KR101277141B1 - Electric watt-hour meter and method for monitoring power distribution system - Google Patents

Electric watt-hour meter and method for monitoring power distribution system Download PDF

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KR101277141B1 KR1020120122027A KR20120122027A KR101277141B1 KR 101277141 B1 KR101277141 B1 KR 101277141B1 KR 1020120122027 A KR1020120122027 A KR 1020120122027A KR 20120122027 A KR20120122027 A KR 20120122027A KR 101277141 B1 KR101277141 B1 KR 101277141B1
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Abstract

PURPOSE: An electronic watt-hour meter and a method for monitoring a distribution system are provided to monitor temporal electric confusion and high resistance grounding fault of the distribution system when a relay does not operate because fault current duration time is short or the amplitude of a fault current is not enough high in the distribution system. CONSTITUTION: An electronic watt-hour meter(1) includes a receiving part(12), a first comparison part, and a determination part(14). The receiving part receives an operation state of a circuit breaker of a distribution system. The first comparison part generates the amplitude of the sum of one period about a difference between a prior period sample and a current period sample, and provides the current period wave fluctuation information and the sample waveform to the determination part if the current period waveform fluctuation information is larger than the waveform fluctuation pickup setting. The determination part determines a waveform fluctuation condition or a single phase waveform fluctuation condition from the operation state of the circuit breaker and the waveform fluctuation information received from the first comparison part. [Reference numerals] (10) Matching part; (11) A/D converter; (12) State receiving part; (13) Sample comparing part; (14) Determination part; (15) Current phase comparing part; (16) Communication part; (17) Storage part; (18) Display part; (19) RTC part; (300) Upper system

Description

전자식 전력량계와 이의 배전계통 감시방법{ELECTRIC WATT-HOUR METER AND METHOD FOR MONITORING POWER DISTRIBUTION SYSTEM}ELECTRICAL WATT-HOUR METER AND METHOD FOR MONITORING POWER DISTRIBUTION SYSTEM}

본 발명은 전자식 전력량계와 이의 배전계통 감시방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electronic power meter and a distribution system monitoring method thereof.

도 1은 변전소와 배전계통도이다.1 is a diagram of a substation and a distribution system.

도면에 도시된 바와 같이, 배전계통(100)은 변전소(200)에서 수용가로 전기를 공급하는 계통으로서, 가공은 전주를 이용하여 전기를 공급하며, 지중은 지하 전력구를 이용하여 전기를 공급한다. 이 중 가공 배전계통의 경우, 외부에 노출되어 있기 때문에, 배전기기의 절연 파괴, 차량충돌, 바람에 의한 혼촉, 까치집 등 여러 원인으로 인해 배전계통(100)에 사고가 발생하고 있다.As shown in the figure, the distribution system 100 is a system for supplying electricity from the substation 200 to the customer, the processing supplies electricity using a pole, and the underground supplies electricity using an underground power outlet. . Among them, since the overhead distribution system is exposed to the outside, accidents occur in the distribution system 100 due to various causes such as insulation breakdown of the distributor, vehicle collision, wind contact, magpie house, and the like.

이러한 배전계통의 사고는 단락 또는 지락사고로서, 사고전류가 일반적으로 일정 크기 이상이며, 변전소(200)의 배전 인출단에 설치되는 보호계전기(230)가 차단기(220)를 동작하여 계통을 보호한다.The accident of the power distribution system is a short circuit or ground fault, the fault current is generally a certain size or more, the protection relay 230 installed in the power distribution outlet of the substation 200 operates the breaker 220 to protect the system. .

그러나, 배전계통(100)의 일시 혼촉으로 인해, 보호계전기(230)의 동작시간 전에 고장전류가 해소되거나, 고장 발생지점의 임피던스가 높아 충분한 고장전류가 발생하지 않아서 보호계전기(230)의 동작 픽업치에 도달하지 않는 경우, 계통(100)에 이상은 발생했지만 보호기기는 동작하지 않아 배전계통(100)이나 사람에 피해를 주는 상황이 발생한다.However, due to the temporary contact of the distribution system 100, the fault current is eliminated before the operation time of the protection relay 230, or the impedance of the fault occurrence point is not high enough to generate a sufficient fault current so that the operation of the protection relay 230 is picked up. If the value is not reached, abnormality has occurred in the system 100, but the protective device does not operate, causing a situation that damages the distribution system 100 or a person.

배전계통(100)의 일시 혼촉의 경우는 보호계전기(230)가 동작하지 않으므로 운전원이 계통 이상을 감지하지 못하여, 이후 실제 고장으로 발전하는 경우가 많다. 또한, 고저항 지락인 경우는 고장점 임피던스가 높아 고장전류는 작지만 실제 고장 상황이므로 해당 지역을 지나는 행인 등에 피해를 줄 수 있다. 종래에는 고저항 지락을 감시하기 위해 상위 시스템(300)에서 배전계통(100)의 전류의 변화나 수용 가의 정전신고에 의지하므로 고장원인을 찾는데 많은 시간을 소요하게 되는 문제점이 있다. In the case of temporary contact with the power distribution system 100, since the protective relay 230 does not operate, the operator does not detect the abnormality of the system, and thus often develops into an actual failure. In addition, in the case of high resistance ground fault, the fault current impedance is high, but the fault current is small, but it may damage the pedestrians passing through the corresponding area since the actual fault condition. Conventionally, in order to monitor the high resistance ground fault, it is time-consuming to find the cause of failure because it relies on the change of the current of the distribution system 100 or the power failure report of the customer in the upper system 300.

