KR20120099195A

KR20120099195A - 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20120099195A
Application number: KR1020120086205A
Authority: KR
Inventors: 김덕면; 이승표
Original assignee: (주)엔텍시스템
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2012-09-07
Also published as: KR101223420B1

Abstract

본 발명은 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 3상 전원의 배전반 및 부하별로 발생되는 전압 전류의 순시 불평형 상태를 모니터함으로써, 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는, 3상 전원 R, S, T 단에 대해 각각의 전압을 감지하는 3개의 전압 변환기들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기들의 감지 신호를 선택하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부, 상기 A/D 변환부로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 비교 대상인 기준 전압 전류 데이터 및 장비의 ID를 저장하며 연산 공간을 제공하는 메모리; 상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 소팅부을 구비하고, 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하여, LAN 인터페이스를 통해 장비 측과 배전반을 연계하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템과 그 구동 방법을 제공한다.

Description

3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법 {A monitoring system for balanced status of 3 phase power line, and the method therefor}

본 발명은 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 3상 전원의 배전반 및 부하별로 발생되는 전압 전류의 순시 불평형 상태를 모니터함으로써, 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명에 관한 배경 기술로서 도면 제1도에 도시된 대한민국 공개특허공보 제 10-2012-0051912호의 불평형 전원을 보정하기 위한 장치 및 그 방법 기술이 있다. 이 기술은 3상 전류 신호로부터 가상의 평형 3상 신호를 생성하는 제1 신호처리부; 상기 제1 신호처리부에서 생성된 3상 고정 좌표계의 상기 평형 3상 신호를 2상 동기 좌표계의 전류 신호로 출력하는 제1 3상/2상 변환부; 3상 전압 신호로부터 가상의 평형 3상 신호를 생성하는 제2 신호처리부; 및 상기 제2 신호처리부에서 생성된 3상 고정 좌표계의 상기 평형 3상 신호를 2상 동기 좌표계의 전압 신호로 출력하는 제2 3상/2상 변환부를 포함하는 계통연계 인버터 내에서의 불평형 전원을 보정하기 위한 장치를 특징으로 한다. 그러나 이 기술은 전원 공급단에서 불평형 상태를 보정하기 위한 것으로만 구성되어 있어, 부하의 이상 상태에 따른 불평형 상태에 대응할 수 없을 뿐만 아니라, 이상 상태를 발생시킬 가능성이 있는 부하를 조기에 파악할 수 없는 문제가 있다.

본 발명에 관한 다른 배경 기술로서 도면 제2도에 도시된 대한민국 등록특허 제10-1043573호의 3상 불평형시 ＳＶＣ의 불평형 전류를 개선하기 위한 ＳＶＣ 제어장치 기술이 있다. 이 기술은 일반적으로 사이리스터 소자와 상기 사이리스터 소자에 연결된 인덕턴스를 포함하는 SVC, 계통의 3상 전압을 측정하는 전압센서, 상기 측정된 3상 전압의 평균값을 구하는 평균값연산기, 상기 평균값과 기준전압을 비교하여 오차값을 산출하는 제 1 비교기, 상기 오차값을 증폭 및 보정하는 PI제어기, 상기 3상 전압을 기초로 각각의 상에 대한 6개의 점호 신호를 생성하는 PLL, 및 상기 PI제어기로 증폭되고 보정된 오차값과 점호 신호를 비교하여 온/오프 신호를 출력하는 제 2 비교기를 포함하고 상기 계통의 3상의 상전류를 측정하는 전류센서; 상기 전류센서로부터 수신된 상기 상전류간 불평형을 감지하여 상기 불평형에 대응하는 오차값을 산출하는 점호변조제어기를 포함하여 구성된 SVC 제어장치를 특징으로 한다. 그러나 이 기술은 불평형 전압과 전류에 대해 평균값연산기를 이용함으로써 평균 구간 이내에서 발생되는 시스템 및 부하의 순간적인 이상 유무를 감지하기 곤란하며, 부하의 이상 상태가 발생하더라도 불평형 상태에 점호 시점만을 변경하는 구성이므로 이상 상태를 발생시킬 가능성이 있는 부하를 조기에 파악할 수 없는 한계가 있다.

본 발명에 관한 또 다른 배경 기술로서 도면 제3도에 도시된 대한민국 등록특허공보 제10-1108529호의 3상 불평형 배전시스템의 분산전원 단자전압 결정방법 및 결정장치 기술이 있다. 이 기술은 배전시스템의 손실 최소화를 위해, 3상 불평형 배전시스템의 정상상태 운전점을 결정하는 3상 교류 조류계산과 입자 군집 최적화법을 이용하여 배전시스템의 소정의 운전 제약 조건을 만족하는 상기 분산전원의 정상 시퀀스 단자전압 운전점의 최적해를 산출하는 3상 불평형 운전점 산출부; 및 상기 배전시스템의 유효전력의 계통손실, 모선 전압상하한 제약 위반량 최소화 조건을 만족하는 목적함수를 이용하여 상기 분산전원의 단자전압을 결정하는 분산전원 단자전압 산출부를 포함하고, 상기 배전시스템의 운전 제약 조건은 상기 3상 교류 조류 계산에 근거한 회로방정식과, 분산전원의 무효전력 상하한 제약, 전압 상하한 제약을 포함하며, 상기 3상 불평형 운전점 산출부는 분산전원의 정상 시퀀스 단자전압 상하한 제약 내에서 최적 운전점을 탐색하는 것을 특징으로 하는 배전시스템에 설치된 분산전원의 단자전압 결정 장치를 특징으로 한다. 그러나 이 기술은 상하한 제약 위반량 최소화 조건을 만족하는 목적함수를 이용함으로써 부하의 이상 상태에 따른 불평형 상태에 대응할 수 없을 뿐만 아니라, 이상 상태를 발생시킬 가능성이 있는 부하를 포함하여 순간 이상 조건의 유무를 파악할 수 없는 문제가 있다.

