KR20100101980A - 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법 - Google Patents

디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샘플링 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법에 관한 것으로서 아날로그 검출신호 입력부로부터 이전시간(t-2, t-1) 및 현재 시간(t0)의 디지털 데이터를 DSP(Digital Signal Processor)가 입력하고, 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 임펄스 신호인지의 여부를 판단하며, 판단 결과 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 값을 임펄스 신호일 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터의 값으로 치환한다.
보호계전기, 전력용 차단기, 샘플링/홀딩, 디지털 데이터, 유효성, 임펄스신호

Description

디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법{Apparatus and method for detecting data validity}
본 발명은 디지털 데이터의 유효성을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전력 계통의 고장 여부를 검출하고, 고장의 발생이 검출될 경우에 트립신호를 발생하여 전력용 차단기가 전력을 차단시키게 하는 보호 계전기에 있어서, 외부의 CT(Current Transformer) 및 PT(Potential Transformer)로부터 입력되는 아날로그 검출신호에 간헐적으로 혼합되어 있는 임펄스 신호를 판별하여 제거하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
전력계통에는 다양한 전력설비가 서로 복잡하게 연계되어 있으므로 전력 계통의 어느 지점에서 고장이 발생할 경우에 그 고장구간을 계통으로부터 신속하게 분리하고, 전기적 고장이 발생하지 않은 건전한 계통으로는 지속적으로 전력을 공급할 수 있도록 해야 된다.
이를 위하여 전기적 고장이 발생한 선로를 정확하게 검출하고, 전기적 고장 이 발생한 선로를 신속하게 차단하는 것이 필수적이다.
상기 전력 계통에서 전기적 고장이 발생한 구간을 정확하게 검출하기 위하여 보호 계전기를 사용하고 있고, 보호 계전기가 고장 구간을 검출할 경우에 보호 계전기의 출력신호에 따라 전력용 차단기가 동작하여 고장구간을 신속하게 차단하고 있다.
상기 보호 계전기는, 전력선로를 통해 부하로 공급되는 전류 및 전압을 검출하는 CT 및 PT의 아날로그 검출신호를 입력하고, 입력한 아날로그 검출신호를 필터링한 후 디지털 데이터로 변환한다. 그리고 상기 보호 계전기 내에 구비되어 있는 DSP(Digital Signal Processor)는 상기 변환한 디지털 데이터를 처리하여 전력 계통에 고장이 발생하였는 지의 여부를 판단하며, 고장의 발생이 판단될 경우에 트립신호를 발생하여 전력용 차단기가 전력공급을 차단시키도록 하고 있다.
이러한 보호계전기에 있어서, 상기 CT 및 PT로부터 입력되는 아날로그 검출신호에는 잡음 등으로 인하여 간헐적으로 임펄스신호가 혼합되어 입력되는 경우가 있다. 상기 아날로그 검출신호에 혼합되어 있는 임펄스 신호를 보호 계전기의 DSP가 그대로 입력하여 처리하게 되면, 그 임펄스 신호에 의해 DSP가 오동작을 하게 되는 경우가 많이 발생하게 된다.
그러므로 아날로그 검출신호에 임펄스 신호가 혼합되어 있을 경우에 그 임펄스 신호를 검출하여 제거해야 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보호 계전기에 있어서, CT 및 PT가 검출하는 아날로그 검출신호에 임펄스 신호가 혼합되어 있어도 전력 공급의 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 CT 및 PT가 검출하는 아날로그 검출신호에 임펄스 신호가 혼합되어 있을 경우에 그 임펄스 신호를 검출하여 제거함으로써 보호 계전기가 전력 공급의 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법에 따르면, 현재 시간(t0)의 디지털 데이터를 입력하고, 입력한 현재 시간(t0)의 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력된 디지털 데이터의 유효성 여부를 판단한다.
상기 유효성 여부의 판단은 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터의 크기와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기를 비교하여 미리 설정된 값 이상의 차이가 있는 지의 여부를 판단하고, 미리 설정된 값의 차이가 있을 경우에 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터 값과 기울기를 계산하고, 또한 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터들의 값의 차이의 기울기를 계산한 후 두 기울기의 부호를 판단한다.