그러나, 배전계통(100)의 일시적인 동요나 고저항 지락사고에 대응하기 위해 보호계전기(230)의 동작 픽업치와 동작시간을 줄이면, 고장이 발생하지 않은 부하변동의 경우에도 차단기(220)가 동작하여, 과도한 정전을 유발할 수 있게 되는 문제점이 있다.
However, when the operation pickup value and the operation time of the protection relay 230 are reduced in order to respond to temporary fluctuations in the distribution system 100 or a high resistance ground fault, the circuit breaker 220 operates even in the case of a load variation in which a failure does not occur. Thus, there is a problem that can cause excessive power failure.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배전계통에서 고장전류 지속시간이 짧거나 고장전류의 크기가 충분하지 않아 보호계전기가 동작하지 않는 경우에도 배전계통의 순간혼촉과 고저항 지락을 감시하는 전자식 전력량계와 이의 배전계통 감시방법을 제공하는 것이다.
The technical problem to be solved by the present invention is an electronic power meter for monitoring the instantaneous mixing of the power distribution system and high resistance ground fault even when the protection relay does not operate due to short duration of the fault current or insufficient magnitude of the fault current in the distribution system. To provide a method for monitoring the distribution system.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 전자식 전력량계는, 배전계통의 차단기의 동작상태를 수신하는 수신부; 전주기의 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기의 합의 크기(파형동요정보)를 생성하여, 현주기 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우에 현주기 파형동요정보와 샘플파형을 판단부로 제공하는 제1비교부; 및 상기 제1비교부로부터 수신한 파형동요정보와 상기 차단기의 동작상태로부터 파형동요상황 또는 단상 파형동요상황을 판단하는 상기 판단부를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, the electronic electricity meter of the present invention, the receiving unit for receiving the operating state of the circuit breaker of the distribution system; Generates the magnitude (waveform fluctuation information) of one cycle for the difference between the full-cycle sample and the current-cycle sample, and determines the current-cycle waveform fluctuation information and the sample waveform when the current-cycle waveform fluctuation information is larger than the waveform fluctuation pickup setting. A first comparison unit to provide a wealth; And a determination unit for determining a waveform fluctuation situation or a single phase waveform fluctuation condition from the waveform fluctuation information received from the first comparator and the operation state of the circuit breaker.

본 발명의 일실시예에서, 전압을 기준으로 한 전주기 전류위상과 현주기 전류위상을 비교하여, 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 큰 경우에는 전류위상, 현주기 동요정보 및 샘플파형을 상기 판단부로 제공하는 제2비교부를 더 포함하고, 상기 판단부는, 상기 제2비교부로부터 수신한 전류위상차와 상기 차단기의 동작상태로부터 예상되는 위상동요상황을 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the current phase, the current cycle fluctuation information, and the sample waveform are determined when the current phase difference is greater than the phase oscillation pickup setting by comparing the current cycle current phase with the current cycle current phase based on voltage. The apparatus may further include a second comparator provided as a negative part, and the determiner may determine a phase fluctuation expected from the current phase difference received from the second comparator and the operation state of the circuit breaker.

본 발명의 일실시예에서, 상기 제1비교부는, 상기 파형동요정보를 다음의 RMS 식에 의해 생성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first comparator may generate the waveform fluctuation information by the following RMS equation.

Figure 112012089245308-pat00001
Figure 112012089245308-pat00001

이때, f(t)는 현주기 샘플에서 전주기 샘플을 뺀 샘플차이고, T는 주기일 수 있다.In this case, f (t) is the sample difference minus the full period sample from the current period sample, T may be a period.

본 발명의 일실시예에서, 상기 판단부는, 현주기의 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫힌 경우에는, 상기 파형동요상황으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the determination unit, if the current RMS of the current cycle is greater than the fault current pickup setting, and the breaker is closed, it can be determined as the waveform fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 판단부는, 현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫히고, 현주기의 파형동요정보가 전주기의 파형동요정보보다 크고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 파형동요정보가 단상에서 발생한 경우에, 상기 단상 파형동요상황으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the determination unit, the waveform shake information of the current cycle is larger than the waveform shake pickup setting, the breaker is closed, the waveform shake information of the current cycle is larger than the waveform shake information of the previous cycle, the inrush current If the current cycle current RMS is smaller than the fault current pickup setting and the waveform fluctuation information occurs in the single phase, it can be determined as the single phase waveform fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 판단부는, 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫히고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 위상변화가 단상에서 발생한 경우에, 상기 위상동요상황으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the determination unit, the current phase difference is larger than the phase oscillation pickup setting, the breaker is closed, no inrush current occurs, the current cycle current RMS is smaller than the fault current pickup setting, the phase change is single phase In the case of, it can be determined as the phase fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 인가되는 전압 또는 전류를 정합하는 정합부; 및 상기 정합부를 통과한 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a matching unit for matching the applied voltage or current; And a converting unit converting the analog signal passing through the matching unit into digital data.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 상위 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a storage unit for storing the information of the waveform shake situation, the single-phase waveform shake situation and the phase shake situation; And a communication unit configured to transmit information of the waveform fluctuation situation, the single phase waveform fluctuation condition, and the phase fluctuation condition to an upper system.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 사용자에게 디스플레이하는 표시부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the waveform fluctuation situation, the single-phase waveform fluctuation state and the phase fluctuation situation may further include a display for displaying the information of the phase fluctuation situation to the user.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 상위 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the storage unit for storing the information of the waveform shake situation and the single-phase waveform shake situation; And a communication unit configured to transmit information of the waveform fluctuation situation and the single phase waveform fluctuation condition to a higher level system.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 사용자에게 디스플레이하는 표시부를 더 함할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, a display unit for displaying the information of the waveform fluctuation situation and the single-phase waveform fluctuation situation to the user may be further included.

