KR20130061938A

KR20130061938A - Ｐｌｃ 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템

Info

Publication number: KR20130061938A
Application number: KR1020110128265A
Authority: KR
Inventors: 우천희
Original assignee: 우천희
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-12

Abstract

본 발명은 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 POLD부(300)를 개별 주택의 분전반에 설치하고, 공동주택 외부에 있는 메인서버(100)의 원격 제어신호에 의해 공동주택서버(200)를 통하여 원격으로 개별 주택의 해당 POLD부(300)를 제어함으로써, 누전전류, 과전류, 단락전류의 발생시, 별도의 일괄소등 장치에 의하지 아니하고 해당 주택의 전력사용기기의 부하에 공급되는 사용전류를 차단할 수 있는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템은 공동주택서버(200)와 유무선통신에 의해서 POLD부(300)의 상태 정보를 실시간으로 수신하며, 상기 수신된 상태 정보를 분석하여 다수의 전력사용기기가 이상이 감지되는 경우, 상기 공동주택서버(200)를 통하여 POLD부(300)에 제어신호를 송신하는 메인서버(100), 개별주택에 설치되는 POLD부(300)로부터 상태정보를 수신하여 메인서버(100)에 송신하며, 메인서버(100)로부터 제어신호를 수신하여 해당 POLD부(300)에 송신하는 공동주택서버(200), 개별 주택의 분전반 내에 설치되어 전기선로 상에 공급되는 사용전류를 검지하여 실시간으로 공동주택서버(200)에 송신하며, 이상이 발생하는 경우, 수신된 제어신호에 따라 전기 선로를 차단하여 전력사용기기에 공급되는 사용전류를 차단하는 POLD부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＰＬＣ 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템 {Leakage and overload current detecting system of a single-phase power house in base of PLC communication}

본 발명은 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 POLD부(300)를 개별 주택의 분전반에 설치하고, 공동주택 외부에 있는 메인서버(100)의 원격 제어신호에 의해 공동주택서버(200)를 통하여 원격으로 개별 주택의 해당 POLD부(300)를 제어함으로써, 누전전류, 과전류, 단락전류의 발생시, 별도의 일괄소등 장치에 의하지 아니하고 해당 주택의 전력사용기기의 부하에 공급되는 사용전류를 차단할 수 있는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템에 관한 것이다.

전력관리시스템은 컴퓨터 등을 이용하여 특정의 전력이 흐르는 배전로나 작업자를 감시, 제어하여 목표하는 결과나 값을 얻는 시스템으로 기본 형태에는 피드포워드(feedforward)와 피드백(feedback) 두 가지가 있다. 전력관리시스템은 전기적, 기계적 방법, 유체의 압력 등 이들의 복합된 방법으로 작동하고, 건물의 온도 및 습도 조절 등 실제로는 모든 면이 제어 시스템의 영향을 받는다고 볼 수도 있다.

종래 기술에 의한 전력관리 시스템은 출원번호 10-1998-0707298인 전기 설비에 의하여 공급되는 전력 소비를 사용자측에서 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것으로 특히 전기 설비로부터의 사용자 피크 전력 수요 변화를 감소시키는 시스템 및 방법에 대하여 기재하고 있습니다. 그러나 이러한 종래의 기술에는 분전부에 대한 원격제어에 대한 기술이 없어 사용자 측면에서 불편한 문제점이 있어왔다.

한편, 다른 종래 기술에 의한 전력공급관리 시스템으로는 출원번호 20-2003-0026078인 전력공급자의 전력설비인 배전선로의 전력공급관리를 효율적으로 수행하기 위하여 안출된 고안으로, 가공선로와 지중선로의 구분을 하지 않고 모든 변압기, 스위치, 맨홀, 전력구 등의 필요 정보들을 검출하여, 전파법에 의한 특정 소출력의 근거리무선통신방식 단말기들로 이루어진 하나의 무선통신시스템과 상용의 장거리통신수단인 PCS폰모듈을 혼용하여 종합 정보 관리용 Internet Web Server로 수집하고, 수집된 데이터들을 활용하여 소정의 새로운 데이터들을 재생산하여 담당 관리자뿐만 아니라 관련된 부서의 PC나 PDA, Mobile Phone 등에서 검색할 수 있도록 하여 효과적인 배전선로의 전력설비관리를 하는 시스템이 있었다.

