KR20100133737A - Apparatus and method for monitoring an input voltage of a digital protection relay - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An input voltage inspection device of a digital protective relay and a method thereof are provided to improve the monitoring and control function of a digital protective relay by using a digital input only when a voltage value is greater than a threshold value. CONSTITUTION: A voltage detecting part(115) detects the DC voltage of a digital input. A calculation part(130) executes a calculation by using the digital input only when the DC voltage of the detected digital input is greater than a threshold value. A digital output part(160b) outputs a control signal regarding the operation of the digital protective relay by receiving calculation result from the calculation part. The voltage detecting part includes a multiplexer(116) and an A/D converter(117) which converts CB Close DI and CD Open DI into a digital signal.

Description

디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING AN INPUT VOLTAGE OF A DIGITAL PROTECTION RELAY}Input voltage monitoring device and method of digital protection relay {APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING AN INPUT VOLTAGE OF A DIGITAL PROTECTION RELAY}

본 발명은 보호계전장치에 관한 것으로, 특히 디지털 보호계전기의 입력전압을 감시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a protective relay device, and more particularly to an apparatus and method for monitoring the input voltage of the digital protective relay.

전력 수용가에서 운용되는 각종 전기기기를 보호하고, 차단기와 개폐기 등과 같은 제어기기를 제어하기 위해서는 수배전반에서 일어나는 각종 고장을 감지하여 보호기능을 수행하는 보호계전장치가 필요하다. 전력 계통 보호 시스템의 기본적 구성요소인 보호계전기는 계통의 고장 시 고장구간을 설비의 손실없이 차단하고, 절체하여 전력 수급의 안정성을 도모하기 위한 장치이다. 상기 보호계전기는 20세기 후반 기조의 아날로그 형태에서 마이크로프로세서를 기반으로 하는 디지털 형태로 세대교체를 시작하였고, 현재에는 대부분의 계통 보호 및 감시 제어용으로 디지털 보호계전기가 사용되고 있다.In order to protect various electric devices operated in the power consumer, and to control controllers such as breakers and switchgear, a protection relay device that detects various failures occurring in the switchgear and performs a protection function is required. The protection relay, which is a basic component of the power system protection system, is a device to cut off the failure section without any loss of equipment in the event of a system breakdown and transfer it to ensure the stability of power supply. The protective relay has started generation replacement from the analog form of the late 20th century to the digital form based on the microprocessor, and now the digital protective relay is used for most system protection and supervisory control.

상기 디지털 보호 계전장치는 수배전반의 각종 전기량을 감지하고 정상운전시의 값과 비교하고, 미리 설정된 기준치를 벗어난 경우에 보호하고자 하는 해당 대상물을 전력원으로부터 분리시키기 위해 각종 차단기, 개폐기를 동작시키기 위한 제어기능을 수행하는 장치이다. 따라서 안정된 전력공급을 위해 대규모 전력을 사용하는 대부분의 공장, 빌딩, 공공건물 등에서는 상기 디지털 보호계전장치가 탑재된 수배전반이 설치된다. 특히 디지털 보호계전장치는 1A 이하의 저전류, 10V 이하의 저전압에서부터 수백A, 수백V 까지의 전 범위에서도 선로의 전압,전류를 왜곡 없이 검출하여 정확하게 동작하여야 한다. 이를 위해 상기 디지털 보호계전장치는 중앙처리장치(CPU) 및 각종 메모리(ROM, RAM) 등과 같은 디지털 소자들이 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 장착되어 구성된다.The digital protective relay device detects various electric quantities of the switchgear and compares them with the values during normal operation, and operates various circuit breakers and switchgear to separate the corresponding object to be protected from the power source when it is out of the preset reference value. It is a device to perform. Therefore, in most factories, buildings, and public buildings that use large-scale power for stable power supply, a switchgear equipped with the digital protective relay is installed. In particular, the digital protective relay must operate correctly by detecting the voltage and current of the line without distortion even in the low current of less than 1A, the low voltage of less than 10V to several hundred A, hundreds of V. To this end, the digital protective relay device is configured by mounting digital elements such as a central processing unit (CPU) and various memories (ROM, RAM) on a printed circuit board (PCB).

