KR20140028840A - 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법 - Google Patents

전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류 및 직류 전력설비의 주변에 다양하게 발생할 수 있는 전기환경장해를 각 장해 요소 별로 종합적으로 측정하여 평가 및 분석할 수 있는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 전력설비 주변의 기상 상태를 감지하는 기상 센서, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값을 측정하는 전기환경 센서, 상기 기상 센서로부터 감지되는 기상 감지 신호와, 상기 전기환경 센서로부터 측정되는 전기환경 측정 신호를 각각 디지털 변환하는 입력 인터페이스 및, 상기 입력 인터페이스를 통한 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터로부터 유효 데이터를 취득하여, 상기 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터를 통계 처리하여 분석하고, 분석된 데이터에 대해 환경 장해량을 산출하는 전기환경장해 분석부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법{The Electrical Environmental Assessment Apparatus for Power Facility and Method Therfore}
본 발명은 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 공급으로 인한 환경 장해의 발생 가능성이 있는 전력설비 구간에 대한 전기환경장해를 장해 요소별로 종합적으로 측정하여 평가 및 분석할 수 있도록 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 전력 수요가 지속적으로 증가됨으로 인하여 송전선로 건설이 불가피한 실정이며, 경제적이고 효율적인 전력전송을 위해 송전전압은 점차 격상되고 있다. 이에 따라, 친환경에 대한 사회적 이슈가 확대되면서 전기환경에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에서, 송전선로 건설시 잦은 민원제기로 인하여 건설공기가 지연되어 전력 수급 및 계통 안정성 뿐 아니라 경제적인 손실까지 야기되고 있다.
기존의 전기환경장해에 대한 평가는 교류 송전선로 전원주파수 성분의 전자계 유도현상, 가청 주파수 대역(20 ∼ 20,000 MHz)에서의 코로나 방전소음, 방송 대역의 수신을 방해하는 라디오 장해, TV 장해로 구분될 수 있으며, 송전선로 건설 시 각종 시뮬레이션 툴을 이용하여 사전 검토를 하고, 송전선로 건설이 완료되어 가압된 이후에는 각종 전기환경장해 계측장치를 이용하여 단시간 내에 송전선로 주변에서 전기환경장해를 측정하고 기준치 초과 여부를 판단하게 된다.
한편, 전기환경장해는 다양한 기구 및 법규에 의해 관리되고 있으며, 각 국가별 환경에 따라 인체 또는 거주 가구 내의 기기에 영향을 끼치는 기준치를 마련하고 있으며, 이러한 기준치에 근거하여 전기환경장해를 감시하고 있다.
관련 기술로는 국내공개특허 제2003-0037499호(전력계통상태감시 장치)(2003.05.14)가 있다.
하지만, 통상적으로 전력설비에서 발생되는 전기환경장해는 청명, 강우시 조건, 낮과 밤 등의 기상조건에 따라 다르게 발생하기 때문에, 신뢰성 있는 평가를 위해서는 장기간 측정 및 분석이 요구되므로 장기간 데이터를 저장 및 분석할 수 있는 무인 측정 시스템이 요구되는 실정이다.
또한, 종래에는 교류(AC) 위주의 전기환경 장해만을 측정하였으나, 최근 친환경적이며 송전효율이 좋은 직류(DC) 선로를 채용하는 곳이 점차 증가되고 있음에도 불구하고, 직류(DC) 선로의 전기환경장해를 측정할 수 있는 방법이 마련되어 있지 않으며, 다양하게 유발되는 전기환경장해를 종합적으로 측정하고, 평가할 수 있는 효율적인 시스템이 마련되어 있지 않다는 문제점이 있다.
