KR20220040908A

KR20220040908A - 지상 수동개폐기를 활용한 배전선로 고장검출 시스템

Info

Publication number: KR20220040908A
Application number: KR1020200124201A
Authority: KR
Inventors: 서동권; 김건호
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-03-31
Also published as: KR102432403B1

Abstract

본 발명은 지중 배전선로 고장검출 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 지중 배전선로의 전류를 계측하여 고장 발생여부를 판단하는 고장검출장치 및 고장발생정보를 수신하여 단선도에 상태정보를 표시하는 운영자 PC를 포함하고, 고장검출장치는, 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전자기 유도 방식에 의해 전원을 취득하는 전원용 변류기, 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전류를 계측하는 전류계측용 변류기, 전류계측용 변류기가 계측한 전류에 기초하여 고장발생 여부를 판단하고 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 고장검출장치의 축전지 전압값을 암호화하는 단말장치 및 암호화된 선로운영정보 및 축전지 전압값을 운영자 PC로 전송하는 통신장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 개폐기 단위로 고장구간을 검출하게 됨에 따라 지중배전선로의 고장복구시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 에너지 하베스팅과 슬립모드의 활용으로 수동개폐기의 전원을 효율적으로 공급할 수 있고, 장치 간 통신 시 계통운영정보를 암호화, 복호화 하는 보안기능을 추가하여 계통운영 정보 보호를 강화할 수 있다.

Description

지상 수동개폐기를 활용한 배전선로 고장검출 시스템 및 그 운용방법{Distribution line failure detection system using ground manual switch and its operation method}

본 발명은 지중 수동개폐기에 설치된 배전선로 고장검출장치를 활용한 전류 계측을 통하여 고장발생 유무를 실시간으로 판단하고, 고장정보를 운영자에게 제공하는 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.

국내 22.9kV 특고압 배전선로에서는 고장발생 시 선로부하를 개폐하여 고장지점을 찾기 위한 수동개폐기 또는 자동화개폐기가 운용되고 있다.

특히 가공배전선로의 경우보다 지중배전선로의 경우는 고장발생 위치 판단 및 복구가 어려우므로 이를 해결하기 위해 수동개폐기 또는 자동화개폐기를 활용한 고장검출 기술에 대한 필요성이 높다.

자동화개폐기의 경우 자동화용 단말장치가 설치되어 있어 원격지에서 배전선로의 상태감시 및 계측과, 선로 고장 시 원격으로 투입/개방 등을 제어할 수 있어 고장구간 분리 및 건전구간 복구의 수행이 용이하다.

다만, 지중선로의 경우 자동화개폐기 설치 시 비용이 많이 들고, 지중선로의 고장전류는 대부분 4,000A 이상으로 설비열화 등으로 소손되는 문제가 있으며, 고장구간 검출을 위한 강송 시 고장전류에 의한 2차 고장이 발생할 위험이 있다.

한편, 수동개폐기의 경우 선로고장 발생 시 작업자가 직접 개폐기의 투입/개방을 조작하는 방식이다.

다만, 기존의 수동개폐기에도 자동화장치를 부착하여 이를 이용한 선로 고장검출이 가능하나, 수동개폐기는 자동화개폐기와 달리 별도의 전원 공급 장치가 없어 전원확보가 어렵고, 원격제어를 위한 통신과정에서 전원이 과다하게 소요되는 문제가 존재한다.

지중배전선로에서 기 설치되어 있는 수동개폐기에 고장검출장치를 설치하여 배전선로에 흐르는 전류를 계측함으로써 고장발생 유무를 실시간으로 판단하고, 고장정보(고장발생유무, Fault Indicator)를 배전센터와 지사의 배전 자동화프로그램이 설치된 운영자 PC에 실시간으로 전송하여 운영자에게 고장정보를 제공하는 시스템을 제안한다.

기존의 전원용 변류기는 상별 최소 15A 이상의 전류가 흘러야 필요한 전원 확보 가능했기 때문에 효율적인 에너지 하베스팅이 어려웠으나, 본 발명에서는 전원용 변류기의 형태를 개량하여 전원취득의 효율을 높인 장치를 제안한다.

또한, 수동개폐기의 고장검출을 위한 장치 구동을 위해서는 전원이 과다하게 소요되는 문제가 있으므로 슬립모드(Sleep mode) 전환 등을 이용하여 전력소모를 최소화한 장치를 제안한다.

여기에 주장치 서버와 수동개폐기의 자동화장치 간 통신 시 계통운영정보를 암호화하고 이를 복호화하는 보안기능을 추가하여 계통운영 정보 보호를 강화하는 방법 또한 제안한다.

본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 지중 배전선로 고장검출 시스템은, 상기 지중 배전선로의 전류를 계측하여 고장 발생여부를 판단하는 고장검출장치; 및 상기 고장검출장치에서 판단한 고장발생정보를 수신하여 단선도에 상태정보를 표시하는 운영자 PC를 포함하고,