현재 변전소는 디지털 보호계전기를 전력계통 보호시스템에 적용하고 있고, 경제성을 기반으로 디지털 입력 및 디지털 출력을 통한 Logic Sequence를 구현하여 운용함으로써 신뢰성을 제공한다. 그러나 설비 전체를 감시하고 제어하는 운영 시스템은 기본 기능의 HMI(Human-Man Interface)만을 제공하고, 안정성을 이유로 더욱 구체적인 방식은 적용하지 않고 있다. 그러나 배전반 Logic의 구성 시 DC전원을 통한 디지털 입력을 이용하기 위해서는 보호계전기의 DC전원보다 높은 전압레벨이 요구된다.Currently, substations apply digital protection relays to power system protection systems and provide reliability by implementing and operating logic sequences through digital inputs and digital outputs based on economics. However, the operating system that monitors and controls the entire facility provides only a human-man interface (HMI) with basic functions and does not apply more specific methods for stability reasons. However, in order to use the digital input through DC power when configuring switchboard logic, higher voltage level than DC power of protection relay is required.

상기한 바와 같은 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.The prior art as described above has the following problems.

즉, 디지털 입력 DC전압이 DC 배터리반 정격의 90%보다 작으면서 계전기 유효 DC 전원(일반적으로 정격의 80%)보다는 큰 경우, 디지털 입력을 이용한 연락 차단 감시기능 등의 감시, 제어기능의 신뢰성이 저하된다. 예컨대, 보호계전기의 최저 전압 입력값은 DC 75 V이고, 디지털 입력의 최저 정격 전압 입력값이 DC 80 V인 경우, 디지털 입력 DC전압이 75 이상 80 V 미만인 경우, 디지털 입력을 이용한 보 호계전기의 동작에 오류가 발생하는 문제점이 있었다.That is, when the digital input DC voltage is less than 90% of the DC battery board rating and greater than the relay effective DC power supply (generally 80% of the rating), the reliability of the monitoring and control functions such as the contact blocking monitoring function using the digital input is high. Degrades. For example, when the lowest voltage input value of the protective relay is DC 75 V and the lowest rated voltage input value of the digital input is DC 80 V, when the digital input DC voltage is 75 or more and less than 80 V, the protection relay using the digital input There was a problem that an error occurred in the operation.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, DC 배터리반의 전압을 감시요소로 운용함으로써 DC 전원의 자기감시가 가능하고, 보호계전기의 감시, 제어기능의 신뢰성이 향상된 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and by operating the voltage of the DC battery panel as a monitoring element, the self-monitoring of the DC power supply is possible, and the input of the digital protection relay with improved reliability of the monitoring and control functions of the protection relay. To provide a voltage monitoring device and method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치는, 디지털 입력(Digital Input)의 DC전압을 검출하는 전압검출부와, 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압을 임계값과 비교하여 임계값 이상인 경우, 상기 디지털 입력을 이용하여 연산을 수행하는 연산부, 그리고 상기 연산부로부터 연산 결과를 입력받아 디지털 보호계전기의 동작에 대한 제어신호를 출력하는 디지털출력부를 포함하여 구성된다.An input voltage monitoring apparatus for a digital protection relay according to a feature of the present invention for achieving the above object includes a voltage detector for detecting a DC voltage of a digital input, and a DC voltage of the detected digital input. Comprising a threshold value compared with the threshold value, the operation unit for performing the operation using the digital input, and a digital output unit for receiving a calculation result from the operation unit and outputs a control signal for the operation of the digital protective relay. .

상기 전압검출부는, 차단기에 연결된 디지털 입력단으로부터 CB Close DI 및 CB Open DI의 전압을 검출하기 위한 채널을 할당하는 멀티플렉서(MUX)와, 상기 멀티플렉서에 의해 할당된 채널을 이용하여 CB Close DI 및 CB Open DI를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 입력의 DC전압을 검출하는 A/D컨버터를 포함하여 구성된다.The voltage detector includes a multiplexer (MUX) for allocating channels for detecting voltages of CB Close DI and CB Open DI from a digital input terminal connected to a circuit breaker, and CB Close DI and CB Open by using a channel allocated by the multiplexer. A / D converter converts DI into a digital signal and detects a DC voltage of the digital input.

상기 임계값은, 디지털 보호계전기가 디지털 입력을 이용하여 안정적인 동작을 수행하기 위한 최저 DC전압이다.The threshold is the lowest DC voltage for the digital protective relay to perform stable operation using the digital input.

상기 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치는 상기 연산부의 연산 결과 사 고 또는 위험이 감지된 경우, 경보를 발생하는 경보발생부를 더 포함하여 구성된다.The input voltage monitoring device of the digital protective relay further includes an alarm generating unit for generating an alarm when an accident or a risk is detected as the operation result of the calculating unit.

