KR20170124033A - 전력 계측 시스템 - Google Patents

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KR20170124033A
KR20170124033A KR1020160053577A KR20160053577A KR20170124033A KR 20170124033 A KR20170124033 A KR 20170124033A KR 1020160053577 A KR1020160053577 A KR 1020160053577A KR 20160053577 A KR20160053577 A KR 20160053577A KR 20170124033 A KR20170124033 A KR 20170124033A
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Abstract

본 발명은, 복수의 분기 계측기, 상기 복수의 분기 계측기 각각에 대한 상태를 디스플레이하는 메인 계측기 및 상기 복수의 분기 계측기 및 상기 메인 계측기 중 적어도 하나를 감시 제어하는 SCADA를 포함하고, 상기 분기 계측기는, 입력된 제1 전원을 부하로 공급 또는 차단하는 차단기 및 상기 제1 전원 미 공급시, 상기 차단기의 상태가 이벤트 발생이면 저장된 제2 전원을 이용하여 상기 차단기의 이벤트 발생을 알리는 제1 상태 신호를 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나로 전송하는 계측기를 포함하는 전력 계측 시스템을 제공한다.

Description

전력 계측 시스템{Power measuring system}
본 발명은 전력 계측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차단기로부터 출력되는 전원을 이용하여, 차단기의 온 또는 오프 상태를 확인하여 SCADA 시스템으로 전송하는 전력 계측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전력 계측 시스템은 배전반에 포함된 분기 계측기를 통하여 차단기에서 부하로 공급되는 전원을 계측할 수 있다.
이때, 분기 계측기는 메인 차단기 또는 별도의 SMPS와 연결된 전원라인을 통하여 구동전원을 공급받아 동작할 수 있다.
전력 계측 시스템은 복수 개의 분기 계측기가 별도의 전원라인을 통하여 구동전원을 공급받도록 함으로써, 배전반 내에 복수의 전원라인들에 의해 복잡하게 구성된다.
최근 들어, 전력 계측 시스템의 분기 계측기는 구동전원을 별도의 전원라인을 통하여 공급받지 않고 자체적으로 구동전원을 생성하여, 차단기의 off 상태에서도 동작할 수 있도록 하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 차단기로부터 출력되는 전원을 이용하여, 차단기의 온 또는 오프 상태를 확인하여 SCADA 시스템으로 전송하는 전력 계측 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은, 복수의 분기 계측기, 상기 복수의 분기 계측기 각각에 대한 상태를 디스플레이하는 메인 계측기 및 상기 복수의 분기 계측기 및 상기 메인 계측기 중 적어도 하나를 감시 제어하는 SCADA를 포함하고, 상기 분기 계측기는, 입력된 제1 전원을 부하로 공급 또는 차단하는 차단기 및 상기 제1 전원 미 공급시, 상기 차단기의 상태가 이벤트 발생이면 저장된 제2 전원을 이용하여 상기 차단기의 이벤트 발생을 알리는 제1 상태 신호를 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나로 전송하는 계측기를 포함할 수 있다.
상기 계측기는, 상기 제1 전원의 전원레벨을 계측하는 감지 모듈, 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나와 통신하여, 상기 제1 상태 신호를 전송하는 통신 모듈 및 상기 감지 모듈에서 계측한 상기 제1 전원의 전원레벨을 기반으로 상기 차단기의 상태가 이벤트 발생이면 충전된 제2 전원을 이용하여 상기 차단기의 이벤트 발생을 알리는 제1 상태 신호를 생성하여 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나로 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 계측기는, 상기 제1 전원을 상기 제2 전원으로 변환하여, 상기 제1 전원 미 공급 시 상기 제2 전원을 공급하는 전원 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 전원 모듈은, 상기 제2 전원을 저장하는 내부 배터리를 포함하고, 상기 내부 배터리는, 상기 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되면, 상기 제2 전원을 상기 제어 모듈 및 상기 통신 모듈로 공급할 수 있다.
