KR20190122388A - 이중화된 plc 메모리를 구비한 계전기 및 그 구동방법 - Google Patents

이중화된 plc 메모리를 구비한 계전기 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터변형에 따른 사고를 방지할 수 있는 계전기에 관한 것으로, 본 발명의 계전기는 송배선로로부터 측정되는 측정값으로부터 전류정보, 전압정보 및 전력정보를 생성하는 계측부와, 상기 계측부로부터 입력된 상기 전류정보, 전압정보, 전력정보에 기초하여 계전요소의 검출값을 검출하는 제어부와, 상기 제어부에서 검출된 계전요소의 검출값과 계전요소의 설정값에 의해 PLC(Programmable Logic Controller)연산을 실행하여 차단기를 제어하는 제어신호를 생성하는 PLC부와, 상기 제어부 및 PLC부로부터 각각 입력되는 계전요소의 검출값 데이터 및 제어신호 데이터가 저장되는 메모리부로 구성되며, 상기 메모리부에 입력되는 동일한 데이터가 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 저장되는 것을 특징으로 한다.

Description

이중화된 PLC 메모리를 구비한 계전기 및 그 구동방법{RELAY HAVING DUPLICATE PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER MEMORY AND METHOD OF DRIVING THEREOF}
본 발명은 이중화된 PLC 메모리를 구비하여 데이터변형에 의한 불량을 방지할 수 있는 계전기 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반은 아파트, 빌딩, 공장 및 변전소 등의 전력 수용가 측에 설치된 상태에 특고압의 전력을 수전 및 배전하는 설비로서, 내부에는 부하개폐기, 계기용 변류기, 차단기 및 디지털계전기 등이 구비되어 있다.
상기 디지털계전기는 송배선로, 발전기 및 부하의 전압, 전류 등의 아날로그신호를 입력받아 신호처리과정을 통해 전력계통의 사고발생 여부를 감지하며, 단락, 지락 및 개방 등의 사고 발생 시에는 해당 고장선로를 건전선로로부터 신속하게 분리시켜 피해를 최소범위로 한정하는 전력계통 보호장치이다.
이러한 계전기에는 PLC(Programmable Logic Controller)가 구비되어 PLC연산에 의해 생성된 연산결과를 메모리에 저장하며, 저장된 PLC연산결과에 따라 제어부가 차단기를 구동함으로써 전력계통을 보호한다.
그러나, 이러한 계전기에는 다음과 같은 문제가 발생한다. PLC연산은 메모리에 저장된 계전요소의 검출값에 기초하여 이루어지며, 연산된 결과 역시 메모리에 저장된 후 저장부가 저장된 연산결과를 판독하여 차단기를 구동한다. 따라서, 메모리에 손상이 발생하는 경우나 입출력에 이상이 발생하는 경우 메모리에 저장된 데이터에 변형이 발생하며, 이 변형된 데이터를 판독하여 계전기를 구동하므로 전력계통에 사고가 발생하게 된다.
본 발명의 목적은 메모리부의 서로 다른 영역에 데이터를 저장하여, 데이터에 변형에 따른 계전기의 오작동에 의해 전력계통에 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 계전기 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 계전기는 송배선로로부터 측정되는 측정값으로부터 전류정보, 전압정보 및 전력정보를 계측하는 계측부와, 상기 계측부로부터 입력된 상기 전류정보, 전압정보, 전력정보에 기초하여 계전요소의 검출값을 검출하는 제어부와, 상기 검출값과 계전요소의 설정값에 의해 PLC(Programmable Logic Controller)연산을 실행하여 차단기를 제어하는 제어신호를 생성하는 PLC부와, 상기 제어부 및 PLC부로부터 각각 입력되는 계전요소의 검출값 데이터 및 제어신호 데이터가 저장되는 메모리부로 구성되며, 상기 메모리부에 입력되는 동일한 데이터가 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 계측부로부터 입력되는 정보에 기초하여 계전요소의 검출값을 검출하는 계전요소 검출부와, 제어신호에 따라 차단기를 구동하는 차단기구동부를 포함하며, 상기 PLC부는 메모리부로부터 입력되는 계전요소 검출값 기초로 PLC연산을 진행하여 전력계통의 고장을 판단하는 연산부와, 상기 연상부의 PLC연산결과에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부를 포함한다.
