KR20180131311A - Power surveillance system for protecting PCS of distributed generation and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power monitoring system for protecting a PCS for distributed power and a method thereof. According to the present invention, provided is a power monitoring system for protecting a PCS for distributed power which comprises: a power conditioning system (PCS) which converts AC or DC power input from a power supply source into AC power of a set condition and outputs the DC power into a system; and a monitoring device which monitors voltage and current of at least one side of an input side or an output side of the PCS and transmits an operation stop command to the PCS or transmits notification information to a manager terminal. According to the present invention, the power monitoring system for protecting a PCS for distributed power monitors, in real time, input power and system power on the input side and the output side of the PCS, respectively, used in the distributed power, and thus can protect the PCS in an effective manner when a power abnormality occurs, which significantly reduces the problem of failure of the PCS caused by an abnormality of input power and disturbance of the system.

Description

분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템 및 그 방법{Power surveillance system for protecting PCS of distributed generation and method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a power surveillance system for protecting a distributed power supply PCS,

본 발명은 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PCS(Power Conditioning System)의 입력과 출력 전원(입력 전원, 계통 전원)을 PCS의 제어 속도보다 빠르게 감시하여 전원 이상시 PCS를 보호할 수 있는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power monitoring system and method for protecting a PCS for a distributed power source, and more particularly, to a power monitoring system and method for protecting a PCS for a distributed power source, The present invention relates to a power monitoring system and method for protecting a PCS for a distributed power source capable of protecting a PCS in the event of a power failure.

최근 신재생 에너지 및 배터리 전원을 이용한 분산전원이 증가하는 추세이다.In recent years, there is an increasing trend of distributed power using renewable energy and battery power.

분산전원을 계통에 공급하기 위해 대부분 계통 연계형 PCS(Power Conditioning System)가 주로 사용된다. 하지만 계통의 외란, PCS의 입력 전원 문제, PCS의 내부 문제 등으로 인하여 PCS의 고장이 자주 발생하고 있으며, 고장을 줄이기 위한 다양한 기술이 접목되고 있다.Most grid-connected PCS (Power Conditioning System) is mainly used to supply distributed power to the grid. However, due to system disturbance, PCS input power problem, and PCS internal problems, PCS failures often occur and various techniques are being applied to reduce the number of failures.

그러나, 실질적으로 계통의 외란이나 입력 전원의 문제로 인한 PCS 고장 문제를 방지하는 기술의 발전이 매우 더디게 진행되고 있으며 이를 보완할 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.However, the development of technology for preventing PCS failure due to system disturbance or input power problem is progressing very slowly, and a technique capable of compensating for the problem is required.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제2013-0056489호(2013.05.30 공개에 개시되어 있다.The technology underlying the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0056489 (published on May 31, 2013).

본 발명은, 분산 전원에서 사용되는 PCS(Power Conditioning System)의 입력과 출력 측에서 각각 입력 전력과 계통 전력을 실시간 감시하여 이상 발생 시 PCS를 보호할 수 있는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention relates to a power monitoring system for protecting a PCS for a distributed power supply which can protect a PCS in the event of an abnormality by monitoring input power and system power at input and output sides of a PCS (Power Conditioning System) And a method thereof.

본 발명은, 전력 공급원으로부터 입력된 교류 또는 직류 전력을 설정 조건의 교류 전력으로 변환하여 계통으로 출력하는 전력 변환 장치(PCS;Power Conditioning System), 및 상기 전력 변환 장치의 입력 및 출력 중 적어도 한 측의 전압과 전류를 감시하며, 상기 전압 및 전류 중 적어도 하나가 이상 상태이면, 상기 전력 변환 장치로 동작 정지 명령을 전송하거나 관리자 단말로 알림 정보를 전송하는 감시 장치를 포함하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템을 제공한다.The present invention relates to a power conditioning system (PCS) that converts AC or DC power input from a power supply source into AC power under setting conditions and outputs the AC power to a system, Monitoring the voltage and current of the distributed power supply, and monitoring the PCS for transmitting the operation stop command to the power conversion apparatus or transmitting the notification information to the administrator terminal if at least one of the voltage and the current is abnormal. Power surveillance system.

여기서, 상기 전력 공급원은, 발전기, 태양 전지 및 배터리 중 선택된 하나일 수 있다.Here, the power source may be a selected one of a generator, a solar battery, and a battery.

또한, 상기 감시 장치는, 상기 전압 또는 전류 중 하나가 이상 상태인 경우 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송하며, 상기 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태인 경우 상기 전력 변환 장치로 상기 동작 정지 명령을 전송하고 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송할 수 있다.Also, the monitoring device may transmit the notification information to the administrator terminal when one of the voltage or the current is abnormal, and when the voltage and the current are both abnormal, the monitoring device transmits the operation stop command to the power conversion device And transmit the notification information to the administrator terminal.

또한, 상기 감시 장치는, 센서를 이용하여 상기 전압 및 전류의 연속적인 샘플링 데이터를 계측하여 감시하되, 상기 전압 및 전류 중 어느 하나인 제1 데이터가 기 설정된 임계값을 초과한 경우, 나머지 하나인 제2 데이터를 기준값과 비교하되, 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제2 데이터들을 각각 상기 기준값과 비교할 수 있다.When the first data, which is one of the voltage and the current, exceeds the predetermined threshold value, the remaining one of the voltage and current is sampled and monitored. The second data may be compared with a reference value, and a plurality of second data measured in a section before and after the set range may be compared with the reference value, respectively, based on the exceeded time.

