KR20190076435A - 휴대용 전력 측정시스템 - Google Patents

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Abstract

3상 교류 전원의 전압 및 전류를 측정하여, 전력량과 역률의 연산이 가능한 휴대용 전력 측정 시스템이 개시된다. 본 휴대용 전력 측정 시스템은, 직육면체 형상으로 형성되되, 알루미늄 소재로 마련되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되어, 외부로부터 공급되는 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하는 측정 모듈; 및 상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 상기 측정 모듈과 연결되어, 상기 측정된 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 기반으로 상기 3상 교류 전원의 전력량과 역률을 연산하는 제어 모듈;을 포함한다. 이에 의해, 3상 교류 전원의 전압과 전류를 측정하고, 측정된 결과를 기반으로, 전력량 및 역률을 제공할 뿐만 아니라, 추가로, 측정된 결과와 동일한 조건의 회로에 노이즈 필터 및 역률 보상 회로가 마련되어 동작하는 경우, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 전력량 및 역률에 대한 정보가 포함된 시뮬레이션 정보를 제공함으로써, 통상적인 구성사항에 따라 노이즈 필터 및 역률 보상 회로를 설치하는 경우, 교류 전원의 효율이 제대로 개선되지 못하거나, 불필요하게 높은 품질의 구성사항으로 인하여, 설치비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있다.

Description

휴대용 전력 측정시스템{Power measurement system for portable}
본 발명은 휴대용 전력 측정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3상 교류 전원의 전압 및 전류를 측정하여, 전력량과 역률의 연산이 가능한 휴대용 전력 측정 시스템에 관한 것이다.
3상 교류 전원은 일반 가정에서 사용하는 단상 220V보다 더 안정적이고 강한 전류를 하여, 콘센트로 들어가는 전선의 숫자가 단상보다 많고 전력 공급의 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있어, 중대형이나 천장형과 같이 많은 전력을 사용하는 제품에 적용되어 있으며. 사무실이나 공장 등에서 널리 사용되고 있다.
이러한 3상 교류 전원은 단상 교류 전원과 마찬가지로 각종 전자, 전기 제품에 공급되는 과정에서 노이즈가 발생하여 불필요한 전력소모가 발생되고, 전자, 전기제품의 수명을 단축시키며, 전압과 전류의 위상 차에 의해, 교류 전원의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해서는 교류 전원이 공급되는 교류 전원 공급 라인에 노이즈 필터를 추가하여 교류 전원의 노이즈를 저감시켜, 전류 파형을 개선하거나 또는 역률 보상 회로를 추가하여 전압과 전류의 위상 차를 감소시켜, 역률을 보상함으로써, 교류 전원의 효율을 개선시킬 필요가 있으나, 통상적인 구성사항에 따라 설치하는 경우, 교류 전원의 효율이 제대로 개선되지 못하거나, 불필요하게 높은 품질의 구성사항으로 인하여, 설치비용이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 교류 전원 공급 라인에, 교류 전원의 효율을 개선시키는 구성을 설치하기에 앞서, 측정된 전압과 전류를 참조하여 현재 설치된 교류 전원 공급 라인에 추가 설치시 교류 전원의 효율을 효과적으로 개선시킬 구성사항을 예측할 수 있는 방안의 모색이 요구된다.
한국등록특허 제10-1572627호(발명의 명칭: 절전 시스템) 한국등록실용신안 제20-0198074(발명의 명칭: 역률 판별기)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 3상 교류 전원의 전압과 전류를 측정하고, 측정된 결과를 기반으로, 전력량 및 역률을 제공할 뿐만 아니라, 추가로, 측정된 결과와 동일한 조건의 회로에 노이즈 필터 및 역률 보상 회로가 마련되어 동작하는 경우, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 전력량 및 역률에 대한 정보가 포함된 시뮬레이션 정보를 제공하는 휴대용 전력 측정시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템은 직육면체 형상으로 형성되되, 알루미늄 소재로 마련되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되어, 외부로부터 공급되는 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하는 측정 모듈; 및 상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 상기 측정 모듈과 연결되어, 상기 측정된 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 기반으로 상기 3상 교류 전원의 전력량과 역률을 연산하는 제어 모듈;을 포함한다.