KR

10-1154249

B1

KR

10-2012-0051912

A

KR

10-0993464

B1

KR

10-1030562

B1

KR

10-0985066

B1

KR

10-0966126

B1

KR

10-1108529

B1

KR

10-1043573

B1

KR

10-2008-0094489

A

KR

10-0441947

B1

KR

10-0335026

B1

본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3상 전원의 배전반 및 부하별로 발생되는 전압 전류의 순시 불평형 상태를 모니터하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 부하측의 전압 전류의 순시 불평형 상태 정보를 배전반에 전송하여 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

아울러 본 발명은 배전반 및 부하별로 발생되는 전력의 순시 상태를 모니터하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 3상 전원 R, S, T 단에 대해 각각의 전압을 감지하는 3개의 전압 변환기들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기들의 감지 신호를 선택하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부, 상기 A/D 변환부로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 비교 대상인 기준 전압 전류 데이터 및 장비의 ID를 저장하며 연산 공간을 제공하는 메모리; 상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 소팅부을 구비하고, 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하여, LAN 인터페이스를 통해 장비 측과 배전반을 연계하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템과 그 구동 방법을 과제의 해결 수단으로 제공한다.

본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 3상 전원의 배전반 및 부하별로 발생되는 전압 전류의 순시 불평형 상태를 모니터할 수 있는 기술적 효과를 제공한다.

또한 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 부하측의 전압 전류의 순시 불평형 상태 정보를 배전반에 전송하여 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하는 작용 효과를 제공한다.

아울러 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 배전반 및 부하별로 발생되는 전력의 순시 상태를 모니터할 수 있도록 하는 기술적 효과를 제공한다.

제1도는 배경 기술로서 불평형 전원을 보정하기 위한 장치 및 그 방법의 구성
제2도는 다른 배경 기술로서 3상 불평형시 ＳＶＣ의 불평형 전류를 개선하기 위한 ＳＶＣ 제어장치의 구성
제3도는 또 다른 배경 기술로서 3상 불평형 배전시스템의 분산전원 단자전압 결정방법 및 결정 장치의 구성
도면 제4도는 3상 전원에서 발생되는 순시 불평형 상태의 일례
도면 제5도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 순시 전압과 전류를 측정하기 위한 구간 설정의 일례
도면 제6도 및 제7도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 순시 전압과 전류를 측정하기 위한 처리 과정의 일례
도면 제8도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 이상 상태의 순시 전압과 전류의 사례
도면 제9도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 기본 구성
도면 제10도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 장비 감지부의 구성
도면 제11도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 배전반 감지부의 구성
도면 제12도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 장비 감지부의 구동 방법의 흐름도
도면 제13도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 전력 연산 루팅의 역률(power factor) 추출의 구성
도면 제14도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 장비 감지부의 구동 방법에 있어서 전력 연산 루틴
도면 제15도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 배전반 감지부의 구동 방법의 흐름도
도면 제16도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 배전반 감지부의 구동 방법에 있어서 전력 연산 루틴

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 이에 따라 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.

또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예 들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 제어부 내지 컨트롤러, 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 컨트롤러에 의해 제공되는 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 또한, 컨트롤러 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니 되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지 관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도면 제4도는 3상 전원에서 발생되는 순시 불평형 상태의 일례를 하나의 상에 대한 전압과 전류를 예로 들어 도시한 것이다. 도면의 (a)는 불평형 상태의 전압의 예로서 V1의 구간에서 정상 전압으로 감지되는 수배전반 내지 부하에 대해 도면의 (b)의 I1 구간의 전류도 정상으로 감지될 수 있다. 이어 도면의 (a)의 V2 내지 V3의 구간은 전압이 강하된 이상 상태의 예로서 상기 V2 내지 V3의 구간에 대응하는 도면 (b)의 I2 내지 I3 구간을 참조하면, V2의 구간에서 발생된 전압 강하는 부하의 순시 과전류 I2에 의한 것이고, V3 구간의 전압 강하는 부하 전류 I3가 동시에 감소하므로 전원 공급단의 전압 강하에 기인한 현상임을 파악할 수 있다. 그러나 상기와 같은 전압과 전류의 순시 불평형 상태는 기존의 전압 전류 측정 수단이 평균값을 취하여 계측하는 방식이므로 감지가 불가능하며, 특히 정상값 이상과 이하의 현상이 짧은 순간에 발생하는 경우에는 정상으로 계측되는 문제가 있다. 예로서 도면(b)의 전류를 I1~I4 구간에 걸쳐 평균을 취하면 정상 전류로 감지될 수 있으며, 도면 (a)의 전압도 평균 구간이 여러 파장에 걸쳐 측정되는 경우에는 변동이 거의 없는 것으로 측정될 수 있다.

도면의 전압 전류의 순시 불평형 현상은 시스템에 공급되는 전력의 품질이 순간적으로 저하되는 경우 또는, 가공 장치, 용접 장치와 같이 부하측의 기계적 특성이 시간에 따라 불균일한 경우 빈번하게 발생된다. 상기의 순시 불평형 현상은 시간에 지남에 따라 전기적 부하의 손상을 초래하며 기존의 불평형 보상 장치가 시스템에 구비되는 경우에는 부하의 손상과 함께 불평형 보상 장치의 파손까지 초래할 수 있다. 따라서 배전반 내지 부하측에서 발생하는 불평형 상태를 순시값으로 모니터함으로써 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하는 시스템이 필요하다.

도면 제5도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 순시 전압과 전류를 측정하기 위한 구간 설정의 일례를 도시한다. 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템은 각 상별로 동일한 시간 구간 t0~t1 에 걸쳐 전압과 전류를 A/D 변환한다. 상기 전압과 전류 계측 구간을 제로 크로싱 포인트 기준으로 설정하는 경우에는 비정상적인 전압과 전류에 의해 위상각이 변화되는 경우 오차가 발생하고, 전압이 순간적으로 정전인 경우에는 제로 크로싱 포인트가 검출되지 않을 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 시간 구간 t0~t1을 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 구간으로 설정하여 A/D 변환한다.