한편, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법은 (a) 디지털 입력(Digital Input)의 DC전압을 검출하는 단계와, (b) 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압을 임계값과 비교하여 임계값 이상인 경우, 상기 디지털 입력을 이용하여 연산을 수행하는 단계, 그리고 (c) 연산 결과를 입력받아 디지털 보호계전기의 동작에 대한 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 수행된다.On the other hand, the input voltage monitoring method of the digital protection relay according to a specific embodiment of the present invention comprises the steps of (a) detecting the DC voltage of the digital input (b), and (b) thresholding the detected DC voltage of the digital input; Comparing the value with a threshold value, the operation is performed using the digital input, and (c) receiving the operation result and outputting a control signal for the operation of the digital protective relay.

상기 (a) 단계는, 멀티플렉서(MUX)에 의해 할당된 채널을 이용하여 CB Close DI 및 CB Open DI를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 입력의 DC전압을 검출하는 A/D컨버터에 의해 수행된다.Step (a) is performed by an A / D converter that converts CB Close DI and CB Open DI into a digital signal using a channel allocated by the multiplexer (MUX), and detects the DC voltage of the digital input.

상기 임계값은, 디지털 보호계전기가 디지털 입력을 이용하여 안정적인 동작을 수행하기 위한 최저 DC전압이다.The threshold is the lowest DC voltage for the digital protective relay to perform stable operation using the digital input.

상기 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법은, (d) 연산 결과 사고 또는 위험이 감지된 경우, 경보를 발생시키는 단계를 더 포함하여 수행된다.The input voltage monitoring method of the digital protective relay may further include (d) generating an alarm when an accident or a risk is detected as a result of the calculation.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치에 따르면, DC 배터리반의 전압을 감시요소로 운용함으로써 디지털 입력 전압의 건전 유무에 따라 오동작을 방지할 수 있는 기능이 제공되는 장점이 있다.According to the input voltage monitoring device of the digital protective relay of the present invention having such a configuration, by operating the voltage of the DC battery panel as a monitoring element, there is an advantage that the function to prevent the malfunction according to the health of the digital input voltage. .

그리고 본 발명의 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치 및 방법에 따르면, 디지털 입력 전압값을 측정하고 측정된 전압값이 임계값 이상인 경우에만 디지 털 입력을 이용함으로써 디지털 보호계전기의 감시 및 제어 기능의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 전력 계통의 안정성을 더욱 확보할 수 있는 장점이 있다.And according to the input voltage monitoring device and method of the digital protection relay of the present invention, by measuring the digital input voltage value and using the digital input only when the measured voltage value is above the threshold value, the reliability of the monitoring and control function of the digital protection relay It can be improved, and there is an advantage that can further secure the stability of the power system.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치 및 방법을 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an input voltage monitoring apparatus and a method of a digital protective relay according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 블록 구성도가 도시되어 있다.1 is a block diagram of a digital protective relay according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전력계통의 송ㆍ배전선(L)에 디지털 보호계전기(이하, '계전기'라 약칭함)(100)가 연결된다. 상기 송ㆍ배전선(L)과 보호계전기(100) 사이에는 변압기(PT)(101) 및 변류기(CT)(102)가 설치된다. 상기 변압기(101)는 상기 송ㆍ배전선(L)에 흐르는 전압값을 검출하고, 상기 변류기(102)는 상기 송ㆍ배전선(L)에 흐르는 전류값을 검출한다. 상기 변압기(101)와 변류기(102)에 의해 검출되는 전압 및 전류는 아날로그 신호이다. Referring to FIG. 1, a digital protective relay (hereinafter, abbreviated as "relay") 100 is connected to a transmission / distribution line L of a power system. A transformer (PT) 101 and a current transformer (CT) 102 are provided between the transmission and distribution line L and the protective relay 100. The transformer 101 detects a voltage value flowing in the transmission / distribution line L, and the current transformer 102 detects a current value flowing in the transmission / distribution line L. The voltage and current detected by the transformer 101 and current transformer 102 are analog signals.