상기 감지 모듈은, 상기 제2 전원으로 동작하여, 상기 제1 전원의 전원레벨을 계측하는 CT(Current Transformer)를 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈은, 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나와 무선 통신 또는 전력선 통신을 수행하여, 상기 제1 상태 신호를 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되면 상기 제1 상태 신호를 생성하고, 상기 차단기가 off 상태에서 on 상태로 전환되거나, 또는 on 상태를 유지하면 상기 제2 상태 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 제1 상태 신호 생성 시, 설정된 이벤트 발생 시간에 상기 제1 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하며, 상기 제2 상태 신호 생성 시, 설정된 상태 전송 시간에 상기 제2 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 제1 전원의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위에 속하지 않으면, 상기 차단기의 상태 점검을 요청하는 제3 상태 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 제3 상태 신호 생성 시, 설정된 상태 전송 시간에 상기 제2 상태 신호를 전송하고 설정된 이벤트 발생 시간에 상기 제3 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어할 수 있다.
상기 메인 계측기는, 상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나를 수신하며, 상기 SCADA와 통신을 수행하는 메인 통신 모듈, 상기 메인 통신 모듈에서 수신한 상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나에 대한 현재 상태를 디스플레이하는 메인 디스플레이 모듈 및 상기 메인 디스플레이 모듈에 상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나에 대한 현재 상태가 디스플레이되게 제어하며, 설정된 이벤트 발생 시간 및 통합 상태 전송 시간에 상기 메인 통신 모듈이 상기 SCADA와 통신을 수행하게 제어하는 메인 제어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 메인 제어 모듈은, 상기 통합 상태 전송 시간에 상기 복수 개의 분기 계측기에서 전송된 상기 제2 상태 신호를 통합한 통합 상태 신호가 전송되게 상기 메인 통신 모듈을 제어하며, 상기 이벤트 발생 시간에 상기 복수 개의 분기 계측기 중 적어도 하나로부터 전송된 상기 제1 상태 신호를 통합한 통합 상태 신호가 전송되게 상기 메인 통신 모듈을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은, 차단기의 상태가 off 상태인 경우 분기 계측기에 포함된 배터리 모듈로부터 공급된 구동전원으로 동작하여 차단기의 off 상태에 대한 상태 정보를 메인 계측기 및 SCADA 중 적어도 하나로 전송함으로써, 메인 계측기 및 SCADA 중 적어도 하나가 현재 분기 계측기에 포함된 차단기가 off 상태임을 알 수 있도록 함으로써, 분기 계측기에 대한 유지 보수가 간편해지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 계측 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 분기 계측기의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 전력 계측 시스템에서 복수 개의 분기 계측기 중 어느 하나의 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 전력 계측 시스템에서 복수 개의 분기 계측기 중 어느 하나의 차단기가 off 상태에서 on 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전력 계측 시스템에서 분기 계측기의 상태 전환에 대한 동작방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명과 관련된 전력 계측 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 계측 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 1을 참조하면, 전력 계측 시스템(100)은 복수 개의 분기 계측기(110), 메인 차단기(120), 메인 계측기(130) 및 SCADA(140)을 포함할 수 있다.
복수 개의 분기 계측기(110)는 서로 동일한 구성 및 구조로 형성될 수 있으며, 하기에서는 복수 개의 분기 계측기(110) 중 하나의 분기 계측기(110)로 설명한다.
즉, 분기 계측기(110)는 차단기(112) 및 계측기(114)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 분기 계측기(110)는 차단기(112) 및 계측기(114)를 포함한 것으로 설명하지만, 분기 계측기(110)는 차단기(112)와 별도의 구성일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
차단기(112)는 메인 차단기(120)와 연결된 지선(SL)을 통하여 입력된 제1 전원(v1)을 계측기(114)를 통하여 부하(load)로 공급하거나, 또는 부하(load)로 공급되는 제1 전원(v1)을 차단할 수 있다.
이때, 차단기(112)는 관리자에 의해 수동으로 제1 전원(v1)을 차단하거나 또는 제1 전원(v1)이 설정된 전원레벨보다 높아진 과전원이 공급되는 경우 자동적으로 제1 전원(v1)을 차단할 수 있다.
