KR20180062794A - 배전지능화 단말장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 배전선로에 배치되어 전류 및 전압을 계측하는 계측부; 상기 계측부에서 계측한 전류 및 전압을 샘플링하는 샘플링부; 및 샘플링 된 전류 및 전압을 기 설정된 기준 범위와 비교하여 이상 파형 발생 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 배전지능화 단말장치를 제공한다.

Description

배전지능화 단말장치{FEEDER REMOTE TERMINAL UNIT}
본 발명의 일실시예는 배전지능화 단말장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 발전소에서 발전된 전기는 1차 변전소에서 송전에 적합한 초고압(154 kV 내지 745 kV)으로 승압하여 송전계통을 통해 송전하고, 다시 2차 변전소에서 특고압(22.9 kV)로 강압하여 수용가의 주변까지 송전한 후 전주에 설치된 주상변압기에 의하여 수용가에서 사용할 수 있는 상용전압(230kV 또는 380kV)으로 강압하여 전주에 가설된 가공배전계통을 통해 배전하게 된다.
초고압 송전계통은 인적이 드문 산야에 설치되는 송전탑에 지지되는 가공송전선을 통해 송전하고, 특고압 송전계통은 전주에 지지되는 가공송전선 또는 지중에 설치되는 지중송전선을 통해 송전하며, 배전계통은 전주에 지지되는 가공배전선 또는 지중에 설치되는 지중배전선을 통해 배전된다.
이러한 상용전압의 상용전기를 배전하는 배전선로에서는 수용부하의 증감에 따라 전압이 승강하게 되어 수용가의 전자전기기기의 사용에 영향을 주게 된다. 따라서 배전선로의 전압을 감시하여 배전선로의 전압을 정상전압으로 유지시키게 된다.
한편, 배전계통은 배전지능화시스템을 구축하여 단말장치로부터 선로의 개폐기 상태정보, 이벤트, 전력데이터를 취득하여 배전지능화 서버(주장치)로 전송하고, 주장치에서 단말장치로 원격제어를 통해 배전선로의 개폐기를 투·개방하거나 단말장치간 통신을 이용한 Sectionalize기능으로 정전시간을 최소화하도록 운영되고 있다. 그러나 계통의 고장예측을 통한 정전발생의 근본적 예방은 불가능한 상황이며, 단말장치의 알고리즘도 주기별 RMS변화율 및 1 주기내의 순시값 변화분을 측정하여 계통의 고장을 사전에 판단하는 기능이 필요한 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배전선로의 전류, 전압 파형을 이용하여 배전계통에서 발생할 수 있는 고장, 사고를 미연에 방지할 수 있는 배전지능화 단말장치를 제공하는데 있다.
또한, 배전계통의 고장, 사고 발생시 발생하는 특이파형을 전력 파라미터별로 취득하여 분석에 활용할 수 있는 배전지능화 단말장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배전선로에 배치되어 전류 및 전압을 계측하는 계측부; 상기 계측부에서 계측한 전류 및 전압을 샘플링하는 샘플링부; 및 샘플링 된 전류 및 전압을 기 설정된 기준 범위와 비교하여 이상 파형 발생 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 배전지능화 단말장치를 제공한다.
상기 판단부는 샘플링 된 전류값 또는 전압값의 크기가 제1기준 범위를 벗어나는 주기가 연속하여 n1회 이상 발생한 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단부는 주기별 전류 RMS값을 이전 주기의 전류 RMS값과 비교하여 제2기준 범위를 벗어나고, 상기 제2기준 범위를 벗어난 주기로부터 n2주기 이내에 상기 제2기준 범위로 돌아오는 경우가 기 지정된 시간 이내에 n3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단부는 샘플링 된 전류값의 RMS값을 이전 샘플링 된 전류값의 RMS값과 비교하여 그 차이가 하기 수학식 1에 따른 레퍼런스(R2)값을 초과하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(I는 주기별 전류 RMS값, f는 주파수, step는
Figure pat00002
, s는 1,2,3···샘플링 수, K는 1 내지 100에서 설정되는 수)
상기 판단부는 계측된 전류 및 전압을 이용하여 주기별 고조파 함유율을 연산하고, 상기 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n4회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단부는 계측된 전류 및 전압을 이용하여3고조파값을 연산하고, 상기 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n5회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단부에서 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 경우, 해당 파형 및 이후 일정 기간 동안의 파형을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 해당 파형 및 과거 파형을 주서버로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 주서버로부터 제어 명령을 전송받아 배전선로에 배치된 설비를 제어할 수 있다.