또한, 상기 감시 장치는, 상기 제2 데이터들 중 적어도 하나가 상기 기준값을 초과한 경우 상기 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태로 판단할 수 있다.The monitoring apparatus may determine that both the voltage and the current are abnormal if at least one of the second data exceeds the reference value.

또한, 상기 감시 장치는, 상기 계측한 정보를 설정 시간 간격으로 저장하되, 상기 제1 데이터가 상기 임계값을 초과한 경우에는 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제1 및 제2 데이터들을 모두 저장할 수 있다.When the first data exceeds the threshold value, the monitoring device stores the measured information at a set time interval, and when the first data exceeds the threshold value, 1 and the second data.

또한, 상기 임계값은 서로 다른 크기의 다단의 레벨을 포함하며, 상기 감시 장치는, 상기 초과한 레벨이 높은 레벨일수록 상기 설정 범위를 증가시킬 수 있다.In addition, the threshold value includes multi-level levels of different sizes, and the monitoring apparatus can increase the setting range as the exceeding level is higher.

그리고, 본 발명은, 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템의 전원 감시 방법에 있어서, 전력 공급원으로부터 입력된 교류 또는 직류 전력을 설정 조건의 교류 전력으로 변환하여 계통으로 출력하는 전력 변환 장치(PCS;Power Conditioning System)의 입력 및 출력 중 적어도 한 측의 전압과 전류를 측정하는 단계와, 상기 측정한 전압과 전류를 감시하는 단계, 및 상기 전압 및 전류 중 적어도 하나가 이상 상태이면, 상기 전력 변환 장치로 동작 정지 명령을 전송하거나 관리자 단말로 알림 정보를 전송하는 단계를 포함하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법을 제공한다.The present invention also provides a power monitoring method of a power supply monitoring system for protecting a PCS for a distributed power supply, the method comprising the steps of: converting an AC or DC power inputted from a power supply source into an AC power of a set condition, Measuring the voltage and current on at least one of the input and the output of the power conditioning system, monitoring the measured voltage and current, and if at least one of the voltage and current is abnormal, And transmitting the operation stop command to the device or transmitting the notification information to the administrator terminal.

본 발명에 의하면, 분산 전원에 사용되는 PCS의 입력과 출력 측에서 각각 입력 전력과 계통 전력을 실시간 감시함으로써, 전원 이상 발생 시 PCS를 효과적으로 보호할 수 있고, 입력 전원 이상 및 계통의 외란 등으로 인한 PCS의 고장 문제를 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, it is possible to effectively protect the PCS in the event of a power supply failure by real-time monitoring of the input power and the system power at the input and output sides of the PCS used in the distributed power supply, There is an advantage that the trouble of the PCS can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 감시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 이상 발생 시 데이터를 저장하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 시스템을 이용한 전원 감시 방법을 설명하는 도면이다.1 is a block diagram of a power monitoring system for protecting a PCS for a distributed power source according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a configuration of the monitoring apparatus shown in FIG.
Fig. 3 is a diagram for explaining a configuration for storing data in the event of an error in the embodiment of the present invention. Fig.
4 is a diagram for explaining a power supply monitoring method using the system of FIG.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전원 감시 시스템은 전력 변환 장치(PCS)(100) 및 감시 장치(200)를 포함한다. 1 is a block diagram of a power monitoring system for protecting a PCS for a distributed power source according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power supply monitoring system according to the embodiment of the present invention includes a power conversion device (PCS) 100 and a monitoring device 200.

PCS(Power Conditioning System)는 입력된 전력을 계통(ex, 한국전력)으로 보내는 전력 변환 장치에 해당하는 것으로, 일반적으로 전압, 전류, 주파수, 위상 중 적어도 하나를 변환하여 계통으로 전달하는 기능을 가진다. 이하에서 설명의 편의상 전력 변환 장치(100)는 PCS로 명명한다.The PCS (Power Conditioning System) corresponds to a power conversion apparatus that transmits input power to a system (ex, Korean power), and generally has a function of converting at least one of voltage, current, frequency, and phase to a system . Hereinafter, the power conversion apparatus 100 is referred to as a PCS for convenience of explanation.

PCS(100)는 전력 공급원(10)으로부터 입력된 교류 또는 직류 전력을 설정 조건의 교류 전력으로 변환하여 계통(20)으로 출력한다. 여기서, 설정 조건은 설정 크기의 전압, 전류, 주파수, 위상 등의 조건을 포함할 수 있다.The PCS 100 converts the AC or DC power inputted from the power supply source 10 into the AC power of the set condition and outputs it to the system 20. Here, the setting condition may include conditions such as voltage, current, frequency, and phase of the set size.

전력 공급원(10)은 발전기, 태양 전지 및 배터리 등일 수 있다. 발전기는 교류 전력을 제공하며, 태양 전지 및 배터리는 직류 전력을 제공한다.The power supply 10 may be a generator, a solar cell, a battery, or the like. Generators provide AC power, solar cells and batteries provide DC power.