상기 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1을 단일 파장 구간으로 샘플 수와 샘플링 주파수의 예를 들면 다음과 같다.

단일 파장 구간에 대한 샘플 수와 샘플링 주파수의 예

samples /cycle	10	20	40	80	100	200	400
50Hz	500Hz	1KHz	2KHz	4KHz	5KHz	10KHz	20KHz
60Hz	600Hz	1.2KHz	2.4KHz	4.8KHz	6KHz	12KHz	24KHz

예를 들면 60Hz의 상용 주파수의 전압이나 전류에 대해 2.4KHz의 샘플링 주파수로 40개의 샘플을 A/D 변환하면 1파장의 전압이나 전류값 데이터가 되고, 5KHz의 샘플링 주파수에서는 100개의 샘플을 A/D 변환하면 1파장의 전압이나 전류 데이터가 된다.

도면 제6도 및 제7도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 순시 전압과 전류를 측정하기 위한 처리 과정의 일례를 도시한다. 도면 제6도의 (a)와 같이 각 상별로 동일한 시간 구간 t0~t1 에 걸쳐 계측된 전압 또는 전류는 (b)와 같이 전파 정류된 절대값으로 환산한다. 이어 도면 제7도의 (c)와 같이 전파 정류된 절대값들을 크기순으로 재배치(sorting)하여 기준값들과 비교함으로써 순시 전압과 전류의 이상 유무를 판단할 수 있다.

도면 제8도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 이상 상태의 순시 전압과 전류의 사례를 도시한다. 도면 제6도 및 제7도에서 설명된 바와 같이 각 상별로 동일한 시간 구간 t0~t1 에 걸쳐 계측된 전압 또는 전류는 절대값으로 환산되고 크기순으로 재배치되어 기준값들과 비교되며, 도면 제8도에서는 크기순으로 재배치된 전압 또는 전류를 실선으로, 사전에 계산되어 절대값으로 환산되고 크기순으로 재배치되어 입력된 정상 상태의 전압 또는 전류를 점선으로 도시한다. 도면의 (a)와 같이 계산된 정상 상태의 전압 또는 전류에 대해 계측된 전압 또는 전류가 일정값 이상으로 분포하는 경우에는 상기 계측된 전압 또는 전류가 정상값 이상인 것으로 판단할 수 있으며, 도면의 (b)와 같이 계산된 정상 상태의 전압 또는 전류에 대해 계측된 전압 또는 전류가 일정값 이하로 분포하는 경우에는 상기 계측된 전압 또는 전류가 정상값 이하인 것으로 판단할 수 있다. 도면의 (c)와 같이 계산된 정상 상태의 전압 또는 전류에 대해 계측된 전압 또는 전류가 0값 부근에 분포하는 경우에는 상기 계측된 전압 또는 전류가 순간 정전인 것으로 판단할 수 있다. 도면의 (d)와 같이 계산된 정상 상태의 전압 또는 전류에 대해 계측된 전압 또는 전류가 크고 작은 데이터로 혼재하는 경우에는 상기 계측된 전압 또는 전류에 고주파 잡음이 분포하는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 순시 전압과 전류의 이상 상태를 판단함과 동시에, 상기 순시 전압과 전류가 정상인 것으로 판단되는 구간에서는 각 상별 전압과 전류의 위상차와 전력을 계산하여 정상 상태의 값과 비교한다.

도면 제9도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 기본 구성을 도시한다. 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템은 n개의 장비 (150-1)~(150-n)에 각각 연결되어 3상 전원 R, S, T 단에 대해 각각의 전압을 감지하는 전압 변환기 들과 각 라인별 전류를 감지하는 전류 변환기 들의 감지 신호를 입력받아 처리하는 n개의 장비 감지부(102-1)~(120-n)를 구비한다. 또한 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템은 시스템 전체 3상 전원 R, S, T 공급단에 연결되어 각 상별 전압과 전류를 감지하여 처리하는 배전반 감지부(200)를 구비한다.

상기 변환기들은 PT(potentio-transformaer)나 CT(current tranformer) 또는 홀센서를 사용하여 구성할 수 있다. 따라서 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템은 기존의 전압 전류 감지 수단을 적용하여 구성할 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템은 상기 n개의 장비 감지부(102-1)~(120-n)가 배전반 감지부(200)를 중심으로 LAN(300)으로 연결되어 장비 각각의 계측 결과를 배전반 감지부(200)에서 수집하여 분석할 수 있도록 구성된다.

도면 제10도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 장비 감지부의 구성을 도시한다. 본 발명의 장비 감지부(120-x)는 3상 전원 R, S, T 단에 대해 각각의 전압을 감지하는 3개의 전압 변환기(128a), (128b), (128c) 들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기(129a), (129b), (129c) 들의 감지 신호를 선택하는 제1 멀티플렉서(121);와 상기 제1 멀티플렉서(121)로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부(122); 상기 A/D 변환부(122)로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 비교 대상인 기준 전압 전류 데이터 및 장비의 ID를 저장하며 연산 공간을 제공하는 데이터 메모리(125), 상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 제1 소팅부(126)을 구비한다. 또한 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하는 클럭/카운터(124);를 구비하고, 장비 감지부(120-x)를 제어하는 제1콘트롤러(123)를 구비하며, 상기 제1콘트롤러(123)의 제어에 의해 외부로 경보를 발생시키는 알람(128); 및 배전반 감지부(200)와 통신을 위한 LAN 인터페이스(127)을 구비한다.

