KR20230102731A - Integrated power distribution board for linkage system for smart grid - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트그리드를 위한 전원과 부하 간의 연계시스템에 사용되는 통합 배전반에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트그리드의 불규칙한 전력 환경 변화에 대응하여 내부 장치의 안전 사고를 예방하고 안정적인 전력 공급이 가능하도록 하는 스마트그리드를 위한 연계시스템 기반 통합 배전반에 대한 것이다.The present invention relates to an integrated switchboard used in a linkage system between power and loads for a smart grid, and more specifically, to prevent safety accidents of internal devices and to provide stable power supply in response to irregular power environment changes in a smart grid. It is about an integrated switchboard based on a linkage system for a smart grid.
Description
본 발명은 스마트그리드를 위한 전원과 부하 간의 연계시스템에 사용되는 통합 배전반에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트그리드의 불규칙한 전력 환경 변화에 대응하여 내부 장치의 안전 사고를 예방하고 안정적인 전력 공급이 가능하도록 하는 스마트그리드를 위한 연계시스템 기반 통합 배전반에 대한 것이다.The present invention relates to an integrated switchboard used in a linkage system between power and loads for a smart grid, and more specifically, to prevent safety accidents of internal devices and to provide stable power supply in response to irregular power environment changes in a smart grid. It is about an integrated switchboard based on a linkage system for a smart grid.
배전반은 전기를 수전해 수용가에 알맞은 전기로 변환하여 배전하는 장치인데, 전기 자동차가 상용화되는 등 기술이 발전하고 화석 연료로 인한 환경 오염이 사회 문제로 대두됨에 따라, 전기 수요가 급증하고 있으며 이에 따라 안정적인 전력 공급이 중요하게 되었다. 따라서, 하기 특허문헌처럼 안정적으로 전기를 수배전하는 개선된 성능의 배전반이 널리 개발되고 있다.A switchboard is a device that receives electricity, converts it into electricity suitable for consumers, and distributes it. Demand for electricity is rapidly increasing as technology advances, such as the commercialization of electric vehicles, and environmental pollution caused by fossil fuels has emerged as a social problem. A stable power supply has become important. Therefore, a switchboard with improved performance that stably receives and distributes electricity has been widely developed, as described in the following patent documents.
<특허문헌><Patent Document>
등록특허공보 제10-2219631호(2021. 02. 18. 등록) "태양광 발전장치 및 ESS 연계형 기능성 배전반"Registered Patent Publication No. 10-2219631 (2021. 02. 18. Registration) "Solar power generation device and ESS-linked functional switchboard"
최근 전력의 공급과 관련하여 각광받는 일 기술 분야가 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지원과 에너지저장장치가 융복합된 스마트그리드인데, 상기 스마트그리드에서는 신재생 에너지원의 불규칙한 전력 환경을 가져, 종래의 배전반을 이용하는 경우 배전반 내부 장치의 안전을 도모할 수 없고, 안정적인 전력을 공급할 수 없는 문제가 있다.Recently, one technology field that has been spotlighted in relation to the supply of electricity is a smart grid in which renewable energy sources such as solar and wind power and energy storage devices are converged. In the case of using a conventional switchboard, there is a problem in that the safety of internal devices of the switchboard cannot be ensured and stable power cannot be supplied.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명은 스마트그리드의 불규칙한 전력 환경 변화에 대응하여 내부 장치의 안전 사고를 예방하고 안정적인 전력 공급이 가능하도록 하는 스마트그리드를 위한 연계시스템 기반 통합 배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an integrated switchboard based on a linkage system for a smart grid that prevents safety accidents of internal devices and enables stable power supply in response to irregular power environment changes of the smart grid.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반은 외형을 형성하는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 위치하여 전력의 수배전을 조절하는 전기설비와; 상기 전기설비의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 전기설비는 공급되는 전력을 변환하여 전달하는 전력변환장치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 하우징 내에서 화재가 발생하는 것을 감지하는 화재대응부와, 정격 전압과 주파수를 맞추기 위한 무효전력 및 유효전력을 산출하여 상기 전력변환장치에 제공하는 안정화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, an integrated switchboard according to the present invention includes a housing forming an outer shape; an electric facility located inside the housing to control the reception and distribution of electric power; A controller controlling the operation of the electrical equipment; the electrical equipment includes a power conversion device that converts and transmits supplied power, and the controller is a fire response unit that detects a fire occurring in the housing. And, it is characterized in that it comprises a stabilization unit for calculating the reactive power and active power to match the rated voltage and frequency and providing them to the power conversion device.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반은 각 전기설비의 상태를 측정하는 설비센싱부와, 각 전기설비의 열화상 이미지를 출력하는 이미지센싱부와, 배터리부의 상태를 측정하는 배터리센싱부와, 부하단의 전력 상태를 측정하는 부하단센싱부를 추가로 포함하며, 상기 화재대응부는 상기 설비센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 각 전기설비의 이상을 감지하는 판단모듈과, 상기 판단모듈에서 이상이 발생하였다고 판단한 전기설비의 정면으로 열화상 카메라를 이동시키는 이동제어모듈과, 상기 열화상 카메라에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 화재 상태를 진단하는 진단모듈과, 상기 배터리센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 배터리부의 이상을 검출하여 전기설비의 점검이 이루어지루 있도록 하는 배터리모듈을 포함하고, 상기 안정화부는 상기 부하단센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 부하단에서의 전압 및 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력의 제어값을 산정하는 변수제어모듈과, 각 개별 전력변환장치의 무효전력과 유효전력에 대한 한계치를 도출하는 한계치도출모듈과, 전체 최대 무효전력 및 유효전력에 대한 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력의 비율에 따라 각 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 지령값산출모듈과, 각 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력에 대한 한계치의 범위 내에서 무효전력 및 유효전력에 대한 최종 지령값을 결정하는 제어조절모듈과, 개별적인 전력변환장치에 대한 무효전력 및 유효전력의 지령값이 한계치를 초과하는 경우 이상 감지에 대한 신호를 발생시키는 이상신호발생모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the integrated switchboard according to the present invention includes a facility sensing unit for measuring the state of each electrical facility, an image sensing unit for outputting a thermal image of each electrical facility, and a battery unit for measuring the state of the battery unit. It further includes a battery sensing unit and a load terminal sensing unit for measuring a power state of a load terminal, wherein the fire response unit analyzes information output from the facility sensing unit to detect an abnormality in each electrical facility; A movement control module for moving a thermal imaging camera to the front of an electrical facility determined to have an abnormality in the determination module, a diagnosis module for diagnosing a fire state using an image captured by the thermal imaging camera, and the battery sensing unit It includes a battery module that analyzes the output information to detect an abnormality in the battery unit so that the electrical equipment can be inspected, and the stabilization unit analyzes the information output from the load stage sensing unit to determine the voltage and frequency at the load stage. A variable control module that calculates control values of reactive power and active power, a threshold value derivation module that derives limit values for reactive power and active power of each individual power converter, and individual power for total maximum reactive power and active power A command value calculation module that calculates command values for reactive power and active power of each individual power converter according to the ratio of reactive power and active power of the converter, and limit values for reactive power and active power of each individual power converter A control regulation module that determines the final command value for reactive power and active power within the range of, and generating a signal for abnormal detection when the command value of reactive power and active power for each power converter exceeds the limit It is characterized in that it includes an abnormal signal generating module.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반에 있어서 상기 판단모듈은 상기 설비센싱부에서 출력된 정보를 수집하는 측정정보수집모듈과, 상기 설비센싱부에서 출력되는 값에 대한 기준값을 설정하는 기준값설정모듈과, 하우징 주변에 대한 환경정보를 수집하는 환경정보수집모듈과, 상기 환경정보수집모듈에 의해 수집되는 환경정보에 따라 상기 기준값설정모듈에 의해 설정되는 기준값을 수정하는 기준값보정모듈과, 상기 설비센싱부가 출력한 정보를 기준값과 비교하는 기준값비교모듈과, 각 측정값이 기준값을 초과하는 정도를 산출하는 초과율산출모듈과, 초과율을 합산하여 이상 정도에 대한 이상지수를 산정하는 이상지수산정모듈과, 산정된 이상지수가 일정값 이상인 전기설비에 대해 열화상카메라를 이동시켜 촬영이 이루어지도록 하는 촬영확인모듈을 포함하고, 상기 이동제어모듈은 열화상카메라의 초기 위치를 설정하는 초기위치설정모듈과, 상기 판단모듈에서 감지되는 전기설비의 이상 발생 정보를 수신하는 이상정보수신모듈과, 이상이 발생한 전기설비의 위치를 특정하는 이상위치특정모듈과, 초기위치 및 이상위치에 따라 열화상카메라의 이동 방향과 거리에 대한 정도를 산출하는 이동정도산출모듈과, 상기 이동정도산출모듈에 의해 산출된 정보에 따라 열화상카메라를 이동시켜 이상이 발생한 전기설비 정면에서 촬영이 이루어지도록 하는 이동작동모듈과, 촬영이 이루어진 최종위치를 저장하는 최종위치저장모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the integrated switchboard according to the present invention, the determination module includes a measurement information collection module for collecting information output from the facility sensing unit, and a reference value for a value output from the facility sensing unit. A reference value setting module for setting a reference value setting module, an environment information collection module for collecting environmental information on the surroundings of the housing, and a reference value correction for modifying the reference value set by the reference value setting module according to the environment information collected by the environment information collection module. module, a reference value comparison module that compares the information output by the facility sensing unit with a reference value, an excess rate calculation module that calculates the degree to which each measured value exceeds the reference value, and an excess rate calculation module that calculates an abnormality index for the degree of abnormality by summing the excess rates It includes an anomaly index calculation module and a shooting confirmation module for moving a thermal imaging camera to an electric facility having an abnormality index equal to or greater than a predetermined value, wherein the movement control module sets an initial position of the thermal imaging camera. An initial location setting module, an anomaly information receiving module for receiving information on the occurrence of an abnormality in an electrical facility detected by the determination module, an anomaly location specification module for specifying the location of an electrical facility where an anomaly occurred, and an initial location and an anomaly location according to A movement degree calculation module that calculates the degree of movement direction and distance of the thermal imaging camera, and a movement degree calculation module according to the information calculated by the movement degree calculation module to move the thermal image camera so that a photograph is taken from the front of the electrical equipment in which the abnormality occurred It is characterized in that it includes a movement operation module and a final position storage module for storing the final position where the photographing was made.