KR20180010093A - 전력 계측 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 메인 계측기 및 복수의 분기 계측기로 구성된 전력 계측 시스템에 있어서, 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 하이 신호를 분기 계측기로 출력하는 메인 계측기 및 상기 메인 계측기로부터 하이 신호를 수신하면, 어드레스의 설정여부를 판단하여, 설정된 경우에는 분기 하이 신호를 출력하고 미설정된 경우에는 분기 로우 신호를 출력하는 분기 계측기를 포함하며, 상기 메인 계측기는, 상기 분기 로우 신호를 수신하면 해당 분기 계측기로 어드레스를 설정하는 어드레스 설정 신호를 출력하는 전력 계측 시스템을 제공한다.

Description

전력 계측 시스템{Power measuring system}
본 발명은 전력 계측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 분기 계측기 중 어드레스가 미 설정된 분기 계측기에 대한 어드레스 설정이 용이한 전력 계측 시스템에 관한 것이다.
분전반의 주 인입단 주선과 지선의 전력을 계측하는 전력 계측 시스템에 관한 것으로 주선의 전압과 전류를 계측하는 메인 계측기와 지선의 전압과 전류를 계측하는 분기계측기로 구성된다.
이 메인계측기는 RS 485 통신을 통해 분기계측기에서 측정된 전력 품질 정보를 수신받고 주선의 전력 품질 정보 또한 계측하여 상위 SCADA로 전송되어 각 선로의 전력 품질을 관리할 수 있다.
일반적으로, 전력 계측 시스템은 메인 계측기에 연결된 복수 개의 분기 계측기와 RS 485 통신을 수행하기 위해, 초기에 복수 개의 분기 계측기 각각의 어드레스(address)를 개별 설정하는 작업을 수행하게 된다.
즉, 메인 계측기는 초기에 설치된 복수 개의 분기 계측기 중 어느 하나의 분기 계측기를 교체 또는 분기 계측기를 추가 설치하는 경우, 교체 또는 추가된 분기 계측기의 어드레스를 설정하기 위해 복수 개의 분기 계측기 각각에 어드레스를 재 확인하여 어드레스를 설정한다.
최근들어, 교체 또는 추가 설치된 분기 계측기가 존재하는 경우, 상기 분기 계측기의 어드레스 설정을 위한 작업시간을 감소시키고, 편의성을 향상시키기 위한 자동 어드레스 설정 방법에 대한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 복수의 분기 계측기 중 어드레스가 미 설정된 분기 계측기에 대한 어드레스 설정이 용이한 전력 계측 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은, 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 하이 신호를 분기 계측기로 출력하는 메인 계측기 및 상기 메인 계측기로부터 하이 신호를 수신하면, 어드레스의 설정여부를 판단하여, 설정된 경우에는 분기 하이 신호를 출력하고 미설정된 경우에는 분기 로우 신호를 출력하는 분기 계측기를 포함하며, 상기 메인 계측기는, 상기 분기 로우 신호를 수신하면 해당 분기 계측기로 어드레스를 설정하는 어드레스 설정 신호를 출력할 수 있다.
상기 메인 계측기는, 상기 복수의 분기 계측기와 신호케이블로 연결될 수 있다.
상기 복수의 분기 계측기 각각은, 상기 메인 계측기로부터 상기 어드레스 설정 신호를 수신하는 분기 통신부 및 상기 분기 하이 신호 입력시, 어드레스 설정 여부를 확인하여 어드레스가 설정되지 않은 경우 상기 분기 로우 신호를 생성하여 상기 메인 계측기로 출력하고, 상기 어드레스 설정 신호 수신시, 미설정 어드레스를 설정하고 어드레스 완료 신호가 상기 메인 계측기로 송신되게 상기 분기 통신부를 제어하는 분기 제어부를 포함할 수 있다.