또한, 상기 측정 모듈은, 상기 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하되, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압과 전류를 개별적으로 측정하고, 상기 제어 모듈은, 상기 측정 모듈로부터 상기 개별적으로 측정된 각각의 전압의 크기와 파형 및 각각의 전류 크기와 파형이 전달되면, 상기 전달된 각각의 전압의 크기와 전류 크기를 기반으로 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량을 개별적으로 연산하고, 상기 전달된 각각의 전압의 파형과 전류의 파형을 기반으로 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 역률을 개별적으로 연산할 수 있다.
그리고 상기 측정 모듈은, R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인 및 T상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전류를 개별적으로 측정하는 전류 측정 모듈과 상기 R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인, T상 교류 전원 공급 라인 및 N상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압을 개별적으로 측정하는 전압 측정 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템은 상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 상기 측정 모듈과 연결되며, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 마련된 교류 전원의 노이즈가 필터링되도록 하는 노이즈 필터와 전압과 전류의 위상 차가 감소하도록 하는 역률 보상 회로가 동작하는 경우, 상기 노이즈 필터와 상기 역률 보상 회로가 동작하기 전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률이 측정되는 방식으로 생성된 시뮬레이션 정보가 전압과 전류의 세기에 따라 구별되어 복수로 저장 중인 저장 모듈;을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어 모듈은, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 연산되면, 상기 저장된 복수의 시뮬레이션 정보들 중 전압과 전류의 세기와 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 판별하되, 각각의 교류 전원마다 개별적으로 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 판별할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 연산된 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 출력되도록 하되, 각각의 교류 전원마다 출력되는 전력량 및 역률과 함께 상기 판별된 상기 시뮬레이션 정보가 출력되도록 할 수 있다.
그리고 상기 시뮬레이션 정보는, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 상기 노이즈 필터와 상기 역률 보상 회로가 복수로 마련되되, 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 각각 병렬로 연결되도록 한 상황에서, 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하도록 하여, 동작하기 전에 비교하여 개선되는 전력량과 역률에 대한 정보가 포함되되, 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하지 않는 경우부터 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보들이 모두 포함될 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 연산되면, 상기 저장된 복수의 시뮬레이션 정보들 중 전압과 전류의 세기와 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 상기 각각의 교류 전원마다 개별적으로 판별하되, 상기 판별된 시뮬레이션 정보에 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하지 않는 경우부터 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보들이 모두 포함된 경우, 상기 역률 보상 회로가 1개씩 추가로 동작하여, 개선된 역률이 기설정된 역률보상범위에 최초로 도달하는 시점(Time)에 동작 중인 노이즈 필터와 역률 보상 회로에 의해 개선되는 전력량과 역률에 대한 정보가 판별되어 출력되도록 할 수 있다.
이에 의해, 3상 교류 전원의 전압과 전류를 측정하고, 측정된 결과를 기반으로, 전력량 및 역률을 제공할 뿐만 아니라, 추가로, 측정된 결과와 동일한 조건의 회로에 노이즈 필터 및 역률 보상 회로가 마련되어 동작하는 경우, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 전력량 및 역률에 대한 정보가 포함된 시뮬레이션 정보를 제공함으로써, 통상적인 구성사항에 따라 노이즈 필터 및 역률 보상 회로를 설치하는 경우, 교류 전원의 효율이 제대로 개선되지 못하거나, 불필요하게 높은 품질의 구성사항으로 인하여, 설치비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템의 저장 모듈에 저장되는 시뮬레이션 정보의 생성 과정에 대하여 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템을 이용하여 3상 교류 전원의 전력량, 역률 및 시뮬레이션 정보가 출력되는 과정을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템은 3상 교류 전원의 전압과 전류를 측정하고, 측정된 결과를 기반으로, 전력량 및 역률을 제공할 뿐만 아니라, 추가로, 측정된 결과와 동일한 조건의 회로에 노이즈 필터(10) 및 역률 보상 회로(20)가 마련되어 동작하는 경우, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 전력량 및 역률에 대한 정보가 포함된 시뮬레이션 정보를 제공하기 위해 마련된다.
이를 위하여, 본 휴대용 전력 측정시스템은, 케이스(미도시), 측정 모듈(100), 제어 모듈(200), 저장 모듈(300), 출력 모듈(400) 및 전원 공급 모듈(500)로 구성될 수 있다.