상기 판단 결과 두 기울기의 부호가 서로 동일할 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 유효한 디지털 데이터인 것으로 판다하고, 그 유효한 디지털 데이터인 이전 시간(t-1)의 디지털 데이터를 이용하여 RMS(Root Mean Square)를 계산한다.
상기 판단 결과 두 기울기의 부호가 서로 동일할 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 유효한 디지털 데이터로 판단하고, 그 디지털 데이터를 이용하여 RMS의 값을 계산한다.
그리고 상기 판단 결과 두 기울기의 부호가 서로 상이할 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 유효하지 않은 디지털 데이터로 판단하고, 이전 시간(t-1)에 입력된 디지털 데이터를 그 이전 시간(t-2)에 입력된 디지털 데이터로 치환하고 RMS의 값을 계산한다.
그러므로 본 발명의 디지털 데이터의 유효성 검사장치는, CT(Current Transformer) 및 PT(Potential Transformer)가 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하고, 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 검출신호 입력부와, 상기 아 날로그 검출신호 입력부가 변환한 디지털 데이터로 부하의 전력공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하고, 고장의 발생이 판단될 경우에 트립신호를 발생하는 DSP(Digital Signal Processor)를 포함하고, 상기 DSP는 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 임펄스 신호인지의 여부를 판단하고, 임펄스 신호일 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터의 값으로 치환한 후 부하의 전력공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하게 구성됨을 특징으로 한다.
상기 아날로그 검출신호 입력부는 상기 CT 및 상기 PT 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하는 샘플링/홀딩부와, 상기 샘플링/홀딩부가 홀딩한 아날로그 검출신호를 디지털 데이터로 변환하여 상기 DSP로 출력하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 아날로그 검출신호 입력부는 상기 CT 및 상기 PT가 검출하는 아날로그 검출신호를 필터링하여 상기 샘플링/홀딩부로 출력하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 CT 및 상기 PT는 복수 개이고, 상기 샘플링/홀딩부와 상기 아날로그/디지털 변환기의 사이에는, 상기 복수의 CT 및 상기 복수의 PT가 검출하여 상기 샘플링/홀딩부가 샘플링 및 홀딩한 복수의 아날로그 검출신호를 스위칭하여 상기 아날로그/디지털 변환기로 입력시키는 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 DSP는 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기 차이가 설정 값 이상인지의 여부를 판단하고, 상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기를 계산하고, 계산한 두 기울기의 부호를 판단하여, 크기 차이가 설정 값 이상이고, 두 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터다 임펄스 신호인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 디지털 데이터의 유효성 검사방법은 아날로그 검출신호 입력부가 CT(Current Transformer) 및 PT(Potential Transformer)가 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하고, 디지털 데이터로 변환한 현재 시간(t0)의 디지털 데이터를 DSP(Digital Signal Processor)가 입력하는 단계와, 상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 임펄스 신호인지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 값을 임펄스 신호일 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터의 값으로 치환하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 임펄스 신호인지의 여부를 판단하는 단계는 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기 차이가 설정 값 이상인지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이 터와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기를 계산하고, 계산한 두 기울기의 부호를 판단하는 단계와, 상기 크기 차이가 설정 값 이상이고, 상기 두 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터다 임펄스 신호인 것으로 판단하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 디지털 데이터의 유효성 검사장치 및 방법에 따르면, 보호 계전기가, CT 및 RP가 검출하여 아날로그 검출신호 입력부를 통해 입력되는 디지털 데이터에서 임펄스 신호 등과 같이 유효하지 않은 디지털 데이터가 포함되어 있을 경우에 그 유효하지 않은 디지털 데이터를 검출하여 제거하고, 유효한 디지털 데이터만으로 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단한다.
그러므로 보호 계전기는 디지털 데이터에서 임펄스 신호 등과 같이 유효하지 않은 디지털 데이터가 포함되어 있어도 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 정확하게 판단하고, 오동작 하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
도 1은 본 발명의 보호 계전기의 구성을 예로 들어 보인 블록도이다. 여기서, 부호 100은 아날로그 검출신호 입력부이다. 상기 아날로그 검출신호 입력부(100)는 외부의 CT 및 PT로부터 입력되는 아날로그 검출신호를 입력하고, 입력한 아날로그 검출신호를 디지털 데이터로 변환하여 출력한다.