상기 연산부는 메모리부의 다른 어드레스로부터 입력되는 복수의 계전요소 검출값 데이터가 동일하면 PLC연산을 진행하며, 제어부의 차단기 구동부는 메모리부의 다른 어드레스로부터 입력되는 복수의 제어신호 데이터가 동일하면 차단기를 구동한다.
또한, 본 발명에 따른 계전기 구동방법은 송배선로의 전류 및 전압을 측정하여 계전요소의 검출값을 검출하는 단계와, 검출된 검출값을 메모리부의 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 각각 저장하는 단계와, 저장된 검출값을 기초로 PLC연산을 실행하여 제어신호를 생성하는 단계와, 상기 제어신호를 메모리부의 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 각각 저장하는 단계와, 저장된 제어신호에 따라 차단기를 작동하는 단계로 구성된다.
본 발명에서는 제어부에 의해 계전요소의 검출값이 검출되어 메모리부에 저장되며, PLC부는 메모리부에 저장된 계전요소의 검출값과 설정값을 판독하여 PLC프로그램에 따라 PLC연산을 실시함으로써 전력계통의 고장여부를 판단한다. 전력계통에 고장이 발생하는 경우 상기 PLC부에서는 제어신호를 출력하여 메모리부에 저장하며, 제어부가 상기 메모리부에 저장된 제어신호를 판독하여 차단기를 구동함으로써 전력계통의 송배선로를 차단하여 전력계통을 보호하고 사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 별도의 물리적인 장치의 추가나 개선없이 기존의 메모리부의 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 데이터를 저장하고 이 데이터에 의해 차단기를 구동함으로써, 계전기의 구조가 복잡해지고 제조비용이 증가하지 않고도 데이터의 변형에 따른 계전기의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수배전반의 계통도를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수배전반의 계전기의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 계전기의 제어부와 메모리부 및 PLC부의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 계전기의 구동방법을 나타내는 플로우챠트.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 계전기를 포함하는 수배전반의 계통도를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수배전반의 계통도는 송전측으로부터 부하(100)측으로 전력이 공급되는 송배선로(L)상에 배치된 계전기(200)와, 상기 송배선로(L)의 전류 및 전압을 각각 검출하는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)와, 전력계통의 고장시 송배선로(L)를 차단하는 차단기(500)로 구성된다.
상기 계전기(200)는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)와 연결되어 상기 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 각각 송배선로(L) 상의 전류값과 전압값이 계전기(200)에 공급된다. 상기 계전기(200)는 입력되는 전류값과 전압값에 기초하여 전류 및/또는 전압의 이상시 전력계통에 고장이 발생하였음을 판단하고, 고장이 발생하는 경우 상기 차단기(500)를 구동하여 부하에 전력을 공급하는 송배선로(L)를 차단한다.
이때, 상기 전류검출기(300)는 단지 전류값만을 측정하여 측정된 전류값을 계전기(200)에 공급할 수 있지만, 외부 전류변압기(Current Transformer) 등과 같은 부품을 포함하여 전류값과 함께 송배선로(L)상의 전류이상을 감지할 수도 있다. 또한, 전압검출기(400)는 단지 전압값만을 측정하여 측정된 전압값을 계전기(200)에 공급할 수 있지만, 외부 전압변압기(Potential Transformer) 등과 같은 부품을 포함하여 전압값과 함께 송배선로(L)상의 전압 이상을 감지할 수도 있다. 이때, 전류변압기(CT)는 단락사고시 송배선로(L)상의 전류가 계전기에 설정된 전류값이 이상으로 되면 동작하여 전류이상을 검출하여 그 결과를 계전기(200)로 전송할 수 있다. 또한, 전압변압기(PT)는 송배선로(L)상의 전압이 계전기에 설정된 전압값 이상이 되면 전압이상을 검출하여 그 결과를 계전기(200)로 전송할 수 있다.