케이스(미도시)는, 직육면체 형상으로 형성되되, 알루미늄 소재로 마련되어, 휴대용 전력 측정시스템의 구성요소들을 수용할 수 있으며, 일측에 손잡이가 구비될 수 있다.
측정 모듈(100)은, 외부로부터 공급되는 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하기 위해 마련된다.
구체적으로 측정 모듈(100)은, 케이스의 내부에 수용되도록 마련되어, 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하되, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압과 전류를 개별적으로 측정할 수 있다.
이를 위해, 측정 모듈(100)은, R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인 및 T상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전류를 개별적으로 측정하는 전류 측정 모듈(110)과 R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인, T상 교류 전원 공급 라인 및 N상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압을 개별적으로 측정하는 전압 측정 모듈(120)로 구성될 수 있다.
제어 모듈(200)은, 측정된 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 기반으로 3상 교류 전원의 전력량과 역률을 연산하기 위해 마련된다.
구체적으로, 제어 모듈(200)은, 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 측정 모듈(100)과 연결되어, 측정 모듈(100)로부터 개별적으로 측정된 각각의 전압의 크기와 파형 및 각각의 전류 크기와 파형이 전달되면, 전달된 각각의 전압의 크기와 전류 크기를 기반으로 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량을 개별적으로 연산하고, 전달된 각각의 전압의 파형과 전류의 파형을 기반으로 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 역률을 개별적으로 연산할 수 있다.
이때, 제어 모듈(200)은, 전류 측정 모듈(110)과 전압 측정 모듈(120)을 통해 획득된 전압과 전류의 측정값을 아날로그 신호로 수신하여, 수신된 아날로그 신호를 디지털화하고, 디지털화한 전압의 크기 값과 전류의 크기 값을 곱하여 전력량을 연산할 수 있으며, 전압과 전류, 각각의 아날로그 신호의 위상 차를 산출하여, 역률을 연산할 수 있다.
저장 모듈(300)은, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 마련되어 동작하는 경우, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작 이전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률을 측정하는 과정을 통해 생성되는 시뮬레이션 정보를 저장하기 위해 마련된다.
즉, 저장 모듈(300)은, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 마련되어 동작하도록 설정된 시뮬레이션 환경에서, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작으로 인하여 동작 이전과 비교하여 개선된 전력량과 역률을 측정한 값이 시뮬레이션 정보에 포함되도록 하여, 시뮬레이션 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장 모듈(300)은, 전압과 전류를 다르게 설정한 시뮬레이션 환경에서, 전압과 전류에 따라 다르게 측정되는 전력량과 역률에 대한 정보들이 모두 포함되는 시뮬레이션 정보를 저장하되, 전압과 전류에 따라 시뮬레이션 환경이 구별되도록 하여, 제어 모듈(200)이 저장된 시뮬레이션 정보에서 특정 전압과 전류가 공급되는 시뮬레이션 환경을 판별할 수 있도록 한다.
여기서, 노이즈 필터(10)는, 교류 전원 공급 라인에 흐르는 전류의 전류 파형이 정현파에 가까운 파형이 되도록 개선되도록 하기 위해, 전류의 위상보다 전압의 위상이 앞서는 용량성 부하인 커패시터가 마련될 수 있다.
또한, 노이즈 필터(10)는 교류 전원의 노이즈를 필터링할 뿐 아니라, 전압과 전류의 위상 차가 유도성 부하로 인해 전압의 위상보다 전류의 위상이 앞서게 됨으로써 역률이 나빠지는 경우에, 교류 전원의 전압과 전류의 위상 차를 감소시킬 수 있다.
그리고 역률 보상 회로(20)는 3상 교류 전원의 전압과 전류의 위상 차를 감소시키기 위해, 전압의 위상보다 전류의 위상이 앞서는 유도성 부하인 인덕터가 마련될 수 있다.
또한, 역률 보상 회로(20)는 3상 교류 전원의 전압과 전류의 위상 차가 용량성 부하에 의해 전류의 위상보다 전압의 위상이 앞서게 됨으로써 역률이 나빠지는 경우에, 3상 교류 전원의 전압과 전류의 위상 차를 감소시킬 수 있을뿐 아니라, 고조파의 발생을 억제하고, 교류 전원의 공급이 시작되는 시점에 과전류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
출력 모듈(400)은, 교류 전원의 전압, 전류, 전력량, 역률 및 시뮬레이션 정보가 출력되도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로 출력 모듈(400)은, 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 제어 모듈(200)과 연결되어, 측정 모듈(100)에 의해 측정된 전압 및 전류가 각각의 교류 전원마다 개별적으로 출력되도록 할 수 있다.