즉, 차단기(112)는 제1 전원(v1)이 과전류 또는 과전압으로 공급되는 경우, 제1 전원(v1)을 차단함으로써 부하(load)의 보호하는 역할을 담당할 수 있다.
계측기(114)는 부하(load)와 차단기(112) 사이에 배치되며, 차단기(112)를 통하여 부하(load)로 공급되는 제1 전원(v1)을 계측하며, 제1 전원(V1)의 전원레벨을 변환한 제2 전원(v2)을 생성하여 저장할 수 있다.
계측기(114)는 제1 전원(v1)이 계측되지 않는 경우 차단기(112)가 off 상태, 즉 제1 전원(v1)을 차단한 상태로 확인하고, 제1 전원(v1)이 계측되는 경우 차단기(112)가 on 상태, 즉 제1 전원(v1)을 공급하는 상태로 확인할 수 있다.
계측기(114)는 차단기(112)가 on 상태에서 off 상태로 전환되면 제1 상태 신호(s1)를 생성하고 설정된 이벤트 발생 시간에 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 전송하고, 차단기(112)가 on 상태이면 제2 상태 신호(s2)를 생성하여 설정된 상태 전송 시간에 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 전송할 수 있다.
또한, 계측기(114)는 차단기(112)가 on 상태인 경우 제1 전원(v1)의 전원레벨이 기준전원레벨 범위에 속하지 않으면 차단기(112) 및 메인 차단기(120)의 점검을 요청하는 제3 상태 신호(s3)를 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 상기 이벤트 발생 시간에 전송할 수 있다.
계측기(114)에 대한 자세한 설명은 하기의 도 2에서 후술하기로 한다.
메인 차단기(120)는 외부에서 인입되며 제1 전원(v1)이 공급되는 주 라인인 주선(PL)과 복수 개의 분기 계측기(110)와 사이에 연결되어 제1 전원(v1)을 공급하는 분기 라인인 지선(SL) 사이에 배치되며, 주선(PL)으로 공급되는 제1 전원(v1)을 복수 개의 분기 계측기(110)로 공급 및 차단되게 동작할 수 있다.
메인 계측기(130)는 주선(PL)에서 제1 전원(v1)의 전원레벨, 예를 들면 전류, 전압 및 전력 등을 검출하여 관리자 또는 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이할 수 있다.
이때, 메인 계측기(130)는 메인 디스플레이 모듈(132), 메인 통신 모듈(134) 및 메인 제어모듈(136)을 포함할 수 있다.
메인 디스플레이 모듈(132)은 복수 개의 분기 계측기(110) 및 메인 차단기(120)의 현재 상태를 디스플레이하며, 제1 전원(v1)의 전원레벨을 디스플레이할 수 있다.
실시 예에서, 메인 디스플레이 모듈(132)은 터치 입력이 가능한 터치 디스플레이 패널을 포함할 수 있으며, 외부의 관리자 또는 사용자의 터치 입력에 의해 설정을 변경할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
메인 통신 모듈(134)은 복수 개의 분기 계측기(110) 각각에 대응되게 설정된 상기 상태 전송 시간 및 상기 이벤트 발생 시간에 통신을 하여, 제1 내지 제3 상태 신호(s1 ~ s3) 중 어느 하나의 신호를 수신할 수 있으며, SCADA(140)로 수신한 제1 내지 제3 상태 신호(s1 내지 s3)에 대한 통합 상태 신호(st)를 전송할 수 있다.
이때, 메인 통신 모듈(134)은 복수 개의 분기 계측기(110)와 전력선 통신, 무선 통신 중 어느 하나로 통신을 수행할 수 있으며, 별도의 통신 라인을 구축하지 않을 수 있다.
또한, 메인 통신 모듈(134)은 SCADA(140)로 제1 내지 제3 상태 신호(s1 ~ s3) 중 어느 하나의 신호와, 계측한 제1 전원(v1)의 전원레벨에 대한 전원 정보(sv)를 전송할 수 있다.