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반에 있어서 상기 진단모듈은 열화상카메라에 의해 촬영된 전기설비의 촬영정보를 수신하는 촬영정보수신모듈과, 해당 전기설비의 정상상태에서의 기준 이미지를 저장하는 기준이미지저장모듈과, 주변 온도에 따라 기준 이미지를 수정하는 기준이미지수정모듈과, 촬영된 이미지와 기준 이미지를 비교하는 이미지비교모듈과, 이미지의 비교에 따라 단위영역별로 온도의 상승도를 측정하는 상승도측정모듈과, 단위영역별 온도의 상승도를 합산하는 상승도합산모듈과, 합산되는 상승도에 따라 화재지수를 산출하는 화재지수산출모듈과, 산출된 화재지수에 따라 화재 차단 작동이 이루어지도록 하는 화재차단모듈을 포함하고, 상기 화재차단모듈은 화재지수가 제1경고값을 초과하는 경우 화재 위험에 대한 경고를 발생시키는 경고발생모듈과, 경고 발생과 함께 하우징 내의 공기를 외부로 배출시켜 냉각이 이루어지도록 하는 순환작동모듈과, 화재지수가 제1경고값보다 높은 제2경고값을 초과하는 경우 통합 배전반의 작동을 중단시키는 시스템차단모듈과, 시스템의 차단과 함께 하우징 내에 소화물질을 분사하는 소화작동모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the integrated switchboard according to the present invention, the diagnostic module includes a photographing information receiving module for receiving photographic information of electrical equipment photographed by a thermal imaging camera, and A reference image storage module for storing a reference image, a reference image correction module for modifying a reference image according to the ambient temperature, an image comparison module for comparing a captured image and a reference image, and a temperature for each unit area according to image comparison. The elevation measurement module for measuring the elevation of the elevation, the elevation summation module for summing the elevation of temperature for each unit area, the fire index calculation module for calculating the fire index according to the summed elevation, and the fire blocking operation according to the calculated fire index and a fire blocking module that generates a warning about the risk of fire when the fire index exceeds a first warning value, and discharges the air inside the housing to the outside along with a warning. A circulation operation module that cools by cooling, a system blocking module that stops the operation of the integrated switchboard when the fire index exceeds the second warning value, which is higher than the first warning value, and the extinguishing material in the housing together with blocking the system It is characterized in that it comprises a fire extinguishing operation module for spraying.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반에 있어서 상기 변수제어모듈은 부하단에서의 전압값을 이용하여 무효전력에 대한 제어값을 산정하는 전압제어모듈과, 부하단에서의 주파수값을 이용하여 유효전력에 대한 제어값을 산정하는 주파수제어모듈을 포함하고, 상기 전압제어모듈은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측전압에 대한 정보를 입력하는 계측전압입력모듈과, 부하단에 기설성된 정격전압과 상기 계측전압에 따라 무효전력에 대한 제어값을 산출하는 무효전력제어값산출모듈을 포함하며, 상기 주파수제어부모듈은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측주파수에 대한 정보를 입력하는 계측주파수입력모듈과, 부하단에 기설정된 정격주파수와 계측주파수에 따라 유효전력에 대한 제어값을 산출하는 유효전력제어값산출모듈을 포함하고, 상기 한계치도출모듈은 무효전력에 대한 한계치를 도출하는 무효전력도출모듈과, 유효전력에 대한 한계치를 도출하는 유효전력도출모듈을 포함하며, 상기 무효전력도출모듈은 상기 전력변환장치의 최대 피상전력을 입력하는 최대피상전력입력모듈과, 유효전력의 계측값을 입력하는 유효전력계측값입력모듈과, 최대 피상전력과 유효전력 계측값을 이용하여 개별 전력변환장치의 무효전력 한계치를 산출하는 무효전력한계치산출모듈을 포함하고, 상기 유효전력도출모듈은 상기 전력변환장치의 최대 유효전력을 입력하는 최대유효전력입력모듈과, 유효전력의 계측값을 입력하는 유효전력계측값입력모듈과, 최대 유효전력과 유효전력 계측값을 이용하여 개별 전력변환장치의 유효전력 한계치를 산출하는 유효전력한계치산출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the integrated switchboard according to the present invention, the variable control module includes a voltage control module for calculating a control value for reactive power using a voltage value at the load end, and A frequency control module that calculates a control value for active power using a frequency value, wherein the voltage control module includes a measured voltage input module that inputs information on the measured voltage of the load stage output from the load stage sensing unit and a reactive power control value calculation module that calculates a control value for reactive power according to a rated voltage pre-established in the load stage and the measured voltage, wherein the frequency control unit module calculates the value of the load stage output from the load stage sensing unit. It includes a measurement frequency input module for inputting information on measurement frequency and an active power control value calculation module for calculating a control value for active power according to a rated frequency and measurement frequency preset at a load stage, wherein the limit value derivation module comprises: It includes a reactive power derivation module for deriving a threshold value for reactive power and an active power derivation module for deriving a limit value for active power, wherein the reactive power derivation module inputs the maximum apparent power of the power converter. An input module, an active power measurement value input module for inputting a measured value of active power, and a reactive power limit value calculation module for calculating a reactive power limit value of an individual power converter using the maximum apparent power and the measured active power value , The active power derivation module includes a maximum active power input module for inputting the maximum active power of the power conversion device, an active power measurement value input module for inputting a measured value of active power, and a maximum active power and measured active power values. It is characterized in that it includes an active power limit value calculation module for calculating the active power limit value of the individual power conversion device using the.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 통합 배전반에 있어서 상기 지령값산출모듈은 무효전력에 대한 지령값을 산출하는 무효전력산출모듈과, 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 유효전력산출모듈을 포함하고, 상기 무효전력산출모듈은 상기 한계치도출모듈에서 도출된 무효전력에 대한 한계치정보를 입력하는 한계무효전력입력모듈과, 전체 전력변환장치에 대한 한계무효전력의 합을 산정하는 총한계무효전력산정모듈과, 상기 변수제어모듈에 의해 산출된 무효전력의 제어값정보를 입력하는 무효전력제어값입력모듈과, 무효전력의 제어값을 총 한계무효전력에 대한 개별 전력변환장치의 한계무효전력의 비율에 따라 분배하여 무효전력 지령값을 계산하는 무효전력지령값연산모듈을 포함하며, 상기 유효전력산출모듈은 상기 한계치도출모듈에서 도출된 유효전력에 대한 한계치정보를 입력하는 한계유효전력입력모듈과, 전체 전력변환장치에 대한 한계유효전력의 합을 산정하는 총한계유효전력산정모듈과, 상기 변수제어모듈에 의해 산출된 유효전력의 제어값정보를 입력하는 유효전력제어값입력모듈과, 유효전력의 제어값을 총 한계유효전력에 대한 개별 전력변환장치의 한계유효전력의 비율에 따라 분배하여 유효전력 지령값을 계산하는 유효전력지령값연산모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the integrated switchboard according to the present invention, the command value calculation module includes a reactive power calculation module for calculating a command value for reactive power and active power for calculating a command value for active power. It includes a calculation module, wherein the reactive power calculation module calculates the sum of a limit reactive power input module for inputting limit information on the reactive power derived from the limit value derivation module and a limit reactive power for the entire power conversion device. A limit reactive power calculation module, a reactive power control value input module for inputting the control value information of the reactive power calculated by the variable control module, and a control value of the reactive power as the limit of the individual power conversion device for the total limit reactive power It includes a reactive power command value calculation module that calculates a reactive power command value by distributing it according to the ratio of reactive power, and the active power calculation module inputs limit information on the active power derived from the limit value derivation module. An input module, a total limit active power calculation module that calculates the sum of limit active power for all power converters, and an active power control value input module that inputs control value information of active power calculated by the variable control module , and an active power command value calculation module that calculates an active power command value by distributing the control value of active power according to the ratio of the limit active power of each power converter to the total limit active power.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by combining and using the above embodiments and configurations to be described below.
본 발명은 스마트그리드의 불규칙한 전력 환경 변화에 대응하여 내부 장치의 안전 사고를 예방하고 안정적인 전력 공급이 가능하도록 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing safety accidents of internal devices and enabling stable power supply in response to irregular power environment changes in a smart grid.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 배전반의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 배전반의 구성도.
도 3은 도 2의 이미지센싱부의 단면도.
도 4는 도 2의 이미지센싱부의 정면도.
도 5는 도 2의 컨트롤러의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 6은 도 5의 화재대응부의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 7은 도 6의 판단모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 8은 도 6의 이동제어모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 9는 도 6의 진단모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 10은 도 5의 안정화부의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 11은 도 10의 변수제어모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 12는 도 10의 변수제어모듈의 구성예를 나타내는 참고도.
도 13은 도 10의 한계치도출모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 14는 도 5의 안정화부에 의한 제어예를 나타내는 참고도.
도 15는 도 10의 지령값산출모듈의 세부 구성을 나타내는 블럭도.