또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 배전계통 감시방법은, 전주기의 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기의 합의 크기를 파형동요정보로 생성하는 단계; 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계; 차단기의 동작을 확인하는 단계; 및 파형동요상황을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in order to solve the above technical problem, the distribution system monitoring method of the present invention comprises the steps of generating the amplitude of the sum of one cycle for the difference between the sample of the full cycle and the current cycle sample as the waveform fluctuation information; Comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting; Confirming the operation of the breaker; And determining the waveform fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황을 판단하는 단계는, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫힌 경우에, 상기 파형동요상황으로 판단할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the determining of the waveform fluctuation condition may be determined as the waveform fluctuation condition when the current cycle current RMS is greater than the fault current pickup setting and the breaker is closed.

본 발명의 일실시예에서, 현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우, 상기 차단기의 동작을 확인하는 단계; 전주기 파형동요정보와 현주기 파형동요정보를 비교하는 단계; 돌입전류가 발생하였는지 확인하는 단계; 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계; 파형동요정보가 단상에서 발생하였는지 확인하는 단계; 및 단상 파형동요상황을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, if the waveform fluctuation information of the current period is larger than the waveform shake pickup setting, checking the operation of the breaker; Comparing the full period waveform fluctuation information with the current period waveform fluctuation information; Checking whether an inrush current has occurred; Comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting; Confirming whether the waveform fluctuation information occurred in a single phase; And determining the single phase waveform fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 단상 파형동요상황을 판단하는 단계는, 상기 차단기가 닫히고, 전주기 파형동요정보가 현주기 파형동요정보보다 작고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 파형동요정보가 단상에서 발생한 경우에 상기 단상 파형동요상황으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the determining of the single-phase waveform fluctuation state, the circuit breaker is closed, the full-cycle waveform fluctuation information is smaller than the current period waveform fluctuation information, the inrush current does not occur, the current cycle current RMS is When the wave current fluctuation information is smaller than the fault current pick-up setting and occurs in the single phase, it can be determined as the single phase wave shape fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 파형동요상황의 동요정보와 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include storing fluctuation information and a sample waveform of the waveform fluctuation situation and transmitting the same to a higher system.

본 발명의 일실시예에서, 상기 단상 파형동요상황의 동요정보와 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include storing fluctuation information and a sample waveform of the single-phase waveform fluctuation situation and transmitting the same to a higher system.

본 발명의 일실시예에서, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the method may further include storing the current sample as a full period sample for the next period.

또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배전계통 감시방법은, 전압을 기준으로 한 현주기 전류위상을 전주기 전류위상과 비교하여, 전류위상차를 생성하는 단계; 전류위상차가 설정값보다 큰 경우에, 차단기의 동작을 확인하는 단계; 돌입전류가 발생하였는지 확인하는 단계; 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계; 위상변화가 단상에서 발생하였는지 확인하는 단계; 및 위상동요상황을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in order to solve the technical problem as described above, the distribution system monitoring method of the present invention, comparing the current cycle current phase based on the voltage with the full cycle current phase, generating a current phase difference; When the current phase difference is greater than the set value, confirming the operation of the breaker; Checking whether an inrush current has occurred; Comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting; Checking whether a phase change occurred in a single phase; And determining the phase fluctuation situation.

본 발명의 일실시예에서, 상기 위상동요상황을 판단하는 단계는, 상기 차단기가 닫히고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 위상변화가 단상에서 발생한 경우에 상기 위상동요상황으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of determining the phase fluctuation condition is performed when the circuit breaker is closed, no inrush current occurs, the current cycle current RMS is larger than the fault current pickup setting, and the phase change occurs in a single phase. The phase fluctuation may be determined.

본 발명의 일실시예에서, 상기 위상동요상황의 전류위상, 동요정보 및 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include storing a current phase, fluctuation information, and a sample waveform of the phase fluctuation situation and transmitting the same to a higher system.

본 발명의 일실시예에서, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the method may further include storing the current current phase as a full-cycle current phase.

상기와 같은 본 발명은, 고장 지속시간이 짧거나 크기가 작아 보호계전기가 동작할 수 없는 계통의 동요상황에 대해, 전력량계의 전주기 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기 합의 크기가 설정값 이상인 경우 전류의 크기나 형태가 급격하게 변화한 것으로 판단하여, 상위 시스템이 계통의 동요를 판단하게 하여 배전계통의 운전효율을 높이도록 하는 효과가 있다.In the present invention as described above, the magnitude of one cycle sum for the difference between the full-cycle sample and the current-cycle sample of the electricity meter is set for the fluctuation of the system in which the protection relay cannot operate due to a short or small failure duration. In the case of the above, it is determined that the magnitude or shape of the current has changed drastically, and the higher-level system judges the fluctuation of the system, thereby increasing the operating efficiency of the distribution system.