상기 고장검출장치는, 상기 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전자기 유도 방식에 의해 전원을 취득하는 전원용 변류기; 상기 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전류를 계측하는 전류계측용 변류기; 상기 전류계측용 변류기가 계측한 전류에 기초하여 고장발생 여부를 판단하고, 상기 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 상기 고장검출장치의 축전지 전압값을 암호화하는 단말장치; 및 상기 암호화된 선로운영정보 및 축전지 전압값을 상기 운영자 PC로 전송하는 통신장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전원용 변류기는, 취득한 전원의 손실이 최소화되도록 분리형이 아닌 일체형 원형의 코어철편; 및 상기 배전선로의 전력케이블에 부착한 상태로 상기 코어철편의 설치와 철거가 용이한 원형의 분리형 외함을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전류계측용 변류기는, 상기 배전선로의 전력케이블에 흐르는 전류를 계측하는 CT부; 및 상기 CT부를 상기 전력케이블에 탈부착하는 고정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전류계측용 변류기는, 100A 이상 1000A 이하의 전류값을 계측할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 단말장치는, 상기 전류계측용 변류기에서 계측한 전류값에 기초하여 상기 배전선로의 고장발생여부를 판단하는 고장판단부; 상기 전원용 변류기를 이용하여 획득한 전기 에너지를 상기 고장검출장치에 공급하는 전원부; 및 상기 통신장치를 제어하고, 상기 고장판단부에서 판단한 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 상기 고장검출장치의 축전지 전압값을 암호화하는 통신부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 암호화된 선로운영정보와 축전지 전압값을 배전센터의 게이트웨이를 통하여 상기 운영자 PC로 전송할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 고장검출장치에서 수신한 선로운영정보 및 축전지 전압값에 기초하여 단선도 상에 고장정보를 표시하고, 상태창에 통신상태 및 축전지 전?陋だ? 표시할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 고장검출장치와 상기 운영자 PC 간의 통신주기는 1시간에서 24시간 사이의 범위에서 1시간 단위로 변경가능하고, 기본 설정값은 1시간으로 설정할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 단말장치는, 전원사용을 최소화하기 위해 상기 축전지의 전압이 설정값 이하로 감소하는 경우에는 슬립모드(Sleep mode)로 전환하여 상기 배전선로의 고장발생을 실시간으로 모니터링 하는 기능만을 수행하고, 상기 고장발생이 감지되면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환하여 고장발생정보를 상기 운영자 PC로 전송하기 전 암호화 과정을 수행할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 통신장치는, 저전력만을 소모하는 슬립모드(Sleep mode) 상태를 유지하다가, 상기 단말장치로부터 운영자 PC로 선로운영정보와 고장검출장치 상태정보를 전송하라는 명령 신호를 수신하거나 상기운영자 PC로부터 제어명령 신호를 수신하면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환하여 상기 선로운영정보와 고장검출장치 상태정보를 상기 운영자 PC로 전송할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 고장검출장치와 상기 운영자 PC 각각에 암호화 및 복호화가 가능한 보안 모듈을 더 포함하고, 상기 운영자 PC와 상기 게이트웨이 사이의 통신은 보안을 강화하기 위해 시리얼(Serial) 통신방식으로 수행할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법은, 상기 배전선로에 흐르는 전류와 고장발생정보를 포함한 선로운영정보를 획득하는 단계; 고장검출장치의 축전지 전압을 측정하여 상기 고장검출장치의 상태정보를 획득하는 단계; 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 전송하는 단계; 상기 운영자 PC에서 정상적으로 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 수신한 경우, 상기 고장검출장치로 수신응답을 송신하는 단계; 및 상기 수신응답이 설정한 시간 이내에 오지 않는 경우, 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 운영자 PC에서 상기 고장검출장치로 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 요청하는 경우에는, 상기 고장검출장치가 상기 요청에 대한 수신응답을 운영자 PC로 송신하는 단계; 및 상기 고장검출장치가 요청받은 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 고장발생정보를 리셋하는 경우에는, 상기 운영자 PC에서 상기 고장검출장치로 고장발생정보 리셋 명령을 전송하는 단계; 상기 리셋 명령을 수신한 고장검출장치가 상기 리셋 명령에 대한 수신응답을 운영자 PC로 송신하는 단계; 상기 수신응답이 설정한 시간 이내에 오지 않는 경우, 운영자 PC가 상기 리셋 명령을 고장검출장치로 재전송하는 단계; 상기 고장검출장치가 고장발생정보를 리셋하는 단계; 상기 고장검출장치가 리셋 정보를 운영자 PC로 전송하는 단계; 상기 운영자 PC가 상기 리셋 정보를 수신한 경우 단선도에 표시된 상기 고장발생정보를 삭제하는 단계; 및 상기 운영자 PC가 상기 고장검출장치로 수신응답을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 설정한 시간은 30초, 상기 재전송의 최대 횟수는 3회로 둘 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 개폐기 단위로 고장구간을 검출하게 됨에 따라 고장구간 분리를 위한 변전소 회로 차단이나 자동화개폐기 투입과 같은 작업이 필요 없게 되어, 고장복구시간을 현저히 단축시킬 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 고장구간 판단을 위한 변전소 회로 차단 또는 자동화개폐기 강송 등이 필요하지 않게 되어 2차로 설비가 소손되는 것을 예방할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 지중선로 수동개폐기를 자동화개폐기로 교체하는 비용에 비하여 훨씬 적은 비용(약 1/20)으로, 수동개폐기를 활용하여 빠르고 정확한 선로 고장구간 검출이 가능하다.

