KR0142693B1 - 데이타 샘플링시간 동기방법 - Google Patents

데이타 샘플링시간 동기방법

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KR0142693B1
KR0142693B1 KR1019950012624A KR19950012624A KR0142693B1 KR 0142693 B1 KR0142693 B1 KR 0142693B1 KR 1019950012624 A KR1019950012624 A KR 1019950012624A KR 19950012624 A KR19950012624 A KR 19950012624A KR 0142693 B1 KR0142693 B1 KR 0142693B1
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Abstract

본 발명은 센서나 데이타 액쿠지션 디바이스들 사이에 같은 시간에 데이타를 샘플링하기 위한 데이타 샘플링 시간동기방법에 관한 것으로, 복수의 송, 수신장치를 구비한 전류데이타 및 취득수단 전류차동계전 네트워크에서 상기 전류데이타 취득수단들 각각에 릴레이 연산수단을 일대일로 연결 구성하고, 각 단자들에 대해서 마스터 단자, 노멀단자, 리턴단자로 설정하여 각 단자들이 친국에 의존하지 않고 독자적으로 데이타 샘플링 시간동기를 제어하고, 또한 모든 단자들이 샘플링 데이타를 공유하면서 동시에 연산처리를 할 수 있다.
그리고, 전력계통분야의 송전선 보호를 위한 전류차동 계전이나 선로의 고장점을 신속히 발견해내고 데이타 샘플링 시간동기를 정확하게 제어하는 데이타 샘플링 시간동기방법이다.