또한, 배전선로 지락고장 발생지점의 임피던스가 높은 경우, 지락선로의 임피던스가 변화하게 되고 이로 인해 지락선로의 전류의 위상이 급격하게 변화하게 되므로, 지락상의 전류의 위상변화의 크기가 설정값 이상이면 고저항 지락으로 예상하여 통신을 통해 파형동요 및 위상동요 발생정보를 상위 시스템에 제공함으로써, 고저항 지락에 신속히 대처하여 배전계통의 운전효율을 높이도록 하는 효과가 있다.In addition, when the impedance of the ground fault occurrence point of the distribution line is high, the impedance of the ground line changes, which causes the current phase of the ground line to change abruptly. By anticipating a high resistance ground fault, it provides the waveform fluctuation and phase fluctuation generation information to the host system through communication, thereby quickly coping with the high resistance ground fault and increasing the operation efficiency of the distribution system.

따라서, 본 발명에 의하면, 배전계통이나 보행자에게 인가되는 피해를 줄이도록 하는 효과가 있다.
Therefore, according to the present invention, there is an effect to reduce the damage applied to the distribution system or pedestrians.

도 1은 변전소와 배전계통도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 전력량계의 구성도이다.
도 3a와 도 3b는 직전 주기 샘플과 현 주기 샘플의 차를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 4는 본 발명의 배전계통 감시방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 배전계통 감시방법을 설명하기 위한 다른 실시예 흐름도이다.1 is a diagram of a substation and a distribution system.
2 is a block diagram of an electronic power meter according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are exemplary views for explaining the difference between the previous period sample and the current period sample.
4 is a flowchart illustrating an embodiment of a distribution system monitoring method of the present invention.
5 is a flowchart illustrating another embodiment for explaining a distribution system monitoring method of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 전력량계의 구성도로서, 본 발명의 전자식 전력량계(1)는 도 1과 같은 배전계통(100)의 인출단에 제공되는 것이고, 상위 시스템(300)과 통신한다.2 is a configuration diagram of an electronic electricity meter according to an embodiment of the present invention, the electronic electricity meter 1 of the present invention is provided to the withdrawal end of the distribution system 100 as shown in FIG. Communicate

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 전력량계(1)는, 정합부(10), 아날로그/디지털(analpg/digital; A/D) 변환부(11), 상태수신부(12), 샘플비교부(13), 판단부(14), 전류위상 비교부(15), 통신부(16), 저장부(17), 표시부(18) 및 리얼 타임 카운터(Real Time Counter; RTC)(19)를 포함한다. 샘플비교부(13), 판단부(14) 및 전류위상 비교부(15)를 통칭하여, 제어부(20)라 할 수도 있다. As shown in the figure, the electronic wattmeter 1 of the present invention includes a matching unit 10, an analog / digital (A / D) converter 11, a state receiving unit 12, a sample comparing unit (13), a determination unit 14, a current phase comparison unit 15, a communication unit 16, a storage unit 17, a display unit 18, and a real time counter (RTC) 19 . The sample comparator 13, the determiner 14, and the current phase comparator 15 may be collectively referred to as a controller 20.

정합부(10)는 전자식 전력량계(1)에 입력되는 전압 및 전류신호를 정합하고, A/D 변환부(11)는 정합부(10)에 의해 정합된 전압 및 전류신호를 디지털 데이터로 변환한다. The matching unit 10 matches the voltage and current signals input to the electronic wattmeter 1, and the A / D converter 11 converts the voltage and current signals matched by the matching unit 10 into digital data. .

상태수신부(12)는, 차단기(220)나 보호계전기(230)의 동작상태를 수신하여, 이를 판단부(14)에 각각 제공한다.The state receiving unit 12 receives an operating state of the breaker 220 or the protection relay 230 and provides them to the determination unit 14, respectively.

샘플비교부(13)는 전주기의 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기의 합의 크기(파형동요정보)를 생성하여, 현주기의 파형동요정보가 동요정보에 대한 픽업설정보다 큰 경우에는, 계통의 파형동요상황을 판단할 수 있도록 파형동요정보와 샘플 파형을 판단부(14)로 전달한다. The sample comparison unit 13 generates the magnitude (waveform fluctuation information) of one cycle of the difference between the full cycle sample and the current cycle sample. When the waveform fluctuation information of the current cycle is larger than the pickup setting for the fluctuation information, In order to determine the waveform fluctuation status of the system, the waveform fluctuation information and the sample waveform are transmitted to the determination unit 14.

즉, 본 발명의 샘플비교부(13)는, 현주기의 샘플에서 전주기의 샘플을 뺀 샘플차를, RMS(Root Mean Square)를 나타내는 다음의 수학식에 대입하여, 동요정보를 계산한다. That is, the sample comparison unit 13 of the present invention substitutes the sample difference obtained by subtracting the full cycle sample from the current cycle sample into the following equation representing the root mean square (RMS), and calculates the shake information.

Figure 112012089245308-pat00002
Figure 112012089245308-pat00002

이때, f(t)는 현주기 샘플에서 전주기 샘플을 뺀 샘플차이고, T는 주기이다.In this case, f (t) is a sample difference obtained by subtracting a full period sample from a current period sample, and T is a period.