다양한 실시 예들에 따라, 슬립모드 및 웨이크 업 모드를 활용하여 단말장치와 통신장치의 소비전력을 제어함으로써 수동개폐기에서 에너지 하베스팅 기술을 효율적으로 활용할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 주장치 서버와 수동개폐기의 자동화장치 간 통신 시 계통운영정보를 암호화하고 이를 복호화하는 보안기능을 추가하여 계통운영 정보 보호를 강화할 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치의 내부 구성과 운영자 PC와의 통신 개념을 도시한 도면이다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 전원용 변류기를 이루고 있는 각 구성을 도시한 도면이다.
도 4는, 다양한 실시 예들에 따른, 전원용 변류기와 전원용 변류기가 배전선로에 부착된 실시 예를 도시한 도면이다.
도 5는, 다양한 실시 예들에 따른, 전류계측용 변류기를 이루고 있는 각 구성을 도시한 도면이다.
도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 전류계측용 변류기와 전류계측용 변류기가 배전선로에 부착된 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은, 다양한 실시 예들에 따른, 수동개폐기에 설치된 고장검출장치와 배전센터에 설치된 운영자 PC 간의 정보교환 방식을 도시한 도면이다.
도 8은, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치와 운영자 PC 간 선로운영 및 장치상태정보에 관한 양방향 통신과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치와 운영자 PC 간 고장발생신호의 리셋명령에 관한 양방향 통신과정을 나타낸 흐름도이다.
도10은, 다양한 실시 예들에 따른, 암호화모듈에 의한 암호화 및 복호화의 양방향 통신 과정을 도시한 도면이다.
도11은, 다양한 실시 예들에 따른, 개폐기 단위 고장구간 검출의 과정을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.

도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.

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. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 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 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시 예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.

제1, 제2 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.

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.

우선 본 명세서에서 사용되는 용어들에 대하여 간략히 설명한다.

개폐기는 배전선로에 설치하여 배전선로의 고장복구, 휴전작업, 부하전환 등 필요시에 배전선로의 개폐용으로 사용되며, 원격제어 가부에 따라 자동화개폐기와 수동개폐기로 구분된다.

배전자동화시스템(Distribution Automation System, DAS)이란 배전선로에 설치되어 있는 배전선로 자동화용 단말장치에서 취득한 배전설비 현장정보(상태정보, 전류·전압, 고장유무 등)를 통신장치를 통해 바로 주 장치에 제공하고, 현장 배전선로를 실시간으로 모니터링할 수 있는 종합 시스템을 의미한다.

변류기(Current Transformer, CT)란 변압기와 같이 철심에 1차, 2차 코일이 감긴 구성으로 되어 있고, 회로에 흐르는 큰 전류를 정해진 비율에 따라 정격전류 이하의 작은 전류로 변환하는 장치로, 전류의 측정가능 범위를 확대하기 위하여 사용한다.

에너지 하베스팅(Energy Harvesting)이란 버려지는 에너지를 모아 전력으로 활용하는 기술을 말하며, 변류기(CT)를 활용한 자가발전 장치로 전원의 공급이 어려운 고전압 전력선 환경에서 각종 통신장치 구동전원을 공급할 수 있다.

단선도(Single Line Diagram, SLD)란 각종 전기접속도의 기본이 되는 것으로서 기기와 계통과의 전기적 접속관계를 단선으로 나타내고, 기타 감시를 위한 계기, 계전기의 접속 및 종류 등을 표시한 도면을 의미한다.

시리얼(Serial)통신이란 연속적으로 통신 채널이나 컴퓨터 버스를 거쳐 한 번에 하나의 비트 단위로 데이터를 전송하는 과정을 의미한다.

이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면 순서에 따라 상세히 설명된다.

도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치(100)의 내부 구성과 운영자 PC(200)와의 통신 개념을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 지중 배전선로 고장검출 시스템은 수동개폐기(10) 측의 고장검출장치(100)와 배전센터(20) 측의 운영자 PC(200)를 포함할 수 있다. 여기서 고장검출장치(100)는 지중 배전선로의 전류를 계측하여 고장 발생여부를 판단할 수 있고, 운영자 PC(200)는 고장검출장치(100)에서 판단한 고장발생정보를 수신하여 단선도에 상태정보를 표시할 수 있다.

고장검출장치(100)는 단말장치(110), 전원용 변류기(120), 전류계측용 변류기(130) 및 통신장치(140)를 포함할 수 있다.

여기서, 단말장치(110)는 전류계측용 변류기(130)가 계측한 전류에 기초하여 고장발생 여부를 판단하고, 고장발생정보(Fault Indicator, F.I)가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 고장검출장치(100)의 축전지 전압값을 암호화하는 기능을 수행할 수 있다.

단말장치(110)는 고장판단부(111), 전원부(112) 및 통신부(113)를 포함할 수 있다.

고장판단부(111)는 전류계측용 변류기(130)에서 계측한 전류값에 기초하여 배전선로의 고장발생여부를 실시간으로 모니터링하고, 고장검출장치(100)의 축전기에 저장된 전압을 주기적으로 측정하여 고장검출장치(100)의 상태정보를 판단할 수 있다.

전원부(112)는 전원용 변류기(120)를 이용하여 획득한 전기 에너지를 고장검출장치(100)에 공급하여 작동시킬 수 있다. 이 때, 기존의 전원용 변류기는 상별로 최소 15A 이상의 전류가 흘러야만 필요한 전원 확보가 가능하였으나, 본 발명에서는 전원 손실이 적은 일체형 원형의 전원용 변류기(120)를 이용하여 상별 5A의 전류만으로도 필요한 전원의 확보가 가능하다. 이에 대해서는 하기에서 다시 설명한다.

통신부(113)는 통신장치(140)를 제어할 수 있고, 상기 고장판단부(111)에서 판단한 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 고장검출장치(100)의 축전지 전압값을 암호화하는 동작을 수행할 수 있다. 이러한 암호화 동작은 하기에서 설명할 암호화 모듈(141)에서 별도로 수행할 수도 있다.