게다가, 최근에는 초고압 설비와 직류송전의 기술개발이 증가되어 변환소 및 직류 송전선로에서 발생되는 장해에 의한 인체영향의 평가 및 전력설비 주변에 존재하는 설비의 오동작 등에 대한 전기환경장해의 평가가 요구되고 있지만, 이에 대한 환경장해 평가를 위한 측정 및 분석 장치가 마련되어 있지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 교류 및 직류 전력설비의 주변에 다양하게 발생할 수 있는 전기환경장해를 각 장해 요소 별로 종합적으로 측정하여 평가 및 분석할 수 있는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 전력설비에 대한 전기환경장해를 각 장해 요소 별로 종합적으로 측정하는 평가 및 분석 계통을 이동형으로 구축하여 단기적인 운용이 가능하도록 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력설비에 대한 전기환경장해를 각 장해 요소 별로 종합적으로 측정하는 평가 및 분석 계통을 고정형으로 구축하여 전기환경장해의 평가 및 분석이 장기적으로 운용될 수 있도록 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치는, 전력설비 주변의 기상 상태를 감지하는 기상 센서, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값을 측정하는 전기환경 센서, 상기 기상 센서로부터 감지되는 기상 감지 신호와, 상기 전기환경 센서로부터 측정되는 전기환경 측정 신호를 각각 디지털 변환하는 입력 인터페이스 및, 상기 입력 인터페이스를 통한 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터로부터 유효 데이터를 취득하여, 상기 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터를 통계 처리하여 분석하고, 분석된 데이터에 대해 환경 장해량을 산출하는 전기환경장해 분석부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 기상 센서는 상기 전력설비 주변의 기온을 감지하여, 그에 따른 온도 감지 신호를 발생하는 온도 센서와, 상기 전력설비 주변의 습도를 감지하여, 그에 따른 습도 감지 신호를 발생하는 습도 센서, 상기 전력설비 주변의 기압을 감지하여, 그에 따른 기압 감지 신호를 발생하는 기압 센서, 상기 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍향을 감지하여, 그에 따른 풍향 감지 신호를 발생하는 풍향 센서, 상기 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍속을 감지하여, 그에 따른 풍속 감지 신호를 발생하는 풍속 센서 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기환경 센서는 상기 전력설비 주변에서 발생되는 TV 수신장해를 측정하여, TV의 수신 잡음 정도를 측정한 TV 수신장해 측정신호를 발생하는 TV 수신 장해 계측부와, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 라디오 대역의 수신 장해를 측정하여, 그에 따른 라디오 수신장해 측정 신호를 발생하는 라디오 수신 장해 계측부, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 가청 소음을 측정하여, 그에 따른 코로나 소음 측정 신호를 발생하는 코로나 소음 계측부, 상기 전력설비로서 직류 가공송전선로의 지표면 이온전류밀도를 측정하여, 그에 따른 이온 전류밀도 측정 신호를 발생하는 이온 전류밀도 계측부, 직류 전력설비 주변의 직류전계를 측정하여, 그에 따른 직류전계 측정 신호를 발생하는 직류전계 계측부 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 전기환경장해 분석부는 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 각각 데이터 동기화하여 결합 처리하는 데이터 동기화부와, 상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터를 미리 설정된 측정 기준값과 비교하고, 측정 기준에 부합하는 지의 여부를 확인하는 측정기준 확인부, 상기 측정 기준으로서 부합하는 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 과거 이력의 유효 데이터와 함께 통계 처리하는 데이터 통계 처리부 및, 상기 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 환경 장해량의 산출을 위한 계산 방식에 적용하여 종합적인 환경 장해량을 산출하는 장해량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 장해량 계산부를 통해서 산출된 환경 장해량 데이터를 유효 데이터의 누적을 통한 백업 데이터로서 누적 저장하는 측정 데이터베이스와, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 화면 표시하는 표시부를 더 포함하고, 상기 전기환경장해 분석부는 상기 장해량 계산부를 통해 계산된 환경 장해량과, 상기 데이터 통계 처리부를 통해 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터값이 상기 표시부를 통해 화면 표시되도록 하기 위한 표시 처리 동작을 수행하는 표시 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 데이터 통신망을 통해서 원격지의 전기환경장해 통합 감시 시스템으로 원격 전송하는 통신 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 기상 센서와, 상기 전기환경 센서, 상기 입력 인터페이스, 상기 전기환경장해 분석부는 이동 가능한 차량에 탑재되는 이동형이나, 전력설비 주변의 간이 측정동에 고정적으로 탑재되는 고정형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법은, 