도면 제11도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 배전반 감지부의 구성을 도시한다. 본 발명의 배전반 감지부(200)는 배전반 측에서 시스템 전체 3상 전원 R, S, T 공급단에 연결되어 각 상별 전압과 전류를 감지하는 3개의 전압 변환기(201), (202), (203) 들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기(204), (205), (206) 들의 감지 신호를 선택하는 제2 멀티플렉서(210);와 상기 제2 멀티플렉서(210)로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부(220); 상기 A/D 변환부(220)로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 연산 공간을 제공하는 작업 메모리(250), 상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 제2 소팅부(260)를 구비한다. 또한 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하고 날짜 시가 정보를 제공하는 클럭/캘린더(240);를 구비하고, 배전반 감지부(200)를 제어하는 제2콘트롤러(230)를 구비하며, 상기 제2콘트롤러(230)의 제어에 의해 데이터를 디스플레이하고 외부로 경보를 발생시키는 디스플레이 및 경보부(285); 및 장비 감지부(120-x)들과 통신을 위한 LAN 인터페이스(280)을 구비한다. 또한 상기 제2콘트롤러(230)에는 LAN 인터페이스(280)를 통해 연결된 장비 감지부(120-x)들의 ID를 저장된 장비 ID 저장부(270)가 연결되며, 배전반 감지부(200) 및 장비 감지부(120-x)들로부터 계측된 전압 전류 및 전력 정보와 기준 전압 전류 및 기준 전력 정보를 포함하여 계측 결과를 저장하는 계측 데이터 DB(290)가 연결되어 구성된다.

도면 제12도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 장비 감지부의 구동 방법의 흐름도를 도시한다.

- 먼저 시스템 전원이 투입되어 장비 감지부(120-x)의 동작이 시작(S1000);되면,

- 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)에 의해, R, S, T 상별로 전압과 전류의 허용 변동 오차 Erx 값과 R, S, T 상별 오차횟수, R, S, T 상별 변동 오차의 상한값 Emaxx 와 클럭 카운터(124)를 초기값으로 설정하는 초기화 단계(S1100);를 수행하고,

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 제1멀티플렉서(121)와 A/D 변환기(122)로써 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 데이터 메모리(125)에 저장하는 A/D 변환 단계(S1200);를 수행한다.

상기 데이터 메모리(125)에는 R, S, T 상별로 한파장의 정수배의 기준 전압과 전류의 기준 데이터가 미리 계산되어 저장된다.

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 A/D 변환 단계(S1200)에서 데이터 메모리(125)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 취하고 상기 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 제1 소팅부(126)에 제공하여 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)하는 계측 데이터 연산 단계(S1300);를 수행한다.

- 다음으로, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 계측 데이터 연산 단계(S1300)에서 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터와, 상기 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)되어 미리 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값을 비교하는 기준값 비교 단계(S1400);을 수행한다. 이때 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면, 전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단한다. 상기 기준값 비교 단계(S1400)에서 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차(편차)를 계산하여 데이터 메모리(125)에 저장한다.

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 기준값 비교 단계(S1400)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erx를 비교하는 오차 비교 단계(S1500);를 수행하고,

- 상기 오차 비교 단계(S1500)에서, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 큰 경우,

계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erx를 비교하여, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면, 전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하여 R, S, T 상별 오차 횟수를 하나 증가시키는 오차 카운트 단계(S1600);를 수행하고,

- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 오차 카운트 단계(S1600)에서 추출된 오차 정보를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하는 오차 정보 전송 단계(S1700);를 수행한다. 이때 오차 정보 전송 단계(S1700)에서는 배전반 감지부(200)의 전송 요청에 의해, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)가 오차 정보를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하도록 구성할 수도 있다.

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 오차 카운트 단계(S1600)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 큰 경우에, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차를 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx와 비교하는 최대오차 비교단계(S1800);를 수행하고,

- 상기 최대오차 비교단계(S1800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 이내인 경우에는 프로세스의 종료를 판단하는 프로세스 종료 판단 단계(S1900);을 수행하고, 프로세스의 종료로 판단되면 장비 감지부의 구동을 종료(S2000);한다.

------------------------------------

- 상기 오차 비교 단계(S1500)에서, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 작은 경우, 전력 연산 루틴(S1550);을 수행하고, 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 데이터 메모리(125)에 저장하는 A/D 변환 단계(S1200)부터 다시 수행한다.

------------------------------------

상기 최대오차 비교단계(1800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 보다 큰 경우에는 장비 감지부의 알람(128)을 통해 경보를 출력하는 알람 출력 단계(S1850);을 수행하고, 장비 감지부의 구동을 종료(S2000);한다.

도면 제13도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에서 전력 연산 루팅의 역률(power factor) 추출의 구성을 도시한 도면이다. 도면 제12도에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는 오차 비교 단계(S1500)에서, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 작은 경우, 전력 연산 루틴(S1550)을 수행한다. 이때 상기 R, S, T 상별 전압과 전류는 각각 A/D 변환되어 있으므로 이로부터 위상차를 추출하고 전력을 계산해야 한다. 본 발명에서는 R, S, T 상별 전압과 전류 데이터를 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 구간으로 설정하여 A/D 변환하므로 이로부터 전압과 건류의 위상차를 추출할 수 있다. 도면에서 R, S, T 상별 전압과 전류들 중 어느 한 상의 전압과 전류에 대해 A/D 변환된 한 파장의 샘플수를 Ns라 하고, 전압 전류 각각의 동상 제로 크로싱 포인트를 검출하여 전압과 전류의 동상 제로 크로싱 포인트간 샘플 수의 차이를 Nd라 하면, 상기 전압과 전류의 위상차를 φ라 할때 역률(power factor)는;

cosφ = cos {2π(Nd/Ns)}

로 계산된다. 따라서 상기의 역률을 이용하여 피상전력, 무효전력, 유효전력을 계산할 수 있다.