그러나, 이러한 종래의 기술에는 다수의 개별주택으로 이루어진 공동주택에 대해서, 이상 발생시, 해당 주택의 전력사용기기만을 제어하지 못하고, 전체 공동주택에 대한 일괄적인 제어기능을 수행하는 문제점을 지니고 있었다.

이에 따라 공동주택에 대해서, 개별주택마다의 보다 정밀하고 과학적인 전기설비부하에 대한 감시 및 원격제어가 가능한 사용자 중심의 전력관리시스템의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 POLD부(300)를 개별 주택의 분전반에 설치하고, 공동주택 외부에 있는 메인서버(100)의 원격 제어신호에 의해 공동주택서버(200)를 통하여 원격으로 개별 주택의 해당 POLD부(300)를 제어함으로써, 누전전류, 과전류, 단락전류의 발생시, 별도의 일괄소등 장치에 의하지 아니하고 해당 주택의 전력사용기기의 부하에 공급되는 사용전류를 차단할 수 있는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템은 공동주택서버(200)와 유무선통신에 의해서 POLD부(300)의 상태 정보를 실시간으로 수신하며, 상기 수신된 상태 정보를 분석하여 다수의 전력사용기기가 이상이 감지되는 경우, 상기 공동주택서버(200)를 통하여 POLD부(300)에 제어신호를 송신하는 메인서버(100), 개별주택에 설치되는 POLD부(300)로부터 상태정보를 수신하여 메인서버(100)에 송신하며, 메인서버(100)로부터 제어신호를 수신하여 해당 POLD부(300)에 송신하는 공동주택서버(200), 개별 주택의 분전반 내에 설치되어 전기선로 상에 공급되는 사용전류를 검지하여 실시간으로 공동주택서버(200)에 송신하며, 이상이 발생하는 경우, 수신된 제어신호에 따라 전기 선로를 차단하여 전력사용기기에 공급되는 사용전류를 차단하는 POLD부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 온라인 검침 시스템이 설치된 공동주택의 경우, POLD부(300)를 개별 주택 의 분전반에 설치함으로써, 별도의 일괄소등 장치에 의하지 아니하고 상기 메인서버(100)의 원격 제어신호에 의해 해당 POLD부(300)를 제어함으로써 개별 주택의 전력사용기기의 부하에 공급되는 사용전류를 차단가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 메인서버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 POLD부의 구성도이다.

이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온라인 검침 시스템은 메인서버(100), 공동주택서버(200), POLD(PLC type Overload and Leakage current Detector)부(300)을 포함한다.

상기 메인서버(100)는 상기 공동주택서버(200)와 유무선통신에 의해서 상기 POLD부(300)의 상태를 실시간으로 수신하며, 수신된 결과를 일정한 기간별로 통계화하여 디스플레이하고, 상기 수신된 상태 정보를 분석하여 다수의 전력사용기기가 누전, 과전류, 단락 등이 있는지 여부를 감지하며, 이상이 감지되는 경우, 상기 공동주택서버(200)를 통하여 POLD부(300)에 제어신호를 송신하는 기능을 수행한다.

상기 공동주택서버(200)는 공동주택의 관리실에 설치되며, 각 개별주택에 설치되는 POLD부(300)로부터 상태정보를 수신하여 메인서버(100)에 송신하며, 누전 전류. 과부하 전류 또는 단락 전류가 발생하는 경우, 메인서버(100)로부터 제어신호를 수신하여 해당 POLD부(300)에 송신한다. 이때, 메인서버(100)와 정보 송수신을 위해 사용되는 통신망은 온라인 및 이동 통신망을 포함하며, 온라인은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위 계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service) 등을 제공하는 전세계적인 개방형 네트워크 구조를 모두 포함한다. 또한, 이동 통신망은 기지국(BS: Base Station), 이동전화 교환국(MTSO: Mobile Telephone Switching Office), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 이외에, 무선 패킷 데이터의 송수신을 가능하게 하는 액세스 게이트웨이(Access Gateway), PDSN(Packet Data Serving Node) 등과 같은 구성 요소를 추가로 포함한다. 또한, POLD(300)와 정보 송수신을 위해 사용되는 통신망은 PLC(Power Line Communication) 통신을 이용한다.