도 16은 도 5의 안정화부에 의한 효과를 나타내기 위한 그래프.1 is a perspective view of an integrated switchboard according to an embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of an integrated switchboard according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the image sensing unit of FIG. 2;
4 is a front view of the image sensing unit of FIG. 2;
5 is a block diagram showing a detailed configuration of the controller of FIG. 2;
Figure 6 is a block diagram showing the detailed configuration of the fire response unit of Figure 5;
7 is a block diagram showing the detailed configuration of the determination module of FIG. 6;
8 is a block diagram showing the detailed configuration of the movement control module of FIG. 6;
9 is a block diagram showing the detailed configuration of the diagnostic module of FIG. 6;
10 is a block diagram showing a detailed configuration of the stabilization unit of FIG. 5;
11 is a block diagram showing the detailed configuration of the variable control module of FIG. 10;
12 is a reference diagram showing an example of a configuration of a variable control module of FIG. 10;
Fig. 13 is a block diagram showing the detailed configuration of the threshold value derivation module of Fig. 10;
14 is a reference view showing a control example by the stabilizing unit of FIG. 5;
15 is a block diagram showing the detailed configuration of the command value calculation module of FIG. 10;
Figure 16 is a graph for showing the effect of the stabilization unit of Figure 5;
이하에서는 본 발명에 따른 스마트그리드를 위한 연계시스템 기반 통합 배전반의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 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 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an integrated switchboard based on a linkage system for a smart grid according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated, and also described in the specification. Terms such as "...unit" and "...module" refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트그리드를 위한 연계시스템 기반 통합 배전반을 도 1 내지 16을 참조하여 설명하면, 상기 통합 배전반은 외형을 형성하는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 내부에 위치하여 전력의 수배전을 조절하는 전기설비(2)와, 상기 전기설비(2)의 정보를 센싱하는 센서부(3)와, 상기 하우징(1)의 내부에 위치하여 전력을 저장하는 배터리부(4)와, 상기 하우징(1) 내부의 화재를 방지하는 화재방지부(5)와, 상기 센서부(3)에서 출력된 정보를 분석하여 전기설비(2) 및 화재방지부(5)의 작동을 제어하는 컨트롤러(6) 등을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 16 for an integrated switchboard based on a linkage system for a smart grid according to an embodiment of the present invention, the integrated switchboard has a
상기 하우징(1)은 통합 배전반의 외형을 형상하는 구성으로, 하우징(1)의 내부 공간을 개폐하는 도어(11)와, 하우징(1)의 일측에 위치하여 통합 배전반의 상태를 표시하는 디스플레이(12) 등을 포함한다.The
상기 전기설비(2)는 상기 하우징(1)의 내부에 위치하여 전력의 수배전을 조절하는 구성으로, 전력계통, 배터리부와 수용가의 각종 부하에 전기적으로 연결되게 된다. 상기 전기설비(2)는 전력의 수배전을 조절하는 종래의 다양한 전기설비를 포함할 수 있으며, 예컨대, 변압기, 차단기, 변류기, 전력변환장치 등을 포함할 수 있다.The
상기 전력변환장치(미도시)는 통합 배전반에 공급되는 전력을 변환하여 부하단이나 배터리부(4) 등으로 전달하는 구성으로, PCS 등으로 형성될 수 있으며, 일 예로 변압기, 차단기, 변류기 등의 작동에 의해 저전압 및 저전류로 변환된 전기의 주파수, 전압, AC/DC 등의 특성을 변환하여 전달하도록 한다. 특히, 상기 전력변환장치는 컨트롤러(6)를 통한 제어를 통해 전압, 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력을 제공받도록 함으로써 전류, 전압의 급격한 변화에도 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 한다. 또한, 상기 전력변환장치는 부하단, 배터리부(4) 등과 연결되어 복수개로 형성될 수 있다.The power converter (not shown) is configured to convert the power supplied to the integrated switchboard and transfer it to the load terminal or the
상기 센서부(3)는 상기 전기설비(2) 등의 정보를 센싱하는 구성으로, 이미지센싱부(31), 설비센싱부(32), 배터리센싱부(33), 부하단센싱부(미도시) 등을 포함한다.The
상기 이미지센싱부(31)는 열화상 카메라(311)를 이용하여 각 전기설비(2)의 열화상 이미지를 촬영하도록 하는 구성으로, 특히 도어(11)의 내측면을 따른 이동이 가능하도록 형성된다. 따라서, 상기 이미지센싱부(31)는 열화상 카메라(311)를 이동시키는 이동모듈(312) 및 이동모듈(312)이 지지되어 이동하는 경로를 형성하는 가이드모듈(313)을 포함할 수 있다.The image sensing unit 31 is configured to capture a thermal image of each
상기 열화상 카메라(311)는 전기설비(2)의 열화상이미지를 촬영하는 구성으로, 상기 이동모듈(312)에 의해 각 전기설비(2)의 정면으로 이동 가능하도록 형성된다. 따라서, 상기 열화상 카메라(311)는 이동모듈(312)의 작동에 따라 가이드모듈(313)의 경로를 따른 이동이 이루어지게 된다. 상기 열화상 카메라(311)는 각 전기설비(2)에서 후술할 컨트롤러(6)에 따른 1차 이상이 감지될 경우, 이동모듈(312)의 작동에 따라 1차 이상이 발생한 전기설비(2) 정면으로 이동하게 되며, 전기설비(2)의 정면에서 열화상 이미지를 촬영하여 정상 상태에서의 열화상 이미지와의 비교를 통해 정밀 화재 진단이 이루어지도록 한다. 이때, 상기 열화상 카메라(311)는 도어(11)에 형성되어 각 전기설비(2)의 정면에서 열화상 이미지를 촬영하므로, 다른 전기설비라던가 기타 구조물의 영향없이 각 전기설비(2)의 열화상만을 정확하게 측정할 수 있어 정확한 열화상 이미지를 촬영하도록 할 수 있고, 이를 통해 화재 진단의 정확성 또한 높일 수 있도록 한다.The
상기 이동모듈(312)은 상기 열화상 카메라(311)를 이동시키는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 구동수단(312a), 구동축(312b), 회전바퀴(312c)를 포함할 수 있다.The moving
상기 구동수단(312a)은 열화상 카메라(311)를 이동시키는 구동력을 제공하는 구성으로, 상기 열화상 카메라(311)가 고정되도록 형성된다. 상기 구동수단(312a)은 모터 등으로 형성될 수 있다.The
상기 구동축(312b)은 구동수단(312a)의 양측으로 돌출되어 구동수단(312a)의 작동에 따라 회전하는 구성으로, 양측 끝단에는 회전바퀴(312c)가 형성되어 함께 회전하도록 한다. 특히, 상기 구동축(312b)은 가이드모듈(313)의 후술할 가이드부재(313a)에 지지되어 이동하도록 할 수 있으며, 더욱 정확하게는 가이드부재(313a)의 삽입공(313a-1)에 삽입되어 지지된 상태에서 가이드부재(313a)를 따른 이동이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 열화상 카메라(311)는 도어(11)의 내측면에 안정적으로 지지된 상태에서 각 전기설비(2) 정면으로 이동될 수 있게 된다.The driving
상기 회전바퀴(312c)는 구동축(312b)의 양 끝단에 형성되어 구동축(312b)의 회전에 따라 함께 회전하는 구성으로, 상기 가이드모듈(313)의 이동레일(313b)에 지지되어 이동하게 된다. 바람직하게 상기 회전바퀴(312c)는 그 둘레를 따라 일정 간격으로 돌출되는 기어단(312c-1)이 형성되도록 할 수 있으며, 기어단(312c-1)이 이동레일(313b)의 후술할 돌출단(313b-1)과 맞물려 회전할 수 있도록 한다.The
상기 가이드모듈(313)은 이동모듈(312)의 이동 경로를 가이드하는 구성으로, 상기 도어(11)의 내측면에 고정되도록 형성된다. 특히, 상기 가이드모듈(313)은 열화상 카메라(311)가 복수의 전기설비(2) 각각의 정면으로 이동할 수 있도록 복수의 전기설비(2) 각각이 설치된 지점의 정면을 연결하는 경로로 형성되도록 한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 #1, #2, #3, #4의 전기설비(2)를 연결하는 경로상에 가이드모듈(313)이 형성되어 이동모듈(312)이 가이드모듈(313)을 따라 이동하도록 함으로써, 이동모듈(312)에 고정된 열화상 카메라(311)가 각 전기설비(2)의 정면으로 이동될 수 있도록 한다. 상기 가이드모듈(313)은 상기 구동축(312b)이 지지되는 가이드부재(313a)와, 회전바퀴(312c)가 맞물려 이동하는 이동레일(313b)을 포함할 수 있다.The
상기 가이드부재(313a)는 구동축(312b)이 지지되어 이동하는 구성으로, 가이드부재(313a)를 관통하여 형성되는 삽입공(313a-1) 상에 구동축(312b)이 삽입된 상태에서 이동할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 가이드부재(313a)는 이동모듈(312)이 도어(11)의 내측면에 수직으로 위치하는 상태에서도 구동축(312b)이 가이드부재(313a)에 지지되어 이동함에 따라 떨어지지 않고 안정적으로 이동할 수 있게 된다. 또한, 상기 가이드부재(31a)는 구동축(312b)이 지지된 상태에서 이동할 수 있도록 함므로, 상기 구동축(312b)에 형성된 회전바퀴(312c)도 이동레일(313b)과 안정적으로 맞물린 상태에서 원활하게 이동하도록 할 수 있다.The
상기 이동레일(313b)은 상기 회전바퀴(312c)가 지지되어 이동하도록 하는 구성으로, 상기 가이드부재(313a)와 평행을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 이동레일(313b) 상에는 회전바퀴(312c)의 기어단(312c-1)과 맞물릴 수 있도록 돌출단(313b-1)이 일정간격 이격되어 형성될 수 있으며, 이를 통해 회전바퀴(312c)의 회전에 따른 안정적인 이동이 이루어지도록 할 수 있다.The moving
상기 설비센싱부(32)는 각 전기설비(2)의 상태를 측정하는 구성으로, 하우징(1) 내에 수용되는 전기설비(2)들 각각에 형성되어 상태 측정이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 설비센싱부(32)는 전류, 전압, 연기, 온도 등을 측정하는 종래의 센서가 사용될 수 있으며, 측정된 정보는 실시간으로 컨트롤러(6)로 전달되어 이상 상태의 감지가 이루어질 수 있도록 한다.The
상기 배터리센싱부(33)는 배터리부(4)의 상태를 측정하는 구성으로, 배터리부의 온도, 습도, 가스, 전류, 전압에 대한 정보를 측정하는 종래의 센서가 사용될 수 있으며, 측정된 정보는 실시간으로 컨트롤러(6)로 전달되어 이상 상태의 감지가 이루어질 수 있도록 한다.The
상기 부하단센싱부(미도시)는 부하단의 전력 상태를 측정하는 구성으로, 부하단에서 형성되는 전압, 전류, 주파수 등을 측정하는 종래의 센서가 사용될 수 있으며, 측정된 정보는 실시간으로 컨트롤러(6)로 전달된다.The load sensing unit (not shown) is configured to measure the power state of the load end, and a conventional sensor for measuring voltage, current, frequency, etc. formed at the load end may be used, and the measured information is transmitted to the controller in real time. It is passed to (6).