부호 110은 DSP이다. 상기 DSP(110)는 상기 아날로그 검출신호 입력부(100)가 출력하는 디지털 데이터로 입력하여 부하의 전력공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하고, 고장의 발생이 판단될 경우에 트립신호를 발생하여 전력용 차단기(도면에 도시되지 않았음)가 전력을 차단시키게 한다.
상기 아날로그 검출신호 입력부(100)는, 외부의 CT 및 PT로부터 입력되는 복수의 아날로그 검출신호를 필터링하는 필터(101)와, 상기 필터(101)의 출력신호들을 미리 설정된 소정의 시간 간격으로 샘플링 및 홀딩하는 심플링/홀딩부(103)와, 상기 심플링/홀딩부(103)가 홀딩한 신호들 중에서 하나씩 순차적으로 선택하는 멀티플렉서(105)와, 상기 멀티플렉서(105)가 스위칭한 신호를 디지털 데이터로 변환하여 상기 DSP(110)로 입력시키는 아날로그/디지털 변환기(107)를 구비한다.
이러한 구성을 가지는 보호 계전기는 전력선로를 통해 부하로 공급되는 전류 및 전압을 CT 및 PT가 검출하고, 상기 CT 및 PT가 검출한 복수의 아날로그 검출신호는 아날로그 검출신호 입력부(100)로 입력된다.
상기 아날로그 검출신호 입력부(100)로 입력된 복수의 아날로그 검출신호는 필터(101)에서 필터링되고, 샘플링/홀딩부(103)에서 미리 설정된 소정의 시간 간격으로 샘플링되어 홀딩된다. 상기 샘플링/홀딩부(103)에서 샘플링 및 홀딩된 복수의 아날로그 검출신호는 멀티플렉서(105)에서 제어신호에 따라 스위칭되어 하나씩 순차적으로 선택되고, 그 선택된 아날로그 검출신호가 아날로그/디지털 변환기(107)에서 디지털 데이터로 변환된 후 DSP(110)로 입력된다.
그러면, 상기 DSP(110)는 상기 아날로그/디지털 변환기(107)로부터 입력되는 신호를 이용하여 부하의 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단한다.
예를 들면, 상기 DSP(110)는 상기 CT가 검출하여 상기 아날로그 검출신호 입력부(100)를 통해 입력되는 전류가 미리 설정된 기준전류보다 높을 경우에 부하의 전력 공급에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 또한 상기 PT가 검출하여 상기 아날로그 검출신호 입력부(100)를 통해 입력되는 전압이 미리 설정된 전압의 기준전압의 범위보다 낮거나 또는 미리 설정된 기준전압의 범위보다 높을 경우에 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생한 것으로 판단한다.
상기 고장의 발생이 판단될 경우에 상기 DSP(110)는 트립신호를 발생하고, 발생한 트립신호에 따라 전력용 차단기가 동작하여 부하의 전력 공급을 차단한다.
그리고 상기 고장의 발생이 판단되지 않을 경우에 상기 DSP(110)는 트립신호를 발생하지 않고, 전력용 차단기는 계속 부하에 전력을 공급하게 된다.
이러한 보호 계전기에 있어서, 상기 CT 및 PT가 검출하여 상기 아날로그 검출신호 입력부(100)를 통해 DSP(110)로 입력되는 신호에는 잡음 등으로 인하여 간헐적으로 임펄스신호가 혼합되어 입력되는 경우가 있다.
상기 임펄스 신호가 혼합되어 있는 신호를 DSP(110)가 입력하여 그대로 처리하고, 고장의 발생 여부를 판단하게 되면, 그 임펄스 신호에 의해 DSP(110)가 오동작을 하여 고장이 발생한 것으로 잘못 판단하고, 트립신호를 발생하여 전력용 차단기가 전력을 차단시키게 하는 오동작을 하게 된다.
예를 들면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 CT 또는 PT가 아날로그 검출신호를 검출하고, 검출한 아날로그 검출신호가 아날로그 검출신호 입력부(100)에서 필터링되고, 사각형으로 표시된 일정 주기마다 샘플링 및 홀딩된 후 디지털 데이터로 변환되어 DSP(110)로 입력될 경우에 DSP(110)는 입력된 신호를 DFT(Discrete Fourier Transform) 연산하여 예를 들면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 RMS(Root Mean Square) 값을 구하고, 그 RMS의 값으로 전력 공급의 고장 여부를 판단하게 된다.