여기서, PCS(100)는 교류나 직류 전력을 다시 설정 교류 전력으로 변환하기 위하여, DC를 AC로 변환하는 인버터 기능, DC를 AC로 스위칭 후 다시 DC로 변환하는 DC-DC 컨버터 기능을 포함할 수 있다.Here, the PCS 100 may include an inverter function to convert DC to AC to convert AC or DC power back to set AC power, and a DC-DC converter function to convert the DC to AC and then convert the DC to DC have.

PCS(100)는 전력 공급원(10)과 계통(20)에 연결되어 있어, 입력의 외란과 계통(20)에서 발생하는 외란의 영향을 그대로 받는다. PCS(100)는 외란의 영향으로 제어의 오동작을 일으킬 수도 있으며, 심한 경우 고장이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예는 감시 장치(200)를 이용하여 PCS(100)의 고장 빈도를 줄일 수 있다.The PCS 100 is connected to the power supply source 10 and the system 20, and receives the disturbance of the input and the disturbance generated in the system 20 as they are. The PCS 100 may cause a malfunction of the control due to the influence of the disturbance, and a failure may occur in severe cases. The embodiment of the present invention can reduce the failure frequency of the PCS 100 using the monitoring apparatus 200. [

감시 장치(200)는 PCS(100)의 입력 및 출력 중 적어도 한 측에 대한 전압과 전류를 감시하며, 전압과 전류의 이상 여부를 판단한다. 여기서, 입력 측 전원 이상은 PCS(100)의 입력 전원의 문제, PCS(100)의 내부적 문제, 외부 요인 등에 의해 일어날 수 있고, 출력 측 전원 이상은 PCS(100)의 내부적 문제, 계통의 외란, 외부 요인 등에 의해 일어날 수 있다. The monitoring device 200 monitors voltage and current for at least one of the input and output of the PCS 100 and determines whether the voltage and the current are abnormal. Here, the input side power source abnormality may be caused by a problem of the input power source of the PCS 100, an internal problem of the PCS 100, an external factor, and the like. The power source abnormality of the output side may cause an internal problem of the PCS 100, External factors or the like.

감시 장치(200)는 PCS(100)의 제어 속도보다 빠르게 입력 전원 또는 계통 전원의 이상 상태를 감시할 수 있고, 이상 상태가 인지되면 PCS(100)의 동작을 신속히 정지시켜 고장 및 손상을 최소화하거나, 유무선 통신망을 통해 관리자 단말(300)로 관련 정보를 제공할 수도 있다. 관리자 단말(300)은 스마트폰, 패드, 노트북, 태블릿, 데스크탑 등에 해당할 수 있다.The monitoring device 200 can monitor an abnormal state of the input power or the system power supply faster than the control speed of the PCS 100. If the abnormal state is recognized, the operation of the PCS 100 is quickly stopped to minimize the failure and damage , And may provide related information to the administrator terminal 300 through a wired / wireless communication network. The administrator terminal 300 may correspond to a smart phone, a pad, a notebook, a tablet, a desktop, and the like.

구체적으로, 감시 장치(200)는 전압 및 전류 중 적어도 하나가 이상 상태이면, PCS(100)로 동작 정지 명령을 전송하거나, 관리자 단말(300)로 알림 정보를 전송할 수 있다. Specifically, if at least one of the voltage and the current is abnormal, the monitoring apparatus 200 may transmit an operation stop command to the PCS 100 or transmit notification information to the administrator terminal 300.

특히, 전압과 전류 중 어느 하나만 이상 상태일 때는 '주의' 상태로 판단하여 관리자 알림 기능을 수행하여 현장 조치나 검사 등이 가능하게 하고, 전압과 전류 모두가 이상 상태일 때는 '위험' 상태로 판단하여 관리자 알림 및 PCS(100)의 동작 중단을 병행할 수 있다. 이때, 동작 정지 명령에 의해 PCS(100)는 전력 변환을 중단하거나 다른 동작을 수행할 수도 있다.In particular, when only one of the voltage and the current is abnormal, it is judged to be in the state of "Caution", and an administrator notification function is performed to enable field treatment or inspection, and when both voltage and current are abnormal, The administrator notification and the operation stop of the PCS 100 can be concurrently performed. At this time, the PCS 100 may stop the power conversion or perform another operation by the operation stop command.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감시 장치(200)는 PCS(100)의 입력 전력이나 출력 전력(계통 전력)에서 전류 또는 전압 이상이 감지될 때, 관리자 단말(300)로 해당 내용을 즉시 통보하여 조치 가능하게 함은 물론, PCS(100)의 동작을 즉각적으로 정지시켜서 고장이나 손상으로부터 보호할 수 있다.As described above, the monitoring apparatus 200 according to the embodiment of the present invention immediately transmits the contents to the administrator terminal 300 when the current or voltage abnormality is detected in the input power or output power (system power) of the PCS 100 Notifies the user of the operation of the PCS 100, and immediately stops the operation of the PCS 100 to protect it from failure or damage.