상기 메인 계측기는, 상기 복수의 분기 계측기 각각과 통신하는 메인 통신부 및 상기 복수의 분기 계측기에 대한 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 상기 하이 신호를 상기 복수의 분기 계측기로 출력하며, 상기 분기 로우 신호 입력시 해당 분기 계측기로 상기 어드레스 설정 신호가 송신되게 상기 메인 통신부를 제어하는 메인 제어부를 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 어드레스 설정 신호 송신 후, 상기 해당 계측기로부터 어드레스 완료 신호가 수신될때까지 상기 어드레스 설정 신호를 반복하여 송신되게 상기 메인 통신부를 제어하며, 상기 해당 분기 계측기로부터 상기 어드레스 완료 시간가 수신되면 어드레스 설정을 실행 종료할 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 어드레스 완료 신호가 수신되면 상기 해당 분기 계측기로 설정시간 간격으로 계측한 전력품질을 송신하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은, 상기 메인 계측기 및 상기 복수의 분기 계측기를 모니터링하는 SCADA 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전력 계측 시스템은, 초기 설치된 복수의 분기 계측기 각각에 설정된 어드레스와 추가 설치된 분기 계측기의 어드레스 설정시 중복 설정을 방지할 수 있으며, 자동 어드레스를 설정하도록 함으로써, 어드레스 설정 시간을 감소할 수 있으며, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력 계측 시스템을 나타낸 시스템 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 계측 시스템을 나타낸 시스템 블록도이다.
이하, 본 발명과 관련된 전력 계측 시스템 및 그 동작방법에 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 시스템을 나타낸 시스템 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전력 계측 시스템(100)은 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130), 메인 계측기(150) 및 SCADA 시스템(160)을 포함할 수 있다.
실시 예에서, 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130)는 3개로 나타내고 설명하지만, 그 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.
또한, 실시 예에서 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130)는 입력된 전원, 즉 전압, 전류 등을 계측하고, 사고 발생 여부에 따라 릴레이와 같은 접점을 통해 차단기에서 부하로 공급되는 전원을 차단하거나, 또는 차단기에서 부하로 전원이 공급되게 제어할 수 있으며, 서로 종류가 다른 디바이스, 예를 들어 계전기 및 계측기 일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 제1 분기 계측기(110)는 분전반에 초기 설치시 메인 계측기(150)와 통신을 수행하기 위한 제1 어드레스(address)가 설정되며, 제2 분기 계측기(120)는 어드레스가 미 설정된 추가 또는 교체된 계측기이며, 제3 분기 계측기(130)는 제3 어드레스가 설정된 것으로 설명한다.
실시 예에서, 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130)는 동일 디바이스로 설명하며, 제2 분기 계측기(120)에 대한 제어 구성으로 설명하며, 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130)는 서로 신호케이블로 직렬 연결될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
먼저, 제1 분기 계측기(110)는 메인 계측기(150)로부터 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 하이 신호(high)를 메인 계측기(150)와 연결된 메인 신호케이블(m_line)을 통하여 입력받을 수 있다.
이때, 제1 분기 계측기(110)는 하이 신호(high)가 입력되면 제1 어드레스의 설정 여부를 확인하여, 제1 어드레스가 설정됨을 알리는 분기 하이 신호(high)를 제1 신호케이블(line1)을 통하여 제2 분기 계측기(120)로 출력할 수 있다.
제2 분기 계측기(120)는 분기 통신부(122) 및 분기 제어부(124)를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
분기 통신부(122)는 메인 계측기(150)와 통신할 수 있으며, 자세한 설명은 후술하기로 한다.
분기 제어부(124)는 제1 신호케이블(line1)을 통하여 분기 하이 신호(high)를 입력받을 수 있다.
이때, 분기 제어부(124)는 분기 하이 신호(high)가 입력되면 어드레스의 설정 유무를 확인하며, 어드레스 설정시 분기 하이 신호(high) 및 어드레스 미 설정 시 분기 로우 신호(low)를 메인 계측기(150) 및 제3 분기 계측기(130) 중 적어도 하나로 출력할 수 있다.
분기 제어부(124)는 메인 계측기(150)로부터 어드레스 설정 신호(s1)가 수신되면, 어드레스 설정 신호(s1)를 기반으로 제2 어드레스를 설정하고, 어드레스 설정을 알리는 어드레스 완료 신호(s2)를 메인 계측기(150)로 송신되게 분기 통신부(122)를 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제3 분기 계측기(130)는 제2 분기 계측기(120)와 제2 신호케이블(line2)로 연결되며, 제2 분기 계측기(120)로부터 분기 하이 신호(high) 및 분기 로우 신호(low) 중 어느 하나가 입력될 수 있다.
이때, 제3 분기 계측기(130)는 분기 로우 신호(low)가 입력되더라도 제3 어드레스의 설정 여부를 확인할 수 있으며, 제3 어드레스가 설정된 경우 분기 하이 신호(high)를 출력할 수 있다.
메인 계측기(150)는 메인 통신부(152) 및 메인 제어부(154)를 포함할 수 있다.