이 때, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 주기(T2) 내에 CT 또는 PT가 검출한 아날로그 검출신호에 임펄스 신호(200)가 혼합되어 있을 경우에 주기(T2) 동안 아날로그 검출신호를 DFT 연산하여 구한 RMS의 값이 임펄스 신호가 혼합되어 있지 않은 주기(T1, T3) 동안 아날로그 검출신호를 DFT 연산하여 구한 RMS의 값보다 소정의 전압(△V) 만큼 높게 된다.
그러면, 상기 RMS의 값으로 고장 여부를 판단하는 DSP(110)는 주기(T2) 내에서의 임펄스 신호(200)에 의한 높은 RMS의 값으로 전력 공급에 고장이 발생한 것으로 잘못 판단하고, 트립신호를 발생하여 전력용 차단기가 전력을 차단하게 하는 오동작을 하게 된다.
그러므로 아날로그 검출신호에 임펄스 신호가 혼합되어 있을 경우에 그 임펄스 신호를 검출하여 제거해야 된다.
도 3은 본 발명의 검사장치 및 방법의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 3을 참조하면, DSP(110)는 아날로그 검출신호 입력부(100)가 출력하는 디지털 데이터를 입력하고(S300), 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 바로 전의 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기를 비교한다(S302).
그리고 상기 비교 결과 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터의 크기와 바로 전의 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기가 2배 이상 차이가 발생하는지의 여부를 판단한다(S304).
상기 판단 결과 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터의 크기와 바로 전의 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기의 차이가 2배 이상일 경우에 상기 DSP(110)는 이전 시간(t-1, t-2)에 입력한 디지털 데이터들과 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 기울기의 변화를 계산하고(S306). 계산한 기울기의 부호가 서로 반대인지의 여부를 판단한다(S308).
즉, 이전 시간(t-1) 및 현재 시간(t0)에 각기 입력한 디지털 데이터를 이용 하여 시간(t-1∼t0) 사이의 디지털 데이터의 기울기를 계산함과 아울러 이전 시간(t-2, t-1)에 각기 입력한 디지털 데이터를 이용하여 시간(t-2∼t-1) 사이의 디지털 데이터의 기울기를 계산하고, 계산한 기울기의 부호가 서로 반대인지의 여부를 판단한다.
상기 판단 결과 계산한 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터는 임펄스 신호로서 상기 DSP(110)는 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 그 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터로 치환하여 처리한다(S310).
그리고 상기 단계(S304)의 판단 결과 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터의 크기가 바로 전의 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기보다 2배 이상 크지 않거나 또는 상기 단계(S308)의 판단 결과 두 기울기의 부호가 동일할 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터는 정상 디지털 데이터로서 상기 DSP(110)는 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 그대로 처리한다(S312).
이러한 본 발명을 도 4의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 아날로그 검출신호 입력부(100)로부터 DSP(110)로 이전 시간(t-2, t-1)에 디지털 데이터가 각기 입력되고, 현재 시간(t0)에 아날로그 검출신호 입력부(100)로부터 DSP(110)로 디지털 데이터가 입력되었을 경우(S300)에 상기 DSP(110)는 현재 시간(t0)에 입력된 디지털 데이터와 이전 시간(t-1)에 입력된 디지털 데이터의 크기를 비교하고(S302), 비교 결과 현재 시간(t0)에 입력된 디 지털 데이터의 크기와 이전 시간(t-1)에 입력된 디지털 데이터의 크기의 차이가 2배 이상인지의 여부를 판단한다(S304).
상기 판단 결과 현재 시간(t0)에 입력된 디지털 데이터의 크기와 이전 시간(t-1)에 입력된 디지털 데이터의 크기의 차이가 2배 이상일 경우에 상기 DSP(110)는 시간(t-1∼t0) 사이의 디지털 데이터의 기울기를 계산함과 아울러 시간(t-2∼t-1) 사이의 디지털 데이터의 기울기를 계산하고(S306), 계산한 기울기의 부호가 서로 반대인지의 여부를 판단한다(S308).
상기 판단 결과 계산한 시간(t-2∼t-1) 및 시간(t-2∼t-1) 사이의 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터는 임펄스 신호로서 상기 DSP(110)는 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 그 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터로 치환하여 처리한다(S310).