실질적으로 PCS(100)의 출력 전력(계통 전력)의 감시가 중요한데, 이는 PCS(100)의 출력 전력이 입력 전력에 비해 매우 고용량이기 때문이다. 본 발명의 실시예의 경우 특히 계통의 외란으로 인해 발생하는 PCS(100)의 고장 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. It is important to substantially monitor the output power (system power) of the PCS 100 because the output power of the PCS 100 is very high in comparison with the input power. In the case of the embodiment of the present invention, it is possible to effectively prevent a problem of failure of the PCS 100, which is caused by system disturbance.

도 2는 도 1에 도시된 감시 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 감시 장치(200)는 계측부(210), 판단부(220), 통신부(230), 저장부(240)를 포함한다.2 is a diagram showing a configuration of the monitoring apparatus shown in FIG. 2, the monitoring apparatus 200 includes a measurement unit 210, a determination unit 220, a communication unit 230, and a storage unit 240.

계측부(210)는 PCS(100)의 입력 측과 출력 측 각각에 설치한 센서를 이용하여 전압, 전류 등의 연속적인 샘플링 데이터를 획득할 수 있다. 이하에서는 출력 측의 센서를 통해 출력 전력에 대한 전압 및 전류를 계측하는 것을 대표 예시로 하여 설명한다.The measurement unit 210 can acquire continuous sampling data such as a voltage and a current using sensors installed on the input side and the output side of the PCS 100, respectively. Hereinafter, the measurement of the voltage and current with respect to the output power through the sensor on the output side will be described as a representative example.

본 발명의 실시예에서 계측부(210)는 100 ㎲ 이하의 샘플링 시간을 사용하여 데이터를 고속으로 계측할 수 있는데, 이에 따라 초당 10,000개 이상의 데이터를 획득할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the measuring unit 210 can measure data at high speed using a sampling time of 100 μs or less, thereby acquiring more than 10,000 data per second.

판단부(220)는 출력 측에서 계측된 전압 및 전류 데이터를 감시하여 정상 범위와 비교하고 이상 여부를 판단한다. 여기서 정상 범위란 관리자 등에 의해 기 설정된 범위이거나, PCS(100)의 입력과 출력에서 각각 제어 가능한 정격 전압 및 전류 범위에 해당할 수 있다. 물론 정상 범위를 이용하면 이상 여부 판단을 위한 임계치(threshold)를 결정할 수 있다. The determination unit 220 monitors the voltage and current data measured on the output side, compares the voltage and current data with the normal range, and determines whether or not the abnormality is present. Here, the normal range may be a predetermined range set by a manager or the like, or may correspond to a rated voltage and a current range that can be controlled by the input and output of the PCS 100, respectively. Of course, by using the normal range, a threshold value for determining the abnormality can be determined.

통신부(230)는 전압 또는 전류 중 어느 하나만 이상 상태로 판단된 경우 관리자 단말(300)로 알림 정보를 전송하며, 전압과 전류 모두 이상 상태로 판단된 경우 관리자 단말(300)로 알림 정보를 전송함과 동시에 PCS(100)의 전력 변환 동작을 중지시킬 수 있다.The communication unit 230 transmits the notification information to the administrator terminal 300 when it is determined that only one of the voltage or the current is detected. If the voltage and the current are determined to be abnormal, the communication unit 230 transmits the notification information to the administrator terminal 300 The power conversion operation of the PCS 100 can be stopped.

본 발명의 실시예에서, 판단부(220)는 전압 및 전류 중 어느 하나인 제1 데이터(ex, 전류)가 기 설정된 임계값을 초과한 경우 제1 데이터에 이상이 있다고 판단하고, 나머지 제2 데이터(ex, 전압 데이터) 역시 기준값과 비교하여 제2 데이터도 이상이 있는지 판단할 수 있다. 여기서 물론, 임계값은 제1 데이터에 대한 임계치이고 기준값은 제2 데이터에 대한 임계치를 나타낸다.In the embodiment of the present invention, the determination unit 220 determines that the first data (ex, current), which is either the voltage or the current, exceeds the predetermined threshold value, determines that the first data is abnormal, The data (ex, voltage data) can also be compared with the reference value to determine whether the second data is abnormal. Here, of course, the threshold value is a threshold value for the first data and the reference value represents a threshold value for the second data.

즉, 전압과 전류 중 어느 하나를 메인 데이터로 하여 1차적으로 검토한 후 이상이 없다면 정상 전력으로 판단할 수 있으며, 만일 이상이 있는 경우에는 나머지 하나 역시 2차적으로 검토하여 이 역시 이상으로 판단되면 PCS(100)의 동작을 중단시킬 수 있다.That is, it is possible to judge that the power is normal if any one of the voltage and the current is considered as the main data, and if there is no abnormality, it is judged as normal power. If there is an abnormality, The operation of the PCS 100 can be stopped.

구체적인 예로서, PCS(100)의 출력에서 측정된 제1 데이터(ex, 전류)가 임계값을 초과한 경우, 판단부(220)는 다시 제2 데이터(ex, 전압)가 기준값을 초과하는지 판단한다.As a specific example, when the first data (ex, current) measured at the output of the PCS 100 exceeds the threshold value, the determination unit 220 determines whether the second data (ex, voltage) exceeds the reference value again do.