이때, 메인 통신부(152)는 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130)와 통신할 수 있으며, 메인 제어부(154)의 제어에 따라 어드레스 설정 신호(s1)를 송신하고, 어드레스 완료 신호(s2)를 수신할 수 있다.
메인 제어부(154)는 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130) 중 제2 분기 계측기로부터 분기 로우 신호(low)가 입력되면, 제1, 3 분기 계측기(110, 130) 각각에 설정된 제1, 3 어드레스와 다른 제2 어드레스를 설정하기 위해 어드레스 설정 신호(s1)를 메인 통신부(152)를 통해 제2 분기 계측기(120)로 송신되게 제어할 수 있다.
즉, 메인 제어부(154)는 외부저장장치 또는 내부저장장치에 제1, 3 분기 계측기(110, 130) 각각에 대한 제1, 3 어드레스가 저장되어 있으며, 분기 로우 신호(low)가 입력되면 제1, 3 어드레스와 다른 제2 어드레스가 설정되게 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
메인 제어부(154)는 어드레스 설정 신호(s1) 송신 후, 메인 통신부(152)로부터 송신된 어드레스 완료 신호(s2)가 수신되면, 어드레스 설정에 대한 실행을 종료할 수 있다.
이후, 메인 제어부(154)는 제2 분기 계측기(120)로 설정된 시간 간격으로 계측된 전력품질, 예를 들면 전류 및 전압 등을 송신하도록 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
SCADA 시스템(160)은 제1 내지 제3 분기 계측기(110, 120, 130) 및 메인 계측기(150)의 상태를 모니터링할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전력 계측 시스템은 추가 또는 교체되는 분기 계측기가 존재하는 경우라도 자동 어드레스 설정을 수행함으로써, 복수 개의 분기 계측기 각각으로 어드레스 설정을 위한 통신 또는 개별 설정을 위해 소비되는 작업시간을 줄일 수 있으며, 동일한 어드레스가 설정되는 오 설정을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 계측 시스템을 나타낸 시스템 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력 계측 시스템(100)은 제1, 2 분기 계측기(110, 120), 제4 분기 계측기(140), 메인 계측기(150) 및 SCADA 시스템(160)을 포함할 수 있다.
도 2에 나타낸 제1, 2 분기 계측기(110, 120), 메인 계측기(150) 및 SCADA 시스템(160)는 도 1과 동일한 부호, 동일한 구성을 가지는 것으로 간략하게 설명하며, 제4 분기 계측기(140)는 제3 분기 계측기(130)에서 교체된 분기 계측기일 수 있다.
제1 분기 계측기(110)는 분전반에 초기 설치시 메인 계측기(150)와 통신을 수행하기 위한 제1 어드레스(address)가 설정되며, 제2 분기 계측기(120)는 어드레스가 미 설정된 추가된 계측기이며, 제4 분기 계측기(140)는 도 1에 나타낸 제3 분기 계측기(130)에서 교체된 분기 계측기로 어드레스가 미설정된 것으로 설명한다.
제1 분기 계측기(110)는 메인 계측기(150)로부터 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 하이 신호(high)를 메인 계측기(150)와 연결된 메인 신호케이블(m_line)을 통하여 입력받을 수 있다.
이때, 제1 분기 계측기(110)는 하이 신호(high)가 입력되면 제1 어드레스의 설정 여부를 확인하여, 제1 어드레스가 설정됨을 알리는 분기 하이 신호(high)를 제1 신호케이블(line1)을 통하여 제2 분기 계측기(120)로 출력할 수 있다.
제2 분기 계측기(120)는 도 1에서 상술한 바와 같이 제1 신호케이블(line1)을 통하여 분기 하이 신호(high)를 입력받을 수 있으며, 분기 하이 신호(high)가 입력되면 어드레스의 설정 유무를 확인할 수 있으며, 어드레스 미 설정됨을 알리는 분기 로우 신호(low)를 출력한다.
이때, 제2 분기 계측기(120)는 메인 계측기(150)로부터 어드레스 설정 신호(s1)가 수신되면, 어드레스 설정 신호(s1)를 기반으로 제2 어드레스를 설정하고, 어드레스 설정을 알리는 어드레스 완료 신호(s2)를 메인 계측기(150)로 송신할 수 있다.
제4 분기 계측기(140)는 제2 분기 계측기(120)와 제2 신호케이블(line2)로 연결되며, 제2 분기 계측기(120)로부터 분기 하이 신호(high) 및 분기 로우 신호(low) 중 어느 하나가 입력될 수 있다.