도 3a와 도 3b는 직전 주기 샘플과 현 주기 샘플의 차를 설명하기 위한 일예시도이다. 일반적으로 배전계통의 변화가 크지 않은 경우는, 도 3a와 같이 전주기 전류파형과 현주기 전류파형의 샘플차가 크지 않아, 수학식 1을 이용하여 계산된 파형동요정보는 파형동요 픽업설정보다 작은 값으로 출력된다.3A and 3B are exemplary views for explaining the difference between the previous period sample and the current period sample. In general, when the distribution system does not have a large change, the sample difference between the full-cycle current waveform and the current-cycle current waveform is not large as shown in FIG. 3A, and the waveform fluctuation information calculated using Equation 1 is smaller than the waveform fluctuation pickup setting. Is output.

그러나, 도 3b의 경우, 전주기 전류파형과 현주기 전류파형의 샘플차가 커, 수학식 1로부터 계산된 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 값이 되고, 샘플비교부(13)는 이때의 파형동요정보를 판단부(14)로 전달한다.However, in the case of FIG. 3B, the sample difference between the full-cycle current waveform and the current-cycle current waveform is large, and the waveform fluctuation information calculated from Equation 1 is larger than the waveform fluctuation pick-up setting. The waveform fluctuation information is transmitted to the determination unit 14.

즉, 본 발명에서 설명하는 계통의 동요상황이란, 동요상황에 의해 차단기(220)가 동작하지 않고, 고장전류의 크기가 작거나 지속시간이 짧아 보호계전기(230)의 동작조건을 만족하지 않는 상태를 말한다.That is, the fluctuation situation of the system described in the present invention is a state in which the breaker 220 does not operate due to the fluctuation situation, and the magnitude of the fault current is small or the duration does not satisfy the operating conditions of the protection relay 230. Say.

이를 구분하기 위해, 본 발명의 판단부(14)는, 계통의 동요상황, 차단기 동작상황, 계통 고장상황 및 돌입전류상황으로 분류하여, 계통의 동요상황인 경우에만 통신부(16)를 통해 상위 시스템(300)으로 전달하게 하는 것이다.
In order to distinguish this, the determination unit 14 of the present invention is classified into a system fluctuation situation, a circuit breaker operation situation, a system failure situation, and an inrush current situation, and the upper system through the communication unit 16 only when the system fluctuation situation. To 300.

전류위상 비교부(15)는, 전압을 기준으로 하여, 전주기 전류위상과 현주기 전류위상을 비교하여 전류위상차를 생성하여, 한 상에서만 위상의 변화가 위상동요 픽업설정 이상인 경우, 위상동요상황으로 판단할 수 있도록, 위상동요정보를 판단부(14)로 전달한다. 일반적으로, 전력량계로 입력되는 전류의 위상이 변화하는 경우 삼상이 일괄적으로 변화하는 것으로서, 단상만 위상이 변화하는 위상동요의 경우 고저항 지락으로 예상하여 위상동요 상황정보를 상위 시스템에 전달하여 운영자가 종합 판단하도록 정보를 제공하는 것이다. The current phase comparison unit 15 generates a current phase difference by comparing the full cycle current phase with the current cycle current phase on the basis of the voltage, and the phase fluctuation situation when the phase change is more than the phase fluctuation pickup setting only in one phase. The phase fluctuation information is transmitted to the determination unit 14 so as to be determined. In general, when the phase of the current input to the electricity meter changes, the three phases are collectively changed. In the case of phase fluctuations in which only a single phase changes in phase, a high resistance ground fault is expected and the phase fluctuation situation information is transmitted to an upper system. Is to provide information to make a comprehensive judgment.

판단부(14)는 샘플비교부(13) 및 전류위상 비교부(15)에서 제공된 계통의 파형동요정보나 위상동요정보가 보호계전기(230)가 동작한 상태이거나 정상적인 계통운전으로 차단기가 투입 혹은 개방 과정에서 발생된 것이 아닌지를 판단하여, 상위 시스템으로 전달하기 위한 정보를 생성한다. The determination unit 14 inputs the wave form fluctuation information or the phase fluctuation information of the system provided by the sample comparator 13 and the current phase comparator 15 to the state in which the protection relay 230 is operated or the breaker is put in a normal system operation. It determines whether or not it has occurred in the opening process, and generates information for delivery to the host system.

통신부(16)는 판단부(14)에서 생성한 정보를 네트워크를 통해 상위 시스템(300)으로 전송하고, 저장부(17)는 판단부(14)에서 생성된 정보를 저장하는 한편, 전력량계(1) 고유의 전력량 정보를 저장한다. 표시부(18)는 전력량계(1)의 전면에 배치되는 것으로서, 전력량계(1)의 전력량 정보를 표시할 수 있다. 또한, RTC부(19)는 전력량계(1)의 시간을 관리하는 기능을 담당한다.The communication unit 16 transmits the information generated by the determination unit 14 to the upper system 300 through the network, and the storage unit 17 stores the information generated by the determination unit 14, while the power meter 1 Save the unique power information. The display unit 18 is disposed in front of the wattmeter 1 and may display power information of the wattmeter 1. In addition, the RTC unit 19 is responsible for managing the time of the electricity meter (1).