이때, 판단부(220)는 제1 데이터(ex, 전류)가 임계값을 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에서 계측된 제2 데이터(ex, 전압)들을 각각 기준값과 비교한다. 즉, 초과 시점을 기준으로 근접한 시간 범위 내에 존재하는 제2 데이터들을 모두 기준값과 비교한다. 이때, 제2 데이터들 중 적어도 하나가 기준값을 초과한 경우 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태로 판단할 수 있다.At this time, the determination unit 220 compares the second data (ex, voltage) measured in the section before and after the set range with the reference value based on the time point when the first data (ex, current) exceeds the threshold value. That is, all of the second data existing within the close time range based on the exceeding time point are compared with the reference value. At this time, when at least one of the second data exceeds the reference value, both the voltage and the current can be determined as abnormal.

즉, 전류 값에 이상이 발생한 시점을 기준으로 전후의 시간 구간(근접 시간 구간) 내 전압 값들을 모두 기준값과 비교하여, 하나라도 기준값을 초과한 경우 전압 및 전류 모두 이상 상태로 판단할 수 있다. That is, all of the voltage values within the time interval (near time interval) before and after the occurrence of the abnormality in the current value are compared with the reference value, and if any one of the voltage values exceeds the reference value, both voltage and current can be determined as abnormal.

물론, 판단부(220)는 상술한 것과 반대로, 전압 데이터를 메인 데이터로 하여 상술한 바와 동일한 원리의 방식을 수행할 수 있다.Of course, the determination unit 220 can perform the same principle as described above with the voltage data as main data, as opposed to the above.

본 발명의 실시예에서, 제1 데이터에 대한 임계값은 서로 다른 크기의 제1 내지 제N 레벨의 임계값을 포함할 수 있다. 여기서, 판단부(220)는 초과한 레벨이 높은 레벨일수록 설정 범위를 증가시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, the threshold values for the first data may include first to Nth threshold values of different sizes. Here, the determination unit 220 may increase the setting range as the exceeding level is higher.

설정 범위가 넓어지면 기준값과 비교되는 제2 데이터의 범위 역시 넓어지게 된다. 예를 들어, 전류 데이터가 제1 임계값을 초과한 경우, 초과 시점을 기준으로 전후에 측정된 100개의 전압 데이터를 기준값과 비교하고, 제2 임계값을 초과한 경우는 200개의 전압 데이터들을 기준값과 비교할 수 있다.When the setting range is widened, the range of the second data to be compared with the reference value also becomes wider. For example, when the current data exceeds the first threshold value, 100 voltage data measured before and after the excessive time point is compared with the reference value, and when the current value exceeds the second threshold value, .

그 밖에도, 본 발명의 실시예는 제1 데이터가 임계값을 초과한 경우 초과 시점을 기준으로 설정 범위 전후 구간에 있는 모든 제1 및 제2 데이터들을 저장할 수 있다. In addition, the embodiment of the present invention can store all the first and second data in the interval before and after the setting range based on the exceeding time when the first data exceeds the threshold value.

도 3은 본 발명의 실시예에서 이상 발생 시 데이터를 저장하는 구성을 설명하는 도면이다. 이러한 도 3은 제1 데이터는 전류이고 제2 데이터는 전압인 경우를 예시한 것이다.Fig. 3 is a diagram for explaining a configuration for storing data in the event of an error in the embodiment of the present invention. Fig. 3 illustrates a case where the first data is a current and the second data is a voltage.

도 3의 (a)와 같이, 감시 장치(200)는 전류 데이터가 제1 임계값(Ith1)을 초과하게 되면 전류 이상으로 판단하여, 초과한 시점(tA)을 기준으로 설정 범위(ΔT) 전후에 해당하는 구간(L; tA±ΔT)에 속한 전류 및 전압 데이터들을 저장부(240)에 저장할 수 있다. 또한, 감시 장치(200)는 도 3의 (b)와 같이 해당 구간(L) 내 전압 데이터들을 기 설정된 기준값(Vth)과 비교하여 전압 이상 여부를 추가로 판단할 수 있다. As in (a) of Figure 3, the monitoring apparatus 200 includes a current data is the first threshold value when exceeding the (I th1) is determined by electric current or more, set on the basis of the excess time (t A) range (ΔT ) And the current and voltage data belonging to the section (L; t A ? T) corresponding to before and after. Also, the monitoring apparatus 200 may compare the voltage data in the corresponding section L with a preset reference value V th as shown in FIG. 3 (b) to further determine whether the voltage abnormality is present.

물론, 도 3에서 전류가 제2 임계값(Ith2)을 초과했다면, ΔT의 크기가 증가하여 구간(L)의 길이 역시 증가하여, 데이터 저장 범위 및 전압 데이터 감시 범위도 넓어지게 될 것이다. 이처럼 감시 장치(200)는 이상 발생 시점 근방의 전압 및 전압 데이터를 모두 저장할 수 있고, 추후 데이터 분석, 고장 진단 등에 활용할 수 있다.Of course, if the current exceeds the second threshold value Ith2 in FIG. 3, the magnitude of DELTA T increases and the length of the interval L also increases, thereby widening the data storage range and the voltage data monitoring range. As described above, the monitoring apparatus 200 can store both the voltage and voltage data in the vicinity of the abnormality occurrence point, and can be utilized for data analysis and fault diagnosis later.