전력설비 주변에 설치된 기상 센서가 기상 상태를 감지하고, 전기환경 센서가 상기 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값을 측정하는 제1단계, 입력 인터페이스가 상기 기상 센서로부터 감지되는 기상 감지 신호와, 상기 전기환경 센서로부터 측정되는 전기환경 측정 신호를 각각 디지털 변환하는 제2단계, 전기환경장해 분석부가 상기 입력 인터페이스를 통한 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터로부터 유효 데이터를 취득하는 제3단계 및, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 유효 데이터로서 취득한 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 통계 처리하여 분석하고, 분석된 데이터에 대해 환경 장해량을 산출하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1단계에서, 상기 기상 센서에서 감지하는 기상 상태는, 상기 전력설비 주변의 온도와, 습도, 기압, 풍향, 풍속 중에서 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 전기환경 센서에서 측정하는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값은, 상기 전력설비 주변의 TV 수신 장해와, 라디오 수신 장해, 코로나 소음, 이온 전류밀도, 직류 전계 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서, 상기 전기환경장해 분석부는 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 입력받아서, 정상적인 값에 해당하는 유효 데이터만을 취득하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계는, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 각각 데이터 동기화하여 결합 처리하는 단계, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터를 미리 설정된 측정 기준값과 비교하여 측정 기준에 부합하는 유효 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 측정 기준으로서 부합하는 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터를 과거 이력의 유효 데이터와 함께 통계 처리하는 단계, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 환경 장해량의 산출을 위한 계산 방식에 적용하여 종합적인 환경 장해량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량 데이터를 유효 데이터의 누적을 통한 백업 데이터로서 측정 데이터베이스에 누적 저장하는 단계와, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 표시부에 화면 표시하는 단계, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 데이터 통신망을 통해서 원격지의 전기환경장해 통합 감시 시스템으로 원격 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 전력설비에서 발생하는 전기적인 환경장해량을 측정 분석하기 위해 고정형 또는 이동형으로 전기환경장해의 평가 및 분석 계통을 운용하여, 송배전선로, 발/변전소, 변환소 등과 같은 각종 전력설비의 전기환경장해 현상을 단기간 또는 장기간으로 측정 및 분석할 수 있도록 함에 따라, 교류(AC) 선로뿐 아니라 직류(DC) 선로의 전기환경장해 측정 및 평가가 가능하고, 이동형의 평가 및 분석 계통 운용에 의해 현장에서 즉시 실측 조사가 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력설비의 운영에 있어서 발생할 수 있는 전기환경장해에 관련한 민원에 신속하고 정확한 정보에 근거하여 대처하는 것이 가능함에 따라, 민원의 합리적인 조정 및 전력설비 운용의 원활화가 가능하고, 민원의 소요비용을 절감할 수 있는 경제적 효과를 얻을 수 있다.
또, 전기환경장해의 평가 및 분석 결과의 데이터를 근거로 하여 송전선로 및 각종 전력설비에 의한 주변 영향이 작으며 건강에 미치는 영향이 없음을 인식시킴으로써, 전력설비에 대한 부정적인 인식을 변화시킬 수 있어 친환경 전력설비 운영상의 긍정적인 이미지 제고 이득을 얻을 수 있다.
그리고, 변환소 등의 직류 전력설비에서 발생되는 이온류 영향을 포함한 모든 전기환경장해에 의한 인체영향 여부를 객관적으로 평가할 수 있게 됨으로 인해, 인체의 안전성 확보가 가능하여 선로 구축 및 관리에 대한 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법에 의해 구현되는 전기환경장해의 평가 항목에 대한 모니터링 화면 표시 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치는, 기상 센서와, 전기환경 센서, 제1 및 제2입력 인터페이스(30, 32), 전기환경장해 분석부(34), 측정 데이터베이스(43), 표시부(46), 통신 인터페이스(50)를 포함한다.
동 도면에서, 상기 기상 센서와, 전기환경 센서, 제1 및 제2입력 인터페이스(30, 32), 전기환경장해 분석부(34), 측정 데이터베이스(43), 표시부(46), 통신 인터페이스(50)를 각각 구비하는 본 발명의 전기환경장해 평가 분석 장치는, 차량과 같은 이동 수단에 탑재되어 있고, 송배전선로, 발/변전소, 변환소 등과 같은 각종 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력설비의 부근에 일정 기간 정차해 있는 상태에서 단기간에 해당 전력설비 지역의 기상 및 전기환경 측정을 통한 전기환경장해의 평가 및 분석을 수행한다.