상기 계전기(200)는 전력계통에 고장이 발생하는 경우 차단기(500)에 구동신호를 출력하여 상기 차단기(500)를 구동함으로써 송배선로(L)를 단선함으로써 전력계통을 보호할 수 있다. 이때, 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)가 각각 전류변압기(CT) 및 전압변압기(PT)를 포함하는 경우, 계전기(200)에는 전류정보 및 전압정보와 함께 전류이상 정보 및 전압이상 정보가 입력될 수 있으며, 이 경우 계전기(200)는 입력되는 전류이상 정보 및 전압이상 정보에 의해 사고여부를 판단하여 차단기(500)를 구동할 수 있다.
상기 차단기(500)는 전류를 차단할 수만 있다면 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 차단기(500)는 스위치로 구성될 수도 있고 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 스위치로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 차단기(500)는 직렬 또는 병렬로 연결된 적어도 하나의 스위치 및 적어도 하나의 반도체소자로 구성될 수 있지만, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 계전기(200)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계전기(200)는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 측정된 전류값과 전압값이 입력되는 계측부(210)와, 계전기를 전반적으로 제어하고 계전알고리즘을 기초로 전력계통의 보호 및 계전 동작에 필요한 각종 연산을 수행하는 제어부(220)와, 작업자가 계전기(200)의 구동에 관련된 각종 명령 및 설정값을 입력하는 키입력부(230)와, 작업자의 각종 명령 내역과, 입력된 설정값, 전류와 전압 및 역률에 대한 각종 정보, 전력계통의 고장여부 및 그 내용 등이 표시되어 작업자에게 알려주는 표시부(240)와, 외부의 상위 감시반과 통신을 수행하는 통신부(250)와, 계전알고리즘, 측정된 정보, 제품동작에 필요한 각종 정보, 계전요소의 설정값, 계전요소의 검출값 등이 저장되는 메모리부(260)와, 제어부(220)의 연산결과가 입력되어 PLC프로그램에 따라 PLC연산을 실행하여 차단기(500)를 출력하는 제어신호를 생성하여 상기 메모리부(260)에 저장하는 PLC부(270)로 구성된다.
상기 계측부(210)에는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 입력되는 전류값과 전압값으로부터 교류전류, 교류전압, 전력, 주파수, 전력량, 위상 등과 같은 전류정보와 전압정보 및 전력정보를 생성한 후, 이를 제어부(220)로 공급한다.
상기 제어부(220)에서는 상기 계측부(210)로부터 입력된 전력정보에 기초하여 전력계통의 계전(繼電)요소를 검출하고 검출된 검출값을 메모리부(260)에 저장하며, 상기 메모리부(260)로부터 제어신호를 판독하여 구동신호를 차단기(500)에 출력하여 송배선로(L)를 차단한다.
상기 키입력부(230)는 계전기(200)의 계전설정과 계통설정 및 기기설정 등과 같이 계전기(200)의 작동에 필요한 각종 설정정보를 입력하여 제어부(220)에 의해 계전기(200)가 설정된 정보에 따라 구동하도록 한다. 또한, 상기 키입력부(230)는 전력계통의 고장유무를 판단하고 차단기(500) 차단의 기준이 되는 계전요소의 설정값이 입력된다. 이때, 상기 키입력부(230)는 키를 조작하여 정보를 입력하는 입력장치일 수도 있고, 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치에 터치패널(touch panel)을 구비한 입력장치일 수도 있다.
상기 표시부(240)는 작업자가 키입력부(230)를 통해 입력한 각종 설정정보와, 계측된 교류전류, 교류전압, 전력, 주파수, 전력량, 위상 등과 같은 전력정보와, 차단기(500)의 구동정보, 전력계통의 사고발생정보 및 그 원인정보 등이 표시될 수 있다.
상기 표시부(240)는 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 표시부(240)가 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치일 경우 터치패널을 구비함으로써, 키입력부(230)와 표시부(240)를 일체로 형성할 수도 있다.