Description

데이타 샘플링 시간동기방법
제1도는 종래의 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도
제2도 (a)(b)는 종래의 데이타 샘플링 시간동기방법에 따른 동작 타이밍도
제3도는 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도
제4도는 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법에 따른 동작 타이밍도
제5도는 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법중 정상동작을 하다가 어느 한 부분의 전송로가 고장났을때의 재구성도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:송전선 2,3,4,5:단국(단자)
12,13,14,15:제1방향 전송로(오른쪽 방향)
22,23,24,25:제2방향 전송로(왼쪽 방향)
101:계통전기량 입력장치
본 발명은 센서(Sensor)나 데이타 액쿠지션 디바이스(Data Acqusition Device)들 사이에서 같은 시간에 데이타를 샘플링(Sampling)하기 위한 네트워크(New W-ork)구성에 관한 것으로 특히, 동기허용오차가 비교적 적고 멀리 떨어져 있는 디바이스(Device)들 사이에 데이타 샘플링 시간의 동기를 정확하게 제어할 수 있도록 하기 위한 데이타 샘플링 시간동기방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상기 데이타 샘플링 방법은 전력계통분야의 송전선 보호를 위한 전류차동계전 또는 서로의 고장위치를 검출하는 기능을 하고, 센서나 데이타 액쿠지션 디바이스들 사이에 동기화된 정보를 인식하여 분석/이용하는 디지탈 시스템에 적용된다.
이하, 전력계통분야에 사용되는 데이타 샘플링 시간동기방법에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래의 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도이고, 제2도 (a)(b)는 데이타 샘플링 시간동기방법에 따른 동작 타이밍도이다.
종래의 구성은 제1도에 나타낸 바와같이, 전송방향이 서로 반대인 전송로를 복수로 구비하고, 또한 단자 2이외의 단자(이하 자국)은 복수의 송, 수신장치를 구비한다. 상기 단자 2(이하 친국)을 기점으로 하여 전류데이타를 전송하여 데이타 샘플링 시간동기를 측정한다.
상기 단자 2를 기점으로 하여, 친국 2⇔자국 3⇔자국 4⇔자국 5⇔친국 2의 순서로 똑같은 시간에 서로 반대인 전송로에 데이타를 전송한다(12,13,14,15 전류데이타 제1방향 전송로, 22,23,24,25 전류데이타 제2방향 전송로).
그리고, 2,3,4,5의 단자로 부터 취득된 전류데이타를 제1방향 또는 제2방향 전송로를 통하여 받아서 릴레이 연산단국(6)(전류차동 보호연산을 수행하는 단자)에 전송한다.
상기 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도인 제1도에 따른 동작 타이밍도 제2도 (a)(b)를 참조하면, 제2도 (a)는 제1방향 전류데이타의 신호전송지연시간을 실선으로 표시하였고, 제2방향 전류데이타의 신호전송 지연시간을 점선으로 표시하였다.
친국 2는 친국의 데이타 샘플링 시간(Ts)을 기준으로 상기 친국 2에서 각 단국을 거쳐서 다시 친국 2로 되돌아오는데 걸리는 신호전송지연시간 혹은 데이타 프레임 왕복시간을 tLP이라 한다.
친국이외 각 단국의 제1방향 신호전송지연시간 tR과 제2방향 신호전송지연시간을 tL이라 한다.
상기 제1방향과 제2방향의 신호전송지연 좌, 우 도착시간을 측정할 수 있다(예:자국 4에서의 측정).
즉, 자국 4에서의 좌, 우 신호전송지연시간차 t4RL은 t4R-t4L이 된다.
그리고 제2도 (b)를 살펴보면, 제1방향의 신호전송지연시간을 다음과 같이 표시하면
자국 3=t12, 자국 4=t12+t13
자국 5=t12+t13+t14
친국 2=t12+t13+t14+t15=tLP
또한, 제2방향의 신호전송지연시간을 다음과 같이 표시하면, 자국 5=t15, 자국 4=t15+t14, 자국 3=t15+t14+t13, 친국 2=t15+t14+t13+t12=tLP
즉, 제1방향의 신호전송지연시간과 제2방향의 신호전송지연시간이 같다.
상기 친국 2의 데이타 샘플링 시간(Ts)을 기준으로 하며, 상기 자국 4의 데이타 샘플링은 친국 2와의 신호전송지연시간(t12+t13=자국 4) 이전에 일어나도록 제어한다.
그리고 다른 단국들도 이와같은 방법으로 데이타 샘플링 동기를 제어하여 친국 2의 데이타 샘플링 시간과 동일한 시간에 샘플링을 하도록 한다.
즉, 전체 시스템 데이타 샘플링 시간이 일치하게 된다. 또한, 모든 단국이 샘플링 데이타를 공유하면서 동시에 연산처리를 한다.
그러나, 신호전송지연시간 좌, 우 도착시간차(tR-tL)로 친국과의 신호전송지연시간을 계산하여 지연시간 이전에 샘플링이 일어나도록 제어하는데 계산 및 동기제어 과정이 복잡하다.
그리고, 모든 단국들이 친국의 데이타 샘플링 시간에 샘플링 시간을 맞추어 가기 때문에 단국 단독의 샘플링 시간 제어가 불가능하다.
또한, 모든 단국이 샘플링 데이타를 공유하면서 동시에 연산처리를 할 경우, 전송로(제1방향 전송로, 제2방향 전송로)중 외란으로 인해 단선(고장)시 신호전송지연시간을 측정할 수 없고 샘플링 데이타를 서로 공유할 수 없으며 데이타 샘플링 동기제어도 고장전에 측정한 값에 의존하므로 동기 오차가 커지고 시간 또한 오래 걸리는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 데이타 샘플링 시간동기방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전력계통분야의 송전선 보호를 위한 전류차동계전이나 선로의 고장점을 발견하고 센서나 데이타 액쿠지션 디바이스들 사이에 동기화된 정보를 필요로 하는 시스템 데이타 샘플링 시간동기방법의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법은 복수의 송, 수신장치를 구비한 전류데이타 취득수단 전류차동계전 네트워크에서의 데이타 샘플링 시간동기방법에 있어서, 상기 전류데이타 취득수단들 각각에 대하여 전류차동 보호연산을 수행하는 릴레이 연산수단을 일대일로 연결 구성시켜 형성하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 형성된 각 단자중 어떤 하나의 단자를 마스터 단자로 설정하고 자단의 데이타 샘플링 주기가 동일한 주기로 데이타 프레임을 송신하면서 일정 샘플 주기마다 동기 프레임을 송신하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 형성되어진 단자중 상기 제2단계에서 설정되어진 마스터 단자를 제외한 어떤 하나의 단자를 노멀단자로 설정하고 상기 마스터 단자로부터 발생되어진 데이타 프레임을 임의의 노멀단자로부터 수신하여 다음 노멀단자로 송신하는 제3단계와; 상기 제2단계에서 형성되어진 상기 마스터(Master)단자 또는 노멀단자를 제외한 단자로서 상기 어떤 노멀단자로부터 송신한 데이타 프레임을 수신하는 리턴단자 및 상기 리턴단자는 자신이 송신한 데이타를 수신하여 다시 어떤 노멀단자로 송신하는 제4단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법을 설명하기 위한 네트워크 구성도는 전송로의 구성면에서는 첨부도면중 상기 제1도와 동일하고, 전송방향이 서로 반대인 복수의 전송로로는 제3도와 같이 구성된다.