저장부(240)는 계측부(210)에서 계측한 정보를 설정 시간(ex, 10초) 간격으로 저장한다. 예를 들어, 저장부(240)는 메모리 절약을 위해, 초당 1만개 이상의 계측 데이터를 모두 저장하지 않고, 10초당 한번씩 전압 및 전류 데이터를 저장할 수 있다. The storage unit 240 stores information measured by the measuring unit 210 at set intervals (ex, 10 seconds). For example, the storage unit 240 may store voltage and current data once every 10 seconds, without storing more than 10,000 measurement data per second, in order to save the memory.

물론, 저장부(240)는 이상 상태의 데이터가 발생한 경우에는 앞서와 같이 저장 주기(10초 간격)와는 무관하게, 인접 범위의 시간 구간(L)에 대한 전압 및 전류 데이터들도 저장할 수 있다.Of course, the storage unit 240 may also store the voltage and current data for the time interval L of the adjacent range, irrespective of the storage period (interval of 10 seconds), as described above when the abnormal data occurs.

이와 같이, 감시 장치(200)는 기본적으로는 계측부(210)에서 계측되는 정보를 저장부(240)에 설정 시간 간격으로만 저장하지만, 판단부(220)의 판단 결과 제1 데이터가 임계값을 초과한 시점이 발생한 경우에는 초과 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간(L)에 계측된 제1 및 제2 데이터들도 저장부(240)에 추가로 저장할 수 있다.As described above, the monitoring apparatus 200 basically stores the information measured by the measuring unit 210 in the storage unit 240 only at predetermined time intervals. However, when the determination unit 220 determines that the first data is a threshold value The first and second data measured in the interval L before and after the set range may be additionally stored in the storage unit 240 based on the exceeding time.

도 4는 도 1의 시스템을 이용한 전원 감시 방법을 설명하는 도면이다.4 is a diagram for explaining a power supply monitoring method using the system of FIG.

도 4를 참조하면, 감시 장치(200)는 PCS(100)의 입력 및 출력 측 중 적어도 한 측에 대한 전류와 전압을 측정한다(S410). 이하에서는 설명의 편의를 위해 출력 전원을 감시하는 것을 예시로 설명한다.Referring to FIG. 4, the monitoring apparatus 200 measures current and voltage of at least one of the input and output sides of the PCS 100 (S410). Hereinafter, the monitoring of the output power is described as an example for convenience of explanation.

이후, 감시 장치(200)는 현재 측정한 전류 값이 기 설정된 소정 임계값을 초과하는지 판단한다(S420). 만일, 전류 값이 기 지정된 최소 임계값인 제1 임계값(Ith1)을 초과하지 않았다면 출력 전원을 정상으로 판단하고 이전의 S410 단계를 다시 진행한다.Thereafter, the monitoring apparatus 200 determines whether the current value measured currently exceeds a predetermined threshold value (S420). If the current value does not exceed the first threshold value Ith1 , which is the predetermined minimum threshold value, the output power source is determined to be normal and the previous step S410 is performed again.

하지만, 출력 측 전류가 제1 내지 제3 임계값(Ith1~Ith3) 중 어느 하나라도 초과한 경우, 감시 장치(200)는 출력 전류 이상으로 판단하고, 해당 임계값의 크기에 대응하여 설정 범위(ΔT)를 조절한다(S440). 예를 들어, 전류가 제3 임계값을 초과한 경우에는 ΔT 역시 도 3에 도시된 것보다 3배로 증가할 수 있다.However, when the output side current exceeds any one of the first to third thresholds Ith1 to Ith3 , the monitoring apparatus 200 determines that the output current is equal to or greater than the output current, The range [Delta] T is adjusted (S440). For example, if the current exceeds the third threshold, [Delta] T may also be increased three times as much as shown in Fig.

이후, 감지 장치(200)는 해당 시점(tA)으로부터 설정 범위(ΔT) 전후의 구간(L)에 측정된 전류 및 전압 데이터들을 모두 저장한 다음(S440), 구간(L) 내 전압 데이터를 기 설정된 기준값(Vth)과 비교한다(S450).Thereafter, the sensing device 200 stores the measured current and voltage data in the section L before and after the set range T from the point of time t A (S440), and then stores the voltage data in the section L Is compared with a preset reference value V th (S450).

만일, 구간(L) 내 전압 데이터 중 기준값(Vth)을 초과한 데이터가 적어도 하나 존재하면, 감시 장치(200)는 출력 전압도 이상이 있다고 판단한다. 이와 같이 전압과 전류 모두 이상 상태인 경우에는 감시 장치(200)에서 관리자 알림 모드 및 PCS(100)의 동작 정지 모드를 동시에 수행한다(S460). 하지만, 전류만 이상이 있고 전압에는 이상이 없는 경우에 감시 장치(200)는 관리자 알림 모드만 수행하도록 한다(S470).If at least one of the voltage data in the interval L exceeds the reference value Vth , the monitoring device 200 determines that the output voltage is abnormal. If both the voltage and the current are abnormal, the monitoring device 200 simultaneously performs the administrator notification mode and the operation stop mode of the PCS 100 (S460). However, if there is more than the current and there is no abnormality in the voltage, the monitoring apparatus 200 performs only the manager notification mode (S470).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감시 장치(200)는 PCS(100)의 입력 또는 출력에서 전압이나 전류가 비정상인 경우 PCS(100)에 이상 신호를 보내어 PCS(100)의 제어를 정지하도록 운전하게 된다. 물론, 과전압, 과전류, 주파수 이상 등이 발생할 경우에도 감시 장치(200)가 이상 유무를 판단하여 PCS(100)에 이상 신호를 줄 수 있다.In this way, the monitoring apparatus 200 according to the embodiment of the present invention sends an abnormal signal to the PCS 100 to stop the control of the PCS 100 when the voltage or the current is abnormal at the input or output of the PCS 100 Driving. Of course, when the overvoltage, overcurrent, frequency abnormality, or the like occurs, the monitoring device 200 may determine an abnormality and give an abnormal signal to the PCS 100. [