도면 제14도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 장비 감지부의 구동 방법에 있어서 전력 연산 루틴을 도시한다.

- 전력 연산 루틴이 시작(S1550);되면,

- 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 데이터 메모리(125)에 저장된 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 동상의 제로 크로싱 포인트를 검출하는 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S1555);를 수행한다.

상기 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S1555)에서는, 데이터 메모리(125)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 같은 위상, 즉 양에서 음의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트, 또는 음에서 양의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트간의 샘플수의 차를 구한다.

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 한 파장의 샘플수를 Ns라 하고, 전압과 전류의 동상 제로 크로싱 포인트간 샘플 수의 차이를 Nd라 하면, 상기 전압과 전류의 위상각 φ를

φ = {2π(Nd/Ns)}

로 계산하는 위상각 연산 단계(S1560);를 수행한다.

- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 전압과 전류의 rms값을 연산하는 전압 전류 RMS 연산단계(S1565);를 수행하고,

- 다음으로 상기 위상각 연산 단계(S1560)에서 구해진 전압과 전류의 위상각 φ를 이용하여 피상전력, 무효전력, 유효전력을 계산하는 유효/무효 전력 연산 단계(S1570);를 수행하고,

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 유효/무효 전력 연산 단계(S1570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하는 계산 결과 전송 단계(S1575);를 수행하고, 전력 연산 루틴을 종료(S1580);한다. 이때 계산 결과 전송 단계(S1575)는 상기 배전반 감지부(200)의 전송 요청에 의해, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)가 유효/무효 전력 연산 단계(S1570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하도록 구성할 수도 있다.

도면 제15도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 배전반 감지부의 구동 방법의 흐름도를 도시한다.

- 먼저 시스템 전원이 투입되어 배전반 감지부(200)의 동작이 시작(S1000);되면,

- 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)에 의해, R, S, T 상별로 전압과 전류의 허용 변동 오차 Erc 값과 R, S, T 상별 오차횟수, R, S, T 상별 변동 오차의 상한값 Emaxc 와 클럭/캘린더(240)의 클럭을 초기값으로 설정하는 초기화 단계(S2100);를 수행하고,

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 제2멀티플렉서(210)와 A/D 변환기(220)로써 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 작업 메모리(250)에 저장하는 A/D 변환 단계(S2200);를 수행한다.

이때 상기 작업 메모리(250)에는 R, S, T 상별로 한파장의 정수배의 기준 전압과 전류의 기준 데이터가 미리 계산되어 저장된다.

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 A/D 변환 단계(S2200)에서 작업 메모리(250)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 취하고 상기 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 제2 소팅부(260)에 제공하여 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)하는 계측 데이터 절대값 연산 및 소팅 단계(S2300);를 수행한다.

- 다음으로, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 계측 데이터 절대값 연산 및 소팅 단계(S2300)에서 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터와, 상기 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)되어 미리 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값을 비교하는 상별 기준값 비교 단계(S2400);을 수행한다. 이때 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면, 전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단한다. 상기 상별 기준값 비교 단계(S2400)에서 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차(편차)를 계산하여 작업 메모리(250)에 저장한다.

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 상별 기준값 비교 단계(S2400)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erc를 비교하는 허용 오차 비교 단계(S2500);를 수행하고,

- 상기 허용 오차 비교 단계(S2500)에서, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 큰 경우,

계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erc를 비교하여, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면, 전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하여, R, S, T 상별 오차 횟수를 하나 증가시키는 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600);를 수행하고,

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, LAN(280)에 접속된 장비 감지부(120-x)들로부터 오차 정보, 유효/무효 전력 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 수집하는 장비 감지부 계측 결과 수신 단계(S2650);을 수행하며,

- 다음으로 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600) 및 장비 감지부 계측 결과 수신 단계(S2650)에서 수집된 정보를 장비 ID 저장부(270)에 저장된 장비별 ID로써 구분하여 계측 데이터 DB(290)에 저장하고 디스플레이/경보부(285)에 표시하는 정보 저장 및 디스플레이 단계(S2700);를 수행한다.

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 큰 경우에, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차를 전체 시스템에 허용되는 최대오차 Emaxc와 비교하는 최대 시스템 오차 비교단계(S2800);를 수행하고,

- 상기 최대 시스템 오차 비교단계(S2800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxc 이내인 경우에는 프로세스의 종료를 판단하는 프로세스 종료 판단 단계(S2900);을 수행하고, 프로세스의 종료로 판단되면 장비 감지부의 구동을 종료(S3000);한다.

------------------------------------

- 상기 허용 오차 비교 단계(S2500)에서, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 작은 경우, 전력 연산 루틴(S2550);을 수행하고, 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 작업 메모리(250)에 저장하는 A/D 변환 단계(S2200)부터 다시 수행한다.

------------------------------------

상기 최대 시스템 오차 비교단계(S2800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 보다 큰 경우에는 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 디스플레이 및 경보부(285)를 통해 경보를 출력하는 경보 출력 단계(S2850);을 수행하고, 배전반 감지부(200)의 구동을 종료(S3000);한다.

다음의 도면 제16도는 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서 배전반 감지부(200)의 구동 방법에 있어서 전력 연산 루틴을 도시한다.

- 전력 연산 루틴이 시작(S2550);되면,

- 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 작업 메모리(250)에 저장된 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 동상의 제로 크로싱 포인트를 검출하는 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S2555);를 수행한다.

상기 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S2555)에서는, 작업 메모리(250)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 같은 위상, 즉 양에서 음의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트, 또는 음에서 양의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트간의 샘플수의 차를 구한다.

- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 한 파장의 샘플수를 Ns라 하고, 전압과 전류의 동상 제로 크로싱 포인트간 샘플 수의 차이를 Nd라 하면, 상기 전압과 전류의 위상각 φ를

φ = {2π(Nd/Ns)}

로 계산하는 위상각 연산 단계(S2560);를 수행한다.