통신부(250)는 외부의 상위 감시반과 통신을 수행한다. 상기 감시반은 복수의 계전기(200)와 연결되어 복수의 계전기(200)를 제어하며, 이때 통신부(250)에 의해 계전기(200)와 감시반이 연결되어 감시반이 계전기(200)를 제어한다. 물론, 계전기(200)가 감시반과 연결되지 않는 소형의 계전기의 경우 통신부(250)가 필요없게 된다.
상기 메모리부(260)에는 각종 측정 정보와 키입력부(230)를 통해 입력되는 각종 설정정보가 저장되어 제어부(220)에 제공한다. 또한, 상기 메모리부(260)에는 제어부(220)에서 검출한 계정요소의 검출값과 계정요소의 설정값이 저장되고 PLC부(270)에서 생성된 제어신호가 저장된다. 이때, 상기 메모리부(260)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
PLC부(270)에는 제어부(220)의 연산과정을 거쳐 메모리부(260)에 저장된 계정요소의 검출값과 계정요소의 설정값이 입력되어 PLC연산이 실행되어 전력계통의 고장여부를 판단하고, 고장이라고 판단되면 제어신호를 생성하여 메모리부(260)에 저장한다.
상기 메모리부(260)에 저장된 제어신호는 제어부(220)에 의해 판독되며, 상기 제어부(220)는 판독한 제어신호에 따라 차단기(500)에 구동신호를 출력하여 상기 차단기(500)를 구동한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 제어부(220)에 의해 계전요소의 검출값이 검출되어 메모리부(260)에 저장되며, PLC부(270)는 메모리부(260)에 저장된 계전요소의 검출값과 설정값을 판독하여 PLC프로그램에 따라 PLC연산을 실시함으로써 전력계통의 고장여부를 판단한다. 전력계통에 고장이 발생하는 경우 상기 PLC부(270)에서는 제어신호를 출력하여 메모리부(260)에 저장하며, 제어부(220)가 상기 메모리부(260)에 저장된 제어신호를 판독하여 차단기(500)를 구동함으로써 전력계통의 송배선로(L)를 차단할 수 있게 된다.
본 발명에서는, 상기 제어부(220)가 중앙처리장치(Central Processing Unit)으로 구성되고 PLC부(270)가 PLC-IC(Programmable Logic Controller Integrated Circuit)로 구성되며, 비활성 메모리부(260)를 통해 데이터를 교환함으로써 계전기를 제어한다. 따라서, 상기 제어부(220)와 PLC부(270) 사이의 데이터전송은 메모리부(260)를 통해 이루어지므로, 계전기(200)를 정확하게 작동시키기 위해서는 상기 메모리부(260)에 저장되는 데이터에 변형이 발생하지 않아야 한다.
메모리부(260)의 데이터 변형을 방지하기 위해서는 여러가지 방법이 있을 수 있다. 메모리부(260)에 저장된 데이터의 변형은 주로 메모리부(260)의 물리적인 손상이나 입출력시의 오류에 의해 발생할 수 있다. 따라서, 메모리부(260)의 데이터 변형을 방지하기 위한 가장 손쉬운 방법은 고가의 메모리를 구비하고 데이터를 입출력하는 단자를 개선하며, 물리적 충격을 완화할 수 있는 별도의 물리적 보호장치를 구비하는 것이다.
그러나, 물리적인 장치에 의해 메모리부(260)의 성능과 보호기능을 향상시키고 입출력단자를 개선하는 경우, 계전기(200)의 구조가 복잡해지고 제조비용이 증가하는 문제가 발생한다.
본 발명에서는 별도의 물리적인 장치의 추가나 개선없이 기존의 메모리부(260)를 그대로 사용하면서 메모리부(260)에 저장되는 데이터의 변형을 방지함으로써 계전기(200)의 오작동을 방지할 수 있게 되므로, 계전기(200)의 구조가 복잡해지고 제조비용이 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 계전기(200)에서 메모리부(260)를 통해 제어부(220)와 PLC부(270)가 데이터를 교화하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(220)는 계전요소 검출부(222)와 차단기구동부(224)로 구성되며, PLC부(270)는 연산부(272)와 제어신호 생성부(274)로 구성된다. 또한, 메모리부(260)는 입력영역(262)와 출력영역(264)을 포함한다.