그리고 상기 계전기(100)에는 상기 변압기(101)와 변류기(102)에 의해 검출된 아날로그 신호의 전압값 및 전류값을 처리하기 위한 아날로그 입력부(110)가 구비된다. 상기 아날로그 입력부(110)에는 상기 변압기(101)와 변류기(102)에서 검출된 값을 일정 값으로 변환하는 입력변환부(111)가 구비된다. 그리고 상기 입력변환부(111)에 의해 변환된 값을 필터링하는 저역통과필터(Low-Pass Filter)(112)와 상기 필터링된 아날로그 신호를 계전기(100) 내부에서 처리 가능한 아날로그 신호로 스케일링하는 연산증폭기(113), 그리고 상기 증폭된 신호를 처리하는 멀티플렉서(116) 및 이를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(117)가 순서대로 연결된다. In addition, the relay 100 includes an analog input unit 110 for processing voltage and current values of the analog signal detected by the transformer 101 and the current transformer 102. The analog input unit 110 is provided with an input conversion unit 111 for converting the values detected by the transformer 101 and the current transformer 102 to a predetermined value. In addition, a low-pass filter 112 for filtering the value converted by the input converter 111 and an operational amplifier for scaling the filtered analog signal into an analog signal processable in the relay 100. And a multiplexer 116 for processing the amplified signal and an A / D converter 117 for converting the amplified signal into digital signals.

상기 계전기(100)에는 상기 A/D변환된 직류 전원값과 메모리(RAM)(150b)에 미리 저장된 설정값을 비교하고, 비교 결과에 따라 트립신호를 블로킹하도록 제어하는 연산 CPU(130)가 구비된다. 통상 계전기(100)에는 연산 CPU(130)와 메인 CPU(140)가 각각 구비되는데, 상기 연산 CPU(130)는 아날로그 입력, 디지털 입력과 롬(ROM)(150a)에 저장된 연산 알고리즘을 바탕으로 보호 및 계측 작업에 필요한 각종 연산을 수행하고 수행 결과를 메모리에 저장하는 역할을 수행한다. 그리고 상기 메인 CPU(140)는 통신 및 각종 데이터를 관리하며 디스플레이와 키 입력을 제어하는 역할을 수행한다. 본 실시 예에서는 연산 CPU(130)가 직류 전원값과 설정값을 비교한 결과에 따라 트립신호를 블로킹하도록 제어하는 것으로 설명하였으나, 반드시 연산 CPU(130)에 의해 제어되어야 하는 것은 아니고 기능에 따라 메인 CPU(140)가 대신할 수도 있다. The relay 100 includes an arithmetic CPU 130 for comparing the A / D converted DC power value with a preset value stored in the memory 150b and controlling the trip signal to be blocked according to the comparison result. do. In general, the relay 100 includes a calculation CPU 130 and a main CPU 140, and the calculation CPU 130 is protected based on arithmetic algorithms stored in an analog input, a digital input, and a ROM 150a. And perform various operations required for the measurement task and store the result in a memory. The main CPU 140 manages communication and various data and controls a display and a key input. In the present exemplary embodiment, the operation CPU 130 is controlled to block the trip signal according to a result of comparing the DC power supply value with the set value. However, the operation CPU 130 is not necessarily controlled by the operation CPU 130 and is not necessarily controlled according to the function. CPU 140 may take over.

상기 계전기(100)에는 각종 메모리(ROM, RAM, DPRAM, NVRAM)(150a, 150b, 150c, 150d)가 구비된다. 롬(150a)에는 펌웨어의 저장 및 수행에 사용되는 알고리즘 및 로직 프로그램 등이 저장된다. 그리고 램(150b)은 각종 데이터 저장에 사용된다. 즉 설정값 등이 저장된다. 상기 설정값은 연산증폭기(113)의 특성을 파악할 수 있는 다양한 값이 될 수 있다. 예컨대, 직류전원의 샘플 데이터의 기울기 값, 직류전원의 크기 값, 연산 증폭기(113)의 최소동작전압 및 최대동작전압 값 등을 말할 수 있다. NVRAM(150c)은 정전시에도 자체 배터리에 의해 데이터 유지를 목적 으로 사용된다. DPRAM(150d)은 2개의 독립된 버스 사이에서 각각의 버스에 영향을 주지않고 데이터 교환이 가능하도록 제공된다.The relay 100 is equipped with various memories (ROM, RAM, DPRAM, NVRAM) 150a, 150b, 150c, 150d. The ROM 150a stores algorithms and logic programs used for storing and performing firmware. The RAM 150b is used for storing various data. That is, the set value and the like are stored. The set value may be various values to grasp the characteristics of the operational amplifier 113. For example, the gradient value of the sample data of the DC power supply, the magnitude value of the DC power supply, the minimum operating voltage and the maximum operating voltage value of the operational amplifier 113, and the like may be referred to. The NVRAM 150c is used for data retention by its own battery even during a power failure. DPRAM 150d is provided to enable data exchange between two independent buses without affecting each bus.