또한, 감시 장치(200)는 입력과 출력 측 선로의 누설 전류를 상시 측정하여 이상 유무를 판단할 수 있다. 누설 전류는 PCS(100)가 제어하지 않는 전류로서, 누설 전류가 높으면 PCS(100)의 고장 확률이 높아진다. 감시 장치(200)는 상시 누설전류를 감시하여 PCS(100)의 고장 빈도를 줄일 수 있다. In addition, the monitoring apparatus 200 can always measure the leakage current of the input and output lines to determine whether there is an abnormality. The leakage current is a current that is not controlled by the PCS 100. If the leakage current is high, the failure probability of the PCS 100 increases. The monitoring apparatus 200 monitors the leakage current at all times and can reduce the frequency of failure of the PCS 100. [

또한, 감시 장치(200)는 입력과 출력 측의 센서를 통하여 영상 전류 및 역상 전류를 분석하여, 일정 이상의 영상 전류 및 역상 전류가 발생할 경우 이상 신호를 보내 PCS(100)의 고장 빈도를 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 측정하는 전류란 누설 전류, 역상 전류, 영상 전류 등을 포함할 수 있다.In addition, the monitoring apparatus 200 analyzes the video current and the reverse-phase current through the sensors on the input and output sides, and sends an abnormal signal when a constant current or a reverse current occurs, thereby reducing the frequency of failure of the PCS 100 . That is, the current measured in the embodiment of the present invention may include a leakage current, a reverse-phase current, a video current, and the like.

이상과 같은 본 발명에 따르면, PCS의 입력 또는 출력에서 발생되는 외부 외란에 의한 PCS 고장 문제를 미연에 방지할 수 있고, PCS의 고장에 따른 PCS 이용 효율 저하를 방지하고, PCS의 유지 보수 비용을 절감하며 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a PCS failure problem due to an external disturbance generated at the input or output of the PCS, to prevent the PCS utilization efficiency from being degraded due to the failure of the PCS, And improve the efficiency of the system.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 전력 변환 장치 200: 감시 장치
210: 계측부 220: 판단부
230: 통신부 240: 저장부
300: 관리자 단말100: power conversion device 200: monitoring device
210: Measuring section 220:
230: communication unit 240: storage unit
300: administrator terminal

Claims (12)