메인 제어모듈(136)은 메인 디스플레이 모듈(132) 및 메인 통신 모듈(134)을 제어할 수 있으며, 메인 통신 모듈(134)이 수신한 제1 내지 제3 상태 신호(s1 ~ s3) 중 어느 하나가 메인 디스플레이 모듈(132)에 디스플레이되게 할 수 있다.
SCADA(140)는 집중 원격감시 제어시스템 또는 감시 제어 데이터 수집시스템이라고 하는 SCADA 시스템의 감시 제어 기능을 나타낼 수 있다.
여기서, SCADA(140)는 복수 개의 분기 계측기(110) 및 메인 계측기(130) 중 적어도 2 이상과 통신을 수행하여, 복수 개의 분기 계측기(110) 및 메인 계측기(130) 중 적어도 하나를 감시 제어할 수 있다.
SCADA(140)는 복수 개의 분기 계측기(110) 및 메인 계측기(130) 중 적어도 2이상으로부터 전송된 제1 내지 제3 상태 신호(s1 ~ s3) 중 어느 하나와 전원 정보를 관리자 또는 사용자에게 디스플레이할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 분기 계측기의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 분기 계측기(110)는 차단기(112) 및 계측기(114)를 포함할 수 있다.
여기서, 계측기(114)는 감지 모듈(162), 전원 모듈(164), 통신 모듈(166) 및 제어 모듈(168)을 포함할 수 있다.
감지 모듈(162)은 부하(load)로 공급되는 제1 전원(v1)의 전원레벨을 감지할 수 있으며, 예를 들어 CT(Current Transformer) 일 수 있다.
즉, 감지 모듈(162)은 부하(load)로 제1 전원(v1)을 공급하는 지선(SL)의 둘레를 감싸도록 함으로써, 제1 전원(v1)에 의해 지선(SL)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다.
전원 모듈(164)은 차단기(112)로 공급되는 제1 전원(v1)의 전원레벨을 변환한 제2 전원(v2)을 생성할 수 있으며, 예를 들어 smps 일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
전원 모듈(164)은 감지 모듈(162), 통신 모듈(166) 및 제어 모듈(168)로 공급할 수 있다.
또한, 전원 모듈(164)은 제2 전원(v2)을 충전하는 내부 배터리(165)를 포함할 수 있다.
이때, 내부 배터리(165)는 차단기(112)가 off 상태 또는 trip 발생인 경우, 통신 모듈(166) 및 제어 모듈(168)로 제2 전원(v2)을 공급하는 비상용 전원 모듈일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 제2 전원(v2)는 차단기(112)가 off 상태 또는 trip 발생인 경우 통신모듈(166) 및 제어모듈(168)로 공급되는 전원이며, 통신모듈(166) 및 제어모듈(168)은 제2 전원(v2)으로 동작하여, 메인 차단기(130) 및 SCADA(140)로 차단기(112)의 상태가 off 상태 또는 trip 발생을 전달할 수 있다.
통신 모듈(166)은 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나와 무선 통신 및 전력선 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 통신 모듈(166)은 전력선 통신을 수행하는 경우 지선(SL) 및 주선(PL)을 통하여 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 통신을 수행할 수 있다.
통신 모듈(166)은 제어 모듈(168)의 제어에 따라 제1 내지 제3 상태 신호(s1 내지 s3) 중 어느 하나의 신호를 전송할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제어 모듈(168)은 계측 모듈(164)에서 계측한 제1 전원(v1)의 전원레벨이 '0'에 가까운 경우 제1 전원(v1)이 계측되지 않는 것으로 판단하여 차단기(112)가 off 상태인 것으로 확인하며, 제1 상태 신호(s1)를 생성할 수 있다.
또한, 제어 모듈(168)은 계측 모듈(164)에서 계측한 제1 전원(v1)의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위, 즉 '178V' 내지 '240V' 범위에 속하면 차단기(112)가 on 상태인 것으로 확인하면, 제2 상태 신호(s2)를 생성할 수 있다.