상기 계전기(100)에는 디지털입력부(DI)(160a) 및 디지털출력부(DO)(160b)가 구비된다. 상기 디지털입력부(160a)는 차단기(CB)(170)의 디지털 출력인 'CB ON', 'CB OFF' 및 배전 판넬의 각종 디지털 신호를 입력받아 상기 연산 CPU(130)에서 처리할 수 있도록 한다. 상기 디지털입력부(160a)는 두 개의 디지털 입력단에 의해 상기 차단기(170)와 연결된다.The relay 100 includes a digital input unit (DI) 160a and a digital output unit (DO) 160b. The digital input unit 160a receives the digital outputs 'CB ON', 'CB OFF' and the various digital signals of the power distribution panel so as to be processed by the operation CPU 130. The digital input unit 160a is connected to the breaker 170 by two digital input terminals.

상기 두 개의 디지털 입력단은 각각 차단기 개방하의 디지털 입력(이하, "CB Open DI"라 함)와 차단기 폐쇄하의 디지털 입력(이하, "CB Close DI"라 함)의 입력단이다. 상기 두 개의 디지털 입력단은 디지털 입력의 DC전압을 검출하기 위한 전압검출부(115)에 연결된다. 상기 전압검출부(115)는 상기 차단기(170)에 연결된 디지털 입력단으로부터 CB Close DI 및 CB Open DI의 전압을 검출하기 위한 채널을 할당하는 멀티플렉서(MUX)(116)와 상기 멀티플렉서(116)에 의해 할당된 채널을 이용하여 CB Close DI 및 CB Open DI를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 입력의 DC전압을 검출하는 A/D컨버터(117)로 구성된다.The two digital input terminals are respectively input terminals of a digital input under the breaker opening (hereinafter referred to as "CB Open DI") and a digital input under the breaker closed (hereinafter referred to as "CB Close DI"). The two digital input terminals are connected to a voltage detector 115 for detecting a DC voltage of the digital input. The voltage detector 115 is allocated by a multiplexer (MUX) 116 and a multiplexer 116 which allocates a channel for detecting voltages of CB Close DI and CB Open DI from a digital input terminal connected to the circuit breaker 170. A / D converter 117 converts CB Close DI and CB Open DI into a digital signal using the channel, and detects the DC voltage of the digital input.

상기 A/D컨버터(117)에 의해 A/D변환된 디지털 입력 DC전압은 상기 연산 CPU(130)에 전달되고, 상기 연산 CPU(130)는 상기 디지털 입력 DC전압을 상기 메모리(RAM)(150b)에 저장된 임계값과 비교한다. 이때, 상기 디지털 입력 DC전압이 상기 임계값보다 작은 경우에는 디지털 입력을 이용한 오동작 감지 및 보호기능의 수행을 중단한다. 그리고 상기 디지털 입력 DC전압의 이상을 알리는 신호를 전달한 다. 한편, 상기 디지털 입력 DC전압이 상기 임계값보다 크거나 같은 경우, 상기 연산 CPU(130)는 디지털 입력을 이용한 고장 감지 및 보호기능의 수행을 위한 연산 및 제어를 진행한다. The digital input DC voltage A / D converted by the A / D converter 117 is transferred to the calculation CPU 130, and the calculation CPU 130 transmits the digital input DC voltage to the memory (150). Is compared with the threshold stored in. At this time, when the digital input DC voltage is less than the threshold value, the malfunction detection and protection function using the digital input is stopped. And it transmits a signal indicating the abnormality of the digital input DC voltage. On the other hand, when the digital input DC voltage is greater than or equal to the threshold value, the calculation CPU 130 performs the calculation and control for the failure detection and protection function using the digital input.

여기서, 상기 임계값은 DC 배터리반 정격의 90% 이상으로 설정된다. 이는 디지털 입력 DC전압이 상기 임계값보다 작으면서 계전기 유효 DC 전원(일반적으로 정격의 80%)보다는 큰 경우, 상기 디지털 입력을 이용한 연락 차단 감시기능 등의 감시, 제어기능의 신뢰성이 저하되기 때문이다. 즉, 상기 디지털 입력의 DC전압이 상기 임계값보다 큰 경우에만 디지털 입력을 이용한 감시, 제어기능을 수행하도록 하기 위함이다. Here, the threshold is set at 90% or more of the DC battery panel rating. This is because, when the digital input DC voltage is smaller than the threshold value and larger than the relay effective DC power supply (generally 80% of the rating), the reliability of the monitoring and control function such as the contact blocking monitoring function using the digital input is deteriorated. . That is, to monitor and control the digital input only when the DC voltage of the digital input is greater than the threshold.