또한, 출력 모듈(400)은, 제어 모듈(200)에 의해 연산된 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 각각의 교류 전원마다 개별적으로 출력되도록 하되, 각각의 교류 전원마다 출력되는 전력량 및 역률과 함께 판별된 시뮬레이션 정보가 출력되도록 할 수 있다.
전원 공급 모듈(500)은, SMPS로 구현되어, 제어 모듈(200)을 비롯한 휴대용 전력 측정시스템의 구성요소들에 교류 전원을 공급할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템의 저장 모듈(300)에 저장되는 시뮬레이션 정보의 생성 과정에 대하여 설명하기 위해 도시된 도면이다.
저장 모듈(300)에 저장되는 시뮬레이션 정보는 도 2에 도시된 바와 같이 별도로 마련되는 회로에 특정 세기의 전압과 전류가 공급되도록 하고, 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)를 병렬로 마련된 상황에서, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하는 경우, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작 이전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률의 측정값이 포함된 정보를 의미한다.
구체적으로, 시뮬레이션 정보를 생성하기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이 별도로 마련되는 회로는 교류 전원이 공급되는 회로에 교류 전원의 노이즈를 필터링하는 노이즈 필터(10)와 전압과 전류의 위상 차를 감소시키는 역률 보상 회로(20)가 각각 복수로 마련되되, 각각의 노이즈 필터(10)와 각각의 역률 보상 회로(20)는 서로 매칭되어 매칭된 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동일한 스위치 회로(30)에 의해 동작 여부가 결정되도록 구현될 수 있다.
즉, 시뮬레이션 정보는, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 복수로 마련되되, 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)가 각각 병렬로 연결된 상황에서 제로 스위치 회로(40)가 온(on) 되어, 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)가 동작하지 않는 경우부터 제로 스위치 회로(40)가 오프(off) 되고, 온(on) 되는 특정 스위치 회로(30)가 개수 1개씩 증가하여, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보가 포함될 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 복수로 마련되되, 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)가 각각 병렬로 연결된 상황에서 제로 스위치 회로(40)가 온(on) 되어, 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)가 동작하지 않는 경우, 전력량과 역률에 대하여 측정하여 제1 시뮬레이션 정보를 생성하고, 제로 스위치 회로(40)가 오프(off) 되고, 제1 스위치 회로(30)가 온(on) 되어 제1 노이즈 필터(10)와 제1 역률 보상 회로(20)가 동작하는 경우, 전력량과 역률에 대하여 측정하여 제2 시뮬레이션 정보를 생성하고, 제1 스위치 회로(30)가 온(on) 된 상태에서, 제2 스위치 회로(30)가 온(on) 되어 제2 노이즈 필터(10)와 제2 역률 보상 회로(20)가 추가로 동작하는 경우, 전력량과 역률에 대하여 측정하여 제3 시뮬레이션 정보를 생성할 수 있다.
그리고 제1 스위치 회로(30) 및 제2 스위치 회로(30)가 온(on) 된 상태에서, 제3 스위치 회로(30)가 온(on) 되어 제3 노이즈 필터(10)와 제3 역률 보상 회로(20)가 추가로 동작하는 경우, 전력량과 역률에 대하여 측정하여 제4 시뮬레이션 정보를 생성할 수 있다.
저장 모듈(300)에 저장되는 시뮬레이션 정보에는 제1 시뮬레이션 정보 내지 제4 시뮬레이션 정보가 모두 포함되며, 제1 시뮬레이션 정보 내지 제4 시뮬레이션 정보 각각이 생성되는 상황의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작 개수에 대한 정보 역시 포함되어, 제어 모듈(200)이 특정 시뮬레이션 정보를 로딩하는 경우, 특정 시뮬레이션 정보를 생성하는 상황에서 몇 개의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하고 있었는지 확인할 수 있다.