- 다음으로 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 전압과 전류의 rms값을 연산하는 전압 전류 RMS 연산단계(S2565);를 수행하고,

- 다음으로 상기 위상각 연산 단계(S2560)에서 구해진 전압과 전류의 위상각 φ를 이용하여 피상전력, 무효전력, 유효전력을 계산하는 유효/무효 전력 연산 단계(S2570);를 수행하고,

- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 유효/무효 전력 연산 단계(S2570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 계측 데이터 DB(290)에 저장하는 계산 결과 저장 단계(S2575);를 수행하고, 배전반 감지부 전력 연산 루틴을 종료(S2580);한다.

이상과 같이 설명된 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 3상 전원의 배전반 및 부하별로 발생되는 전압 전류의 순시 불평형 상태를 모니터할 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 부하측의 전압 전류의 순시 불평형 상태 정보를 배전반에 전송하여 불평형을 야기할 우려가 있는 부하를 조기에 파악하고 대처할 수 있도록 하며, 아울러 본 발명의 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법에 의하면, 배전반 및 부하별로 발생되는 전력의 순시 상태를 모니터할 수 있도록 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템 및 그 방법을 제공한다.

본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

120-x : 장비 감지부 121 : 제1 멀티플렉서
122 : A/D 변환부 123 : 제1 콘트롤러
124 : 클럭/카운터 125 : 데이터 메모리
126 : 제1 소팅부 127 : LAN 인터페이스
128 : 알람
128a, 128b, 128c : 전압 변환기
129a, 129b, 129c : 전류 변환기
200 : 배전반 감지부
201, 202, 203 : 전압 변환기
204, 205, 206 : 전류 변환기
210 : 제2 멀티플렉서 220 : A/D 변환부
230 : 제2콘트롤러 240 : 클럭/캘린더
250 : 작업 메모리 260 : 제2 소팅부
270 : 장비 ID 저장부 280 : LAN 인터페이스