상기 연산 CPU(130)에 의해 사고 또는 위험이 감지된 경우와 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압이 임계값 미만인 경우에 경보발생부(175)는 경보를 발생시켜 관리자에게 현재 상태를 알린다.When an accident or danger is detected by the operation CPU 130 and when the detected DC voltage of the digital input is less than a threshold value, the alarm generator 175 generates an alarm to inform the administrator of the current state.

그리고 상기 계전기(100)에는 상위 컴퓨터와 통신하는 통신장치(180)가 구비된다. 또 도면부호 190은 메인CPU(140)에 의해 통신장치(180)를 이용하여 상위 컴퓨터와 통신을 하는 경우에 사용되는 통신드라이버이다.And the relay 100 is provided with a communication device 180 for communicating with the host computer. Reference numeral 190 denotes a communication driver used when the main CPU 140 communicates with the host computer using the communication device 180.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 변압기(101)와 변류기(102)에 의해 검출되는 전압값 및 전류값 이외에 상기 디지털 입력 DC전압을 추가로 측정하여 임계값과 비교하는 것은 외부 디지털 입력의 전압을 감시함으로써 계전기(100)의 오동작을 방지하기 위함이다. 즉, 종래의 디지털 보호계전기는 DC 배터리반 전압의 건전 유무에 따라 오동작을 방지할 수 있는 기능이 제공되지 않았으나, 본 발명의 구 체적인 실시예에 의한 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치에 따르면, DC 배터리반의 전압을 감시요소로 운용함으로써 DC 전원의 자기감시 기능이 가능한 장점이 있다.In a specific embodiment of the present invention, in addition to the voltage value and current value detected by the transformer 101 and the current transformer 102, further measuring the digital input DC voltage and comparing the threshold with the threshold voltage This is to prevent the malfunction of the relay 100 by monitoring. That is, the conventional digital protection relay is not provided with a function that can prevent the malfunction according to the health of the DC battery half voltage, according to the input voltage monitoring device of the digital protection relay according to a specific embodiment of the present invention, By operating the voltage of the DC battery panel as a monitoring element, there is an advantage that the self-monitoring function of the DC power supply is possible.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an input voltage monitoring method of a digital protective relay according to a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 2 is a flowchart illustrating an input voltage monitoring method of a digital protective relay according to a specific embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법은 차단기와 연결된 디지털 입력단으로부터 CB Close DI를 디지털 신호로 변환한다(S100).As shown in FIG. 2, in the input voltage monitoring method of a digital protection relay according to a specific embodiment of the present invention, CB Close DI is converted into a digital signal from a digital input terminal connected to a circuit breaker (S100).

다음으로, 차단기와 연결된 디지털 입력단으로부터 CB Open DI를 디지털 신호로 변환한다(S110).Next, the CB Open DI is converted into a digital signal from the digital input terminal connected to the breaker (S110).

이어서, 디지털 신호로 변환된 CB Close DI 전압이 검출되는지 여부를 판단한다(S120). 이때, 상기 CB Close DI 전압이 검출되지 않는 경우에는 제 130 단계를 수행하고, 상기 CB Close DI 전압이 검출되는 경우에는 제 140 단계를 수행한다.Next, it is determined whether the CB Close DI voltage converted into the digital signal is detected (S120). In this case, when the CB Close DI voltage is not detected, step 130 is performed, and when the CB Close DI voltage is detected, step 140 is performed.

제 120 단계에서 판단한 결과, 상기 CB Close DI 전압이 검출되지 않으면, CB Open DI 전압이 검출되는지 여부를 판단한다(S130). 이때, 상기 CB Open DI 전압이 검출되는 경우에는 제 140 단계를 수행하고, 상기 CB Open DI 전압이 검출되지 않는 경우에는 제 160 단계를 수행한다.As a result of the determination in step 120, if the CB Close DI voltage is not detected, it is determined whether the CB Open DI voltage is detected (S130). In this case, if the CB Open DI voltage is detected, step 140 is performed. If the CB Open DI voltage is not detected, step 160 is performed.

다음으로, 제 120 단계 또는 제 130 단계에서 CB Open DI 전압 또는 CB Close DI 전압이 검출되면, 상기 검출된 디지털 입력 DC전압을 임계값과 비교한다(S140). 이때, 상기 디지털 입력 DC전압이 임계값 이상인 경우에는 제 150 단계를 수행한다. 한편, 상기 디지털 입력 DC전압이 임계값 미만인 경우에는 제 160 단계를 수행한다.Next, when the CB Open DI voltage or the CB Close DI voltage is detected in step 120 or 130, the detected digital input DC voltage is compared with a threshold (S140). In this case, if the digital input DC voltage is greater than or equal to a threshold value, step 150 is performed. On the other hand, if the digital input DC voltage is less than the threshold value, step 160 is performed.