제어부(220)의 계전요소 검출부(222)는 계측부(210)로부터 입력되는 전력정보로부터 계전요소의 값을 검출한다. 상기 계전요소는 주로 송배선로(L)를 따라 흐르는 전류 및 전압중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제어부(220)는 계전요소의 검출값을 메모리부(260)의 입력영역(262)에 저장한다.
이때, 상기 메모리부(260)의 입력영역(262)은 각각 복수의 입력어드레스(A1,A2...An)를 구비하며, 출력영역(264)도 복수의 출력어드레스(B1,B2...Bn)를 구비한다. 상기 입력영역(262)의 입력어드레스(A1,A2...An)와 출력영역(264)의 출력어드레스(B1,B2...Bn)는 캐패시터와 같은 부품으로 구성된 데이터가 저장되는 물리적인 공간 영역이다. 따라서, 복수의 입력어드레스(A1,A2...An) 각각은 입력영역(262) 내의 서로 다른 위치(공간)에 형성되며, 복수의 출력어드레스(B1,B2...Bn) 각각도 역시 출력영역(264)의 서로 다른 위치에 형성된다.
입력어드레스(A1,A2...An) 및 출력어드레스(B1,B2...Bn)가 각각 입력영역(262) 및 출력영역(264)의 서로 다른 공간에 배치되므로, 외부의 물리적 충격에 의한 영향이 서로 다르게 된다. 따라서, 외부의 물리적 충격에 의해 일부의 어드레스가 손상되어도 다른 어드레스는 손상되지 않는다.
본 발명에서는 제어부(220)의 계전요소 검출부(222)에서 검출된 계전요소의 검출값을 복수 또는 그 이상의 복수의 어드레스에 각각 저장하되, 가능한 한 서로 멀리 떨어진 영역의 어드레스(A1,An)에 계전요소의 검출값을 저장하는데, 그 이유는 다음과 같다.
상기 제어부(220)와 PLC부(270)는 메모리부(260)를 통해 데이터를 교환함으로써 계전기를 제어하므로, 상기 메모리부(260)에 저장되는 데이터에 변형이 발생하면 계전기(200)가 정확하게 작동하지 않게 되어 전력계통이 고장시 전력계통을 보호할 수 없고 고장에 따른 큰 사고가 발생할 수 있게 된다.
따라서, 계전기(200)의 정확한 제어를 위해서는 메모리부(260)에 저장되는 데이터의 변형을 방지해야 하는데, 본 발명에서는 데이터의 변형을 초래하는 원인을 제거하는 고가의 방법에 의해 데이터변형을 방지하는 것이 아니라, 단순히 데이터를 복수개 생성하고 이들을 공간적으로 떨어진 위치에 저장하여 데이트의 변형에 의한 불량을 방지한다. 즉, 동일한 데이터를 복수개 생성하고 이를 각각 다른 어드레스에 저장하며, 복수의 데이터가 동일한 값을 가지는 경우 데이터에 이상이 없음을 판단하고 상기 데이터를 판독한다. 복수의 데이터가 서로 다른 값을 가지는 경우, 데이터에 변형이 발생하였음을 판단하여 계전기(200)의 구동을 정지함으로써, 계전기(200)의 오작동에 의한 사고를 방지한다.
데이터의 변형을 초래하는 원인은 데이터 입출력시의 오류와 메모리부(260)의 물리적인 손상에 기인한다. 이러한 물리적 손상은 주로 외부로부터의 물리적 충격에 발생할 수 있으며, 이 경우 메모리부(260) 전체가 손상되는 것이 아니라 직접적으로 물리적 충격이 인가된 부분에 손상이 발생하게 된다. 또한, 외부로부터 열이 인가되어 메모리부(260)의 온도가 상승할 때에는(열충격에 의해 손상이 발생할 때에도), 열에 의한 메모리부(260) 전체의 온도가 상승하는 것이 아니라 국부적으로 온도가 상승하므로, 메모리부(260) 전체가 손상되는 것이 아니라 부분적으로 손상된다. 따라서, 동일한 복수의 데이터를 메모리부(260)의 멀리 떨어진 영역의 어드레스에 저장하는 경우, 복수의 데이터가 저장된 어드레스가 동시에 손상될 확률이 매우 낮으므로, 복수의 데이터가 동시에 변형될 확률이 매우 낮아진다. 더욱이, 복수의 데이터가 동일하게 변형될 확률은 거의 없게 된다.