이때, 제4 분기 계측기(140)는 분기 로우 신호(low)가 입력되더라도 어드레스의 설정 여부를 확인할 수 있으며, 어드레스 미 설정됨을 알리는 분기 로우 신호(low)를 메인 계측기(150)로 출력할 수 있다.
메인 계측기(150)는 제2, 4 분기 계측기(120, 140)로부터 분기 로우 신호(low)가 입력되면, 제1 분기 계측기(110) 각각에 설정된 제1 어드레스와 다른 제2, 4 어드레스를 설정하기 위해 어드레스 설정 신호(s1)를 제2, 4 분기 계측기(120, 140)로 송신되게 제어할 수 있다.
즉, 메인 계측기(150)는 외부저장장치 또는 내부저장장치에 제1 분기 계측기(110)에 대한 제1 어드레스가 저장되어 있으며, 분기 로우 신호(low)가 입력되면 제1 어드레스와 다른 제2, 4 어드레스가 설정되게 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
메인 계측기(150)는 어드레스 설정 신호(s1) 송신 후, 제2, 4 분기 계측기(120, 140)부터 송신된 어드레스 완료 신호(s2)가 수신되면, 어드레스 설정에 대한 실행을 종료할 수 있다.
도 2에서 전력 계측 시스템은 제2, 4 분기 계측기(120, 140)에 동시에 어드레스를 설정하는 것으로 설명하고 나타내었으나, 제2 분기 계측기(120)에 먼저 어드레스 설정을 완료 한 후, 제1 분기 계측기(110)로 어드레스 설정을 위한 하이 신호(high)를 재 입력하여, 제4 분기 계측기(140)에 어드레스 설정을 수행할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
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.

Claims (7)

  1. 메인 계측기 및 복수의 분기 계측기로 구성된 전력 계측 시스템에 있어서
    어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 하이 신호를 분기 계측기로 출력하는 메인 계측기; 및
    상기 메인 계측기로부터 하이 신호를 수신하면, 어드레스의 설정여부를 판단하여, 설정된 경우에는 분기 하이 신호를 출력하고 미설정된 경우에는 분기 로우 신호를 출력하는 분기 계측기를 포함하며,
    상기 메인 계측기는,
    상기 분기 로우 신호를 수신하면 해당 분기 계측기로 어드레스를 설정하는 어드레스 설정 신호를 출력하는 전력 계측 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 계측기는,
    상기 복수의 분기 계측기와 신호케이블로 연결된 전력 계측 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 분기 계측기 각각은,
    상기 메인 계측기로부터 상기 어드레스 설정 신호를 수신하는 분기 통신부; 및
    상기 분기 하이 신호 입력시, 어드레스 설정 여부를 확인하여 어드레스가 설정되지 않은 경우 상기 분기 로우 신호를 생성하여 상기 메인 계측기로 출력하고, 상기 어드레스 설정 신호 수신시, 미설정 어드레스를 설정하고 어드레스 완료 신호가 상기 메인 계측기로 송신되게 상기 분기 통신부를 제어하는 분기 제어부를 포함하는 전력 계측 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 계측기는,
    상기 복수의 분기 계측기 각각과 통신하는 메인 통신부; 및
    상기 복수의 분기 계측기에 대한 어드레스 설정 여부를 확인하기 위한 상기 하이 신호를 상기 복수의 분기 계측기로 출력하며, 상기 분기 로우 신호 입력시 해당 분기 계측기로 상기 어드레스 설정 신호가 송신되게 상기 메인 통신부를 제어하는 메인 제어부를 포함하는 전력 계측 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    상기 어드레스 설정 신호 송신 후, 상기 해당 계측기로부터 어드레스 완료 신호가 수신될때까지 상기 어드레스 설정 신호를 반복하여 송신되게 상기 메인 통신부를 제어하며, 상기 해당 분기 계측기로부터 상기 어드레스 완료 시간가 수신되면 어드레스 설정을 실행 종료하는 전력 계측 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    상기 어드레스 완료 신호가 수신되면 상기 해당 분기 계측기로 설정시간 간격으로 계측한 전력품질을 송신하도록 제어하는 전력 계측 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 계측기 및 상기 복수의 분기 계측기를 모니터링하는 SCADA 시스템을 더 포함하는 전력 계측 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011199828A (ja) * 2010-02-24 2011-10-06 Denso Corp 通信用スレーブ
JP2011239024A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Mega Chips Corp 通信ユニット、通信システム、表示ユニットおよび表示システム

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