상기 배터리부(4)는 상기 하우징 내에 형성되어 전력을 저장하는 구성으로, 풍력, 태양광 등의 신재생에너지원으로부터 생산되는 전력을 저장할 수 있으며, 저장된 전력을 부하단으로 공급하도록 할 수 있다.The
상기 화재방지부(5)는 하우징(1) 내부의 화재를 방지하는 구성으로, 상기 컨트롤러(6)의 제어에 의해 하우징(1) 내의 공기를 외부로 배출시켜 열기의 배출시켜 상기 하우징 내부의 냉각이 이루어지도록 하는 냉각순환부(51)와, 상기 컨트롤러(6)의 제어에 의해 하우징(1) 내에 소화물질 분사를 통해 하우징(1) 내에 발생한 화재를 초기에 진압하도록 하는 소화부(52) 등을 포함한다.The
상기 컨트롤러(6)는 상기 센서부(3)에서 출력된 정보를 분석하여 전기설비(2) 및 화재방지부(5)의 작동을 제어하는 구성으로, 송수신부(61), 화재대응부(62), 안정화부(63), 저장부(65), 제어부(66) 등을 포함한다.The
상기 송수신부(61)는 상기 전기설비(2), 센서부(3), 화재방지부(5) 등과 연결되어 정보를 송수신한다.The transmission/reception unit 61 is connected to the
상기 화재대응부(62)는 하우징(1) 내에서 화재가 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 화재방지부(5)의 작동을 제어하는 구성으로, 각 전기설비(2)의 상태와 열화상이미지를 통해 화재의 감지 및 이에 대한 대응이 이루어질 수 있도록 하며, 판단모듈(621), 이동제어모듈(622), 진단모듈(623), 배터리모듈(624) 등을 포함한다.The
상기 판단모듈(621)은 각 전기설비(2)의 이상 상태를 감지하는 구성으로, 상기 설비센싱부(32)에서 출력된 정보에 따라 1차적인 이상 상태의 감지가 이루어질 수 있도록 한다. 상기 판단모듈(621)은 상기 설비센싱부(32)에서 출력된 정보를 수집하는 측정정보수집모듈(621a)과, 각 전기설비(2)에 대해 전류, 전압, 연기, 온도정보에 대한 기준값을 설정하는 기준값설정모듈(621b)과, 하우징(1) 주변에 대한 환경정보를 수집하는 환경정보수집모듈(621c)과, 상기 환경정보수집모듈(621c)에 의해 수집되는 온도, 습도 등의 환경정보에 따라 상기 기준값설정모듈(621b)에 의해 설정되는 기준값을 수정하는 기준값보정모듈(621d)과, 측정값을 기준값과 비교하는 기준값비교모듈(621e)과, 측정값이 기준값을 초과하는 정도를 산출하는 초과율산출모듈(621f)과, 각 전기설비(2)의 이상 정도에 대한 이상지수를 산정하는 산정하는 이상지수산정모듈(621g)과, 이상이 발생한 전기설비(2)에 대해 열화상카메라(311)에 의한 정밀 진단이 이루어지도록 하는 촬영확인모듈(621h)과, 전기설비(2)의 이상이 심각한 경우 이동제어모듈(622)를 작동시키기 전에 화재에 대한 경고를 먼저 발생시키도록 하는 경고발생모듈(621i) 등을 포함할 수 있다.The
상기 측정정보수집모듈(621a)은 각 전기설비(2)의 전류, 전압, 연기, 온도정보를 수집하며, 상기 기준값설정모듈(621b)은 정상상태에서의 한계값을 기준값으로 설정하도록 하고, 상기 환경정보수집모듈(621c)은 하우징의 주변에 설치되는 별도의 센서를 통해 온도, 습도 등에 관한 정보를 수집하도록 하며, 상기 기준값보정모듈(621d)은 주변 환경에 따른 전기설비(2)의 상태 변화를 기준값에 반영할 수 있도록 하고, 상기 기준값비교모듈(621e)은 상기 측정정보수집모듈(621a)에 의해 수집되는 각 전기설비(2)의 전류, 전압, 연기, 온도에 대한 측정값을 상기 기준값보정모듈(621d)에 의해 보정되는 기준값과 비교하도록 하고, 상기 초과율산출모듈(621f)은 각 전기설비(2)의 전류, 전압, 연기, 온도에 대해 초과율이 산출되도록 할 수 있으며, 일정시간 간격으로 초과율의 산출이 이루어지도록 할 수 있고, 초과율에 따라 각 전기설비(2)에 대한 이상 상태가 감지될 수 있도록 하며, 상기 이상지수산정모듈(621g)은 상기 초과율산출모듈(621f)에 의해 산출되는 초과율을 합산하여 이상지수가 산정되도록 할 수 있으며, 각 전기설비(2)에 대해 전류, 전압, 연기, 온도에 대한 초과율을 합산하여 이상지수가 산정되도록 하며, 이를 통해 각 전기설비(2)의 종합적인 이상 상태가 진단되도록 할 수 있으며, 상기 촬영확인모듈(621h)은 상기 이상지수산정모듈(621g)에 의해 산정되는 이상지수가 일정값 이상인 전기설비(2)에 대해 1차적인 이상 상태로 진단하여 확인이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 이동제어모듈(622)에 의해 열화상카메라(311)를 이상이 발생한 전기설비(2)의 정면으로 이동시켜 열화상 이미지의 촬영이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 경고발생모듈(621i)은 상기 이상지수산정모듈(621g)에 의해 산정되는 이상지수가 촬영확인모듈(621h)의 작동이 이루어지는 일정값 이상의 특정값을 초과하는 경우 전기설비(2)의 심각한 이상으로 판단하여 열화상카메라(311)의 작동이 이루어지기 전에 화재 경고 신호를 발생시키도록 하며, 이때, 상기 경고발생모듈(621i)은 경고신호의 작동과 함께 냉각순환부(51) 또는 소화부(52)를 작동시키도록 할 수도 있다.The measurement
상기 이동제어모듈(622)은 열화상 카메라(311)를 이동시켜 전기설비(2)에 대한 열화상이미지의 촬영이 이루어지도록 하는 구성으로, 초기위치설정모듈(622a), 이상정보수신모듈(622b), 이상위치특정모듈(622c), 이동정도산출모듈(622d), 이동작동모듈(622e), 최종위치저장모듈(622f)을 포함할 수 있다.The
상기 초기위치설정모듈(622a)은 열화상카메라(311)의 초기 위치를 설정하는 구성으로, 현재 열화상카메라(311)가 이동을 시작하는 초기 위치의 정보를 설정하도록 한다. 상기 초기위치설정모듈(622a)은 통합 배전반의 설치 초기의 위치정보로 시작하여 열화상카메라(311)가 이동할 때마다 초기 위치의 갱신이 이루어지도록 할 수 있으며, 열화상카메라(311)가 작동을 멈춘 마지막 위치를 상기 최종위치저장모듈(622f)에 의해 저장하여 다음 작동시 초기 위치로 설정되도록 할 수 있다.The initial
상기 이상정보수신모듈(622b)은 판단모듈(621))에서 감지되는 전기설비(2)의 1차 이상정보를 수신하는 구성으로, 이상이 발생한 전기설비(2)로의 열화상카메라(311) 이동이 이루어질 수 있도록 한다.The abnormality information receiving module 622b is configured to receive the primary abnormality information of the
상기 이상위치특정모듈(622c)은 이상이 발생한 전기설비(2)의 위치를 특정하는 구성으로, 각 전기설비(2)에 대해 설정된 위치정보에 따라 열화상카메라(311)의 이동이 이루어지도록 한다. The abnormal
상기 이동정도산출모듈(622d)은 열화상카메라(311)의 이동 방향과 거리에 대한 정도를 산출하는 구성으로, 열화상카메라(311)의 초기 위치부터 이상이 발생한 전기설비(2)의 위치까지의 경로에 따른 이동정도가 산출되도록 한다. 따라서, 상기 이동정도산출모듈(622d)은 상기 초기위치설정모듈(622a)에 의해 설정된 초기 위치와 이상위치특정모듈(622c)에 의해 특정된 이상이 발생한 전기설비(2)의 위치에 따라 경로에 맞는 이동정도가 산출되도록 할 수 있다. The movement
상기 이동작동모듈(622e)은 이동정도산출모듈(622d)에 의해 산출된 이동정도에 따라 상기 구동수단을 작동시켜 촬영이 이루어지도록 하는 구성으로, 열화상카메라(311)를 이상이 발생한 전기설비(2) 정면으로 이동시킨 후 열화상 이미지의 촬영이 이루어지도록 한다. The
상기 최종위치저장모듈(622f)은 열화상카메라(311)에 의한 촬영이 완료된 후 열화상카메라(311)의 위치를 저장하는 구성으로, 열화상카메라(311)의 현재 위치를 저장하여 다음 작동시 상기 초기위치설정모듈(622a)에 의한 초기 위치로 설정되도록 한다. The final
상기 진단모듈(623)은 열화상카메라(311)에 의해 촬영된 열화상 이미지에 의해 화재 상태를 진단하는 구성으로, 정상 상태에서의 열화상 이미지와 촬영된 열화상 이미지를 비교하여 진단이 이루어지도록 하며, 촬영정보수신모듈(623a), 기준이미지저장모듈(623b), 기준이미지수정모듈(623c), 이미지비교모듈(623d), 상승도측정모듈(623e), 상승도합산모듈(623f), 화재지수산출모듈(623g), 화재차단모듈(623h) 등을 포함할 수 있다. The
상기 촬영정보수신모듈(623a)은 열화상카메라(311)에 의해 촬영된 열화상 이미지정보를 수신하는 구성으로, 상기 이동제어모듈(622)에 의해 1차 이상이 발생한 전기설비(2)로 이동한 열화상카메라(311)에 의해 촬영된 정보를 수신하도록 한다.The photographing
상기 기준이미지저장모듈(623b)은 각 전기설비(2)에 대해 정상 상태에서의 열화상 이미지를 저장하는 구성으로, 촬영된 이미지와의 비교를 통해 화재 상태의 감지가 이루어질 수 있도록 한다. The reference image storage module 623b is configured to store a thermal image of each