Claims

3상 전원 R, S, T 단에 대해 장비 측에서 각각의 전압을 감지하는 전압 변환기 들과 각 라인별 전류를 감지하는 전류 변환기 들의 감지 신호를 입력받아 처리하는 장비 감지부를 구비한 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서,
상기 장비 감지부는,
3상 전원 R, S, T 단에 대해 각각의 전압을 감지하는 3개의 전압 변환기(128a), (128b), (128c) ;들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기(129a), (129b), (129c); 들의 감지 신호를 선택하는 제1 멀티플렉서(121);와
상기 제1 멀티플렉서(121)로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부(122);
상기 A/D 변환부(122)로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 비교 대상인 기준 전압 전류 데이터 및 장비의 ID를 저장하며 연산 공간을 제공하는 데이터 메모리(125),
상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 제1 소팅부(126)을 구비하고,
3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하는 클럭/카운터(124);를 구비하고,
장비 감지부를 제어하는 제1콘트롤러(123);를 구비하며,
상기 제1콘트롤러(123)의 제어에 의해 외부로 경보를 발생시키는 알람(128); 및
배전반 감지부(200)와 통신을 위한 LAN 인터페이스(127)을 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템
제1항에 있어서 상기 제1콘트롤러(123)는,
각 상별로 동일한 시간 구간 t0~t1 에 걸쳐 계측된 전압 또는 전류를 전파 정류된 절대값으로 환산하고,
상기 전파 정류된 절대값들을 크기순으로 재배치(sorting)한 뒤
데이터 메모리(125) 내에서 기준값들과 비교함으로써 순시 전압과 전류의 이상 유무를 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템
3상 전원 R, S, T 단에 대해 배전반 측에서 각각의 전압을 감지하는 전압 변환기 들과 각 라인별 전류를 감지하는 전류 변환기 들의 감지 신호를 입력받아 처리하는 배전반 감지부를 구비한 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템에 있어서,
상기 배전반 감지부는,
배전반 측에서 시스템 전체 3상 전원 R, S, T 공급단에 연결되어 각 상별 전압과 전류를 감지하는 3개의 전압 변환기(201), (202), (203); 들과 각 라인별 전류를 감지하는 3개의 전류 변환기(204), (205), (206); 들의 감지 신호를 선택하는 제2 멀티플렉서(210);와
상기 제2 멀티플렉서(210)로써 선택된 신호를 변환하는 A/D 변환부(220);
상기 A/D 변환부(220)로부터 제공되는 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 순차적으로 저장하고 연산 공간을 제공하는 작업 메모리(250),
상기 저장된 3상 전원 R, S, T 단별 전압 전류 데이터를 소팅하는 제2 소팅부(260)를 구비한다. 또한 3상 전원의 한파장의 정수배에 해당하는 시간 구간 t0~t1에 대한 A/D 변환 클럭과 샘플링 주파수를 제공하고 날짜 시간 정보를 제공하는 클럭/캘린더(240);를 구비하고,
배전반 감지부(200)를 제어하는 제2콘트롤러(230)를 구비하며,
상기 제2콘트롤러(230)의 제어에 의해 데이터를 디스플레이하고 외부로 경보를 발생시키는 디스플레이 및 경보부(285); 및
장비 감지부(120-x)들과 통신을 위한 LAN 인터페이스(280)을 구비하며,
상기 제2콘트롤러(230)에는 LAN 인터페이스(280)를 통해 연결된 장비 감지부(120-x)들의 ID를 저장된 장비 ID 저장부(270)가 연결되며,
배전반 감지부(200) 및 장비 감지부(120-x)들로부터 계측된 전압 전류 및 전력 정보와 기준 전압 전류 및 기준 전력 정보를 포함하여 계측 결과를 저장하는 계측 데이터 DB(290)가 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템
제3항에 있어서 상기 제2콘트롤러(230)는,
각 상별로 동일한 시간 구간 t0~t1 에 걸쳐 계측된 전압 또는 전류를 전파 정류된 절대값으로 환산하고,
상기 전파 정류된 절대값들을 크기순으로 재배치(sorting)한 뒤
작업 메모리(250) 내에서 기준값들과 비교함으로써 순시 전압과 전류의 이상 유무를 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템
3상 전원 R, S, T 단에 대해 장비 각각의 전압을 감지하는 전압 변환기 들과 각 라인별 전류를 감지하는 전류 변환기 들의 감지 신호를 입력받아 처리하는 장비 감지부를 구비한 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법에 있어서,
- 시스템 전원이 투입되어 장비 감지부(120-x)의 동작이 시작(S1000);되면,
- 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)에 의해, R, S, T 상별로 전압과 전류의 허용 변동 오차 Erx 값과 R, S, T 상별 오차횟수, R, S, T 상별 변동 오차의 상한값 Emaxx 와 클럭 카운터(124)를 초기값으로 설정하는 초기화 단계(S1100);
- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 제1멀티플렉서(121)와 A/D 변환기(122)로써 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 데이터 메모리(125)에 저장하는 A/D 변환 단계(S1200);를 수행하고,
- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 A/D 변환 단계(S1200)에서 데이터 메모리(125)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 취하고 상기 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 제1 소팅부(126)에 제공하여 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)하는 계측 데이터 연산 단계(S1300);를 수행하고,
- 다음으로, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 계측 데이터 연산 단계(S1300)에서 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터와, 상기 데이터 메모리(125)에 크기순으로 재배치(sorting)되어 미리 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값을 비교하는 기준값 비교 단계(S1400);을 수행하며,
- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 기준값 비교 단계(S1400)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erx를 비교하는 오차 비교 단계(S1500);를 수행하고,
- 상기 오차 비교 단계(S1500)에서, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 큰 경우, R, S, T 상별 오차 횟수를 하나 증가시키는 오차 카운트 단계(S1600);를 수행하고,
- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 오차 카운트 단계(S1600)에서 추출된 오차 정보를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하는 오차 정보 전송 단계(S1700);를 수행하며,
- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 상기 오차 카운트 단계(S1600)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 큰 경우에, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차를 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx와 비교하는 최대오차 비교단계(S1800);를 수행하고,
- 상기 최대오차 비교단계(S1800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 이내인 경우에는 프로세스의 종료를 판단하는 프로세스 종료 판단 단계(S1900);을 수행하고, 프로세스의 종료로 판단되면 장비 감지부의 구동을 종료(S2000);
하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에 있어서 상기 A/D 변환 단계(S1200)에서,
상기 데이터 메모리(125)에는 R, S, T 상별로 한파장의 정수배의 기준 전압과 전류의 기준 데이터가 미리 계산되어 저장되어 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에 있어서 상기 기준값 비교 단계(S1400)에서,
상기 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면,
전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에 있어서 상기 기준값 비교 단계(S1400)에서,
장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차(편차)를 계산하여 데이터 메모리(125)에 저장하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에 있어서 상기 오차 비교 단계(S1500)에서, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 큰 경우,
계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erx를 비교하여, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면,
전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에서 상기 오차 정보 전송 단계(S1700);는,
배전반 감지부(200)의 전송 요청에 의해, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)가 오차 정보를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에서 상기 오차 비교 단계(S1500)에서,
장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erx의 크기보다 작은 경우,
전력 연산 루틴(S1550);을 수행하고,
상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 데이터 메모리(125)에 저장하는 A/D 변환 단계(S1200)부터 다시 수행하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제5항에서 상기 최대오차 비교단계(1800)에서,
R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 보다 큰 경우에는 장비 감지부의 알람(128)을 통해 경보를 출력하는 알람 출력 단계(S1850);을 수행하고,
장비 감지부의 구동을 종료(S2000);하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제11항에서 상기 전력 연산 루틴(S1550)은,
- 전력 연산 루틴이 시작(S1550);되면,
- 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 데이터 메모리(125)에 저장된 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 동상의 제로 크로싱 포인트를 검출하는 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S1555);를 수행하고,
- 이어 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 한 파장의 샘플수를 Ns라 하고, 전압과 전류의 동상 제로 크로싱 포인트간 샘플 수의 차이를 Nd라 하면, 상기 전압과 전류의 위상각 φ를
φ = {2π(Nd/Ns)}
