동화 시스템은 수용가의 고장이 배선선로로 파급되는 현상을 예방할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 배전선로에 설치된 차단기, 리클로저, 및 개폐기의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가의 파급장애 검출과 원격검침을 위한 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치와 연계된 배전자동화 시스템에서 지원하는 상황판 알람의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압수용가 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.

Claims (15)

  1. 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류 및 전압을 입력받고, 상기 입력된 전류 및 전압을 이용하여 고장 정보를 검출하는 단계;
    상기 입력된 전류 및 전압을 이용하여 전력 품질 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 고장 정보 및 상기 전력 품질 정보 중 적어도 어느 하나를 배전자동화 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 고압수용가 상태 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고장 정보를 검출하는 단계는
    상기 전류값이 미리 설정된 전류값 이상의 과전류인지 판단하는 단계;
    상기 전류 및 전압의 위상 관계를 이용하여 고장방향을 검출하는 단계; 및
    상기 전압에 근거하여 단선 및 결상 정보를 검출하는 단계
    를 포함하는 고압수용가 상태 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 품질 정보를 검출하는 단계는
    상기 전류 및 전압을 이용하여 무효/유효/피상 전력을 구하는 단계;
    상기 유효 전력 및 피상 전력을 이용하여 역률을 구하는 단계; 및
    상기 전력의 고조파 함유율을 측정하는 단계
    를 포함하는 고압수용가 상태 검출 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전류 및 전압에 대한 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 전력량계로부터 수신하는 단계; 및
    상기 검침 데이터를 고압원격검침 시스템으로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 고압수용가 상태 검출 방법.
  5. 계기용 변류-변압기(MOF:Metering Outfit)의 전류 및 전압을 입력받고, 상기 입력된 전류 및 전압에 대한 전력의 특성을 나타내는 전력 품질 정보 및 고장 정보 중 적어도 어느 하나를 검출하는 신호처리부; 및
    상기 검출된 정보를 배전자동화 시스템으로 전송하는 통신부를 포함하는 고압수용가 상태 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전력 품질 정보는 무효/유효/피상 전력, 역률, 및 고조파 함유율 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압수용가 상태 검출 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    전력량계로부터 고압수용가에 대한 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 수신하는 전력량계 연계부
    를 더 포함하는 고압수용가 상태 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 검침 데이터를 고압원격검침 시스템으로 전송하는 고압수용가 상태 검출 장치.
  9. 고압수용가의 고장 및 전력 품질 정보를 검출하고, 상기 검출한 고장 및 전력 품질 정보를 전송하는 고압수용가 상태 검출 장치; 및
    상기 전송된 고장 및 전력 품질 정보를 통신망을 통하여 수신하는 배전자동화 시스템을 포함하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고압수용가 상태 검출 장치는 전력량계로부터 고압수용가에 대한 전력 사용량을 나타내는 검침 데이터를 수신하고, 상기 수신한 검침 데이터를 고압원격검침 시스템으로 전송하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고압수용가별 이름, 위치, 고장, 및 전력 품질 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용가별 상태 정보를 데이터 베이스로 관리하고, 상기 수용가별 상태 정보를 상기 배전자동화 시스템으로 전달하는 관리용 서버
    를 더 포함하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 고장, 전력 품질 정보, 및 검침 데이터를 수신하여, 상기 고장 및 전력 품질 정보를 상기 배전자동화 시스템으로 전달하고, 상기 검침 데이터를 상기 고압원격검침 시스템으로 전달하는 게이트 웨이
    를 더 포함하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 배전자동화 시스템에 제1 목적 IP가 부여되고, 상기 고압원격검침 시스템에 제2 목적 IP가 부여된 경우,
    상기 고압수용가 상태 검출 장치는 상기 제1 목적 IP를 이용하여 상기 고장, 및 전력 품질 정보를 상기 배전자동화 시스템으로 전송하고,
    상기 제2 목적 IP를 이용하여 상기 검침 데이터를 상기 고압원격검침 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 게이트 웨이에 단일 목적 IP가 부여된 경우,
    상기 고압수용가 상태 검출 장치는 상기 단일 목적 IP를 이용하여 상기 고장, 전력 품질 정보, 및 검침 데이터 중 적어도 어느 하나를 상기 게이트 웨이에 전송하는 것을 특징으로 하는 고압수용가 모니터링 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 배전자동화 시스템은 상기 고장 정보를 이용하여, 상기 고압수용가별 상태를 나타내는 상황판 알람을 지원하는 것을 특징으로 하는 고압수용가 모니터링 시스템.
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