한편, 본 발명에 따른 전기환경장해 평가 분석 장치를 차량과 같은 이동 수단에 탑재하는 경우에, 외부의 기상 정보와, 전기환경 정보를 각각 수집하기 위해 차량 외부에 설치되는 기상 센서와, 전기환경 센서가 차량의 운행에 의한 진동, 충격에 의해 설치 위치에서 이탈되거나, 파손되는 것을 방지하기 위한 고정 및 취부 설비가 부가될 수 있고, 평지가 아닌 경사 노면에서의 정차 상황을 감안하여 수평 유지 설비 등과 같은 보조 설비를 부가적으로 설치할 수 있다.
상기 기상 센서는 본 발명에 따른 전기환경장해 평가 분석 장치가 위치하는 전력설비 주변의 다양한 기상 상태에 대한 정보를 수집하기 위한 것으로서, 온도 센서(10)와, 습도 센서(12), 기압 센서(14), 풍향 센서(16), 풍속 센서(18)를 포함한다.
상기 온도 센서(10)는 해당 전력설비 주변의 기온을 감지하여, 그에 따른 온도 감지 신호를 발생하고, 상기 습도 센서(12)는 해당 전력설비 주변의 습도를 감지하여, 그에 따른 습도 감지 신호를 발생한다.
상기 기압 센서(14)는 해당 전력설비 주변의 날씨에 따른 기압을 감지하여, 그에 따른 기압 감지 신호를 발생하고, 상기 풍향 센서(16)는 해당 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍향을 감지하여, 그에 따른 풍향 감지 신호를 발생하며, 상기 풍속 센서(18)는 해당 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍속을 감지하여, 그에 따른 풍속 감지 신호를 발생한다.
상기 제1입력 인터페이스(30)는 상기 각각의 온도 센서(10)와, 습도 센서(12), 기압 센서(14), 풍향 센서(16), 풍속 센서(18)로부터 발생되는 아날로그 형태의 감지신호들을 각각 디지털 데이터로 변환하여 상기 전기환경장해 분석부(34)에 제공한다.
상기 전기환경 센서는 해당 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 다양한 장해 요소값을 수집하기 위한 것으로서, TV 수신 장해 계측부(20)와, 라디오 수신 장해 계측부(22), 코로나 소음 계측부(24), 이온 전류밀도 계측부(26), 직류전계 계측부(28)를 포함한다.
상기 TV 수신 장해 계측부(20)는 해당 전력설비 주변에서 발생되는 20MHz ∼ 1GHz 사이의 TV 수신장해를 측정하여, TV의 수신 잡음 정도를 측정한 TV 수신장해 측정신호를 발생한다.
상기 라디오 수신 장해 계측부(22)는 해당 전력설비 주변에서 발생되는 9kHz ∼ 30MHz 대역의 라디오 수신 장해를 측정하여, 그에 따른 라디오 수신장해 측정 신호를 발생한다.
여기서, 상기 TV 수신 장해 계측부(20) 및 상기 라디오 수신 장해 계측부(22)는 주파수 대역만 다르고 나머지 조건은 동일하기 때문에 동일한 계측 장비가 사용될 수 있다.
상기 코로나 소음 계측부(24)는 해당 전력설비 주변에서 발생되는 인체에 미칠 수 있는 가청 소음을 측정하여, 그에 따른 코로나 소음 측정 신호를 발생한다.
상기 이온 전류밀도 계측부(26)는 해당 전력설비로서 직류 가공송전선로의 지표면 이온전류밀도를 측정하여, 그에 따른 이온 전류밀도 측정 신호를 발생한다.
상기 직류전계 계측부(28)는 직류 전력설비 주변의 직류전계를 측정하여, 그에 따른 직류전계 측정 신호를 발생한다.
상기 제2입력 인터페이스(32)는 상기 각각의 TV 수신 장해 계측부(20)와, 라디오 수신 장해 계측부(22), 코로나 소음 계측부(24), 이온 전류밀도 계측부(26), 직류전계 계측부(28)를 통해 측정된 아날로그 형태의 측정 신호들을 디지털 데이터로 변환하여 상기 전기환경장해 분석부(34)에 제공한다.