전력 공급원으로부터 입력된 교류 또는 직류 전력을 설정 조건의 교류 전력으로 변환하여 계통으로 출력하는 전력 변환 장치(PCS;Power Conditioning System); 및
상기 전력 변환 장치의 입력 및 출력 중 적어도 한 측의 전압과 전류를 감시하며, 상기 전압 및 전류 중 적어도 하나가 이상 상태이면, 상기 전력 변환 장치로 동작 정지 명령을 전송하거나 관리자 단말로 알림 정보를 전송하는 감시 장치를 포함하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템.A power conditioner system (PCS) for converting AC or DC power input from a power source into AC power under setting conditions and outputting the AC power to the system; And
Monitoring the voltage and current of at least one of an input and an output of the power conversion apparatus and transmitting an operation stop command to the power conversion apparatus or transmitting notification information to an administrator terminal when at least one of the voltage and the current is abnormal A power monitoring system for protecting PCS for distributed power sources including monitoring devices. 청구항 1에 있어서,
상기 전력 공급원은,
발전기, 태양 전지 및 배터리 중 선택된 하나인 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템.The method according to claim 1,
The power supply includes:
A power surveillance system to protect PCS for distributed power supply, which is a selected one of generator, solar cell and battery. 청구항 1에 있어서,
상기 감시 장치는,
상기 전압 또는 전류 중 하나가 이상 상태인 경우 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송하며,
상기 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태인 경우 상기 전력 변환 장치로 상기 동작 정지 명령을 전송하고 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템. The method according to claim 1,
The monitoring device includes:
And transmits the notification information to the administrator terminal when one of the voltage or the current is abnormal,
And transmits the operation stop command to the power conversion apparatus and transmits the notification information to the administrator terminal when both the voltage and the current are abnormal. 청구항 1에 있어서,
상기 감시 장치는,
센서를 이용하여 상기 전압 및 전류의 연속적인 샘플링 데이터를 계측하여 감시하되,
상기 전압 및 전류 중 어느 하나인 제1 데이터가 기 설정된 임계값을 초과한 경우, 나머지 하나인 제2 데이터를 기준값과 비교하되, 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제2 데이터들을 각각 상기 기준값과 비교하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템. The method according to claim 1,
The monitoring device includes:
Measuring and monitoring continuous sampling data of the voltage and current using a sensor,
When the first data, which is one of the voltage and the current, exceeds a predetermined threshold value, the second data, which is the remaining one, is compared with a reference value, and a plurality of And comparing the second data with the reference value, respectively. 청구항 4에 있어서,
상기 감시 장치는,
상기 제2 데이터들 중 적어도 하나가 상기 기준값을 초과한 경우 상기 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태로 판단하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템. The method of claim 4,
The monitoring device includes:
And determines that both the voltage and the current are in an abnormal state when at least one of the second data exceeds the reference value. 청구항 4에 있어서,
상기 감시 장치는,
상기 계측한 정보를 설정 시간 간격으로 저장하되,
상기 제1 데이터가 상기 임계값을 초과한 경우에는 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제1 및 제2 데이터들을 모두 저장하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템. The method of claim 4,
The monitoring device includes:
Storing the measured information at set time intervals,
And a power supply monitoring system for protecting a distributed power supply PCS storing a plurality of first and second data measured in a period before and after a set range based on the exceeded time when the first data exceeds the threshold value . 청구항 4 또는 청구항 6에 있어서,
상기 임계값은 서로 다른 크기의 다단의 레벨을 포함하며,
상기 감시 장치는,
상기 초과한 레벨이 높은 레벨일수록 상기 설정 범위를 증가시키는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템. The method according to claim 4 or 6,
Wherein the threshold comprises multiple levels of levels of different sizes,
The monitoring device includes:
And increases the set range as the exceeded level is higher. 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 시스템의 전원 감시 방법에 있어서,
전력 공급원으로부터 입력된 교류 또는 직류 전력을 설정 조건의 교류 전력으로 변환하여 계통으로 출력하는 전력 변환 장치(PCS;Power Conditioning System)의 입력 및 출력 중 적어도 한 측의 전압과 전류를 측정하는 단계;
상기 측정한 전압과 전류를 감시하는 단계; 및
상기 전압 및 전류 중 적어도 하나가 이상 상태이면, 상기 전력 변환 장치로 동작 정지 명령을 전송하거나 관리자 단말로 알림 정보를 전송하는 단계를 포함하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법.A power monitoring method of a power monitoring system for protecting a PCS for a distributed power source,
Measuring voltage and current on at least one side of an input and an output of a power conditioning system (PCS) that converts alternating current or direct current power input from a power source into alternating current power under a preset condition and outputs the same to a system;
Monitoring the measured voltage and current; And
And transmitting an operation stop command to the power conversion apparatus or transmitting notification information to an administrator terminal if at least one of the voltage and the current is abnormal. 청구항 8에 있어서,
상기 전송하는 단계는,
상기 전압 또는 전류 중 하나가 이상 상태인 경우 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송하며,
상기 전압 및 상기 전류 모두 이상 상태인 경우 상기 전력 변환 장치로 상기 동작 정지 명령을 전송하고 상기 관리자 단말로 상기 알림 정보를 전송하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법. The method of claim 8,
Wherein the transmitting comprises:
And transmits the notification information to the administrator terminal when one of the voltage or the current is abnormal,
Wherein the control unit transmits the operation stop command to the power conversion unit and transmits the notification information to the administrator terminal when both the voltage and the current are abnormal. 청구항 8에 있어서,
상기 감시하는 단계는,
센서를 이용하여 상기 전압 및 전류의 연속적인 샘플링 데이터를 계측하여 감시하되,
상기 전압 및 전류 중 어느 하나인 제1 데이터가 기 설정된 임계값을 초과한 경우, 나머지 하나인 제2 데이터를 기준값과 비교하되, 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제2 데이터들을 각각 상기 기준값과 비교하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법. The method of claim 8,
Wherein the monitoring comprises:
Measuring and monitoring continuous sampling data of the voltage and current using a sensor,
When the first data, which is one of the voltage and the current, exceeds a predetermined threshold value, the second data, which is the remaining one, is compared with a reference value, and a plurality of And comparing the second data with the reference value, respectively. 청구항 10에 있어서,
상기 감시하는 단계는,
상기 계측한 정보를 설정 시간 간격으로 저장하되,
상기 제1 데이터가 상기 임계값을 초과한 경우에는 상기 초과한 시점을 기준으로 설정 범위 전후의 구간에 계측된 복수의 제1 및 제2 데이터들을 모두 저장하는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법. The method of claim 10,
Wherein the monitoring comprises:
Storing the measured information at set time intervals,
A power monitoring method for protecting a distributed power PCS that stores all of a plurality of first and second data measured in a section before and after a set range based on the exceeding time when the first data exceeds the threshold value . 청구항 10에 있어서,
상기 임계값은 서로 다른 크기의 다단의 레벨을 포함하며,
상기 감시하는 단계는,
상기 초과한 레벨이 높은 레벨일수록 상기 설정 범위를 증가시키는 분산전원용 PCS를 보호하기 위한 전원 감시 방법.The method of claim 10,
Wherein the threshold comprises multiple levels of levels of different sizes,
Wherein the monitoring comprises:
And increasing the set range as the exceeded level is higher.
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