제어 모듈(200)은, 출력 모듈(400)을 통해 특정 시뮬레이션 정보가 출력되는 경우, 출력되는 시뮬레이션 정보가 몇 개의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하는 상황에서 생성된 시뮬레이션 정보인지 확인할 수 있는 추가 정보를 출력 모듈(400)을 통해, 제공할 수 있다.
또한, 제어 모듈(200)은, 기저장된 복수의 시뮬레이션 정보들 중 측정된 전압과 전류의 크기와 동일한 조건에서 생성된 시뮬레이션 정보로 판별된 시뮬레이션 정보에 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)가 동작하지 않는 경우부터 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보들이 모두 포함된 경우, 특정 개수만큼의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하여, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 역률이 기설정된 역률보상범위에 도달하는 것으로 판단되면, 특정 개수만큼의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하여, 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률이 포함된 시뮬레이션 정보가 출력 모듈(400)을 통해 출력되도록 할 수 있다.
그리고 제어 모듈(200)은, 역률 보상 회로(20)가 1개씩 추가로 동작하며 개선되는 전력량과 역률을 측정하는 경우, 제1, 제2 노이즈 필터(10)와 제1, 제2 역률 보상 회로(20)가 동작하여 개선되는 전력량과 역률이 측정된 제3 시뮬레이션 정보와 제1, 제2, 제3 노이즈 필터(10)와 제1, 제2, 제3 역률 보상 회로(20)가 동작하여 개선되는 전력량과 역률이 측정된 제4 시뮬레이션 정보가 둘 다 동작하기 이전과 비교하여 개선되는 역률이 기설정된 역률보상범위에 도달하는 것으로 판단되면, 개선된 역률이 기설정된 역률보상범위에 최초로 도달하는 시점(Time)에 해당하는 제3 시뮬레이션 정보가 출력되도록 하여, 개선된 역률이 기설정된 역률보상범위에 최초로 도달하는 시점(Time)에 동작 중인 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)에 의해 개선되는 전력량과 역률에 대한 정보가 판별되어 출력되도록 할 수 있다.
본 휴대용 전력 측정시스템은 상기와 같은 원리로 시뮬레이션 정보를 생성하고, 이를 측정된 전압과 전류와 함께 제공함으로써, 3상 교류 전원이 공급되는 교류 전원 공급 라인에 노이즈 필터(10) 및 역률 보상 회로(20)를 설치하는 경우, 교류 전원의 효율이 제대로 개선되지 못하거나, 불필요하게 높은 품질의 구성사항으로 인하여, 설치비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전력 측정시스템을 이용하여 3상 교류 전원의 전력량, 역률 및 시뮬레이션 정보가 출력되는 과정을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
본 휴대용 전력 측정 시스템은, 측정 모듈(100)을 통해, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 각각의 교류 전원마다 개별적으로 측정하고(S310), 제어 모듈(200)을 통해, 측정된 각각의 전압의 크기와 전류 크기를 기반으로 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량을 개별적으로 연산하고(S320), 측정된 각각의 전압의 파형과 전류의 파형을 기반으로 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 역률을 개별적으로 연산할 수 있다(S330).
그리고 각각의 교류 전원의 전력량과 역률이 연산 되면, 제어 모듈(200)은, 저장 모듈(300)에 기저장된 시뮬레이션 정보들 중 각각의 교류 전원의 전압과 전류의 크기와 동일한 조건에서 생성된 시뮬레이션 정보를 존재하는지 판단할 수 있다(S340).
이때, 제어 모듈(200)은 전압과 전류의 크기와 동일한 조건에서 생성된 시뮬레이션 정보의 존재 여부를 판단함에 있어, 각각의 교류 전원마다 개별적으로 동일한 조건의 시뮬레이션 정보가 존재하는지 판단하여, 동일한 조건의 시뮬레이션 정보가 모두 존재하면(S340-Yes), 출력 모듈(400)을 통해, 각각의 교류 전원마다 전압, 전류, 전력량, 역률과 함께 동일한 조건의 시뮬레이션 정보가 출력되도록 할 수 있다(S350).
여기서, 시뮬레이션 정보에는 복수의 노이즈 필터(10)와 복수의 역률 보상 회로(20)를 병렬로 마련된 상황에서, 특정 개수만큼의 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)가 동작하는 경우, 노이즈 필터(10)와 역률 보상 회로(20)의 동작 이전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률의 측정값이 포함된다.