전원용 변류기(120)는 배전선로의 전력케이블에 부착되어 에너지 하베스팅, 더 상세히는 전자기 유도 방식에 의해 고장검출장치(100)의 구동을 위한 전원을 취득할 수 있다.

전원용 변류기(120)는 코어철편(121)과 분리형 외함(122)으로 구성될 수 있다. 본 발명의 코어철편(121)은 일체형 원형으로 이루어져 있어서 종래의 U자형(반원형)에 비하여 끊기는 부분이 없어 철편의 저항이 작으므로 취득한 전원의 손실을 최소화 할 수 있어 전원 취득의 효율이 높은 장점이 있다. 분리형 외함(122)은 원형이면서도 반원부분씩 분리가 가능하여 전력케이블에 탈부착이 용이하고, 코어철편(121)의 설치와 철거가 가능하여 기존의 수동개폐기(10) 전력케이블에 별도 부착이 용이하다.

전류계측용 변류기(130)는 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전류를 계측할 수 있다. 전류계측용 변류기(130)는 배전선로의 전력케이블에 흐르는 전류를 계측하는 CT부(131) 및 CT부(131)와 전력케이블 간의 탈부착을 담당하는 고정부(132)로 구성될 수 있다. 이와 같이 CT부(131)와 고정부(132)가 별도로 구성되어 전력케이블에 탈부착이 용이하다.

전류계측용 변류기(130)는 100A 이상 1000A 이하의 전류값을 계측할 수 있고, 이 범위를 벗어나는 경우 포화되어 정확한 계측이 불가하다.

통신장치(140)는 암호화된 선로운영정보와 축전지 전압값을 배전센터(20)의 게이트웨이(250)를 통하여 상기 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다. 해킹 방지를 위하여 사내망(40)에 있는 PC는 타 시스템과 연계되는 않는 독립망으로 구성할 수 있고, 게이트웨이(250)와 운영자 PC(200)간의 통신은 시리얼(Serial) 방식이 적용될 수 있다.

운영자 PC(200)는 배전센터(20)나 배전운영실에 설치될 수 있고, 고장검출 프로그램(210)을 탑재할 수 있다. 여기서 배전자동화시스템(Distribution Automation System, DAS)의 프로그램(제어, 단선도, 알람 등)과 계통DB를 활용할 수 있으므로 별도의 프로그램 제작 및 DB 구축이 필요하지 않은 장점이 있다.

운영자 PC(200)는 탑재된 고장검출 프로그램(210)을 이용하여 고장검출장치(100)에서 수신한 선로운영정보 및 축전지 전압값에 기초하여 단선도 상에 고장정보를 표시하고, 상태창에 통신상태 및 축전지 전?陋だ? 표시할 수 있다.

또한, 고장검출장치(100)와 상기 운영자 PC(200) 간의 통신주기는 1시간에서 24시간 사이의 범위에서 변경이 가능하고, 기본 설정값은 1시간으로 설정할 수 있다.

에너지 하베스팅 기술과 관련하여, 수동개폐기(10)에 부착된 고장검출장치(100)의 구동전원은 전원용 변류기(120)에서 취득된 전원을 활용하여 축전지에 저장한 전기에너지를 전원으로 사용할 수 있다. 따라서 고장검출장치(100)의 소비전력을 최소화시키는 것이 필요하며 특히 고장검출장치(100)의 구성 중에서 단말장치(110)와 통신장치(140)가 대부분의 전력을 사용하므로 이 두 장치의 소비전력을 제어하는 것이 필요하다.

단말장치(110)의 경우, 운영자 PC(200)로 전송하는 선로운영정보(전류, 고장전류, 고장발생정보(Fault Indicator, F.I)) 및 장치상태정보(축전지 전압) 중에서 중요정보인 고장발생정보(Fault Indicator)와 축전지 전압정보만을 전송하는 기능을 포함할 수 있다. 필요한 정보만을 필요한 경우에만 전송함으로써 소비전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 시간, 일, 월 단위로 통신주기를 설정하여 통신횟수를 최소화하여 전력사용량을 저감시킬 수 있다.

또한, 축전지 전압이 설정값(예를 들어, 5.7V) 이하로 감소하는 경우 단말장치(110)는 배전선로 고장발생의 실시간 모니터링 기능만을 수행하는 슬립모드(Sleep mode)로 전환할 수 있다. 이 때, 고장이 발생하면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환하여 고장발생정보(Fault Indicator, F.I)를 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 슬립모드(Sleep mode)의 경우 운영자 PC(200)와의 통신주기에 따른 자동 스케줄링이 중지됨으로써 축전지 전원부족으로 고장검출장치(100)가 셧다운 되는 것을 방지할 수 있다.

통신장치(140)의 경우, 상시 슬립모드(Sleep mode) 상태로 동작할 수 있고, 단말장치(110)로부터 운영자 PC(200)로 선로운영정보와 고장검출장치(100) 상태정보 전송신호를 수신하거나, 운영자 PC(200)로부터 제어신호를 수신하면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환할 수 있다.

이와 같이 단말장치(110) 및 통신장치(140)의 슬립모드(Sleep mode) 기능을 통하여 고장검출장치(100)의 전력 사용량을 최소화 할 수 있다.