상기 전기환경장해 분석부(34)는 상기 제1입력 인터페이스(30)를 통해 입력되는 각각의 기상 감지 정보와, 상기 제2입력 인터페이스(32)를 통해 입력되는 각각의 전기환경 측정 정보를 예컨대 10초와 같은 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 입력받아서 데이터 동기화 결합 및 측정 기준 확인 처리를 수행하고, 측정 기준 확인을 통해서 획득되는 유효 데이터를 통계 처리하여 전기환경의 각 감지 및 측정 항목별 장해량을 계산한 다음에, 원격 통신을 통해 원격지에 위치한 소정의 전기환경장해 감시 시스템에 전송함과 더불어, 상기 표시부(46)를 통해서 가시적으로 화면 표시한다.
상기 전기환경장해 분석부(34)는, 데이터 동기화부(36)와, 측정기준 확인부(38), 데이터 통계 처리부(40), 장해량 계산부(42), 표시 처리부(44)를 포함한다.
상기 데이터 동기화부(36)는 상기 제1입력 인터페이스(30)를 통해 입력되는 상기 각각의 온도 센서(10)와, 습도 센서(12), 기압 센서(14), 풍향 센서(16), 풍속 센서(18)로부터의 온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속 감지 신호들과, 상기 제2입력 인터페이스(32)를 통해 입력되는 상기 각각의 TV 수신 장해 계측부(20)와, 라디오 수신 장해 계측부(22), 코로나 소음 계측부(24), 이온 전류밀도 계측부(26), 직류전계 계측부(28)로부터의 TV 수신 장해, 라디오 수신 장해, 코로나 소음, 이온 전류밀도, 직류 전계 측정 신호들을 각각 데이터 동기화하여 결합 처리한다.
상기 측정기준 확인부(38)는 상기 데이터 동기화부(36)를 통해 동기화 결합된 각각의 감지 및 측정 항목의 데이터를 미리 설정된 측정 기준값과 비교하여, 측정 기준에 부합하는 지의 여부를 확인한다.
여기서, 상기 측정기준 확인부(38)는 상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터가 상기 측정 기준값에 비해 측정 기준 이하로 부합하지 않는 것으로 확인되면, 해당 감지 및 측정 데이터를 삭제 처리하고 이후의 주기에서 취득되어 상기 데이터 동기화부(36)에 의해 동기화된 데이터들에 대한 측정 기준 부합 여부를 다시 확인한다.
또한, 상기 측정기준 확인부(38)는 상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터들 중에서 일부 감지 데이터 또는 일부 측정 데이터가 측정 기준에 부합하지 못하는 측정 기준 이하의 데이터인 것으로 확인되면, 측정 기준을 만족하는 데이터들을 제외한 측정 기준 이하의 일부 데이터를 삭제 처리하고, 이후의 주기에서 취득되는 과거 주기의 삭제 데이터들에 대한 측정 기준 부합 여부를 다시 확인한다.
한편, 상기 측정 기준값은 선행 연구를 통해 반복적으로 실험을 수행하여 얻어진 최적의 데이터 취득 조건을 반영하여 설정된 데이터값에 해당된다.
상기 데이터 통계 처리부(40)는 상기 측정기준 확인부(38)를 통해 측정 기준으로서 부합하는 각 감지 및 측정 항목별 데이터들을 상기 측정 데이터베이스(48)에 저장되어 있는 과거 이력의 유효 데이터와 함께 통계 처리 알고리즘에 따라 통계 처리하여, 각 감지 및 측정 항목별 데이터에 대한 통계량의 확인이 가능하도록 한다.
상기 장해량 계산부(42)는 상기 데이터 통계 처리부(40)를 통해서 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 환경 장해량의 산출을 위한 계산 방식에 적용하여 계산을 진행함에 의해, 해당 전력설비에 대한 종합적인 전기환경장해를 분석하기 위한 종합적인 환경 장해량을 산출한다.
상기 장해량 계산부(42)를 통해서 산출된 환경 장해량은 유효 데이터의 누적을 통한 백업 데이터로서의 활용을 위해 상기 측정 데이터베이스(48)에 누적 저장되고, 상기 통신 인터페이스(50)를 통해서 원격지의 전기환경장해의 통합 감시 시스템으로 전송된다.
상기 표시 처리부(44)는 상기 장해량 계산부(42)를 통해 계산된 환경 장해량과, 상기 데이터 통계 처리부(40)를 통해 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터값이 상기 표시부(46)를 통해 가시적으로 화면 표시되도록 하기 위한 표시 처리 동작을 수행한다.