본 발명의 설명에서는, 샘플비교부(13), 판단부(14) 및 전류위상 비교부(15)가 별도의 구성으로 되어 있는 경우를 설명하겠으나, 제어부(20)의 하나의 구성요소로서 통합되어 운영될 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이다. In the description of the present invention, a case in which the sample comparison unit 13, the determination unit 14 and the current phase comparison unit 15 are configured separately will be described, but is integrated as one component of the control unit 20. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be operated.

즉, 샘플비교부(13)가 파형동요정보를 생성하여, 현주기 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우에 이를 판단부(14)에 알려 판단부(14)가 파형동요상황인지 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이는 제어부(20)가 통합적으로 수행할 수도 있는 것이다. 또한, 위상전류 비교부(15)가 전류위상차를 생성하여, 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 큰 경우에 이를 판단부(14)에 알려 판단부(14)가 위상동요상황인지 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이는 제어부(20)가 통합적으로 수행할 수도 있는 것이다. 이와 같은 관계는, 아래의 설명에서도 같다.
That is, the sample comparison unit 13 generates waveform fluctuation information, and when the current cycle waveform fluctuation information is larger than the waveform fluctuation pickup setting, it is notified to the judging unit 14 to determine whether or not the judgment part 14 is in a waveform fluctuation situation. Although described as a determination, this may be performed by the control unit 20 integrally. In addition, the phase current comparison unit 15 generates a current phase difference, and when the current phase difference is larger than the phase swing pickup setting, it is notified to the determination unit 14 to determine whether the determination unit 14 is in a phase fluctuation situation. Although described, this may be performed by the control unit 20 integrally. This relationship is the same in the following description.

본 발명은, 고장전류의 주기가 짧은 배전계통의 순간혼촉이나, 고장전류의 크기가 충분하지 않은 고저항 지락고장을 감시하기 위한 것이다. 이하, 본 발명의 전력량계의 동작을 설명하기로 한다.The present invention is for monitoring the instantaneous mixing of a distribution system with a short cycle of fault current and a high resistance ground fault where the magnitude of the fault current is insufficient. Hereinafter, the operation of the electricity meter of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 배전계통 감시방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도로서, 샘플비교부(13)에서 생성한 샘플의 차를 이용한 파형동요정보를 이용하여, 판단부(14)가 배전계통의 파형동요상황을 판단하는 것을 나타낸 것이다. 4 is a flowchart illustrating an example of a distribution system monitoring method according to an embodiment of the present invention, wherein the determination unit 14 determines the distribution system using waveform fluctuation information using a difference of a sample generated by the sample comparing unit 13. This is to determine the waveform fluctuation situation.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전력량계(1)의 배전계통 감시방법은, 샘플비교부(13)가 현주기 샘플에서 전주기 샘플의 샘플차의 한 주기의 합의 크기(RMS(수학식 1))를 파형동요정보로 생성한다(S41).As shown in the figure, the distribution system monitoring method of the electricity meter 1 of the present invention, the sample comparison unit 13 is the magnitude of the sum of one cycle of the sample difference of the full-cycle sample from the current cycle sample (RMS (Equation 1) ) Is generated as waveform shake information (S41).

이때, 샘플비교부(13)는, 먼저 현주기의 파형동요정보와 동요정보에 대한 파형동요 픽업설정을 비교한다(S42). S42의 비교결과, 현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 크지 않은 경우에는, 판단부(14)는 동요경험정보가 설정되어 있는지 확인한다(S51). S51의 확인결과, 동요경험정보가 설정되어 있지 않은 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45).At this time, the sample comparing unit 13 first compares the waveform shake pick-up setting for the current cycle with the waveform shake information (S42). As a result of the comparison in S42, when the waveform fluctuation information of the current cycle is not larger than the waveform fluctuation pickup setting, the determination unit 14 checks whether the fluctuation experience information is set (S51). If the fluctuation experience information is not set as a result of checking in S51, the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45).

S51의 확인결과, 판단부(14)는 동요경험정보가 설정되어 있는 경우에는, 현주기 전류 RMS(현주기 샘플의 한 주기 합의 크기)와 고장전류 픽업설정과 비교한다(S52). S52의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 큰 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). 그러나, S52의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크지 않은 경우에는, 동요경험정보를 해제하고(S53), 판단부(14)는, 상태수신부(12)를 통해 입력된 정보를 이용하여, 차단기(220)가 동작하는지 여부를 확인한다(S54).As a result of checking in S51, when the fluctuation experience information is set, the judging section 14 compares the current cycle current RMS (the magnitude of one cycle sum of the current cycle samples) with the fault current pickup setting (S52). As a result of the comparison in S52, when the current cycle current RMS is larger than the fault current pickup setting, the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45). However, as a result of the comparison of S52, when the current cycle current RMS is not larger than the fault current pickup setting, the fluctuation experience information is released (S53), and the determination unit 14 receives the information input through the state receiving unit 12. In operation S54, it is checked whether the breaker 220 operates.