도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치(100)의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 고장검출장치(100)는 1개의 단말장치(110)와 단말장치(110)의 통신부(113)와 연결된 LTE 모뎀(142) 안테나, 3개의 전원용 변류기(120)와 9개의 전류계측용 변류기(130)가 하나의 세트를 이루어 작동될 수 있다.

여기서, 지중 배전선로의 수동개폐기(10)의 경우 전원측 회로가 들어와서 3개로 분기되어 나가고 각각이 3상으로 이루어져 있으므로, 전원용 변류기(120)는 전원측 회로의 각 상에 부착되므로 3개가 필요하고, 전류계측용 변류기(130)는 분기되어 나가는 3개의 회로의 각 상에 부착되어 각 선로의 전류를 계측하므로 총 9개가 필요하게 된다.

도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 전원용 변류기(120)를 이루고 있는 각 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 전원용 변류기(120)는 일체형 원형의 코어철편(121)과 분리형 외함(122)으로 구성될 수 있다.

도 3(a)에서, 코어철편(121)은 일체형 원형으로 형성될 수 있다. 종래에는 전력케이블에 후크식으로 끼우는 형태로 U자형(반원형)을 이루는 것이 일반적이었으나, 본 발명에서는 원형으로 구성하여 중간이 끊어짐으로 인한 저항 증가를 방지하여 에너지 하베스팅 시에 보다 높은 전원 취득 효율을 가져올 수 있다. 종래에는 구동 전원으로 활용하기 위해서는 상별 15A 이상의 전류가 필요하였으나, 일체형 원형 전원용 변류기(120)로 인한 효율 향상으로 상별 5A 이상의 전류만으로도 구동 전원으로 활용이 가능하다.

도 3(b)에서, 외함(122)은 전력케이블에 부착할 수 있도록 분리되는 형태이고, 일체형 원형의 코어철편(121)을 설치할 수 있는 내부공간과 커버를 포함할 수 있다.

도 4는, 다양한 실시 예들에 따른, 전원용 변류기(120)와 전원용 변류기(120)가 배전선로에 부착된 실시 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 도 4(a)에서, 코어철편(121)이 외함(122)에 설치되어 전원용 변류기(120)를 구성할 수 있다. 고장검출장치(100) 내의 단말장치(110)의 전원부(112)와 연결할 수 있는 케이블을 포함할 수 있다.

도 4(b)에서, 배전선로의 전력케이블에 전원용 변류기(120)를 부착하고, 전력케이블에 흐르는 전류가 변화되면 코어철편(121)에 전자기 유도현상이 일어나서 유도기전력이 발생하게 되고, 에너지 하베스팅을 통해서 이를 고장검출장치(100)의 구동을 위한 전원으로 활용할 수 있다.

도 5는, 다양한 실시 예들에 따른, 전류계측용 변류기(130)를 이루고 있는 각 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 전류계측용 변류기(130)는 CT부(131) 및 고정부(132)를 포함할 수 있다.

도 5(a)에서, CT부(131)는 배전선로의 전력케이블에 흐르는 전류를 실시간으로 계측하고, 지락고장(500) 등으로 인한 큰 고장전류 발생시에도 이를 계측할 수 있다. 100A 미만, 1000A 초과 전류에서는 포화특성을 보이므로, 100A 이상 1000A 이하의 전류값을 계측할 수 있다.

도 5(b)에서, 고정부(132)는 CT부(131)를 전력케이블에 부착시킬 수 있고, 다양한 두께의 전력케이블에 부착이 가능하도록 조절가능한 스크류형 클램프를 포함할 수 있다.

CT부(131)와 고정부(132)가 독립적으로 존재하여 전력케이블에 탈부착하는 것이 용이한 장점이 있다.

도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 전류계측용 변류기(130)와 전류계측용 변류기(130)가 배전선로에 부착된 실시 예를 도시한 도면이다.

도 6를 참조하면, 도 6(a)에서 전류계측용 변류기(130)의 경우 3상의 전력 케이블에 각각 부착되어 3개가 함께 사용될 수 있고, 도 6(b)에서 고정부(132)의 스크류형 클램프로 전류계측용 변류기(130)를 전력케이블의 두께에 맞추어 안정적으로 고정할 수 있다.

도 7은, 다양한 실시 예들에 따른, 수동개폐기(10)에 설치된 고장검출장치(100)와 배전센터(20)에 설치된 운영자 PC(200) 간의 정보교환 방식을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 수동개폐기(10) 측에는 고장검출장치(100)와 통신장치(140)가 포함될 수 있는데, 통신장치(140)는 암호화 모듈(141)과 LTE 모뎀(142)으로 구성될 수 있다. 암호화 모듈(141)과 LTE 모뎀(142) 간에는 시리얼(Serial) 통신이 이루어진다.

고장검출장치(100)에서 운영자 PC(200)로 전송하는 정보에는 선로운영정보(전류, 고장전류, 고장발생정보(Fault Indicator,F.I))와 고장검출장치(100) 상태정보(축전지 전압)이 포함될 수 있다.

선로운영정보의 경우, 전류는 10A 단위로 계측하고 기존 전류 대비 30A 초과 시 운영자 PC(200)로 전류변화 정보를 전송할 수 있다. 운영자 PC(200)로 전류변화 정보를 전송하는 전류 기준값은 30A 단위로 설정을 변경할 수 있다.

전류값이 400A 이상으로 계측되는 경우 고장전류로 판단할 수 있다. 고장전류 판단의 기준값은 10A 단위로 설정을 변경할 수 있다. 고장검출장치(100)가 고장전류로 판단한 경우 고장발생정보를 생성하여 고장전류값과 함께 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다.