상기 측정 데이터베이스(48)는 상기 장해량 계산부(42)에 의해 계산되는 각 감지 및 측정 항목별 데이터의 환경 장해량 값을 백업 데이터로서 저장하고, 상기 데이터 통계 처리부(40)에 통계화를 위한 데이터로서 저장 데이터를 제공한다.
상기 통신 인터페이스(50)는 상기 장해량 계산부(42)에 의해 계산되는 각 감지 및 측정 항목별 데이터의 환경 장해량 값을 데이터 통신망을 통한 통신을 통해 원격지의 통합 감시 시스템으로 전송한다.
한편, 본 발명에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치는 각각의 기상 센서와, 전기환경 센서, 제1 및 제2입력 인터페이스(30, 32), 전기환경장해 분석부(34), 측정 데이터베이스(43), 표시부(46), 통신 인터페이스(50)에 동작 전원으로서 60Hz 110/220V의 단상 교류 전원을 공급하는 전원 설비가 갖추어져 있다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법에 대한 동작을 도 2의 플로우차트 및 도 3의 도면을 각각 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법에 의해 구현되는 전기환경장해의 평가 항목에 대한 모니터링 화면 표시 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 기상 센서로서 온도 센서(10)와, 습도 센서(12), 기압 센서(14), 풍향 센서(16), 풍속 센서(18)는 각각 전력 설비 주변의 온도와, 습도, 기압, 풍향 및 풍속을 각각 감지하여, 온도 감지 신호, 습도 감지 신호, 기압 감지 신호, 풍향 감지 신호, 풍속 감지 신호를 발생하고, 각각의 감지 신호들이 제1입력 인터페이스(30)를 통해서 아날로그 신호 형태로부터 디지털 데이터로 변환되어 전기환경장해 분석부(34)에 입력된다.
또한, 전기환경 센서로서 TV 수신 장해 계측부(20)와, 라디오 수신 장해 계측부(22), 코로나 소음 계측부(24), 이온 전류밀도 계측부(26), 직류전계 계측부(28)는 각각 전력 설비 주변의 TV 수신 장해와, 라디오 수신 장해, 코로나 소음, 이온 전류밀도, 직류 전계를 측정하여, TV 수신 장해 측정신호와, 라디오 수신 장해 측정신호, 코로나 소음 측정신호, 이온 전류밀도 측정신호, 직류 전계 측정 신호를 발생하고, 각각의 측정 신호들이 제2입력 인터페이스(32)를 통해 아날로그 신호 형태로부터 디지털 데이터로 변환되어 상기 전기환경장해 분석부(34)에 입력된다(S10).
그 상태에서, 상기 전기환경장해 분석부(34)의 데이터 동기화부(36)는 상기 제1입력 인터페이스(30)를 통해 입력되는 기상 관련 감지 데이터와, 상기 제2입력 인터페이스(32)를 통해 입력되는 전기환경 관련 측정 데이터들을 서로 데이터 동기화하여 결합하게 된다(S11).
그 다음에, 상기 전기환경장해 분석부(34)의 측정기준 확인부(38)는 미리 설정된 데이터의 측정 기준 값에 의거하여 각 감지 및 측정 항목별 데이터가 측정 기준에 부합하는 지의 여부를 확인하게 되는데(S12), 상기 각 감지 및 측정 항목별 데이터가 측정 기준을 만족하는 지를 판단한다(S13).
상기 판단 결과, 상기 각 감지 및 측정 항목별 데이터가 해당 측정 기준을 만족한다고 판단되면, 상기 전기환경장해 분석부(34)의 데이터 통계 처리부(40)가 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터에 대해서 측정 데이터베이스(48)에 저장된 과거의 감지 및 측정 항목별 데이터와 관련시켜서 분석함에 의해 통계 처리를 진행한다(S14).
그리고 나서, 상기 전기환경장해 분석부(34)의 장해량 계산부(42)는 상기 통계 처리가 이루어진 각 감지 및 측정 항목별 데이터들에 대해서 환경 장해량을 각각 계산하여 산출하고, 상기 산출된 각 환경 장해량의 산출 데이터를 상기 측정 데이터베이스(48)에 누적하여 백업 데이터로서 저장한다(S15).
그 다음에, 상기 장해량 계산부(42)를 통해 계산된 각 감지 및 측정 항목별 데이터의 환경 장해량 값은 표시 처리부(44)를 통해 표시 처리되어 표시부(46) 상에 도 3에 도시된 바와 같이 가시적으로 화면 표시됨과 더불어, 통신 이터페이스(50)를 통해서 원격지의 통합적인 감시 시스템으로 원격 전송된다(S16).