상기 POLD부(300)는 개별 주택의 분전반 내에 설치되어 전기선로 상에 공급되는 사용전류를 검지하여 실시간으로 공동주택서버(200)에 PLC(Power Line Communication) 통신을 이용하여 송신하며, 누전 전류. 과부하 전류 또는 단락 전류가 발생하는 경우, 수신된 제어신호에 따라 전기 선로를 차단하여 전력사용기기에 공급되는 사용전류를 차단가능하게 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 메인서버(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메인서버(100)는 유무선통신부(110), 분석부(120), 주제어부(130), 데이터베이스(140)을 포함한다.

유무선통신부(110)는 POLD부(300)에서 감지된 데이터를 공동주택서버(200)를 통하여 수신하며, 상기 POLD부(300)에 대한 상기 원격 제어신호를 공동주택서버(200)를 통하여 송신한다.

분석부(120)는 상기 유무선통신부(110)와의 통신에 의해서 수신된 POLD부(300)의 상태 정보를 분석하여, 전력사용기기에 전력누전, 고장, 화재 등이 있는지 여부, 과전류 여부, 정전여부 및 누전이 있는지 여부를 실시간 수신하여, 수신된 결과를 일, 월, 년 별로 분석하여 데이터베이스(140)에 저장한다.

주제어부(130)는 상기 분석부(120)의 분석에 따라 상기 POLD부(300)를 제어하는 제어신호를 상기 유무선통신부(110)에 의해 상기 공동주택서버(200)를 통하여 상기 POLD부(300)로 송신한다. 즉, POLD부(300)로부터 이상신호가 수신된 것으로 분석부(120)가 판단할 경우 전력의 공급을 막도록 공동주택서버(200)를 통해 상기 POLD부(300)로 제어명령을 전송할 수 있다.

도 3는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템의 POLD부(300)의 구성을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 POLD부(300)는 PLC부(310), 제어부(320), ZCT부(Zero Current Transformer, 330), CT부(Current Transformer, 340), 구동부(350)를 포함한다.

상기 PLC부(310)는, 공동주택서버(200)을 통하여 메인서버(100)의 원격 제어신호를 수신하여 제어부(320)에 전송하고, 상기 ZCT부(330)에 의해 감지된 누전전류, 상기 CT부(340)에 의해 측정된 상기 부하에 공급되는 사용전류값에 기반하여 POLD부(300)의 상태 정보를 생성한 후 기 설정된 통신방식에 의해 공동주택서버(200)을 통하여 메인서버(100)로 송신하는 기능을 수행한다.

상기 제어부(320)는, 상기 ZCT부(330)에 의해 감지된 누전전류가 발생하는 경우, 수신된 메인서버(100)의 원격제어신호에 따라 선로 개폐기를 동작하여 누전전류를 차단하도록 제어하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 CT부(340)에 의해 측정된 상기 부하에 공급되는 전류값의 분석결과 과전류, 또는 단락전류에 해당되는 경우, 수신된 메인서버(100)의 원격제어신호에 따라 릴레이를 제어하여 부하로 공급되는 전류를 차단하는 기능을 더 포함한다.

상기 ZCT부(330)는, 외부의 전원으로부터 부하로 사용전류를 공급하는 임의의 전송선로 상에서 누전전류가 발생하지 않는 경우 상기 ZCT부(330) 내부에서 발생한 자속은 서로 상쇄되지만, 상기 전송선로 상에서 누전전류가 발생하는 경우 상기 ZCT부(330) 내부의 철심에 누전 전류에 의한 자속이 발생함에 기반하여 누전전류의 발생을 감지하는 기능을 수행한다.

상기 CT부(340)는, 부하에 공급되는 사용전류를 측정하는 기능을 수행하며, 측정결과인 사용전류값을 PLC부(310)에 의해 공동주택서버(200)로 송신된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 공동주택내에 존재하는 공동주택서버(200) 또는 공동주택외에 존재하는 메인서버(100)로 상기 사용전류값을 송신하며, 상기 공동주택서버(200) 또는 메인서버(100)의 관리자는 원격으로 주택 또는 아파트의 사용전류값을 모니터링 가능하다.