여기서, 상기 임계값은 DC 배터리반 정격의 90% 이상으로 설정된다. 이는 디지털 입력 DC전압이 상기 임계값보다 작으면서 계전기 유효 DC 전원(일반적으로 정격의 80%)보다는 큰 경우, 상기 디지털 입력을 이용한 연락 차단 감시기능 등의 감시, 제어기능의 신뢰성이 저하되기 때문이다. 즉, 상기 디지털 입력의 DC전압이 상기 임계값보다 큰 경우에만 디지털 입력을 이용한 감시, 제어기능을 수행하도록 하기 위함이다.Here, the threshold is set at 90% or more of the DC battery panel rating. This is because, when the digital input DC voltage is smaller than the threshold value and larger than the relay effective DC power supply (generally 80% of the rating), the reliability of the monitoring and control function such as the contact blocking monitoring function using the digital input is deteriorated. . That is, to monitor and control the digital input only when the DC voltage of the digital input is greater than the threshold.

이어서, 제 140 단계에서 판단한 결과 상기 디지털 입력 DC전압이 임계값 이상인 경우, 상기 디지털 입력을 이용하여 보호, 계측, 제어기능을 위한 Logic을 수행한다(S150).Subsequently, when the digital input DC voltage is greater than or equal to the threshold as determined in step 140, logic for protection, measurement, and control function is performed using the digital input (S150).

그리고 제 140 단계에서 판단한 결과 상기 디지털 입력 DC전압이 임계값 미만인 경우, 상기 디지털 입력을 이용한 Logic을 차단하고, 관련 요소를 초기화한다(S160). 이는 디지털 입력 DC전압이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 디지털 입력을 이용한 연락 차단 감시기능 등의 보호, 계측, 제어기능의 신뢰성이 저하되기 때문이다.In operation 140, when the digital input DC voltage is less than the threshold value, the logic using the digital input is blocked and the associated element is initialized (S160). This is because, when the digital input DC voltage is smaller than the threshold value, the reliability of the protection, measurement, and control functions of the contact blocking monitoring function using the digital input is deteriorated.

상기 디지털 입력을 이용한 Logic을 차단하고, 관련 요소를 초기화한 이후 디지털 입력 전압의 이상을 관리자에게 알리는 경보를 발생시킨다(S170).After blocking the logic using the digital input and initializing the relevant element, an alarm for notifying the manager of the abnormality of the digital input voltage is generated (S170).

이어서, 제 150 단계 또는 제 170 단계를 수행한 이후, 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법은 CB Close DI을 디지털 신호로 변환하는 단계(S100)를 재수행한다.Subsequently, after performing the 150th or 170th steps, the input voltage monitoring method of the digital protection relay according to the exemplary embodiment of the present invention performs the step (S100) of converting the CB Close DI into a digital signal.

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법에 따르면, DC 배터리반의 전압을 감시요소로 운용함으로써 DC 전원의 자기감시 기능이 가능하고, 디지털 보호계전기의 감시 및 제어 기능의 신뢰성을 향상시킴으로써 전력 계통의 안정성을 더욱 확보할 수 있는 장점이 있다.According to the input voltage monitoring method of the digital protection relay according to a specific embodiment of the present invention, the self-monitoring function of the DC power supply is possible by operating the voltage of the DC battery panel as a monitoring element, and the reliability of the monitoring and control function of the digital protection relay is improved. By improving, the stability of the power system can be further secured.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 블록 구성도.1 is a block diagram of a digital protective relay according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에는 본 발명의 구체적인 실시 예에 따른 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법을 나타내는 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method for monitoring input voltage of a digital protective relay according to a specific embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100: 디지털 보호계전기 101: 변압기(PT)100: digital protective relay 101: transformer (PT)

102: 변류기(CT) 110: 아날로그 입력부102: current transformer (CT) 110: analog input unit

111: 입력변환부 112: 저역통과필터(LPF)111: input converter 112: low pass filter (LPF)

113: 연산증폭기(OP-AMP) 115: 전압검출부113: operational amplifier (OP-AMP) 115: voltage detector