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(46) 상에 표시된 바에 따르면, 상기 각 감지 및 측정 항목별 데이터들 즉, 기상 상태의 감지와 관련된 온도, 상대습도, 기압, 풍속, 풍향 값과, 전기환경에 관련하여 측정된 코로나 장해, 이온류 장해 항목들을 확인 가능하게 화면 표시하고, 분석 기능을 통해서 상기 각 감지 및 측정 항복별 데이터에 대해 계산된 환경 장해량을 확인 가능하게 화면 표시할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에서는 환경 장해량을 계측할 수 있게 됨에 따라, 각종 전력 설비에 대해 거리감쇠 특성(Lateral Profile)과, 선로방향 감쇠 특성(Longitudinal Profile)을 측정할 수 있어서 전기환경 장해지역을 판정할 수 있고, 전력 설비가 위치한 부지의 정확한 배경 잡음(Background Noise)을 평가할 수 있으며, 방사 잡음의 최대 방향 확인함에 의해 잡음원을 판정할 수 있고, 낮과 밤, 청명시와 강우시 등의 기상 조건에 따른 발생량 특성 평가가 가능함과 더불어, 환경 민원에 대응하기 위한 유효한 과학적 자료들을 취득할 수 있게 된다.
더불어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 각각의 전기환경 장해 항목을 교류 및 직류 전력설비의 주변에서 차량을 이용하여 측정 및 분석할 수 있도록 하고 있지만, 이에 한정되지는 않는 것으로서 기상 및 주변의 전기환경 조건 변화 등에 대한 신뢰성 있는 평가를 위해 본 발명의 장치를 간이 측정동에 고정적으로 설치하여 전력설비 주변에서의 전기환경장해를 장기간 측정할 수 있는 무인 측정시스템으로서도 활용이 얼마든지 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10:온도 센서 12:습도 센서
14:기압 센서 16:풍향 센서
18:풍속 센서 20:TV 수신 장해 계측부
22:라디오 수신 장해 계측부 24:코로나 소음 계측부
26:이온 전류밀도 계측부 28:직류전계 계측부
30,32:입력 인터페이스 34:전기환경장해 분석부
36:데이터 동기화부 38:측정기준 확인부
40:데이터 통계 처리부 42:장해량 계산부
44:표시 처리부 46:표시부
48:측정 데이터베이스 50:통신 인터페이스

Claims (17)

  1. 전력설비 주변의 기상 상태를 감지하는 기상 센서;
    상기 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값을 측정하는 전기환경 센서;
    상기 기상 센서로부터 감지되는 기상 감지 신호와, 상기 전기환경 센서로부터 측정되는 전기환경 측정 신호를 각각 디지털 변환하는 입력 인터페이스; 및
    상기 입력 인터페이스를 통한 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터로부터 유효 데이터를 취득하여, 상기 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터를 통계 처리하여 분석하고, 분석된 데이터에 대해 환경 장해량을 산출하는 전기환경장해 분석부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기상 센서는 상기 전력설비 주변의 기온을 감지하여, 그에 따른 온도 감지 신호를 발생하는 온도 센서와, 상기 전력설비 주변의 습도를 감지하여, 그에 따른 습도 감지 신호를 발생하는 습도 센서, 상기 전력설비 주변의 기압을 감지하여, 그에 따른 기압 감지 신호를 발생하는 기압 센서, 상기 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍향을 감지하여, 그에 따른 풍향 감지 신호를 발생하는 풍향 센서, 상기 전력설비 주변의 자연풍에 대한 풍속을 감지하여, 그에 따른 풍속 감지 신호를 발생하는 풍속 센서 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기환경 센서는 상기 전력설비 주변에서 발생되는 TV 수신장해를 측정하여, TV의 수신 잡음 정도를 측정한 TV 수신장해 측정신호를 발생하는 TV 수신 장해 계측부와, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 라디오 대역의 수신 장해를 측정하여, 그에 따른 라디오 수신장해 측정 신호를 발생하는 라디오 수신 장해 계측부, 상기 전력설비 주변에서 발생되는 가청 소음을 측정하여, 그에 따른 코로나 소음 측정 신호를 발생하는 코로나 소음 계측부, 상기 전력설비로서 직류 가공송전선로의 지표면 이온전류밀도를 측정하여, 그에 따른 이온 전류밀도 측정 신호를 발생하는 이온 전류밀도 계측부, 직류 전력설비 주변의 직류전계를 측정하여, 그에 따른 직류전계 측정 신호를 발생하는 직류전계 계측부 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기환경장해 분석부는 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 각각 데이터 동기화하여 결합 처리하는 데이터 동기화부와,
    상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터를 미리 설정된 측정 기준값과 비교하고, 측정 기준에 부합하는 지의 여부를 확인하는 측정기준 확인부,