또한, 입출력의 오류에 의해 데이터에 변형이 발생하는 경우에도, 복수의 데이터가 동시에 변형될 확률이 매우 낮게 된다. 더욱이, 복수의 데이터가 동일하게 변형될 확률은 거의 없게 된다.
따라서, 복수의 어드레스에 저장된 데이터가 동일하다는 것은, 복수의 데이터가 동시에 동일하다는 것은 복수의 데이터가 동시에 변형되는 것이 아니라, 복수의 데이터에 변형이 발생하지 않았다는 것을 의미한다. 또한, 복수의 어드레스에 저장된 데이터가 다르다는 것은 데이터에 변형이 발생하였다는 것을 의미한다. 특히, 본 발명에서는 복수의 어드레스에 저장된 데이터가 다른 경우, 어느 데이터가 변형되고 어느 데이터가 정상인지를 판단하지 않고, 단지 데이터에 변형이 발생함을 인지하여 이 데이터에 의해 계전기(200)를 제어하지 않고 계전기(200)를 정지한다. 따라서, 데이터가 정상인지 변형되었는지를 정성적으로 분석하는 것이 아니라 단순히 복수의 데이터를 정량적으로 분석하므로, 간단한 구조에 의해 데이터의 변형여부를 판단할 수 있게 된다.
다시 도 3을 참조하면, PLC부(270)는 연산부(272)와 제어신호 생성부(274)로 구성된다.
상기 연산부(272)에는 PLC프로그램이 구비되어 메모리부(260)의 입력영역(262)에서 입력되는 검출요소의 검출값 데이터를 기초로 PLC연산을 진행한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 연산부(272)는 메모리부(260)로부터 검출요소의 설정값이 입력되어, 상기 검출값과 설정값에 의해 PLC연산을 진행한다.
이때, 상기 연산부(272)는 메모리부(260)로부터 입력되는(또는 메모리부(260)로부터 판독되는) 복수의 검출요소의 검출값 데이터를 비교하여 동일한 값인 경우 입력된 데이터에 이상이 없음을 판단하여 PLC연산을 진행하며, 복수의 검출값 데이터가 서로 다르면 데이터가 변형되었음을 판단하여 PLC연산을 진행하지 않는다.
제어신호 생성부(274)에는 연산부(272)에서 연산된 결과가 입력되고 입력된 연산결과에 의해 전력계통의 고장여부를 판단한다. 전력계통이 고장이라고 판단되면, 상기 제어신호 생성부(274)는 제어신호를 생성하여 메모리부(260)의 출력영역(264)에 저장한다. 이때, 상기 제어신호 생성부(274)는 동일한 복수의 제어신호를 생성하여, 메모리부(260)의 출력영역(264)의 물리적으로 멀리 떨어진 영역의 어드레스(B1,Bn)에 데이터로서 저장함으로써, 데이터의 변형에 따른 불량을 방지할 수 있게 된다.
또한, 메모리부(260)로부터 판독된 복수의 검출요소의 검출값 데이터가 서로 다른 값을 가지는 경우 연산부(272)에서는 PLC연산을 진행하지 않으며, 제어신호 생성부(274)에서는 PLC연산이 진행되지 않음을 인식하고 계전기(200)의 구동을 정지하는 정지신호를 생성하여 메모리부(260)에 저장한다. 이때, 상기 정지신호는 특정 값을 가진 데이터가 아니므로, 메모리부(260)의 복수의 주소에 저장할 필요가 없지만, 필요에 따라 복수의 주소에 저장할 수도 있다. 또한, 상기 정지신호는 메모리부(260)에 저장되지 않고 제어부(220)로 전송되어 계전기(200)의 구동을 곧바로 정지할 수 있게 된다.