마지막으로, 제어 모듈(168)은 계측 모듈(164)에서 계측한 제1 전원(v1)의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위, 즉 '178V' 내지 '240V' 범위에 속하지 않으면, 차단기(112) 및 메인 차단기(120)의 점검을 요청하는 제3 상태 신호(s3)를 생성할 수 있다.
제어 모듈(168)은 제1 상태 신호(s1), 제3 상태 신호(s3)를 생성하는 경우, 설정된 이벤트 발생 시간에 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 제1 상태 신호(s1), 제3 상태 신호(s3)를 전송할 수 있다.
또한, 제어 모듈(168)은 제1 또는 제3 상태 신호(s1 또는 s3)를 전송한 후 제2 상태 신호(s2)를 생성하는 경우, 상기 이벤트 발생 시간에 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나로 제2 상태 신호(s2)를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 이벤트 발생 시간은 복수 개의 분기 계측기(110) 모두 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나와 통신을 수행하지 않는 시간이다.
또한, 상기 이벤트 발생 시간은 복수 개의 분기 계측기(110) 각각에서 제1 또는 제3 상태 신호(s1 또는 s3)를 전송하기 위해 복수 개의 분기 계측기(110) 각각에 할당된 시간을 포함할 수 있다.
상기 상태 전송 시간은 복수 개의 분기 계측기(110) 각각이 제2 상태 신호(s2)를 메인 계측기(130) 및 SCADA(140) 중 적어도 하나와 통신을 수행하는 시간이다.
또한, 상기 상태 전송 시간은 복수의 개의 분기 계측기(110) 각각에서 제2 상태 신호(s2)를 전송하기 위해 복수 개의 분기 계측기(110) 각각에 할당된 시간을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 나타낸 전력 계측 시스템에서 복수 개의 분기 계측기 중 어느 하나의 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 복수 개의 분기 계측기(110)가 모두 on 상태로 정상 동작 중, 복수 개의 분기 계측기(110) 중 어느 하나가 off 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 복수 개의 분기 계측기(110)를 설명의 편의를 위하여, 3개의 분기 계측기(#1, #2, #3)로 나타내지만 이에 한정을 두지 않는다.
도 3을 참조하면, 전력 계측 시스템(100)은 제1 내지 제3 분기 계측기(#1 내지 #3) 각각에 포함된 계측기(114)가 차단기(112)에서 부하(load)로 공급하는 제1 전원(v1)의 전원레벨을 계측하여, 차단기(112)의 상태에 대한 정보, 또는 데이터를 생성할 수 있다.
여기서, 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3)가 on 상태로 정상 동작하면, 제1 분기 계측기(#1)는 제1 상태 전송 시간(t1)에 메인 계측기(130)로 제2 상태 신호(s2)를 전송하고, 제2 분기 계측기(#2)는 제1 분기 계측기(#1)가 제2 상태 신호(s2)를 전송한 후 제2 상태 전송 시간(t2)에 메인 계측기(130)로 제2 상태 신호(s2)를 전송하며, 제3 분기 계측기(#3)는 제2 분기 계측기(#2)가 제2 상태 신호(s2)를 전송한 후 제3 상태 전송 시간(t3)에 메인 계측기(130)로 제2 상태 신호(s2)를 전송할 수 있다.
메인 계측기(130)는 제1 내지 제3 상태 전송 시간(t1 내지 t3) 동안 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3)로부터 제2 상태 신호(s2)가 전송되면, 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3)의 현재 상태, 즉 on 상태인 것을 통합 상태 전송 시간(t4)에 SCADA(140)로 통합 상태 정보(st)를 전송할 수 있다.
이때, 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3)는 제1 내지 제3 상태 전송 시간(t1 내지 t3) 경과 후 설정된 다음 제1 내지 제3 상태 전송 시간까지 통신을 대기할 수 있으며, 이 대기 시간에 이벤트 발생 시간(te)이 포함될 수 있다.
이후, 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3) 중 제3 분기 계측기(#3)가 on 상태에서 off 상태로 전환되는 것으로 가정하여 설명한다.