116: 멀티플렉서(MUX) 117: A/D컨버터116: Multiplexer (MUX) 117: A / D Converter

130: 연산 CPU 140: 메인 CPU130: arithmetic CPU 140: main CPU

150a: ROM 150b: RAM150a: ROM 150b: RAM

150c: DPRAM 150d: NVRAM150c: DPRAM 150d: NVRAM

160a: 디지털입력부(DI) 160b: 디지털출력부(DO)160a: digital input unit (DI) 160b: digital output unit (DO)

170: 차단기(CB) 175: 경보발생부170: breaker (CB) 175: alarm generating unit

180: 통신장치 190: 통신드라이버180: communication device 190: communication driver

Claims (8)

디지털 입력(Digital Input)의 DC전압을 검출하는 전압검출부와;A voltage detector detecting a DC voltage of a digital input; 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압을 임계값과 비교하여 임계값 이상인 경우, 상기 디지털 입력을 이용하여 연산을 수행하는 연산부; 그리고An operation unit configured to perform an operation using the digital input when the detected DC voltage of the digital input is greater than or equal to a threshold value; And 상기 연산부로부터 연산 결과를 입력받아 디지털 보호계전기의 동작에 대한 제어신호를 출력하는 디지털출력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치.And a digital output unit for receiving a calculation result from the operation unit and outputting a control signal for the operation of the digital protection relay. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전압검출부는,The voltage detector, 차단기에 연결된 디지털 입력단으로부터 CB Close DI 및 CB Open DI의 전압을 검출하기 위한 채널을 할당하는 멀티플렉서(MUX)와;A multiplexer (MUX) for allocating channels for detecting voltages of CB Close DI and CB Open DI from a digital input connected to the breaker; 상기 멀티플렉서에 의해 할당된 채널을 이용하여 CB Close DI 및 CB Open DI를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 입력의 DC전압을 검출하는 A/D컨버터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치.The input voltage of the digital protection relay, characterized in that it comprises an A / D converter for converting the CB Close DI and CB Open DI into a digital signal by using the channel assigned by the multiplexer, and detects the DC voltage of the digital input. Surveillance device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 임계값은,The threshold is 디지털 보호계전기가 디지털 입력을 이용하여 안정적인 동작을 수행하기 위 한 최저 DC전압임을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치.Digital protection relay input voltage monitoring device, characterized in that the lowest DC voltage to perform a stable operation using a digital input. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치는, The input voltage monitoring device of the digital protective relay, 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압이 임계값 미만인 경우와, 상기 연산부의 연산 결과 사고 또는 위험이 감지된 경우, 경보를 발생하는 경보발생부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시장치.And monitoring the input voltage of the digital protection relay, wherein the alarm voltage generating unit generates an alarm when the detected DC voltage of the digital input is less than a threshold value and an accident or danger is detected as a result of the operation of the calculating unit. Device. (a) 디지털 입력(Digital Input)의 DC전압을 검출하는 단계와;(a) detecting a DC voltage of a digital input; (b) 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압을 임계값과 비교하여 임계값 이상인 경우, 상기 디지털 입력을 이용하여 연산을 수행하는 단계; 그리고(b) performing a calculation using the digital input when the detected DC voltage of the digital input is greater than or equal to a threshold value; And (c) 연산 결과를 입력받아 디지털 보호계전기의 동작에 대한 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법.and (c) receiving a result of the calculation and outputting a control signal for the operation of the digital protective relay. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (a) 단계는,In step (a), 멀티플렉서(MUX)에 의해 할당된 채널을 이용하여 CB Close DI 및 CB Open DI를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 입력의 DC전압을 검출하는 A/D컨버터에 의해 수행됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법.Input of digital protection relay, which is performed by A / D converter which converts CB Close DI and CB Open DI into digital signal by using channel allocated by multiplexer (MUX) and detects DC voltage of digital input. How to monitor voltage. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 임계값은,The threshold is 디지털 보호계전기가 디지털 입력을 이용하여 안정적인 동작을 수행하기 위한 최저 DC전압임을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법.A method for monitoring input voltage of a digital protection relay, wherein the digital protection relay is a lowest DC voltage for stable operation using a digital input. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, 상기 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법은, The input voltage monitoring method of the digital protective relay, (d) 상기 검출된 디지털 입력의 DC전압이 임계값 미만인 경우와, 상기 연산 결과 사고 또는 위험이 감지된 경우, 경보를 발생시키는 단계를 더 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 디지털 보호계전기의 입력전압 감시방법.(d) monitoring the input voltage of the digital protection relay, when the detected DC voltage is less than a threshold value, and if an accident or danger is detected as a result of the calculation, generating an alarm. Way.
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