한편, 제어 모듈(200)은, 동일한 조건의 시뮬레이션 정보가 존재하지 않은 것으로 판단되면(S340-No), 각각의 교류 전원마다 전압, 전류, 전력량 및 역률이 개별적으로 출력되도록 할 수 있다(S360).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 측정 모듈 110 : 전류 측정 모듈
120 : 전압 측정 모듈 200 : 제어 모듈
300 : 저장 모듈 400 : 출력 모듈
500 : 전원 공급 모듈

Claims (8)

  1. 직육면체 형상으로 형성되되, 알루미늄 소재로 마련되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되어, 외부로부터 공급되는 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하는 측정 모듈; 및
    상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 상기 측정 모듈과 연결되어, 상기 측정된 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 기반으로 상기 3상 교류 전원의 전력량과 역률을 연산하는 제어 모듈;을 포함하는 휴대용 전력 측정시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 모듈은,
    상기 3상 교류 전원의 전압의 크기와 파형 및 전류 크기와 파형을 측정하되, R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압과 전류를 개별적으로 측정하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 측정 모듈로부터 상기 개별적으로 측정된 각각의 전압의 크기와 파형 및 각각의 전류 크기와 파형이 전달되면, 상기 전달된 각각의 전압의 크기와 전류 크기를 기반으로 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량을 개별적으로 연산하고, 상기 전달된 각각의 전압의 파형과 전류의 파형을 기반으로 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 역률을 개별적으로 연산하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정 모듈은,
    R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인 및 T상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전류를 개별적으로 측정하는 전류 측정 모듈과 상기 R상 교류 전원 공급 라인, S상 교류 전원 공급 라인, T상 교류 전원 공급 라인 및 N상 교류 전원 공급 라인에 개별적으로 연결되어, 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전압을 개별적으로 측정하는 전압 측정 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에 수용되도록 마련되되, 상기 측정 모듈과 연결되며,
    특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 마련된 교류 전원의 노이즈가 필터링되도록 하는 노이즈 필터와 전압과 전류의 위상 차가 감소하도록 하는 역률 보상 회로가 동작하는 경우, 상기 노이즈 필터와 상기 역률 보상 회로가 동작하기 전과 비교하여 개선되는 전력량과 역률이 측정되는 방식으로 생성된 시뮬레이션 정보가 전압과 전류의 세기에 따라 구별되어 복수로 저장 중인 저장 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 연산되면, 상기 저장된 복수의 시뮬레이션 정보들 중 전압과 전류의 세기와 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 판별하되, 각각의 교류 전원마다 개별적으로 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 판별하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 연산된 상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 출력되도록 하되, 각각의 교류 전원마다 출력되는 전력량 및 역률과 함께 상기 판별된 상기 시뮬레이션 정보가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 정보는,
    특정 세기의 전압과 전류가 공급되는 회로에 상기 노이즈 필터와 상기 역률 보상 회로가 복수로 마련되되, 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 각각 병렬로 연결되도록 한 상황에서, 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하도록 하여, 동작하기 전에 비교하여 개선되는 전력량과 역률에 대한 정보가 포함되되,
    상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하지 않는 경우부터 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보들이 모두 포함되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 R상 교류 전원, S상 교류 전원 및 T상 교류 전원의 전력량 및 역률이 개별적으로 연산되면, 상기 저장된 복수의 시뮬레이션 정보들 중 전압과 전류의 세기와 동일한 조건의 시뮬레이션 정보를 상기 각각의 교류 전원마다 개별적으로 판별하되,
    상기 판별된 시뮬레이션 정보에 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로가 동작하지 않는 경우부터 상기 복수의 노이즈 필터와 상기 복수의 역률 보상 회로의 동작 개수가 1개씩 증가할 때마다 개선되는 전력량과 역률에 대하여 개별적으로 측정된 정보들이 모두 포함된 경우, 상기 역률 보상 회로가 1개씩 추가로 동작하여, 개선된 역률이 기설정된 역률보상범위에 최초로 도달하는 시점(Time)에 동작 중인 노이즈 필터와 역률 보상 회로에 의해 개선되는 전력량과 역률에 대한 정보가 판별되어 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전력 측정시스템.
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