이상으로, 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 상기 설명 및 도시대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니다. 아울러 본 발명의 기술적 사상의 범주를 일탈하지 않는 범위 내에서 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 모든 적절한 변경 및 수정이 가해진 발명 및 본 발명의 균등물에 속하는 발명들도 본 발명에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 메인서버 110 : 유무선통신부
120 : 분석부 130 : 제어부
140 : 데이터베이스 200 : 공동주택서버
300 : POLD부 310 : PLC부
320 : 제어부 330 : ZCT부
340 : CT부

Claims

공동주택서버(200)와 유무선통신에 의해서 POLD부(300)의 상태 정보를 실시간으로 수신하며, 상기 수신된 상태 정보를 분석하여 다수의 전력사용기기가 이상이 감지되는 경우, 상기 공동주택서버(200)를 통하여 POLD부(300)에 제어신호를 송신하는 메인서버(100);
개별주택에 설치되는 POLD부(300)로부터 상태정보를 수신하여 메인서버(100)에 송신하며, 메인서버(100)로부터 제어신호를 수신하여 해당 POLD부(300)에 송신하는 공동주택서버(200);
개별 주택의 분전반 내에 설치되어 전기선로 상에 공급되는 사용전류를 검지하여 실시간으로 공동주택서버(200)에 송신하며, 이상이 발생하는 경우, 수신된 제어신호에 따라 전기 선로를 차단하여 전력사용기기에 공급되는 사용전류를 차단하는 POLD부(300)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템
제1항에 있어서, 상기 메인서버(100)는
POLD부(300)에서 감지된 데이터를 공동주택서버(200)를 통하여 수신하며, 상기 POLD부(300)에 대한 상기 원격 제어신호를 공동주택서버(200)를 통하여 송신하는 유무선통신부(110);
상기 유무선통신부(110)와의 통신에 의해서 수신된 POLD부(300)의 상태 정보를 분석하여, 전력사용기기에 전력누전, 고장, 화재 등이 있는지 여부, 과전류 여부, 정전여부 및 누전이 있는지 여부를 실시간 수신하여, 수신된 결과를 일, 월, 년 별로 분석하여 데이터베이스(140)에 저장하는 분석부(120);
상기 POLD부(300)로부터 이상신호가 수신된 것으로 분석부(120)가 판단할 경우. 전력의 공급을 막도록 공동주택서버(200)를 통해 상기 POLD부(300)로 제어명령을 전송하는 주제어부(130)
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템
제1항에 있어서, 상기 POLD부(300)는
공동주택서버(200)을 통하여 메인서버(100)의 원격 제어신호를 수신하여 제어부(320)에 전송하고, POLD부(300)의 상태 정보를 생성한 후 기 설정된 통신방식에 의해 공동주택서버(200)을 통하여 메인서버(100)로 송신하는 PLC부(310);
POLD부(300)의 상태 정보로부터, 누전전류, 과전류, 또는 단락전류가 발생하는 경우, 수신된 메인서버(100)의 원격제어신호에 따라 선로 개폐기를 동작하여 누전전류를 차단하도록 제어하는 기능을 수행하거나, 릴레이를 제어하여 부하로 공급되는 전류를 차단하는 제어부(320);
내부의 철심에 누전 전류에 의한 자속이 발생함에 기반하여 누전전류의 발생을 감지하는 ZCT부(330);
부하에 공급되는 사용전류를 측정하는 기능을 수행하는 CT부(340)
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템
제3항에 있어서, 상기 POLD부(300)의 상태 정보는
상기 ZCT부(330)에 의해 감지된 누전전류, 상기 CT부(340)에 의해 측정된 상기 부하에 공급되는 사용전류값을 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공동주택서버와 상기 메인서버(100)가 정보 송수신을 위해 사용되는 통신망은 온라인 및 이동 통신망을 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 공동주택서버와 상기 POLD(300)가 정보 송수신을 위해 사용되는 통신망은 PLC(Power Line Communication) 통신인 것을 특징으로 하는 PLC 통신기반 단상전력 수용가의 누전 및 과부하 검출 시스템.