상기 기준이미지수정모듈(623c)은 기준이미지저장모듈(623b)에 의해 저장된 기준 이미지를 수정하는 구성으로, 주변 온도에 따른 기준 이미지의 수정이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 기준이미지수정모듈(623c)은 각 전기설비(2)에 대해 하우징 주변 온도에 따른 기준 이미지를 미리 저장하여 수정이 이루어지도록 하며, 주변 온도에 따른 수정된 기준 이미지로 촬영된 이미지와의 비교가 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 기준이미지수정모듈(623c)은 주변 온도에 상관없이 정확한 화재 감지가 이루어지도록 할 수 있다.The reference
상기 이미지비교모듈(623d)은 기준 이미지와 촬영된 열화상 이미지를 비교하는 구성으로, 상기 기준이미지수정모듈(623c)에 의해 수정된 기준 이미지와 촬영정보수신모듈(623a)에 의해 수신된 열화상 이미지의 비교가 이루어지도록 할 수 있다. The
상기 상승도측정모듈(623e)은 촬영된 열화상 이미지와 기준 이미지를 비교하여 열의 상승정도를 측정하는 구성으로, 바람직하게는 일정 단위 영역별로 상승 정도를 비교하도록 할 수 있다. The
상기 상승도합산모듈(623f)은 상승도측정모듈(623e)에 의해 측정되는 단위 영역별 온도의 상승도를 합산하여 전체 상승도를 산출하는 구성으로, 일정 단위영역의 상승 정도를 합산하여 전체 열적 상승정도를 산출하도록 함에 따라 더욱 정확한 상승도 산출이 이루어지도록 할 수 있다. The
상기 화재지수산출모듈(623g)은 상승도합산모듈(623f)에 의해 산출되는 상승도의 합산 결과에 따라 화재 위험 정도를 나타내는 화재지수를 산출하는 구성으로, 상승도를 복수의 구간으로 나누어 구간에 따른 화재지수가 산출되도록 할 수 있다. 일 예로, 상기 화재지수산출모듈(623g)은 화재지수를 1경고값, 제2경고값으로 구분하도록 할 수 있으며, 화재지수가 1경고값 이하인 경우에는 정상상태, 제1경고값을 초과하고 2경고값 이하인 경우에는 화재 위험 상태, 제2경고값을 초과하면 화재 발생 상태로 구분하도록 할 수 있으며, 각 상태에 따라 적절한 화재 차단이 이루어지도록 할 수 있다. The fire
상기 화재차단모듈(623h)은 화재 지수에 따라 화재 차단을 위한 작동이 이루어지도록 하는 구성으로, 경고생성모듈, 순환작동모듈, 시스템차단모듈, 소화작동모듈을 포함할 수 있다. The
상기 경고생성모듈은 화재 위험에 대한 경고를 발생시키는 구성으로, 상기 디스플레이(12)를 통한 점등과 함께 사이렌 등의 경고가 출력되도록 할 수 있다. 상기 경고생성모듈은 화재지수가 제1경고값을 초과하는 경우 작동하도록 할 수 있으며, 제1,2경고값의 초과 여부에 따라 상이한 경고를 출력하도록 할 수 있다.The warning generating module is configured to generate a warning about the risk of fire, and can output a warning such as a siren along with lighting through the
상기 순환작동모듈은 냉각순환부(51)를 작동시키는 구성으로, 화재지수가 제1경고값을 초과할 때 작동하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 순환작동모듈은 전기설비(2)가 화재까지는 아니지만 화재에 가까운 과열이 발생한 경우 화재로 이어질 위험이 높으므로, 시스템을 차단하거나 소화물질을 분사하기 전에 먼저 열기의 배출이 이루어지도록 하여 시스템에 대한 피해를 최소화 하면서 화재를 방지할 수 있도록 하는 효율적인 운영이 가능하도록 한다. The circulation operation module is configured to operate the
상기 시스템차단모듈은 통합 배전반 전체 시스템의 작동을 중단하는 구성으로, 화재지수가 제2경고값을 넘는 화재 발생 상태에서 작동하도록 할 수 있으며, 이를 통해 화재에 따른 피해를 줄일 수 있도록 한다. The system blocking module is a component that stops the operation of the entire system of the integrated switchboard, and can be operated in a fire occurrence state in which the fire index exceeds the second warning value, thereby reducing damage caused by fire.
상기 소화작동모듈은 시스템차단모듈의 작동과 함께 소화부(52)의 작동이 이루어지도록 하는 구성으로, 소화 물질의 분사를 통해 화재의 초기 진화가 이루어질 수 있도록 한다. The fire extinguishing operation module is configured to operate the
상기 배터리모듈(624)는 배터리의 상태를 진단하는 구성으로, 배터리의 이상 여부를 검출하여 통합 배전반의 점검이 이루어질 수 있도록 한다. 배터리에 과열이나 가스 발생, 전류, 전압의 이상이 발생하는 경우 전기설비(2)에도 이상이 발생하여 화재가 발생할 수 있으므로, 상기 배터리모듈(624)는 배터리의 이상이 검출되는 경우 전기설비(2)들의 점검이 이루어지도록 한다. 상기 배터리모듈(624)은 배터리센싱부(33)에서 출력되는 정보를 기준이 되는 값과 비교하여 이상 여부의 검출하는 이상판단모듈(624a)과, 상기 이상판단모듈이 배터리부의 이상이 있다고 진단하는 경우 상기 전기설비(2)들에 대한 점검이 이루어지도록 하는 설비확인모듈(624b) 등을 포함한다.The
상기 안정화부(63)는 서지, 고조파 등의 발생에도 전력의 안정성을 확보하도록 하는 구성으로, 전력변환장치에 제공되는 무효전력 및 유효전력의 값이 전압 및 주파수에 따라 최대 범위 내로 제한되어 급격한 전력의 변화를 막을 수 있도록 한다. 또한, 상기 안정화부(63)는 전압 및 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력의 지령값이 최대 범위를 초과하는 경우 이상에 대한 신호를 발생시키도록 하여 이에 대한 점검 및 대처가 신속하게 이루어지도록 할 수 있다. 상기 안정화부(63)는 변수제어모듈(631), 한계치도출모듈(632), 지령값산출모듈(633), 제어조절모듈(634), 이상신호발생모듈(635) 등을 포함한다.The
상기 변수제어모듈(631)은 부하단에서의 전압 및 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력의 제공값을 산정하는 구성으로, 전압에 따른 무효전력의 제어값, 주파수에 따른 유효전력의 제어값이 산정되도록 한다. 상기 변수제어부(631)는 전압제어모듈(631a) 및 주파수제어모듈(631b)을 포함할 수 있다.The
상기 전압제어모듈(631a)는 부하단 전압에 따른 무효전력의 제어값을 산정하는 구성으로, 더욱 정확하게는 부하단의 측정전압이 정격전압에 맞추어질 수 있도록 무효전력의 제어값을 산정하도록 하며, 도 12(a)에 도시된 바와 같이 PI 제어기를 이용하여 무효전력의 제어값 산정이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 전압제어모듈(631a)은 계측전압입력모듈(6311), 무효전력제어값산출모듈(6312)을 포함할 수 있다.The
상기 계측전압입력모듈(6311)은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측전압에 대한 정보를 수집하여 출력하는 구성이다.The measured
상기 무효전력제어값산출모듈(6312)은 부하단에 기설성된 정격전압(예컨대, 220V)과, 상기 계측전압에 따라 전력변환장치로 제공되는 무효전력의 값을 산출하는 구성으로, 계측전압이 정격전압에 맞추어질 수 있는 무효전력값(ΔQcont)을 산출하도록 한다.The reactive power control
상기 주파수제어모듈(631b)은 부하단 주파수에 따른 유효전력의 제어값을 산정하는 구성으로, 더욱 정확하게는 부하단의 측정주파수가 정격주파수에 맞추어질 수 있도록 유효전력의 제어값을 산정하도록 하며, 도 12(b)에 도시된 바와 같은 PI 제어기를 이용하여 유효전력의 제어값 산정이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 주파수제어모듈(631b)은 계측주파수입력모듈(6313), 유효전력제어값산출모듈(6314)을 포함할 수 있다. The frequency control module 631b is configured to calculate the control value of active power according to the load end frequency, and more accurately calculates the control value of active power so that the measured frequency of the load end can be adjusted to the rated frequency, The control value of active power can be calculated using the PI controller as shown in FIG. 12(b). The frequency control module 631b may include a measurement frequency input module 6313 and an active power control
상기 계측주파수입력모듈(6313)은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측주파수에 대한 정보를 수집하여 출력하는 구성이다.The measurement frequency input module 6313 is a component that collects and outputs information on the measurement frequency of the load stage output from the load stage sensing unit.