제1, 2 분기 계측기(#1, #2)는 상술한 바와 같이 제1, 2 상태 전송 시간(t1, t2)에 제2 상태 신호(s2)를 전송할 수 있다.
이후, 제3 분기 계측기(#3)는 on 상태에서 off 상태로 전환됨으로써 제1 상태 신호(s1)를 생성하고, 제3 상태 전송 시간(t3)에 제1 상태 신호(s1)를 전송하지 않으며, 설정된 이벤트 발생 시간(te)에 제1 상태 신호(s1)를 메인 계측기(130)로 전송할 수 있다.
여기서, 이벤트 발생 시간(te)은 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3) 중 적어도 하나가 on 상태에서 off 상태 또는 off 상태에서 on 상태로 전환되는 이벤트 발생에 대한 상태 전환에 대한 정보를 전송하는 시간이다.
또한, 이벤트 발생 시간(te)에는 제1 내지 제3 분기 계측기(#1, #2, #3) 각각에서 이벤트 발생 여부에 대한 정보를 전송하는 시간(te_#1, te_#2, te_#3)이 할당되며, 제1 분기 계측기(#1)는 할당된 시간(te_#1)에 이벤트가 발생되면 제1 상태 신호(s1)를 전송하고, 제2 분기 계측기(#2)는 할당된 시간(te_#2)에 이벤트가 발생되면 제1 상태 신호(s1)를 전송하고, 제3 분기 계측기(#3)는 할당된 시간(te_#3)에 이벤트가 발생되면 제1 상태 신호(s1)를 전송할 수 있다.
즉, 제3 분기 계측기(#3)는 차단기(112)가 on 상태에서 off 상태로 전환되어 제1 전원(v1)이 차단되는 경우, 내부 배터리(165)에서 공급되는 제2 전원(v2)으로 통신 모듈(166) 및 제어 모듈(168)이 동작하여 제1 상태 신호(s1)를 메인 계측기(130)로 전송할 수 있다.
메인 계측기(130)는 통합 상태 전송 시간(t4)에 제1, 2 분기 계측기(#1, #2)에 대한 on 상태에 대한 통합 상태 정보(st)를 SCADA(140)로 전송할 수 있다.
이후, 메인 계측기(130)는 상술한 바와 같이 이벤트 발생 시간(te)에 제3 분기 계측기(#3)로부터 제1 상태 신호(s1)가 전송되면, 이벤트 발생 시간(te)에 SCADA(140)로 제3 분기 계측기(#3)가 off 상태로 전환됨을 알리는 통합 상태 정보(st)를 전송할 수 있다.
SCADA(140)는 통합 상태 정보(st)를 사용자 또는 관리자가 인식할 수 있도록 디스플레이할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 4는 도 1에 나타낸 전력 계측 시스템에서 복수 개의 분기 계측기 중 어느 하나의 차단기가 off 상태에서 on 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에서 설명한 제3 분기 계측기(#3)가 off 상태에서 on 상태로 전환되는 경우 통신 과정을 나타낸 흐름도이다.
즉, 도 4를 참조하면, 제3 분기 계측기(#3)는 off 상태에서 on 상태로 전환되어 제1 전원(v1)을 부하(load)로 공급하게 되면 제2 상태 신호(s2)를 생성할 수 있다.
이때, 제3 분기 계측기(#3)는 도 3에서 상술한 바와 같이 설정된 제3 상태 전송 시간(t3)에 제2 상태 신호(s2)를 전송하지 않으며 이벤트 발생 시간(te)에 off 상태에서 on 상태로 전환됨을 알리는 제2 상태 신호(s2)를 전송할 수 있다.
제1, 2 분기 계측기(#1, #2)는 도 3과 동일하게 동작할 수 있으며, 설명을 생략한다.