본 발명인 배전지능화 단말장치는 배전선로의 전류, 전압 파형을 이용하여 배전계통에서 발생할 수 있는 고장, 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 배전계통의 고장, 사고 발생시 발생하는 특이파형을 전력 파라미터별로 취득하여 분석에 활용할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치와 외부 장치간의 연결관계를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 구성 블록도,
도3 내지 도6은 본 발명의 실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치와 외부 장치간의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
배전지능화 단말장치(FRTU, Feeder Remote Terminal Unit)(200)는 배전지능화 개폐기(300)와 함께 설치되어 배전선로에 흐르는 전류, 전압을 실시간 계측하고 다양한 전력량을 연산하며, 배전선로 지락이나 단락 등의 고장 발생시 그 상태를 감지하여 원격의 배전사령실로 전송할 수 있다. 배전지능화 단말장치(200)는 개폐기(300)의 제어명령을 수신, 고장지점의 배전선로를 개방함으로써 고장 범위(정전 등)를 최소화할 수 있다. 또한, 배전선로에서 발생하는 모든 이벤트를 저장하여 고장원인 분석을 위한 정보를 제공하며, 배전선로 상태를 DNP3.0 Protocol 등을 이용하여 원격지로 전송함으로써 배전선로의 원격 상태감시 및 제어를 실행할 수 있다.
배전용 개폐기(300)는 배전선로의 고장발생 구간을 검출 및 분리하고(배전선로 보호협조), 선로 작업시 정전구간을 축소하며, 부하절환을 통해 과부하 선로를 해소시킬 수 있다.
배전용 개폐기(300)는 조작 방식에 따라 수동 개폐기와 자동 개폐기로 나눌 수 있으며, 내부 절연물에 따라 가스절연 개폐기, 유입 개폐기, 진공 개폐기 등으로 나눌 수도 있다. 이중, 수동 개폐기는 현장 작업자가 지상에서 직접 개폐기를 개방 또는 투입하고, 자동 개폐기(배전지능화 개폐기)는 원격지의 배전사령실에서 배전지능화망을 통해 개폐기를 개방 또는 투입함으로써 선로를 개폐하는 방식을 사용하며, 이를 위한 구동장치부, 전류 및 전압을 계측할 수 있는 CT(Current Transformer)와 PT(Potential Transformer), 각종 상태감시용 접점이나 센서 등이 내장될 수 있다.
주 서버(100)는 배전지능화 단말장치(200)를 통해 송출하는 배전선로 지락이나 단락 등의 고장 발생 신호, 배전지능화 개폐기(300)의 상태 정보, 배전선로의 전류 및 전압 신호 등을 실시간 감시할 수 있다. 주 서버(100)는 고장발생 구간을 검출할 수 있으며 배전지능화 개폐기(300)의 동작 상태를 실시간 감시하고, 고장발생 구간이 배전 지능화 개폐기(300)에 의해 개방되도록 제어하는 제어 명령을 배전지능화 단말장치(200)에 전송할 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 구성 블록도이다. 도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치(200)는 배전선로에 배치되어 전류 및 전압을 계측하는 계측부(210), 계측부(210)에서 계측한 전류 및 전압을 샘플링하는 샘플링부(220), 샘플링 된 전류 및 전압을 기 설정된 기준 범위와 비교하여 이상 파형 발생 여부를 판단하는 판단부(230), 판단부(230)에서 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 경우, 해당 파형 및 이후 일정 기간동안의 파형을 추출하여 데이터베이스(250)에 저장하는 제어부(240) 및 해당 파형 및 이후 일정 기간동안의 파형을 주 서버로 전송하는 통신부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
계측부(210)는 배전선로에 배치되어 전류 및 전압을 계측할 수 있는 CT(Current Transformer)와 PT(Potential Transformer), 각종 상태감시용 접점이나 센서 등으로 구성될 수 있다.