상기 유효전력제어값산출모듈(6314)은 부하단에 기설정된 정격주파수(예컨대, 60Hz)와, 상기 계측주파수에 따라 전력변환장치로 제공되는 유효전력의 값을 산출하는 구성으로, 계측주파수가 정격주파수에 맞추어질 수 있는 유효전력값(ΔPcont)을 산출하도록 한다.The active power control
상기 한계치도출모듈(632)은 상기 전력변환장치에 의한 무효전력과 유효전력의 한계치를 도출하는 구성으로, 무효전력도출모듈(632a), 유효전력도출모듈(632b) 등을 포함한다.The limit
상기 무효전력도출모듈(632a)은 개별 전력변환장치에 대해 활용 가능한 무효전력의 한계치를 도출하는 구성으로, 도 14(a)의 Step 2에서 보는 바와 같이 피상전력의 최대값(Sj,DG max)과 유효전력의 계측값(Pj,DG means)을 이용하여 무효전력의 최대 한계치를 산출하도록 한다. 상기 무효전력도출모듈(632a)는 최대피상전력입력모듈(6321), 유효전력계측값입력모듈(6322), 무효전력한계치산출모듈(6323)을 포함한다. The reactive
상기 최대피상전력입력모듈(6321)은 전력변환장치에 대한 최대 피상전력(Sj,DG max)을 입력하는 구성으로, 개별 전력변환장치의 용량에 따라 설정된 정격 피상전력의 값을 입력하도록 할 수 있다.The maximum apparent
상기 유효전력계측값입력모듈(6322)은 상기 부하단센싱부에서 출력된 부하단의 유효전력의 계측값(Pj,DG means)을 수집하여 출력하는 구성이다.The active power measurement
상기 무효전력한계치산출모듈(6323)은 최대 피상전력(Sj,DG max)과 유효전력의 계측값(Pj,DG means)을 이용하여 무효전력의 한계치(Qj,DG max)를 산출하는 구성으로, 도 14(a)의 Step2에서와 같은 계산식에 따라 무효전력의 한계치를 산출하도록 할 수 있다.The reactive power limit
상기 유효전력도출모듈(632b)은 개별 전력변환장치에 대해 활용 가능한 유효전력의 한계치를 도출하는 구성으로, 도 14(b)의 Step 2에서 보는 바와 같이 유효전력의 최대값(Pj,DG max)과 계측 유효전력에 대한 값(Pj,DG means)을 이용하여 유효전력의 최대 한계치를 산출하도록 한다. 상기 유효전력도출부(632b)는 최대유효전력입력모듈(6324), 유효전력계측값입력모듈(6325), 유효전력한계치산출모듈(6326)을 포함한다. The active power deriving module 632b is a component that derives a limit value of available active power for each power conversion device, and as shown in
상기 최대유효전력입력모듈(6324)은 전력변환장치에 대한 최대 유효전력(Pj,DG max)을 입력하는 구성으로, 개별 전력변환장치에 대해 설정된 최대 유효전력의 값을 입력하도록 할 수 있다. The maximum active
상기 유효전력계측값입력모듈(6325)은 상기 부하단센싱부에서 출력된 유효전력의 계측값(Pj,DG means)을 수집하여 출력하는 구성이다.The active power measurement
상기 유효전력한계치산출모듈(6326)은 최대 유효전력(Pj,DG max)과 유효전력의 계측값(Pj,DG means)을 이용하여 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max)를 산출하는 구성으로, 도 14(b)의 Step2에서와 같은 계산식에 따라 유효전력의 한계치를 산출하도록 할 수 있다.The active power limit
상기 지령값산출모듈(633)은 전체 최대 무효전력 및 유효전력에 대한 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력의 비율에 따라 각 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 구성으로, 통합 배전반의 전체 전력변환장치에 대한 무효전력 및 유효전력의 한계치를 합산하고, 이에 대한 개별 전력변환장치의 최대 한계치에 대한 비율에 따라 상기 무효전력제어값산출모듈(6312), 유효전력제어값산출모듈(6314)에 의해 산출되는 무효전력 및 유효전력에 대한 제어값이 나누어지도록 한다. 상기 지령값산출모듈(633)은 무효전력에 대한 지령값을 산출하는 무효전력산출모듈(633a)와 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 유효전력산출모듈(633b)을 포함한다. The command
상기 무효전력산출모듈(633a)은 개별 전력변환장치에 대한 무효전력의 지령값을 산출하는 구성으로, 무효전력의 전체 한계치의 합에 대한 개별 전력변환장치의 무효전력 한계치의 비율에 따라 지령값이 산출이 이루어지도록 한다. 따라서, 상기 무효전력산출모듈(633a)은 무효전력 한계치의 비율을 상기 무효전력제어값산출모듈(6312)에 의해 산출된 무효전력의 제어값에 곱하여 무효전력의 지령값이 산출되도록 하며, 이를 통해 각 개별 전력변환장치에 대해 무효전력의 고른 분배가 이루어지도록 할 수 있고, 부하단에서의 전압도 정격 전압에 가깝게 유지되도록 할 수 있다. 상기 무효전력산출모듈(633a)은 한계무효전력입력모듈(6331), 총한계무효전력산정모듈(6332), 무효전력제어값입력모듈(6333), 무효전력지령값연산모듈(6334)을 포함할 수 있다.The reactive
상기 한계무효전력입력모듈(6331)은 지령값을 산출하고자 하는 개별 전력변환장치에 대한 무효전력 한계치 정보를 입력하는 구성으로, 상기 무효전력도출모듈(632a)에서 도출된 무효전력에 대한 한계치(Qj,DG max)를 입력하도록 한다.The limit reactive
상기 총한계무효전력산정모듈(6332)은 통합 배전반 내의 모든 전력변환장치에 대한 무효전력 한계치의 합을 산정하는 구성으로, 각 개별 전력변환장치에 대해 무효전력도출모듈(632a)에 의해 도출되는 무효전력에 대한 한계치(Qj,DG max)를 합산하여 산정이 이루어지도록 한다. The total limit reactive
상기 무효전력제어값입력모듈(6333)은 부하단의 정격 전압을 맞추기 위해 설정된 무효전력의 제어값에 관한 정보를 입력하는 구성으로, 상기 무효전력제어값산출모듈(6312)에 의해 산출되는 값(ΔQcont)을 입력하도록 한다. The reactive power control
상기 무효전력지령값연산모듈(6334)은 개별 전력변환장치에 대한 무효전력의 지령값을 산출하는 구성으로, 도 14(a)의 Step3과 같이 총한계무효전력산정모듈(6332)에 의해 산정되는 총 무효전력에 대한 한계치(Qj,DG max)에 대한 한계무효전력입력모듈(6331)에 의해 입력되는 개별 전력변환장치의 무효전력 한계치(Qj,DG max)의 비율을 무효전력제어값입력모듈(6333)에 의해 입력되는 무효전력 제어값(ΔQcont)에 곱하여 무효전력에 대한 지령값(Qj,DG set)을 산출하도록 한다.The reactive power command
상기 유효전력산출모듈(633b)는 개별 전력변환장치에 대한 유효전력의 지령값을 산출하는 구성으로, 유효전력의 전체 한계치의 합에 대한 개별 전력변환장치의 유효전력 한계치의 비율에 따라 지령값이 산출이 이루어지도록 한다. 따라서, 상기 유효전력산출모듈(633b)는 유효전력 한계치의 비율을 상기 유효전력제어값산출모듈(6314)에 의해 산출된 유효전력의 제어값에 곱하여 유효전력의 지령값이 산출되도록 하며, 이를 통해 각 개별 전력변환장치에 대해 유효전력의 고른 분배가 이루어지도록 할 수 있고, 부하단에서의 주파수도 정격 주파수에 가깝게 유지되도록 할 수 있다. 상기 유효전력산출모듈(633b)는 한계유효전력입력모듈(6335), 총한계유효전력산정모듈(6336), 유효전력제어값입력모듈(6337), 유효전력지령값연산모듈(6338)을 포함할 수 있다. The active power calculation module 633b is a component that calculates a command value of active power for each power conversion device, and the command value is calculated according to the ratio of the active power threshold value of each power conversion device to the sum of the total threshold values of active power. make the output happen. Therefore, the active power calculation module 633b multiplies the active power control value calculated by the active power control
상기 한계유효전력입력모듈(6335)은 지령값을 산출하고자 하는 개별 전력변환장치에 대한 유효전력 한계치 정보를 입력하는 구성으로, 상기 유효전력도출모듈(632b)에서 도출된 유효전력에 대한 한계치(ΔPj,DG max)를 입력하도록 한다.The limit active
상기 총한계유효전력산정모듈(6336)은 배전반장치 내의 모든 전력변환장치에 대한 유효전력 한계치의 합을 산정하는 구성으로, 각 개별 전력변환장치에 대해 유효전력도출모듈(632b)에 의해 도출되는 유효전력에 대한 한계치(ΔPj,DG max)를 합산하여 산정이 이루어지도록 한다. The total limit active
상기 유효전력제어값입력모듈(6337)은 부하단의 정격 전압을 맞추기 위해 설정된 유효전력의 제어값에 관한 정보를 입력하는 구성으로, 상기 유효전력제어값산출모듈(6314)에 의해 산출되는 값(ΔPcont)을 입력하도록 한다. The active power control
상기 유효전력지령값연산모듈(6338)은 개별 전력변환장치에 대한 유효전력의 지령값을 산출하는 구성으로, 도 14(b)의 Step3과 같이 총한계유효전력산정모듈(6336)에 의해 산정되는 총 유효전력에 대한 한계치(ΔPj,DG max)에 대한 한계유효전력입력모듈(6335)에 의해 입력되는 개별 전력변환장치의 유효전력 한계치(ΔPj,DG max)의 비율을 유효전력제어값입력모듈(6337)에 의해 입력되는 유효전력 제어값(ΔPcont)에 곱하여 유효전력에 대한 지령값(Pj,DG set)을 산출하도록 한다.The active power command
상기 제어조절모듈(634)은 각 개별 전력변환장치로 제공되는 무효전력 및 유효전력의 값을 산정하여 결정하는 구성으로, 상기 지령값산출모듈(633)에 의해 산출되는 무효전력 및 유효전력에 대한 지령값과 상기 한계치도출모듈(632)에 의해 도출되는 한계치를 비교하여 최종 무효전력 및 유효전력의 값이 결정되도록 한다. 상기 제어조절모듈(634)은 한계치비교모듈(634a) 및 최종지령값결정모듈(634b)을 포함할 수 있다. The
상기 한계치비교모듈(634a)은 상기 지령값산출모듈(633)에 의해 산출된 지령값을 한계치도출모듈(632)에 의해 도출된 한계치와 비교하는 구성으로, 무효전력 및 유효전력 각각에 대한 비교가 이루어지도록 한다. 따라서, 상기 한계치비교모듈(634a)은 도 14(a)(b)의 Step4와 같이 무효전력의 지령값(Qj,DG set)을 무효전력의 한계치(Qj,DG max)와 비교하고, 유효전력의 지령값(Pj,DG set)을 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max)와 각각 비교하도록 한다.The
상기 최종지령값결정모듈(634b)은 개별 전력변환장치에 최종적으로 제공되는 무효전력 및 무효전력의 값을 결정하는 구성으로, 상기 한계치비교모듈(634a)에 의한 비교 결과에 따라 결정되도록 한다. 더욱 구체적으로, 상기 최종지령값결정모듈(634b)은 도 14(a)의 Step5에서 보는 바와 같이 무효전력의 지령값(Qj,DG set)이 무효전력의 한계치(Qj,DG max) 범위 내인 경우에는 무효전력의 지령값(Qj,DG set) 그대로 최종 지령값이 결정되고, 무효전력의 지령값(Qj,DG set)이 무효전력의 한계치(Qj,DG max)를 초과하는 경우에는 무효전력의 한계치(Qj,DG max)를 최종 지령값으로 결정하도록 하며, 도 14(b)의 Step5에서 보는 바와 같이 유효전력의 지령값(Pj,DG set)이 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max) 범위 내인 경우에는 유효전력의 지령값(Pj,DG set) 그대로 최종 지령값이 결정되고, 유효전력의 지령값(Pj,DG set)이 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max)를 초과하는 경우에는 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max)를 최종 지령값으로 결정하도록 한다. 따라서, 상기 최종지령값결정모듈(634b)은 부하단의 전압, 주파수를 정격 전압, 주파수에 맞추어 제어되도록 하면서도, 각 전력변환장치에 대한 무효전력 및 유효전력의 공급이 최대 한계치 범위 내에서 이루어지도록 하여 고조파, 서지 등에 의한 급격한 전력 변동에도 안정적인 상태를 유지하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 안정화부(63)를 통한 전압, 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력의 제어를 실시한 결과(도 16(b) 참고) 기존의 역률 제어를 통한 방식(도 16(a) 참고)보다 전압 및 전류, 주파수의 안정성이 향상되고 무효전력 및 유효전력에 대한 변동성도 적어지는 것을 확인할 수 있다. The final command value determination module 634b is a component that determines the values of reactive power and reactive power finally provided to individual power converters, and is determined according to the comparison result by the threshold
상기 이상신호발생모듈(635)는 급격한 전력 변동에 대한 이상 신호를 발생시키는 구성으로, 상기 한계치비교모듈(634a)에 의해 무효전력의 지령값(Qj,DG set)이 무효전력의 한계치(Qj,DG max)를 초과하거나, 유효전력의 지령값(Pj,DG set)이 유효전력의 한계치(ΔPj,DG max)를 초과하는 경우 이상 발생에 대한 신호를 발생시키도록 한다. 따라서, 상기 이상신호발생모듈(635)는 서지, 고조파 등에 의한 전력 변동을 감지하여 이를 알리도록 함으로써, 이에 대한 점검 및 대처가 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.The abnormal
상기 저장부(64)는 상기 통합 배전반의 운영에 필요한 정보 및 상기 통합 배전반에서 생성되는 정보를 저장하며, 상기 제어부(65)는 상기 컨트롤러(6)의 전체적인 작동을 제어한다.The