고장검출장치(100) 상태정보는 축전지 전압으로 판단할 수 있다. 축전지 전압은 단말장치(110)의 전원부(112)에서 계측하며 0.1V 단위로 계측할 수 있다. 축전지 전압이 5V 이하로 내려가면 불량으로 판정할 수 있다. 계측단위는 0.1V 에서 1V 사이의 단위로 설정할 수 있다.

기존의 자동화개폐기는 전류, 전압계측장치와 전원공급장치를 내장하고 있어 전류, 전압, 고조파, 고장전류 등 필요한 선로운영정보를 실시간으로 취득할 수 있다. 이에 반해서 본 발명에서 제안하는 수동개폐기(10)를 활용한 고장검출 시스템은 고장검출장치(100)를 수동개폐기(10)에 별도로 부착하여 배전선로 고장발생 여부 및 고장검출장치(100) 상태정보 확인을 위한 최소한의 필요한 정보를 취득할 수 있으므로 기 설치된 수동개폐기(10)를 자동화개폐기(520)로 전환하는 것에 비하여 비용을 크게 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

수동개폐기(10) 측 고장검출장치(100)에서 전송된 선로운영정보와 고장검출장치(100) 상태정보는 암호화 모듈(141)을 거치며 암호화 되고, 시리얼 통신을 통해 LTE 모뎀(142)을 거쳐서 사외망(30)에 해당하는 통신사 망을 통하여 배전센터(20)로 전송될 수 있다. 여기서 배전센터(20)의 경우 보안상 사내망(40)을 이용하고 있으므로 통신사 망에서 전용선을 통하여 사내망(40)으로 접속되고, 암호화 모듈이 포함된 게이트웨이(250)를 지나며 복호화 되고, 시리얼 통신 방식으로 운영자 PC(200)로 선로운영정보와 고장검출장치(100) 상태정보가 전송될 수 있다. 이러한 방식으로 보안을 강화하면서 선로운영정보와 고장검출장치(100) 상태정보를 알람형식으로 통신망을 활용하여 실시간으로 운영자 PC(200)에 전송하거나, 또는 운영자 PC(200)에서 고장검출장치(100)로 선로운영정보와 장치상태정보의 전송을 요청할 경우 고장검출장치(100)가 요청정보를 전송할 수 있다.

도 8은, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치(100)와 운영자 PC(200) 간 선로운영정보 및 장치상태정보에 관한 양방향 통신과정을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 동작 S300에서, 고장검출장치(100)가 계측한 선로운영정보(전류, 고장전류, 고장발생정보) 및 고장검출장치(100) 상태정보(축전지 전압)를 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다.

동작 S310에서, 운영자 PC(200)는 정보수신이 완료된 경우에는 정보 수신응답을 고장검출장치(100)로 전송할 수 있다.

동작 S320에서, 고장검출장치(100)는 운영자 PC(200)로부터 수신응답을 받은 경우에는 정보를 재전송하지 않지만, 수신응답이 일정시간(예를 들어, 발송 후 30초) 이내에 오지 않는 경우 동일한 정보를 재전송할 수 있다.

동작 S330에서, 고장검출장치(100)는 재전송 횟수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 3회로 설정한 경우 최대 3회까지 선로운영정보 및 장치상태정보의 전송을 시도할 수 있다.

다른 실시 예로서, 운영자 PC(200)에서 먼저 고장검출장치(100)로 선로운영정보와 고장검출장치(100) 상태정보를 요청할 수 있다. 여기서, 고장검출장치(100)는 정보요청에 대한 수신응답을 운영자 PC(200)로 전송한 후 요청받은 정보를 전송할 수 있다. 이 경우 역시 운영자 PC(200)는 수신응답이 일정시간(예를 들어, 정보요청 후 30초) 이내에 오지 않을 경우 동일한 정보요청을 고장검출장치(100)로 재전송할 수 있다.

이러한 방법을 통하여 고장검출장치(100)와 운영자 PC(200)간 선로운영정보 및 장치상태정보 송수신의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 고장검출장치(100)와 운영자 PC(200) 간 고장발생신호의 리셋명령에 관한 양방향 통신과정을 나타낸 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 동작 S400에서, 운영자 PC(200)가 고장검출장치(100)로 고장발생정보 리셋 명령을 전송할 수 있다.

동작 S410에서, 고장검출장치(100)는 리셋 명령 수신시 즉시 명령 수신응답을 운영자 PC(200)로 전송하고 고장발생정보를 삭제하는 리셋 동작을 수행할 수 있다.

동작 S420에서, 고장검출장치(100)는 리셋 동작 완료 후 리셋 정보를 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다.

여기서, 운영자 PC(200)가 동작 S410의 고장검출장치(100)의 명령 수신응답을 일정 시간(예를 들어, 명령 전송 후 30초) 이내에 받지 못하는 경우 운영자 PC(200)는 고장검출장치(100)로 동일한 리셋 명령을 재전송 할 수 있다. 이 때 운영자 PC(200)는 최대 재전송 횟수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 3회로 설정한 경우 최대 3회까지 리셋 명령 전송을 시도할 수 있다.(S430,440)

동작 S450에서, 운영자 PC(200)가 정상적으로 고장검출장치(100)의 리셋 정보를 수신한 경우, 운영자 PC(200)의 단선도에 표기된 고장발생정보를 삭제할 수 있다.