또한, 각 단자마다 릴레이 연산장치(전류차동 보호연산을 수행하는 단자)와 복수의 송, 수신장치를 구비한다.
상기 2,3,4,5의 데이타 취득단자를 마스터(Master)단자, 노멀(Normal)단자, 리턴(Return)단자중 하나의 동작기능으로 설정한다.
상기 마스터(Master)단자는 데이타 샘플링 주기와 동일한 주기로 데이타 프레임에 포함시켜 전송하는 단자이다.
상기 노멀(Normal)단자는 상기 마스터(Master)단자로부터 전송된 프레임을 리턴(Return)단자로 전송하는 단자이다.
상기 리턴(Return)단자는 상기 노멀(Normal)단자로부터 전송된 프레임을 다시 상기 노멀(Normal)단자로 전송하는 단자이다.
또한 본 발명의 데이타 샘플링 시간동기방법에 따른 동작 타이밍도 제4도에서 보듯이 마스터(Master)단자 2⇔노멀(Normal)단자 5⇔노멀(Normal)단자 4⇔리턴(Return)단자 3으로 전송되고 왕복시간을 측정할 수 있다.
여기서, 각 단자는 측정된 왕복시간의 중앙을 데이타 샘플링 기준시점(Tref)으로 삼는다. 즉, 마스터(Master)단자 2의 경우 동기 프레임의 왕복시간의 반이 지난 시간에 데이타를 샘플링한다.
노멀(Normal)단자나 리턴(Return)단자는 동기 프레임 왕복시간의 반이 경과한 시간에 데이타 샘플링이 일어나도록 한다.
결과적으로 단자간의 데이타 샘플링 시간동기제어는 마스터(Master)단자 2의 데이타 프레임 송신시점(Tx)과 데이타 샘플링 시점(Ts)의 시간차 d(Tsx)가 항상 일정하도록 조정하는 것이 된다.
상기 단자들은 서로 동기된 샘플데이타를 교환하면서 독자적인 전류차동보호계전을 수행한다. 또한, 마스터(Master)단자 2의 프레임 왕복시간이 데이타 샘플링 주기보다 짧은 시스템에 적용될 경우 상기 마스터(Master)단자 프레임 왕복시간(trp)을 노멀(Normal)단자나 리턴(Return)단자에 전송하지 않고서도 데이타 샘플링 시간동기제어가 가능하다.
그러나 마스터(Master)단자 프레임 왕복시간이 데이타 샘플링 주기보다 긴 시스템에 적용될 경우에는 전송지연시간을 계산하기 위해서 마스터(Master)단자는 프레임 왕복시간(tLP)을 다른 단자에 전송해야 한다.
이때, 제5도의 경우처럼 정상동작을 하다가 어떤 하나의 전송로가 고장났을때 전송로의 재구성을 살펴보면, 한 전송로가 외란으로 인해 단선(고장)시 각 단자마다 수동 혹은 자동으로 전송을 궤환시키는 기능을 한다.
또한 각 단자들은 친국에 의존하지 않고 독자적으로 데이타 샘플링 시간동기를 제어할 수 있다. 모든 단자들이 샘플링 데이타를 공유하면서 동시에 연산처리를 하는 경우 전송로 고장으로 불가능한 보호기능을 가능하게 하였다.
이상 상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 다단자 송전선보호를 위한 전류차동계전기능을 수행하는데 있어 필요한 각 단자들 사이의 데이타 샘플링 시간동기방법을 정확하게 제어할 수 있고 데이타 전송로 고장시 수동 혹은 자동으로 전송을 궤환시켜 각 단자별로 동기제어를 행하면서 보다 나은 전류차동계전기능을 보호, 계속 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 송, 수신장치를 구비한 전류데이타 취득수단 전류차동계전 네트워크에서의 데이타 샘플링 동기화 방법에 있어서, 상기 전류데이타 취득수단들 각각에 대하여 전류차동 보호연산을 수행하는 릴레이 연산수단을 일대일로 연결 구성시켜 형성하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 형성된 각 단자중 어떤 하나의 단자를 마스터 단자로 설정하고 자단의 데이타 샘플링 주기와 동일한 주기로 데이타 프레임을 송신하면서 일정 샘플 주기마다 동기 프레임을 송신하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 형성되어진 단자중 상기 제2단계에서 설정되어진 마스터 단자를 제외한 어떤 하나의 단자를 노멀단자로 설정하고 상기 마스터 단자로부터 발생되어진 데이타 프레임을 임의의 노멀단자로부터 수신하여 다음 노멀단자로 송신하는 제3단계와; 상기 제2단계에서 형성되어진 상기 마스터(Master)단자 또는 노멀단자를 제외한 단자로서 상기 어떤 노멀단자로부터 송신한 데이타 프레임을 수신하는 리턴단자 및 상기 리턴단자는 자신이 송신한 데이타를 수신하여 다시 어떤 노멀단자로 송신하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 샘플링 시간동기방법.
  2. 제1항에 있어서, 어떤 하나의 전송로가 외란으로 인해 단선(고장)시 해당 단자가 수동 혹은 자동으로 데이타 전송을 궤환시키는 것을 특징으로 하는 데이타 샘플링 시간동기방법.
  3. 제1항에 있어서, 각 단자들이 독자적으로 동기 프레임의 왕복시간을 측정하여 그 시간의 중앙 데이타 샘플링 기준점으로 삼는 것을 특징으로 하는 데이타 샘플링 시간동기방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마스터 단자의 프레임 왕복시간이 데이타 샘플링 주기보다 짧은 시스템에 적용될 경우 상기 마스터 단자 프레임 왕복시간을 상기 노멀단자나 리턴단자에 전송하지 않고서도 데이타 샘플링 시간동기제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이타 샘플링 시간동기방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마스터 단자 프레임 왕복시간이 데이타 샘플링 주기보다 긴 시스템에 적용될 경우 전송지연 계산을 하기 위해서 상기 마스터 단자는 프레임 왕복시간을 다른 단자로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이타 샘플링 시간동기방법.
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KR101877054B1 (ko) * 2011-10-31 2018-07-16 한국전력공사 계통보호전송장치의 전송지연시간 측정장치

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