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the applicant has described various embodiments of the present invention, but such embodiments are only one embodiment for implementing the technical idea of the present invention, and any changes or modifications are made according to the present invention as long as the technical idea of the present invention is implemented. should be construed as falling within the scope of
1: 하우징 2: 전기설비 3: 센서부
4: 배터리부 5: 화재방지부 6: 컨트롤러
11: 도어 12: 디스플레이 31: 이미지센싱부
32: 설비센싱부 33: 배터리센싱부 51: 냉각순환부
52: 소화부 61: 송수신부 62: 화재대응부
63: 안정화부 64: 저장부 65: 제어부
311: 열화상카메라 312: 이동모듈 313: 가이드모듈
621: 판단모듈 622: 이동제어모듈 623: 진단모듈
624: 배터리모듈1: housing 2: electrical equipment 3: sensor unit
4: battery unit 5: fire prevention unit 6: controller
11: door 12: display 31: image sensing unit
32: facility sensing unit 33: battery sensing unit 51: cooling circulation unit
52: fire extinguishing unit 61: transmission and reception unit 62: fire response unit
63: stabilization unit 64: storage unit 65: control unit
311: thermal imaging camera 312: movement module 313: guide module
621: judgment module 622: movement control module 623: diagnosis module
624: battery module
Claims (6)
상기 전기설비는 공급되는 전력을 변환하여 전달하는 전력변환장치를 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 하우징 내에서 화재가 발생하는 것을 감지하는 화재대응부와, 정격 전압과 주파수를 맞추기 위한 무효전력 및 유효전력을 산출하여 상기 전력변환장치에 제공하는 안정화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.a housing forming an outer shape; an electric facility located inside the housing to control the reception and distribution of electric power; A controller for controlling the operation of the electrical equipment; includes,
The electrical equipment includes a power converter that converts and delivers supplied power,
The controller includes a fire response unit that detects the occurrence of a fire in the housing, and a stabilization unit that calculates reactive power and active power to match the rated voltage and frequency and provides them to the power conversion device. switchboard.
상기 통합 배전반은 각 전기설비의 상태를 측정하는 설비센싱부와, 각 전기설비의 열화상 이미지를 출력하는 이미지센싱부와, 배터리부의 상태를 측정하는 배터리센싱부와, 부하단의 전력 상태를 측정하는 부하단센싱부를 포함하며,
상기 화재대응부는 상기 설비센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 각 전기설비의 이상을 감지하는 판단모듈과, 상기 판단모듈에서 이상이 발생하였다고 판단한 전기설비의 정면으로 열화상 카메라를 이동시키는 이동제어모듈과, 상기 열화상 카메라에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 화재 상태를 진단하는 진단모듈과, 상기 배터리센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 배터리부의 이상을 검출하여 전기설비의 점검이 이루어지루 있도록 하는 배터리모듈을 포함하고,
상기 안정화부는 상기 부하단센싱부에서 출력된 정보를 분석하여 부하단에서의 전압 및 주파수에 따른 무효전력 및 유효전력의 제어값을 산정하는 변수제어모듈과, 각 개별 전력변환장치의 무효전력과 유효전력에 대한 한계치를 도출하는 한계치도출모듈과, 전체 최대 무효전력 및 유효전력에 대한 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력의 비율에 따라 각 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 지령값산출모듈과, 각 개별 전력변환장치의 무효전력 및 유효전력에 대한 한계치의 범위 내에서 무효전력 및 유효전력에 대한 최종 지령값을 결정하는 제어조절모듈과, 개별적인 전력변환장치에 대한 무효전력 및 유효전력의 지령값이 한계치를 초과하는 경우 이상 감지에 대한 신호를 발생시키는 이상신호발생모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.According to claim 1,
The integrated switchboard includes a facility sensing unit that measures the state of each electrical facility, an image sensing unit that outputs a thermal image of each electrical facility, a battery sensing unit that measures the state of the battery unit, and measures the power state of the load end. It includes a load shedding sensing unit,
The fire response unit analyzes information output from the facility sensing unit to detect an abnormality in each electrical facility, and a movement control module that moves a thermal imaging camera to the front of an electrical facility that has been determined to have an abnormality in the determination module. And, a diagnostic module for diagnosing a fire state using an image captured by the thermal imaging camera, and a battery for detecting an abnormality in the battery unit by analyzing information output from the battery sensing unit so that electrical equipment can be inspected. contains a module,
The stabilization unit analyzes the information output from the load stage sensing unit, and a variable control module that calculates control values of reactive power and active power according to voltage and frequency at the load stage, and reactive power and effective power of each individual power conversion device. Command values for reactive power and active power of each individual power converter according to the limit value derivation module that derives the limit value for power and the ratio of reactive power and active power of each individual power converter to the total maximum reactive power and active power A command value calculation module that calculates, a control regulation module that determines final command values for reactive power and active power within the range of limits for reactive power and active power of each individual power converter, and individual power converters An integrated switchboard characterized in that it comprises an abnormal signal generating module for generating a signal for detecting an abnormality when the command values of reactive power and active power for the
상기 판단모듈은 상기 설비센싱부에서 출력된 정보를 수집하는 측정정보수집모듈과, 상기 설비센싱부에서 출력되는 값에 대한 기준값을 설정하는 기준값설정모듈과, 하우징 주변에 대한 환경정보를 수집하는 환경정보수집모듈과, 상기 환경정보수집모듈에 의해 수집되는 환경정보에 따라 상기 기준값설정모듈에 의해 설정되는 기준값을 수정하는 기준값보정모듈과, 상기 설비센싱부가 출력한 정보를 기준값과 비교하는 기준값비교모듈과, 각 측정값이 기준값을 초과하는 정도를 산출하는 초과율산출모듈과, 초과율을 합산하여 이상 정도에 대한 이상지수를 산정하는 이상지수산정모듈과, 산정된 이상지수가 일정값 이상인 전기설비에 대해 열화상카메라를 이동시켜 촬영이 이루어지도록 하는 촬영확인모듈을 포함하고,
상기 이동제어모듈은 열화상카메라의 초기 위치를 설정하는 초기위치설정모듈과, 상기 판단모듈에서 감지되는 전기설비의 이상 발생 정보를 수신하는 이상정보수신모듈과, 이상이 발생한 전기설비의 위치를 특정하는 이상위치특정모듈과, 초기위치 및 이상위치에 따라 열화상카메라의 이동 방향과 거리에 대한 정도를 산출하는 이동정도산출모듈과, 상기 이동정도산출모듈에 의해 산출된 정보에 따라 열화상카메라를 이동시켜 이상이 발생한 전기설비 정면에서 촬영이 이루어지도록 하는 이동작동모듈과, 촬영이 이루어진 최종위치를 저장하는 최종위치저장모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.According to claim 2,
The determination module includes a measurement information collection module that collects information output from the facility sensing unit, a reference value setting module that sets a reference value for a value output from the facility sensing unit, and an environment that collects environment information about the surroundings of the housing. An information collection module, a reference value correction module for correcting the reference value set by the reference value setting module according to the environmental information collected by the environment information collection module, and a reference value comparison module for comparing the information output by the facility sensing unit with the reference value and an excess rate calculation module that calculates the degree to which each measured value exceeds a reference value, an abnormality index calculation module that calculates an abnormality index for the degree of abnormality by summing the excess rate, and an electrical installation in which the calculated abnormality index is higher than a certain value It includes a shooting confirmation module that moves the thermal imaging camera so that shooting is performed,
The movement control module includes an initial position setting module for setting the initial position of the thermal imaging camera, an abnormality information receiving module for receiving information on the occurrence of abnormality in electrical equipment detected by the determination module, and specifying the location of the electrical equipment in which the abnormality occurred. An abnormal position specifying module that calculates the movement direction and distance of the thermal imaging camera according to the initial position and the abnormal position; An integrated switchboard characterized in that it includes a moving operation module that moves and takes a picture from the front of an electrical facility where an abnormality occurs, and a final location storage module that stores the final location where the picture was taken.