S54의 확인결과, 차단기(220)가 동작한 경우에는, 즉, 차단기(220)가 회로를 차단한 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). 그러나, S54의 확인결과, 차단기(220)가 동작하지 않는 경우에는, 즉, 차단기(220)가 회로를 차단하지 않은 경우에는, 파형동요상황으로 판단하여(S55), 통신부(16)를 통해 현주기의 동요정보와 샘플파형을 상위 시스템(300)으로 전송한다. 이후, 현주기의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). 이때, S55에서 파형동요상황으로 판단한 경우, 해당 파형동요정보와 샘플파형을 저장부(17)에 저장하고, 표시부(18)를 통해 사용자에게 파형동요상황이 발생하였음을 알릴 수 있다(도시되지 않음). As a result of checking in S54, when the circuit breaker 220 is operated, that is, when the circuit breaker 220 cuts off the circuit, the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45). However, when the breaker 220 does not operate, that is, when the breaker 220 does not cut off the circuit, it is determined that the waveform is in a disturbance state (S55), and the current is transmitted through the communication unit 16. The fluctuation information of the period and the sample waveform are transmitted to the upper system 300. Thereafter, the current cycle samples are stored as full cycle samples for the next cycle and returned (S45). In this case, when it is determined that the waveform shake situation in S55, the waveform shake information and the sample waveform may be stored in the storage unit 17, and the display unit 18 may notify the user that the waveform shake situation has occurred (not shown). ).

S42의 비교결과, 현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우에는, 상태수신부(12)를 통해 입력된 정보를 이용하여, 차단기(220)가 동작하고 있는지 여부를 확인한다(S43). S43의 확인결과, 차단기(220)가 동작하고 있는 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). S43의 확인결과, 차단기(220)가 동작하고 있지 않은 경우에는, 전주기의 파형동요정보와 현주기의 파형동요정보를 비교한다(S46).As a result of the comparison in S42, when the waveform fluctuation information of the current cycle is larger than the waveform fluctuation pickup setting, it is checked whether or not the breaker 220 is operating by using the information input through the state receiver 12 (S43). . As a result of checking in S43, when the breaker 220 is operating, the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45). When the breaker 220 does not operate as a result of checking in S43, the waveform fluctuation information of the entire cycle and the waveform fluctuation information of the current cycle are compared (S46).

S46의 비교결과, 전주기 파형동요정보가 현주기 파형동요정보보다 작지 않은 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). S46의 비교결과, 전주기 파형동요정보가 현주기 파형동요정보보다 작은 경우에는, 전주기 전류 RMS가 0인지 확인한다(S47).As a result of the comparison in S46, when the full period waveform fluctuation information is not smaller than the current period waveform fluctuation information, the current sample is stored as the full period sample for the next period and returned (S45). As a result of the comparison in S46, if the full period waveform fluctuation information is smaller than the current period waveform fluctuation information, it is checked whether the full period current RMS is zero (S47).

S47의 확인결과, 전주기 전류 RMS가 0인 경우에는 돌입전류상황으로 판단하여 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). S47의 확인결과, 전주기 전류 RMS가 0이 아닌 경우에는 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교한다(S48).As a result of checking in S47, when the full cycle current RMS is 0, it is determined as the inrush current situation and the current sample is stored as the full cycle sample for the next cycle and returned (S45). As a result of checking in S47, when the full cycle current RMS is not 0, the current cycle current RMS is compared with the fault current pickup setting (S48).

S48의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 큰 경우에는, 동요경험정보를 설정하고(S44), 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). 그러나, S48의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크지 않은 경우에는, 파형동요정보가 단상에서 발생하였는지 확인한다(S49).As a result of the comparison in S48, when the current cycle current RMS is larger than the fault current pickup setting, the fluctuation experience information is set (S44), and the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45). However, as a result of the comparison in S48, when the current cycle current RMS is not larger than the fault current pickup setting, it is checked whether the waveform fluctuation information has occurred in a single phase (S49).

S49의 확인결과, 동요정보가 이상(two-phase) 또는 삼상(three phase)에서 발생한 경우에는, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45). 그러나, S49의 확인결과 파형동요정보가 단상에서 발생한 경우에는, 고저항 지락으로 예상하고(S50), 통신부(16)를 통해 단상 파형동요정보와 파형을 전송하여, 고저항 지락으로 예상되는 단상 파형동요정보가 발생하였음을 상위 시스템(300)에 제공한다. 이때, S50에서 단상 파형동요정보를 판단한 경우, 해당 전류위상, 파형동요정보와 샘플파형을 저장부(17)에 저장하고, 표시부(18)를 통해 사용자에게 고저항 지락으로 예상되는 단상 파형동요정보가 발생하였음을 알릴 수 있다(도시되지 않음).As a result of checking in S49, when the fluctuation information occurs in two-phase or three phases, the current sample is stored as a full-cycle sample for the next cycle and returned (S45). However, if the waveform fluctuation information occurs in a single phase as a result of checking in S49, it is expected to be a high resistance ground fault (S50), and the single phase waveform fluctuation information and the waveform are transmitted through the communication unit 16 to predict the high resistance ground fault. It provides the upper system 300 that the shaking information has occurred. In this case, when the single-phase waveform fluctuation information is determined in S50, the current phase, the waveform fluctuation information, and the sample waveform are stored in the storage unit 17, and the single phase waveform fluctuation information expected to be a high resistance ground fault to the user through the display unit 18. It can be informed that a has occurred (not shown).

이후, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하고 복귀한다(S45).Thereafter, the current sample is stored as a full cycle sample for the next cycle and returned (S45).