로 계산하는 위상각 연산 단계(S1560);를 수행하며,
- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 전압과 전류의 rms값을 연산하는 전압 전류 RMS 연산단계(S1565);를 수행하고,
- 이어 상기 위상각 연산 단계(S1560)에서 구해진 전압과 전류의 위상각 φ를 이용하여 피상전력, 무효전력, 유효전력을 계산하는 유효/무효 전력 연산 단계(S1570);를 수행하고,
- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 유효/무효 전력 연산 단계(S1570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하는 계산 결과 전송 단계(S1575);를 수행하고, 전력 연산 루틴을 종료(S1580);
하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제13항에 있어서 상기 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S1555)에서는,
데이터 메모리(125)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 같은 위상, 즉 양에서 음의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트, 또는 음에서 양의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트간의 샘플수의 차를 구하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제13항에 있어서 상기 계산 결과 전송 단계(S1575)는,
상기 배전반 감지부(200)의 전송 요청에 의해, 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)가 유효/무효 전력 연산 단계(S1570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 LAN(127)을 통하여 배전반 감지부(200)로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
3상 전원 R, S, T 단에 대해 장비 각각의 전압을 감지하는 전압 변환기 들과 각 라인별 전류를 감지하는 전류 변환기 들의 감지 신호를 입력받아 처리하는 배전반 감지부를 구비한 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법에 있어서,
- 시스템 전원이 투입되어 배전반 감지부(200)의 동작이 시작(S1000);되면,
- 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)에 의해, R, S, T 상별로 전압과 전류의 허용 변동 오차 Erc 값과 R, S, T 상별 오차횟수, R, S, T 상별 변동 오차의 상한값 Emaxc 와 클럭/캘린더(240)의 클럭을 초기값으로 설정하는 초기화 단계(S2100);를 수행하고,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 제2멀티플렉서(210)와 A/D 변환기(220)로써 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 작업 메모리(250)에 저장하는 A/D 변환 단계(S2200);를 수행하며,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 A/D 변환 단계(S2200)에서 작업 메모리(250)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 취하고 상기 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 절대값을 제2 소팅부(260)에 제공하여 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)하는 계측 데이터 절대값 연산 및 소팅 단계(S2300);를 수행하고,
- 다음으로, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 계측 데이터 절대값 연산 및 소팅 단계(S2300)에서 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터와, 상기 작업 메모리(250)에 크기순으로 재배치(sorting)되어 미리 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값을 비교하는 상별 기준값 비교 단계(S2400);을 수행하며,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 상별 기준값 비교 단계(S2400)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erc를 비교하는 허용 오차 비교 단계(S2500);를 수행하고,
- 상기 허용 오차 비교 단계(S2500)에서, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 큰 경우,
계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erc를 비교하여, R, S, T 상별 오차 횟수를 하나 증가시키는 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600);를 수행하고,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, LAN(280)에 접속된 장비 감지부(120-x)들로부터 오차 정보, 유효/무효 전력 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 수집하는 장비 감지부 계측 결과 수신 단계(S2650);을 수행하며,
- 다음으로 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600) 및 장비 감지부 계측 결과 수신 단계(S2650)에서 수집된 정보를 계측 데이터 DB(290)에 저장하고 디스플레이/경보부(285)에 표시하는 정보 저장 및 디스플레이 단계(S2700);를 수행하고,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 상기 R, S, T 상별 오차 카운트 단계(S2600)에서 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 큰 경우에, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차를 전체 시스템에 허용되는 최대오차 Emaxc와 비교하는 최대 시스템 오차 비교단계(S2800);를 수행하고,
- 상기 최대 시스템 오차 비교단계(S2800)에서, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxc 이내인 경우에는 프로세스의 종료를 판단하는 프로세스 종료 판단 단계(S2900);을 수행하고, 프로세스의 종료로 판단되면 장비 감지부의 구동을 종료(S3000);
하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 A/D 변환 단계(S2200)에서,
상기 작업 메모리(250)에는 R, S, T 상별로 한파장의 정수배의 기준 전압과 전류의 기준 데이터가 미리 계산되어 저장되어 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 상별 기준값 비교 단계(S2400)에서,
배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면,
전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 상별 기준값 비교 단계(S2400)에서,
배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차(편차)를 계산하여 작업 메모리(250)에 저장하는 단계를 더 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 허용 오차 비교 단계(S2500)에서, 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 큰 경우,
계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차와 미리 설정된 허용 오차 Erc를 비교하여, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 전체적으로 작거나 큰 값으로 비교되면,
전압과 전류의 계측 데이터가 기준값에 대해 작거나 큰 것으로 판단하고,
R, S, T 상별 전압과 전류의 기준값에 대해 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터가 구간 내에서 작은 데이터와 큰 데이터가 혼재하는 경우에는 전압 또는 전류가 잡음의 형태로 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 허용 오차 비교 단계(S2500)에서,
배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 계산된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 미리 설정된 허용 오차 Erc의 크기보다 작은 경우,
전력 연산 루틴(S2550);을 수행하고,
상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터를 작업 메모리(250)에 저장하는 A/D 변환 단계(S2200)부터 다시 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제16항에 있어서 상기 최대 시스템 오차 비교단계(S2800)에서,
R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터의 오차가 장비 측에 허용되는 최대오차 Emaxx 보다 큰 경우에는 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는,
디스플레이 및 경보부(285)를 통해 경보를 출력하는 경보 출력 단계(S2850);을 수행하고, 배전반 감지부(200)의 구동을 종료(S3000);하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제21항에 있어서 상기 전력 연산 루틴은,
- 전력 연산 루틴이 시작(S2550);되면,
- 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, 작업 메모리(250)에 저장된 상용전원의 한파장의 정수배 구간에서 계측되는 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 동상의 제로 크로싱 포인트를 검출하는 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S2555);를 수행하고,
- 이어 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 한 파장의 샘플수를 Ns라 하고, 전압과 전류의 동상 제로 크로싱 포인트간 샘플 수의 차이를 Nd라 하면, 상기 전압과 전류의 위상각 φ를
φ = {2π(Nd/Ns)}
로 계산하는 위상각 연산 단계(S2560);를 수행하며,
- 다음으로 배전반 감지부(200)의 제2 콘트롤러(230)는, R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 전압과 전류의 rms값을 연산하는 전압 전류 RMS 연산단계(S2565);를 수행하고,
- 이어 상기 위상각 연산 단계(S2560)에서 구해진 전압과 전류의 위상각 φ를 이용하여 피상전력, 무효전력, 유효전력을 계산하는 유효/무효 전력 연산 단계(S2570);를 수행하고,
- 다음으로 장비 감지부(120-x)의 제1 콘트롤러(123)는, 유효/무효 전력 연산 단계(S2570)의 연산값과 전압과 전류의 위상각 φ를 계측 데이터 DB(290)에 저장하는 계산 결과 저장 단계(S2575);를 수행하고, 배전반 감지부 전력 연산 루틴을 종료(S2580);하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법
제23항에 있어서 상기 제로 크로싱 포인트 검출 단계(S2555)에서는,
업 메모리(250)에 저장된 R, S, T 상별 전압과 전류의 계측 데이터로부터 같은 위상, 즉 양에서 음의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트, 또는 음에서 양의 값으로 전이되는 제로 크로싱 포인트간의 샘플수의 차를 구하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 3상 전원의 평형 상태 감시 시스템의 구동 방법