동작 S460에서, 운영자 PC(200)는 고장발생정보 삭제완료 후 고장검출장치(100)로 수신응답을 전송할 수 있다.

이러한 방법을 통하여 운영자 PC(200)의 배전선로 단선도에 표시된 고장발생정보와 고장검출장치(100)의 고장발생정보는 함께 삭제되어 리셋되므로 운영자 PC(200)와 고장검출장치(100) 사이의 고장발생정보의 매칭이 유지될 수 있다.

추가적으로, LTE 등 무선통신망을 사용하는 경우에는 고장검출장치(100)와 운영자 PC(200)와의 통신신뢰성을 확보하기 위해 기본적으로 30초 간 통신 상태를 유지하면서, 통신상태 유지시간은 초 단위로 설정이 가능하다.

도 10은, 다양한 실시 예들에 따른, 암호화모듈(141)에 의한 암호화 및 복호화의 양방향 통신 과정을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 고장검출장치(100)측과 운영자 PC(200)측 각각에 선로운영정보와 장치상태정보 및 제어신호를 암호화, 복호화 할 수 있는 암호화 모듈(141)을 내장할 수 있다. 여기서 암호화 모듈(141)은 별도로 구성될 수 있다.

암호화 모듈(141)은 고장검출장치(100)에서 운영자 PC(200)로 정보전송 시 고장검출장치(100)의 단말장치(110)에서 전송하고자 하는 선로운영정보와 장치상태정보를 암호화하고, 암호화된 정보를 통신망을 활용하여 운영자 PC(200)로 전송할 수 있다. 운영자 PC(200)측에서는 상호 약속된 인증키로 암호화된 정보를 복호화 할 수 있다. 이와 반대로, 운영자 PC(200)에서 고장검출장치(100)로 제어신호 또는 정보를 전송하는 경우에도 동일방식이 적용될 수 있다.

운영자 PC(200)와 게이트웨이(250) 간에는 시리얼(Serial) 통신방식을 적용하여 정보보안이 강화될 수 있다.

구체적으로, 외부 인터넷망과 직접 연결된 게이트웨이(250)와 운영자 PC(200) 간 시리얼 통신방식을 적용함으로써 보안에 취약한 IP(Internet Protocol) 통신방식의 단점을 보완할 수 있다.

도 11은, 다양한 실시 예들에 따른, 개폐기 단위 고장구간 검출의 과정을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 사각형은 수동개폐기(10), 원형은 자동화개폐기(520)를 나타낸다.

일반적으로 배전선로에 고장이 발생하면 배전센터(20)에서 자동화개폐기(520) 단위로 고장구간을 분리하고, 고장구간 색출을 위해 배전운영실에서 수동개폐기(10)를 분리하는 작업을 수행할 수 있다. 그 후 배전센터(20)에서 차단기(Circuit Breaker, CB) 또는 자동화개폐기(520)의 투입을 제어하고, 배전센터(20)에서 건전구간 송전 작업을 할 수 있다.

여기서, 고장구간 분리를 위해서 2~3회 정도 변전소의 차단기 또는 자동화개폐기(520)의 투입작업이 필요한데, 본 발명의 제안기술을 이용하면 이러한 변전소 CB 또는 자동화개폐기(520) 강송작업이 필요하지 않으므로, 설비 소손과 같은 2차 피해를 방지할 수 있다.

예를 들어, 배전선로의 구로#14와 구로#13 사이에서 지락고장(500)이 발생한 경우 고장구간에서는 4000A 이상의 큰 고장전류가 흐르게 되는데, 기존에는 자동화개폐기(520)인 구로#20, 구로#36에서만 큰 전류의 감지가 가능하여 고장발생정보(Fault Indicator, F.I)를 인지할 수 있었으나, 본 발명에서는 수동개폐기(10)에 고장검출장치(100)를 부착함으로써 수동개폐기(10)인 구로#14에서도 고장발생정보를 인지할 수 있다. 이로써 고장구간을 더욱 세부적으로 알 수 있으므로 고장복구시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 방법에 기초하여, 개폐기 단위로 고장구간을 검출하게 됨에 따라 고장구간 분리를 위한 변전소 회로 차단이나 자동화개폐기(520) 투입과 같은 작업이 필요 없게 되어, 지중배전선로의 고장복구시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 에너지 하베스팅과 슬립모드의 활용으로 수동개폐기(10)의 전원을 효율적으로 공급할 수 있고, 장치 간 통신 시 계통운영정보를 암호화, 복호화 하는 보안기능을 추가하여 계통운영 정보 보호를 강화할 수 있다.

10: 수동개폐기
20: 배전센터
30: 사외망
40: 사내망
100: 고장검출장치
110: 단말장치
111: 고장판단부
112: 전원부
113: 통신부
120: 전원용 변류기
121: 코어철편
122: 외함
130: 전류계측용 변류기
131: CT부
132: 고정부
140: 통신장치
141: 암호화 모듈
142: LTE 모뎀
200: 운영자 PC
210: 고장검출 프로그램
250: 게이트웨이
500: 지락고장
520: 자동화개폐기