그리고 상기 단계(S304)의 판단 결과 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터의 크기와 바로 전의 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기의 차이가 2배 이상이 아니거나 또는 상기 단계(S308)의 판단 결과 두 기울기의 부호가 동일할 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터는 정상 디지털 데이터로서 상기 DSP(110)는 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 그대로 처리한다(S312).
이와 같이 처리한 디지털 데이터로 상기 DSP(110)는 DFT 연산하여 RMS의 값을 구하고, 그 구한 RMA의 값으로 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단한다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 부하로 전력을 공급하는 전력선로에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하는 보호 계전기에서 외부로부터 입력되는 아날로그 입력신호에 임펄스 신호 등과 같이 유효하지 않은 신호가 포함되어 있을 경우에 그 유효하지 않은 신호를 검출하여 제거함으로써 보호 계전기가 전력 계통의 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 보호 계전기의 구성을 예로 들어 보인 블록도,
도 2의 (a) 및 (b)는 아날로그 검출신호에 임펄스 신호가 혼합되어 있을 경우에 발생하는 보호 계전기의 오동작을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 검사장치 및 방법의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도, 및
도 4는 본 발명의 검사 장치 및 방법의 바람직한 실시 예의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (7)

  1. CT(Current Transformer) 및 PT(Potential Transformer)가 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하고, 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 검출신호 입력부; 및
    상기 아날로그 검출신호 입력부가 변환한 디지털 데이터로 부하의 전력공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하고, 고장의 발생이 판단될 경우에 트립신호를 발생하는 DSP(Digital Signal Processor);를 포함하고,
    상기 DSP는;
    현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 임펄스 신호인지의 여부를 판단하고, 임펄스 신호일 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터의 값으로 치환한 후 부하의 전력공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하게 구성된 디지털 데이터의 유효성 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아날로그 검출신호 입력부는;
    상기 CT 및 상기 PT 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하는 샘플링/홀딩부; 및
    상기 샘플링/홀딩부가 홀딩한 아날로그 검출신호를 디지털 데이터로 변환하여 상기 DSP로 출력하는 아날로그/디지털 변환기;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 아날로그 검출신호 입력부는;
    상기 CT 및 상기 PT가 검출하는 아날로그 검출신호를 필터링하여 상기 샘플링/홀딩부로 출력하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 CT 및 상기 PT는 복수 개이고,
    상기 샘플링/홀딩부와 상기 아날로그/디지털 변환기의 사이에는, 상기 복수의 CT 및 상기 복수의 PT가 검출하여 상기 샘플링/홀딩부가 샘플링 및 홀딩한 복수의 아날로그 검출신호를 스위칭하여 상기 아날로그/디지털 변환기로 입력시키는 멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 DSP는;
    현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기 차이가 설정 값 이상인지의 여부를 판단하고, 상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기를 계산하고, 계산한 두 기울기의 부호를 판단하여, 크기 차이가 설정 값 이상이고, 두 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터다 임펄스 신호인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 유효성 검사장치.
  6. 아날로그 검출신호 입력부가 CT(Current Transformer) 및 PT(Potential Transformer)가 검출하는 아날로그 검출신호를 샘플링 및 홀딩하고, 디지털 데이터로 변환한 현재 시간(t0)의 디지털 데이터를 DSP(Digital Signal Processor)가 입력하는 단계;
    상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이용하여 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터가 임펄스 신호인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 값을 임펄스 신호일 경우에 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터를 이전 시간(t-2)에 입력한 디지털 데이터의 값으로 치환하는 단계;를 포함하여 구성된 디지털 데이터의 유효성 검사방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 임펄스 신호인지의 여부를 판단하는 단계는;
    현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 크기 차이가 설정 값 이상인지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 현재 시간(t0)에 입력한 디지털 데이터와 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기와 이전 시간(t-2, t-1)에 입력한 디지털 데이터의 기울기를 계산하고, 계산한 두 기울기의 부호를 판단하는 단계; 및
    상기 크기 차이가 설정 값 이상이고, 상기 두 기울기의 부호가 서로 반대일 경우에 상기 이전 시간(t-1)에 입력한 디지털 데이터다 임펄스 신호인 것으로 판단하는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 데이터의 유효성 검사방법.
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