    상기 측정 기준으로서 부합하는 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 과거 이력의 유효 데이터와 함께 통계 처리하는 데이터 통계 처리부 및,
    상기 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 환경 장해량의 산출을 위한 계산 방식에 적용하여 종합적인 환경 장해량을 산출하는 장해량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 장해량 계산부를 통해서 산출된 환경 장해량 데이터를 유효 데이터의 누적을 통한 백업 데이터로서 누적 저장하는 측정 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 화면 표시하는 표시부를 더 포함하고,
    상기 전기환경장해 분석부는 상기 장해량 계산부를 통해 계산된 환경 장해량과, 상기 데이터 통계 처리부를 통해 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터값이 상기 표시부를 통해 화면 표시되도록 하기 위한 표시 처리 동작을 수행하는 표시 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 데이터 통신망을 통해서 원격지의 전기환경장해 통합 감시 시스템으로 원격 전송하는 통신 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기상 센서와, 상기 전기환경 센서, 상기 입력 인터페이스, 상기 전기환경장해 분석부는 이동 가능한 차량에 탑재되는 이동형이나, 전력설비 주변의 간이 측정동에 고정적으로 탑재되는 고정형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 장치.
  9. 전력설비 주변에 설치된 기상 센서가 기상 상태를 감지하고, 전기환경 센서가 상기 전력설비 주변에서 발생되는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값을 측정하는 제1단계;
    입력 인터페이스가 상기 기상 센서로부터 감지되는 기상 감지 신호와, 상기 전기환경 센서로부터 측정되는 전기환경 측정 신호를 각각 디지털 변환하는 제2단계;
    전기환경장해 분석부가 상기 입력 인터페이스를 통한 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터로부터 유효 데이터를 취득하는 제3단계; 및
    상기 전기환경장해 분석부가 상기 유효 데이터로서 취득한 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 통계 처리하여 분석하고, 분석된 데이터에 대해 환경 장해량을 산출하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 상기 기상 센서에서 감지하는 기상 상태는, 상기 전력설비 주변의 온도와, 습도, 기압, 풍향, 풍속 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 상기 전기환경 센서에서 측정하는 전기적인 영향에 의한 장해 요소 값은, 상기 전력설비 주변의 TV 수신 장해와, 라디오 수신 장해, 코로나 소음, 이온 전류밀도, 직류 전계 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 전기환경장해 분석부는 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 입력받아서, 정상적인 값에 해당하는 유효 데이터만을 취득하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3단계는, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 기상 센서로부터의 기상 감지 데이터와, 상기 전기환경 센서로부터의 전기환경 측정 데이터를 각각 데이터 동기화하여 결합 처리하는 단계,
    상기 전기환경장해 분석부가 상기 동기화 결합된 각 감지 및 측정 항목의 데이터를 미리 설정된 측정 기준값과 비교하여 측정 기준에 부합하는 유효 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부가 상기 측정 기준으로서 부합하는 각 감지 및 측정 항목별 유효 데이터를 과거 이력의 유효 데이터와 함께 통계 처리하는 단계,
    상기 전기환경장해 분석부가 상기 통계 처리된 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 환경 장해량의 산출을 위한 계산 방식에 적용하여 종합적인 환경 장해량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량 데이터를 유효 데이터의 누적을 통한 백업 데이터로서 측정 데이터베이스에 누적 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 표시부에 화면 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4단계는, 상기 전기환경장해 분석부로부터 산출된 환경 장해량과, 각 감지 및 측정 항목별 데이터를 데이터 통신망을 통해서 원격지의 전기환경장해 통합 감시 시스템으로 원격 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비의 전기환경장해 평가 분석 방법.

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