이후, 메인 계측기(140)는 이벤트 발생 시간(te)에 제2 상태 신호(s2)가 전송되면, SCADA(140)로 제3 분기 계측기(#3)가 off 상태에서 on 상태로 전환됨을 알리는 통합 상태 정보(st)를 전송할 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 복수 개의 분기 계측기(110) 중 어느 하나가 on 상태에서 off 상태 또는 off 상태에서 on 상태로 전환되는 경우에 대하여 설명하였으나, 복수 개의 분기 계측기(110) 중 적어도 하나의 상태가 전환되는 경우에도 가능하며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 도 3 및 도 4의 이벤트 발생 시간(te)에는 복수 개의 분기 계측기(110) 중 적어도 하나에서 계측한 제1 전원(v1)의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위에 속하지 않으면 차단기(112) 및 메인 차단기(120)의 점검을 요청하는 제3 상태 신호(s3)가 전송될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전력 계측 시스템에서 분기 계측기의 상태 전환에 대한 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 복수 개의 분기 계측기(110) 중 어느 하나가 on 상태 동작 중 off 상태로 전환되는 경우에 대한 동작방법을 설명한다.
분기 계측기(110)의 계측기(114)는 차단기(112)에서 부하(load)로 공급되는 제1 전원(v1)의 전원레벨을 계측한다(S210).
계측기(114)는 제1 전원(v1)의 전원레벨이 차단기(112)가 on 상태인 경우의 전원레벨인지 판단한다(S220).
계측기(114)는 제1 전원(v1)의 전원레벨이 차단기(112)가 on 상태인 경우의 전원레벨로 판단하면, 차단기(112)가 on 상태임을 알리는 제2 상태 신호(s2)를 생성하여 설정된 상태 전송 시간에 메인 계측기(130)로 전송한다(S230).
이후, 계측기(114)는 제1 전원(v1)의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위에 속하는지 판단한다(S240).
계측기(114)는 제1 전원(v1)의 전원레벨이 상기 기준전원레벨 범위에 속하면 설정된 이벤트 발생 시간(te)에 메인 계측기(130)와의 통신을 수행하지 않고 대기 상태를 유지하며(S250), 제1 전원(v1)의 전원레벨이 상기 기준전원레벨 범위에 속하지 않으면 이벤트 발생 시간(te)에 메인 계측기(130)로 제3 상태신호(s3)를 생성하여 전송한다(S260)
(S220) 단계에서, 제1 전원(v1)의 전원레벨이 차단기(112)가 on 상태인 경우의 전원레벨이 아니면, 차단기(112)가 on 상태에서 off 상태로 전환됨을 알리는 제1 상태 신호(s1)를 생성하여(S270), 이벤트 발생 시간(te)에 제1 상태 신호(s1)를 메인 계측기(130)로 전송한다(S280).
도 5에서 (S240) 단계 내지 (S260) 단계는 사용자 또는 관리자의 선택에 따라 좀더 세분화될 수 있으며, 생략도 가능하며 이에 한정을 두지 않는다.
도 6은 복수 개의 분기 계측기(110) 중 어느 하나가 off 상태 동작 중 on 상태로 전환되는 경우에 대한 동작방법을 설명한다.
분기 계측기(110)의 계측기(114)는 차단기(112)가 on 상태로 동작하여 공급되는 제1 전원(v1)을 기반으로 동작한다(S310).
이후, 계측기(110)는 차단기(112)가 off 상태에서 on 상태로 전환되었음을 알리는 제1 상태 신호(s1)를 생성하여 최초 이벤트 발생 시간(te)에 메인 계측기(130)로 전송한다(S320).
계측기(110)는 이벤트 발생 시간(te)에 제1 상태 신호(s1)를 전송한 후, 지속적으로 제1 전원(v1)의 전원레벨을 계측하여 차단기(112)가 on 상태를 유지하면 설정된 상태 전송 시간에 메인 계측기(130)로 제2 상태 신호(s2)를 전송한다(S330).