상기 제어부(220)의 차단기구동부(224)에서는 메모리부(260)의 출력영역(264)에 저장된 제어신호를 판독하여 차단기(500)를 구동한다. 이때, 상기 차단기구동부(224)에서는 메모리부(260)의 복수의 어드레스에 각각 저장된 복수의 제어신호를 비교하여 복수의 제어신호가 동일하면 데이터에 변형이 발생하지 않았음을 판단하여 차단기(500)를 구동하며, 복수의 제어신호가 서로 다르면 데이터에 변형이 발생하였음을 판단하여 계전기(200)의 구동을 정지하여, 전력계통을 보호함과 아울러 고장에 의한 사고발생을 방지한다.
또한, 상기 차단기구동부(224)는 메모리부(260)로부터 정지신호가 입력되면, 계전기(200)의 구동을 정지함으로써, 전력계통을 보호함과 아울러 고장에 의한 사고발생을 방지한다.
도 4는 본 발명에 따른 계전기의 구동방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 우선 송배선로(L)를 통해 부하(100)로 전력이 공급될 때 상기 송배선로(L)에 접속된 전류검출기(300)와 전압검출기(400)에 의해 전류 및 전압을 측정한 후(S101), 상기 측정된 전류 및 전압에 기초하여 제어부(220)의 계전요소 검출부(222)에서 계전요소를 검출하여 검출값을 메모리부(260)의 입력영역(262)에 저장한다(S102). 이때, 계전요소 검출부(222)에서는 복수의 검출값을 메모리부(260)의 입력영역(262)의 서로 공간적으로 멀리 떨어진 어드레스에 각각 저장한다.
상기 계전요소는 계전기(200)가 계전을 실행할 동기를 제공하는 요소로서, 전력계통의 고장을 인지할 수 있는 요소를 의미한다. 이러한 계전요소로는 전류 및 전압로부터 산출되는 송배선로(L)의 정격전압, 최대전압, 최소전압, 정격전류, 최대전류, 최소전류 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그 후, PLC부(270)의 연산부(272)가 메모리부(260)에 저장된 계전요소를 검출값을 판독하고 이 검출값을 설정값과 비교하여 PLC연산을 실행한다(S103). 이때, 상기 PLC부(270)는 메모리부(260)의 서로 다른 어드레스에 각각 저장된 복수의 검출값 데이터인가를 판독하여 복수의 데이터가 동일한 경우, 메모리부(260)의 입출력과정이나 메모리부(260)의 물리적 파손에 의한 데이터변형이 발생하지 않았음을 판단하여(S104) 제어신호 생성부(274)에서 차단기(500)를 구동하기 위한 복수의 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 메모리부(260)의 서로 멀리 떨어진 위치의 복수의 어드레스에 각각 저장한다(S105).
한편, 상기 PLC부(270)는 메모리부(260)에서 판독한 복수의 검출값 데이터가 서로 다른 경우, 메모리부(260)의 입출력과정이나 메모리부(260)의 물리적 파손에 의해 데이터에 변형이 발생하였음을 판단하고, 계전기(200)를 정지하는 신호를 출력하여 계전기(200)의 동작을 정지한다.
상기 메모리부(260)의 서로 다른 복수의 어드레스에 각각 저장된 복수의 제어신호는 제어부(220)의 차단기구동부(224)에 의해 판독된다. 상기 차단기구동부(224)는 메모리부(260)에서 판독한 복수의 제어신호가 동일한 경우, 메모리부(260)의 입출력과정이나 메모리부(260)의 물리적 파손에 의한 데이터변형이 발생하지 않았음을 판단하여(S106) 제어신호에 따라 차단기(500)를 구동하여 송배선로(L)를 차단한다(S107).