샘플링부(220)는 계측부(210)에서 측정한 전류 및 전압 신호를 주파수 데이터 값으로 디지털 값으로 변환할 수 있다. 샘플링부(220)는 예를 들면 128sample/cycle의 샘플링율로 아날로그 신호를 디지털 변환할 수 있다. 샘플링부(220)는 FFT(Fast Fourier Transform)을 수행하여 전류 및 전압을 샘플링 할 수 있다.
판단부(230)는 샘플링 된 전류값 또는 전압값의 크기가 제1기준 범위를 벗어나는 주기가 연속하여 n1회 이상 발생한 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
판단부(230)는 주기별 전류 RMS값을 이전 주기의 전류 RMS값과 비교하여 제2기준 범위를 벗어나고 n2주기 이내에 제2기준 범위로 돌아오는 경우가 기 지정된 시간 이내에 n3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
판단부(230)는 샘플링 된 전류값의 RMS값을 이전 샘플링 된 전류값의 RMS값과 비교하여 그 차이가 하기 수학식 1에 따른 레퍼런스(R2)값을 초과하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
(I는 이전 주기별 전류 RMS값, f는 주파수, step는
Figure pat00004
, s는 1,2,3···샘플링 수, K는 1 내지 100에서 설정되는 수)
수학식 1에서 K는 제2기준 범위를 설정하기 위한 여유도 수치로써, K값의 조절을 통하여 이상 파형 판단을 위한 조건을 상황에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 죽, K값을 1에 가깝게 설정할수록 제2기준 범위는 협소하게 설정되어 이상 파형으로 판단될 확률이 높아지며, K값을 100에 가깝게 설정할수록 제2기준 범위는 넓게 설정되어 이상 파형으로 판단될 확률은 상대적으로 낮아진다.
판단부(230)는 계측된 전류 및 전압을 이용하여 주기별 고조파 함유율을 연산하고, 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n4회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
판단부(230)는 계측된 전류 및 전압을 이용하여3고조파값을 연산하고, 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n5회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(240)는 주 서버로부터 제어 명령을 전송받아 배전선로에 배치된 설비를 제어할 수 있다. 제어부(240)는 제어 명령을 이용하여 배전선로, 배전계통에서 고장이나 사고가 발생하기 이전에 고장발생 구간을 차단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있다.
데이터 베이스(250)는 제어부의 제어에 따라 이상 파형과 이상 파형으로부터 일정 기간 내의 과거 파형을 저장할 수 있다.
통신부(260)는 주 서버와 데이터 통신을 수행하여 파형 데이터를 전송하거나 제어 명령을 수신할 수 있다.
도3 내지 도6은 본 발명의 실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도3을 참조하면 배전지능화 단말장치는 샘플링 된 전류값의 크기가 제1기준 범위를 벗어나는 주기가 연속하여 3회 이상 발생한 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 도3에서 n1은 3으로 설정되었지만 외부 입력에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도3의 (a)는 정상적인 경우 배전선로에서 계측한 전류 파형으로 제1기준 범위를 설정하기 위한 기준 파형으로 사용될 수 있다. 제1기준 범위는 정상 파형의 샘플링 값으로부터 일정 비율로 설정될 수 있으며, 예를 들면 정상파형의 최대값과 최소값의 20%이내의 범위를 제1기준 범위로 설정할 수 있다. 도3의 (a)에서 제1기준 범위는 정상파형의 최대값 60A의 20%인 72A이내와 최소값 60A의 20%인 -72A로 설정될 수 있다.