이상에서는 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
100: 전력 계측 시스템 110: 분기 계측기
120: 메인 차단기 130: 메인 계측기

Claims (12)

  1. 복수의 분기 계측기;
    상기 복수의 분기 계측기 각각에 대한 상태를 디스플레이하는 메인 계측기; 및
    상기 복수의 분기 계측기 및 상기 메인 계측기 중 적어도 하나를 감시 제어하는 SCADA를 포함하고,
    상기 분기 계측기는,
    입력된 제1 전원을 부하로 공급 또는 차단하는 차단기; 및
    상기 제1 전원 미 공급시, 상기 차단기의 상태가 이벤트 발생이면 저장된 제2 전원을 이용하여 상기 차단기의 이벤트 발생을 알리는 제1 상태 신호를 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나로 전송하는 계측기를 포함하는 전력 계측 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측기는,
    상기 제1 전원의 전원레벨을 계측하는 감지 모듈;
    상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나와 통신하여, 상기 제1 상태 신호를 전송하는 통신 모듈; 및
    상기 감지 모듈에서 계측한 상기 제1 전원의 전원레벨을 기반으로 상기 차단기의 상태가 이벤트 발생이면 충전된 제2 전원을 이용하여 상기 차단기의 이벤트 발생을 알리는 제1 상태 신호를 생성하여 상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나로 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 전력 계측 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 계측기는,
    상기 제1 전원을 상기 제2 전원으로 변환하여, 상기 제1 전원 미 공급시 상기 제2 전원을 공급하는 전원 모듈을 더 포함하는 전력 계측 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전원 모듈은,
    상기 제2 전원을 저장하는 내부 배터리를 포함하고,
    상기 내부 배터리는,
    상기 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되면, 상기 제2 전원을 상기 제어 모듈 및 상기 통신 모듈로 공급하는 전력 계측 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 모듈은,
    상기 제2 전원으로 동작하여, 상기 제1 전원의 전원레벨을 계측하는 CT(Current Transformer)를 포함하는 전력 계측 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신 모듈은,
    상기 메인 계측기 및 상기 SCADA 중 적어도 하나와 무선 통신 또는 전력선 통신을 수행하여, 상기 제1 상태 신호를 전송하는 전력 계측 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 차단기가 on 상태에서 off 상태로 전환되면 상기 제1 상태 신호를 생성하고, 상기 차단기가 off 상태에서 on 상태로 전환되거나 또는 on 상태를 유지하면 상기 제2 상태 신호를 생성하는 전력 계측 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 제1 상태 신호 생성 시, 설정된 이벤트 발생 시간에 상기 제1 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하며,
    상기 제2 상태 신호 생성 시, 설정된 상태 전송 시간에 상기 제2 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하는 전력 계측 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 제1 전원의 전원레벨이 설정된 기준전원레벨 범위에 속하지 않으면, 상기 차단기의 상태 점검을 요청하는 제3 상태 신호를 생성하는 전력 계측 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 제3 상태 신호 생성 시, 설정된 상태 전송 시간에 상기 제2 상태 신호를 전송하고 설정된 이벤트 발생 시간에 상기 제3 상태 신호가 전송되게 상기 통신 모듈을 제어하는 전력 계측 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 계측기는,
    상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나를 수신하며, 상기 SCADA와 통신을 수행하는 메인 통신 모듈;
    상기 메인 통신 모듈에서 수신한 상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나에 대한 현재 상태를 디스플레이하는 메인 디스플레이 모듈; 및
    상기 메인 디스플레이 모듈에 상기 제1, 2 상태 신호 중 어느 하나에 대한 현재 상태가 디스플레이되게 제어하며, 설정된 이벤트 발생 시간 및 통합 상태 전송 시간에 상기 메인 통신 모듈이 상기 SCADA와 통신을 수행하게 제어하는 메인 제어 모듈;을 포함하는 전력 계측 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 메인 제어 모듈은,
    상기 통합 상태 전송 시간에 상기 복수 개의 분기 계측기에서 전송된 상기 제2 상태 신호를 통합한 통합 상태 신호가 전송되게 상기 메인 통신 모듈을 제어하며, 상기 이벤트 발생 시간에 상기 복수 개의 분기 계측기 중 적어도 하나로부터 전송된 상기 제1 상태 신호를 통합한 통합 상태 신호가 전송되게 상기 메인 통신 모듈을 제어하는 전력 계측 시스템.
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