한편, 상기 차단기구동부(224)는 메모리부(260)에서 판독한 복수의 제어신호가 서로 다른 경우, 메모리부(260)의 입출력과정이나 메모리부(260)의 물리적 파손에 의해 데이터에 변형이 발생하였음을 판단하고, 계전기(200)를 정지하는 신호를 출력하여 계전기(200)의 동작을 정지한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 메모리부의 물리적으로 멀리 떨어진 복수의 이상의 어드레스에 동일한 데이터를 저장한 후, 이 어드레스에 저장된 복수의 데이터를 판독하여 데이터가 동일한 경우 데이터에 변형이 발생하지 않음을 판독하여 차단기를 구동하고 데이터가 동일하지 않은 경우 데이터에 변형이 발생하였을 판단하여 계전기의 구동을 정지하다. 따라서, 본 발명에서는 데이터 변형에 따른 계전기의 오작동을 방지할 수 있게 되어 전력계통이 고장나는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 별도의 장치의 추가나 고가의 메모리를 사용하지 않고, 종래의 메모리를 사용함으로써 장치의 구조가 복잡해지고 제조비용이 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 다양한 변형예나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
100 : 부하 200 :계전기
210 : 계측부 220 : 제어부
230 : 키입력부 240 : 표시부
260 : 메모리부 262 : 입력영역
264 : 출력영역 270 : PLC부
400 : 전압검출기 500 : 차단기

Claims (10)

  1. 송배선로로부터 측정되는 측정값으로부터 전류정보, 전압정보 및 전력정보를 계측하는 계측부;
    상기 계측부로부터 입력된 상기 전류정보, 전압정보, 전력정보에 기초하여 계전요소의 검출값을 검출하는 제어부;
    상기 검출값과 계전요소의 설정값에 의해 PLC(Programmable Logic Controller)연산을 실행하여 차단기를 제어하는 제어신호를 생성하는 PLC부; 및
    상기 제어부 및 PLC부로부터 각각 입력되는 계전요소의 검출값 데이터 및 제어신호 데이터가 저장되는 메모리부로 구성되며,
    상기 메모리부에 입력되는 동일한 데이터가 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 저장되는 것을 특징으로 하는 계전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 계측부로부터 입력되는 정보에 기초하여 계전요소의 검출값을 검출하는 계전요소 검출부; 및
    제어신호에 따라 차단기를 구동하는 차단기구동부를 포함하는 계전기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 PLC부는,
    메모리부로부터 입력되는 계전요소 검출값 기초로 PLC연산을 진행하여 전력계통의 고장을 판단하는 연산부; 및
    상기 연상부의 PLC연산결과에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부를 포함하는 계전기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연산부는 메모리부의 다른 어드레스로부터 입력되는 복수의 계전요소 검출값 데이터가 동일하면 PLC연산을 진행하는 계전기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부의 차단기 구동부는 메모리부의 다른 어드레스로부터 입력되는 복수의 제어신호 데이터가 동일하면 차단기를 구동하는 계전기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메모리부는,
    상기 제어부로부터 입력되는 계전요소의 검출값 데이터가 저장되는 입력영역; 및
    상기 PLC부로부터 입력되는 제어신호 데이터가 저장되는 출력영역을 포함하는 계전기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 메모리부는 휘발성 메모리를 포함하는 계전기.
  8. 송배선로의 전류 및 전압을 측정하여 계전요소의 검출값을 검출하는 단계;
    검출된 검출값을 메모리부의 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 각각 저장하는 단계;
    저장된 검출값을 기초로 PLC연산을 실행하여 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 제어신호를 메모리부의 공간적으로 떨어진 복수의 어드레스에 각각 저장하는 단계; 및
    저장된 제어신호에 따라 차단기를 작동하는 단계로 구성된 계전기 구동방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PLC연산을 실행하는 단계는,
    메모리부로부터 입력되는 복수의 계전요소 검출값의 동일여부에 따라 데이터의 변형여부를 판별하는 단계; 및
    상기 복수의 계전요소 검출값이 동일하면 PLC연산을 실행하는 단계를 포함하는 계전기 구동방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 차단기를 구동하는 방법은,
    메모리부로부터 입력되는 복수의 제어신호의 동일여부에 따라 데이터의 변형여부를 판별하는 단계; 및
    상기 제어신호가 동일하면 차단기를 구동하고 다르면 계전기의 구동을 정지하는 단계를 포함하는 계전기 구동방법.
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