도3의 (b)는 샘플링 된 전류 파형이 제1기준 범위를 벗어나는 주기를 감지하고, 연속되는 주기를 카운트하는 예를 보여주고 있다. 도3의 (b)에서는 제1주기와 제2주기에서 제1기준 범위를 벗어났지만 제3주기에서 제1기준 범위를 벗어나지 않았기 때문에 이상 파형으로 판단하지 않는다.
도3의 (c)에서는 이상 파형으로 판단되는 예를 보여주고 있다. 도3의 (c)에서는 제1주기, 제2주기, 제3주기에서 연속하여 제1기준 범위를 벗어나는 샘플링 값이 감지되었기 때문에 이상 파형이 발생한 것으로 판단한다. 이상 파형이 발생한 경우 이상 파형 및 이후의 20주기에 해당되는 파형을 추출하여 저장한다.
도4를 참조하면 배전지능화 단말장치는 주기별 전류 RMS값을 이전 주기의 전류 RMS값과 비교하여 제2기준 범위를 벗어나고 제2기준 범위를 벗어난 주기로부터 3주기 이내에 제2기준 범위로 돌아오는 경우가 기 지정된 시간 180분 이내에 3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 도3에서 n2 및 n3은 3으로 설정되었고, 지정 시간은 180분으로 설정되었지만 외부 입력에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도4의 (a)는 특정 주기의 전류 RMS값이 이전 주기의 전류 RMS값보다 제2기준 범위 이상으로 증가한 경우를 도시하고 있다. 제2기준 범위는 이전 주기의 전류 RMS값의 10%로 설정될 수 있다. 즉, 특정 주기의 전류 RMS값이 이전 주기의 전류 RMS값과 비교하여 10%이상의 변동이 발생한 경우를 감지한다. 그러나 도4의 (a)에서는 3주기 이내에 제2기준 범위 이내로 돌아오지 않았으므로 카운트를 하지는 않는다.
도4의 (b)는 특정 주기의 전류 RMS값을 이전 주기의 RMS값과 비교하여 10%이상의 변동이 발생하였으나 3주기 이내에 제2기준 범위 이내로 돌아온 경우를 보여주고 있다. 도4의 (b)경우는 3주기 이내에 제2기준 범위로 돌아온 경우로 카운트를 하게 된다.
도4의 (c)에서는 이상 파형으로 판단되는 예를 보여주고 있다. 도4의 (c)에서는 기 지정된 시간인 180분 이내에 도4의 (b)에 해당되는 경우가 3번 발생하였으므로 이상 파형이 발생한 것으로 판단한다. 이상 파형이 발생한 경우 이상 파형 및 이후의 20주기에 해당되는 파형을 추출하여 저장한다.
도5는 현재 전류값의 샘플링 데이터를 기준으로 RMS값을 연산하며 레퍼런스(R2) 값을 상기 수학식 1로 산출한다. 연속하는 순시 샘플링 데이터의 차이값이 레퍼런스 값을 초과하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단한다. 도4의 (d)는 레퍼런스 값을 설명하기 위한 도면으로 여유도K값이 100에 가까울수록 제2기준 범위는 40A에 근접하여 제2기준 범위는 넓게 설정된다. 반면, 여유도 K값이 1에 가까울수록 제2기준 범위는 20A에 근접하여 제2기준 범위는 협소하게 설정된다.
도6을 참조하면 배전지능화 단말장치는 계측된 전류 및 전압을 이용하여 주기별 고조파 함유율을 연산하고, 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간인 180분 이내에 3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 도5에서 n4는 3으로 설정되었고, 지정 시간은 180분으로 설정되었지만 외부 입력에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도6의 (a)는 정상적인 경우 배전선로에서 계측한 전류 파형으로 제3기준 범위를 설정하기 위한 기준 파형으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 제3기준 범위는 정상 파형의 고조파 함유율의 10%이내의 범위로 설정될 수 있다.
도6의 (b)는 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어나는 주기가 180분 이내에 2회 감지된 경우를 보여주고 있다. 도5의 (b)에서는 제3기준 범위를 벗어나는 주기가 180분 이내에 3회 이상 발생되지 않았으므로 이상 파형으로 판단되지 않는다.