Claims

지중 배전선로 고장검출 시스템에 있어서,
상기 지중 배전선로의 전류를 계측하여 고장 발생여부를 판단하는 고장검출장치; 및
상기 고장검출장치에서 판단한 고장발생정보를 수신하여 단선도에 상태정보를 표시하는 운영자 PC를 포함하고,
상기 고장검출장치는,
상기 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전자기 유도 방식에 의해 전원을 취득하는 전원용 변류기;
상기 배전선로의 전력케이블에 부착하여 전류를 계측하는 전류계측용 변류기;
상기 전류계측용 변류기가 계측한 전류에 기초하여 고장발생 여부를 판단하고, 상기 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 상기 고장검출장치의 축전지 전압값을 암호화하는 단말장치; 및
상기 암호화된 선로운영정보 및 축전지 전압값을 상기 운영자 PC로 전송하는 통신장치를 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전원용 변류기는,
취득한 전원의 손실이 최소화되는 일체형 원형의 코어철편; 및
상기 배전선로의 전력케이블에 부착한 상태로 상기 코어철편의 설치와 철거가 용이한 원형의 분리형 외함을 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전류계측용 변류기는,
상기 배전선로의 전력케이블에 흐르는 전류를 계측하는 CT부; 및
상기 CT부를 상기 전력케이블에 탈부착하는 고정부를 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제3항에 있어서,
상기 전류계측용 변류기는,
100A 이상의 전류값을 계측할 수 있는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 단말장치는,
상기 전류계측용 변류기에서 계측한 전류값에 기초하여 상기 배전선로의 고장발생여부를 판단하는 고장판단부;
상기 전원용 변류기를 이용하여 획득한 전기 에너지를 상기 고장검출장치에 공급하는 전원부; 및
상기 통신장치를 제어하고, 상기 고장판단부에서 판단한 고장발생정보가 포함된 선로운영정보와 주기적으로 계측한 상기 고장검출장치의 축전지 전압값을 암호화하는 통신부를 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신장치는,
상기 암호화된 선로운영정보와 축전지 전압값을 배전센터의 게이트웨이를 통하여 상기 운영자 PC로 전송하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 운영자 PC는,
상기 고장검출장치에서 수신한 선로운영정보 및 축전지 전압값에 기초하여 단선도 상에 고장정보를 표시하고, 상태창에 통신상태 및 축전지 전?陋だ? 표시하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제7항에 있어서,
상기 고장검출장치와 상기 운영자 PC 간의 통신주기는 1시간에서 24시간 사이의 범위에서 1시간 단위로 변경가능하고, 기본 설정값은 1시간인, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제5항에 있어서,
상기 단말장치는,
상기 축전지의 전압이 설정값 이하로 감소하는 경우에는 슬립모드(Sleep mode)로 전환하여 상기 배전선로의 고장발생을 실시간으로 모니터링 하는 기능만을 수행하고, 상기 고장발생이 감지되면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환하여 고장발생정보를 상기 운영자 PC로 전송하기 전 암호화 과정을 수행하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제6항에 있어서,
상기 통신장치는,
저전력만을 소모하는 슬립모드(Sleep mode) 상태를 유지하다가, 상기 단말장치로부터 운영자 PC로 선로운영정보와 고장검출장치 상태정보를 전송하라는 명령 신호를 수신하거나, 상기 운영자 PC로부터 제어명령 신호를 수신하면 웨이크업 모드(Wake-up mode)로 전환하여 상기 선로운영정보와 고장검출장치 상태정보를 상기 운영자 PC로 전송하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
제6항에 있어서,
상기 고장검출장치와 상기 운영자 PC 각각에 암호화 및 복호화가 가능한 보안 모듈을 더 포함하고,
상기 운영자 PC와 상기 게이트웨이 사이의 통신은 시리얼(Serial) 통신방식으로 수행하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템.
지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법에 있어서,
상기 배전선로에 흐르는 전류와 고장발생정보를 포함한 선로운영정보를 획득하는 단계;
고장검출장치의 축전지 전압을 측정하여 상기 고장검출장치의 상태정보를 획득하는 단계;
상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 전송하는 단계;
상기 운영자 PC에서 정상적으로 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 수신한 경우, 상기 고장검출장치로 수신응답을 송신하는 단계; 및
상기 수신응답이 설정한 시간 이내에 오지 않는 경우, 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 재전송하는 단계를 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법.
제12항에 있어서,
상기 운영자 PC에서 상기 고장검출장치로 상기 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 요청하는 경우에는,
상기 고장검출장치가 상기 요청에 대한 수신응답을 운영자 PC로 송신하는 단계; 및
상기 고장검출장치가 요청받은 선로운영정보 및 고장검출장치의 상태정보를 운영자 PC로 전송하는 단계를 더 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법.
제12항에 있어서,
상기 고장발생정보를 리셋하는 경우에는,
상기 운영자 PC에서 상기 고장검출장치로 고장발생정보 리셋 명령을 전송하는 단계;
상기 리셋 명령을 수신한 고장검출장치가 상기 리셋 명령에 대한 수신응답을 운영자 PC로 송신하는 단계;
상기 수신응답이 설정한 시간 이내에 오지 않는 경우, 운영자 PC가 상기 리셋 명령을 고장검출장치로 재전송하는 단계;
상기 고장검출장치가 고장발생정보를 리셋하는 단계;
상기 고장검출장치가 리셋 정보를 운영자 PC로 전송하는 단계;
상기 운영자 PC가 상기 리셋 정보를 수신한 경우 단선도에 표시된 상기 고장발생정보를 삭제하는 단계; 및
상기 운영자 PC가 상기 고장검출장치로 수신응답을 송신하는 단계를 더 포함하는, 지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 설정한 시간은 30초이고, 상기 재전송의 최대 횟수는 3회인, 지중 배전선로 고장검출 시스템의 운용방법.