상기 진단모듈은 열화상카메라에 의해 촬영된 전기설비의 촬영정보를 수신하는 촬영정보수신모듈과, 해당 전기설비의 정상상태에서의 기준 이미지를 저장하는 기준이미지저장모듈과, 주변 온도에 따라 기준 이미지를 수정하는 기준이미지수정모듈과, 촬영된 이미지와 기준 이미지를 비교하는 이미지비교모듈과, 이미지의 비교에 따라 단위영역별로 온도의 상승도를 측정하는 상승도측정모듈과, 단위영역별 온도의 상승도를 합산하는 상승도합산모듈과, 합산되는 상승도에 따라 화재지수를 산출하는 화재지수산출모듈과, 산출된 화재지수에 따라 화재 차단 작동이 이루어지도록 하는 화재차단모듈을 포함하고,
상기 화재차단모듈은 화재지수가 제1경고값을 초과하는 경우 화재 위험에 대한 경고를 발생시키는 경고발생모듈과, 경고 발생과 함께 하우징 내의 공기를 외부로 배출시켜 냉각이 이루어지도록 하는 순환작동모듈과, 화재지수가 제1경고값보다 높은 제2경고값을 초과하는 경우 통합 배전반의 작동을 중단시키는 시스템차단모듈과, 시스템의 차단과 함께 하우징 내에 소화물질을 분사하는 소화작동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.According to claim 3,
The diagnostic module includes a photographing information receiving module for receiving photographic information of electrical equipment photographed by a thermal imaging camera, a reference image storage module for storing a reference image of the electrical equipment in a normal state, and a reference image according to the ambient temperature. A reference image correction module that corrects the image, an image comparison module that compares a captured image with a reference image, a temperature rise measurement module that measures the temperature rise for each unit area according to image comparison, and the temperature rise for each unit area is summed. It includes a rising degree summation module, a fire index calculation module that calculates a fire index according to the summed rise, and a fire blocking module that performs a fire blocking operation according to the calculated fire index,
The fire blocking module includes a warning generating module that generates a warning about the risk of fire when the fire index exceeds the first warning value, and a circulation operation module that discharges the air in the housing to the outside along with the warning to make cooling , In case the fire index exceeds the second warning value higher than the first warning value, it is characterized by including a system blocking module that stops the operation of the integrated switchboard, and a fire extinguishing operation module that injects extinguishing substances into the housing together with blocking the system. Integrated switchboard made with.
상기 변수제어모듈은 부하단에서의 전압값을 이용하여 무효전력에 대한 제어값을 산정하는 전압제어모듈과, 부하단에서의 주파수값을 이용하여 유효전력에 대한 제어값을 산정하는 주파수제어모듈을 포함하고,
상기 전압제어모듈은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측전압에 대한 정보를 입력하는 계측전압입력모듈과, 부하단에 기설성된 정격전압과 상기 계측전압에 따라 무효전력에 대한 제어값을 산출하는 무효전력제어값산출모듈을 포함하며,
상기 주파수제어모듈은 상기 부하단센싱부에서 출력되는 부하단의 계측주파수에 대한 정보를 입력하는 계측주파수입력모듈과, 부하단에 기설정된 정격주파수와 계측주파수에 따라 유효전력에 대한 제어값을 산출하는 유효전력제어값산출모듈을 포함하고,
상기 한계치도출모듈은 무효전력에 대한 한계치를 도출하는 무효전력도출모듈과, 유효전력에 대한 한계치를 도출하는 유효전력도출모듈을 포함하며,
상기 무효전력도출모듈은 상기 전력변환장치의 최대 피상전력을 입력하는 최대피상전력입력모듈과, 유효전력의 계측값을 입력하는 유효전력계측값입력모듈과, 최대 피상전력과 유효전력 계측값을 이용하여 개별 전력변환장치의 무효전력 한계치를 산출하는 무효전력한계치산출모듈을 포함하고,
상기 유효전력도출모듈은 상기 전력변환장치의 최대 유효전력을 입력하는 최대유효전력입력모듈과, 유효전력의 계측값을 입력하는 유효전력계측값입력모듈과, 최대 유효전력과 유효전력 계측값을 이용하여 개별 전력변환장치의 유효전력 한계치를 산출하는 유효전력한계치산출모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.According to claim 4,
The variable control module includes a voltage control module that calculates a control value for reactive power using a voltage value at the load end and a frequency control module that calculates a control value for active power using a frequency value at the load end. include,
The voltage control module includes a measurement voltage input module for inputting information on the measured voltage of the load stage output from the load stage sensing unit, and a control value for reactive power according to the rated voltage already established at the load stage and the measured voltage. Including a reactive power control value calculation module that calculates,
The frequency control module calculates a control value for active power according to a measurement frequency input module for inputting information on the measurement frequency of the load stage output from the load stage sensing unit, and a rated frequency and measurement frequency preset at the load stage. Including an active power control value calculation module that does,
The limit value derivation module includes a reactive power derivation module for deriving a limit value for reactive power and an active power derivation module for deriving a limit value for active power,
The reactive power deriving module uses a maximum apparent power input module for inputting the maximum apparent power of the power converter, a measured active power value input module for inputting a measured value of active power, and a maximum apparent power and measured active power values. Including a reactive power limit value calculation module for calculating the reactive power limit value of an individual power converter by doing so,
The active power deriving module uses a maximum active power input module for inputting the maximum active power of the power converter, a measured active power value input module for inputting a measured value of active power, and a maximum active power and measured active power values. An integrated switchboard comprising an active power limit calculation module for calculating the active power limit of each power converter by doing so.
상기 지령값산출모듈은 무효전력에 대한 지령값을 산출하는 무효전력산출모듈과, 유효전력에 대한 지령값을 산출하는 유효전력산출모듈을 포함하고,
상기 무효전력산출모듈은 상기 한계치도출모듈에서 도출된 무효전력에 대한 한계치정보를 입력하는 한계무효전력입력모듈과, 전체 전력변환장치에 대한 한계무효전력의 합을 산정하는 총한계무효전력산정모듈과, 상기 변수제어모듈에 의해 산출된 무효전력의 제어값정보를 입력하는 무효전력제어값입력모듈과, 무효전력의 제어값을 총 한계무효전력에 대한 개별 전력변환장치의 한계무효전력의 비율에 따라 분배하여 무효전력 지령값을 계산하는 무효전력지령값연산모듈을 포함하며,
상기 유효전력산출모듈은 상기 한계치도출모듈에서 도출된 유효전력에 대한 한계치정보를 입력하는 한계유효전력입력모듈과, 전체 전력변환장치에 대한 한계유효전력의 합을 산정하는 총한계유효전력산정모듈과, 상기 변수제어모듈에 의해 산출된 유효전력의 제어값정보를 입력하는 유효전력제어값입력모듈과, 유효전력의 제어값을 총 한계유효전력에 대한 개별 전력변환장치의 한계유효전력의 비율에 따라 분배하여 유효전력 지령값을 계산하는 유효전력지령값연산모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 배전반.According to claim 5,
The command value calculation module includes a reactive power calculation module for calculating a command value for reactive power and an active power calculation module for calculating a command value for active power;
The reactive power calculation module includes a limit reactive power input module for inputting limit value information on the reactive power derived from the limit value derivation module, a total limit reactive power calculation module for calculating the sum of limit reactive powers for the entire power conversion device, and , the reactive power control value input module for inputting the control value information of the reactive power calculated by the variable control module, and the control value of the reactive power according to the ratio of the limit reactive power of the individual power converter to the total limit reactive power It includes a reactive power command value calculation module that calculates a reactive power command value by distributing,
The active power calculation module includes a limit active power input module for inputting threshold information on active power derived from the limit value derivation module, a total limit active power calculation module for calculating the sum of limit active power for the entire power conversion device, and , the active power control value input module for inputting the control value information of the active power calculated by the variable control module, and the control value of the active power according to the ratio of the limit active power of the individual power converter to the total limit active power An integrated switchboard comprising an active power command value calculation module for distributing and calculating an active power command value.
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