도6의 (c)에서는 이상 파형으로 판단되는 예를 보여주고 있다. 도6의 (c)에서는 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어난 경우가 180분 이내에 3번 감지되었으므로 이상 파형이 발생한 것으로 판단한다. 이상 파형이 발생한 경우 이상 파형 및 이후의 20주기에 해당되는 파형을 추출하여 저장한다.
도7을 참조하면 배전지능화 단말장치는 계측된 전류 및 전압을 이용하여3고조파값을 연산하고, 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 인 180분 이내에 3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 도7에서 n5는 3으로 설정되었고, 지정 시간은 180분으로 설정되었지만 외부 입력에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도7의 (a)는 정상적인 경우 배전선로에서 계측한 전류 파형으로 제4기준 범위를 설정하기 위한 기준 파형으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 제4기준 범위는 정상 파형의 3고조파값의 10%이내의 범위로 설정될 수 있다.
도7의 (b)는 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어나는 주기가 2회 감지된 경우를 보여주고 있다. 도6의 (b)에서는 제4기준 범위를 벗어나는 주기가 180분 이내에 3회 이상 발생되지 않았으므로 이상 파형으로 판단되지 않는다.
도7의 (c)에서는 이상 파형으로 판단되는 예를 보여주고 있다. 도7의 (c)에서는 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어난 경우가 180분 이내에 3번 감지되었으므로 이상 파형이 발생한 것으로 판단한다 이상 파형이 발생한 경우 이상 파형 및 이후의 20주기에 해당되는 파형을 추출하여 저장한다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
200: 배전지능화 단말장치
210: 계측부
220: 샘플링부
230: 판단부
240: 제어부
250: 데이터 베이스
260: 통신부

Claims (9)

  1. 배전선로에 배치되어 전류 및 전압을 계측하는 계측부;
    상기 계측부에서 계측한 전류 및 전압을 샘플링하는 샘플링부; 및
    샘플링 된 전류 및 전압을 기 설정된 기준 범위와 비교하여 이상 파형 발생 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 배전지능화 단말장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 샘플링 된 전류값 또는 전압값의 크기가 제1기준 범위를 벗어나는 주기가 연속하여 n1회 이상 발생한 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 배전지능화 단말장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 주기별 전류 RMS값을 이전 주기의 전류 RMS값과 비교하여 제2기준 범위를 벗어나고, 상기 제2기준 범위를 벗어난 주기로부터 n2주기 이내에 상기 제2기준 범위로 돌아오는 경우가 기 지정된 시간 이내에 n3회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 배전지능화 단말장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 샘플링 된 전류값의 RMS값을 이전 샘플링 된 전류값의 RMS값과 비교하여 그 차이가 하기 수학식 1에 따른 레퍼런스(R2)값을 초과하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 배전지능화 단말장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00005

    (I는 주기별 전류 RMS값, f는 주파수, step는
    Figure pat00006
    , s는 1,2,3···샘플링 수, K는 1 내지 100에서 설정되는 수)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 계측된 전류 및 전압을 이용하여 주기별 고조파 함유율을 연산하고, 상기 주기별 고조파 함유율이 제3기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n4회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 배전지능화 단말장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 계측된 전류 및 전압을 이용하여3고조파값을 연산하고, 상기 3고조파값이 제4기준 범위를 벗어나는 경우가 지정된 시간 이내에 n5회 이상 발생하는 경우 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 배전지능화 단말장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 판단부에서 이상 파형이 발생한 것으로 판단하는 경우, 해당 파형 및 이후 일정 기간 동안의 파형을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 제어부를 더 포함하는 배전지능화 단말장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 해당 파형 및 과거 파형을 주서버로 전송하는 통신부를 더 포함하는 배전지능화 단말장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 주서버로부터 제어 명령을 전송받아 배전선로에 배치된 설비를 제어하는 배전지능화 단말장치.
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