위 도 4의 설명에서는, 각 확인 및 비교가 순차적인 것으로 설명되어 있으나, 확인 및 비교의 순서는 이에 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 그 순서는 바뀔 수도 있다.
In the description of FIG. 4, each confirmation and comparison is described as being sequential, but the order of confirmation and comparison is not limited to the ones listed therein, and the order may be changed.

도 5는 본 발명의 배전계통 감시방법을 설명하기 위한 다른 일실시예 흐름도로서, 전류위상 비교부(15)에서 생성한 전류의 위상차를 이용하여 판단부(14)가 고저항 지락으로 예상되는 단상 위상동요상황을 판단하는 것을 나타낸 것이다. FIG. 5 is a flowchart illustrating another example of a distribution system monitoring method according to an embodiment of the present invention, wherein the determination unit 14 is predicted to have a high resistance ground by using a phase difference of the current generated by the current phase comparison unit 15. It shows judging phase fluctuation situation.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전력량계(1)의 배전계통 감시방법은, 전류위상 비교부(15)가 전압을 기준으로 한 현주기 전류위상을 전주기 전류위상과 비교하여, 전류위상차를 생성한다(S61). As shown in the figure, in the distribution system monitoring method of the electricity meter 1 of the present invention, the current phase comparison unit 15 compares the current cycle current phase on the basis of the voltage with the full cycle current phase, and compares the current phase difference. It generates (S61).

이때, 전류위상 비교부(15)는, 현주기 전류위상차와 전류위상에 대한 위상동요 픽업설정을 비교한다(S62). S62의 비교결과, 현주기의 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 크지 않은 경우에는, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68). S62의 비교결과, 현주기의 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 큰 경우에는, 판단부(14)는 상태수신부(12)를 통해 입력된 정보를 이용하여, 차단기(220)가 동작하는지 여부를 확인한다(S63).At this time, the current phase comparison unit 15 compares the current cycle current phase difference with the phase swing pickup setting for the current phase (S62). As a result of the comparison in S62, when the current phase difference of the current cycle is not larger than the phase swing pickup setting, the current current phase is stored as the full cycle current phase and returned (S68). As a result of the comparison of S62, when the current phase difference of the current cycle is larger than the phase swing pickup setting, the determination unit 14 checks whether or not the breaker 220 is operated by using the information input through the state receiving unit 12. (S63).

S63의 확인결과, 차단기(220)가 동작하고 있는 경우에는, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68). S63의 확인결과, 차단기(220)가 동작하고 있지 않은 경우에는, 전주기 전류 RMS가 0인지 확인한다(S64).As a result of checking in S63, when the breaker 220 is operating, the current current phase is stored as the full cycle current phase and returned (S68). When the breaker 220 does not operate as a result of checking in S63, it is checked whether the full-cycle current RMS is 0 (S64).

S64의 확인결과, 전주기 전류 RMS가 0인 경우에는 돌입전류상황으로 판단하여, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68). S64의 확인결과, 전주기 전류 RMS가 0이 아닌 경우에는 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교한다(S65).As a result of checking in S64, when the full cycle current RMS is 0, it is determined as the inrush current situation, and the current current phase is stored as the full cycle current phase and returned (S68). As a result of checking in S64, when the full cycle current RMS is not 0, the current cycle current RMS is compared with the fault current pickup setting (S65).

S65의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 큰 경우에는, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68). 그러나, S65의 비교결과, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크지 않은 경우에는, 위상변화가 단상에서 발생하였는지 확인한다(S66).As a result of the comparison in S65, when the current cycle current RMS is larger than the fault current pickup setting, the current current phase is stored as the full cycle current phase and returned (S68). However, as a result of the comparison of S65, when the current cycle current RMS is not larger than the fault current pickup setting, it is checked whether a phase change has occurred in a single phase (S66).

S66의 확인결과, 위상변화가 이상 또는 삼상에서 발생한 경우에는, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68). 그러나, S66의 확인결과 위상변화가 단상에서 발생한 경우에는, 고저항 지락으로 예상하고(S67), 통신부(16)를 통해 위상동요 상황정보인 전류위상, 동요정보 및 파형을 전송하여, 고저항 지락으로 예상되는 위상동요상황이 발생하였음을 상위 시스템(300)에 제공한다. 이때, S67에서 위상동요상황을 판단한 경우, 해당 전류위상, 동요정보와 파형을 저장부(17)에 저장하고, 표시부(18)를 통해 사용자에게 고저항 지락으로 예상되는 위상동요상황이 발생하였음을 알릴 수 있다(도시되지 않음).As a result of checking in S66, when a phase change occurs in an abnormal or three phase, the current current phase is stored as a full cycle current phase and returned (S68). However, if the phase change occurs in a single phase as a result of checking in S66, it is expected to be a high resistance ground (S67), and transmits the current phase, fluctuation information, and waveforms, which are phase fluctuation situation information, through the communication unit 16, thereby causing a high resistance ground fault. It provides to the upper system 300 that the expected phase fluctuation situation occurred. At this time, when it is determined that the phase fluctuation situation in S67, the current phase, fluctuation information and waveforms are stored in the storage unit 17, and the phase fluctuation situation expected to be a high resistance ground fault has occurred to the user through the display unit 18. May be informed (not shown).

이후, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하고 복귀한다(S68).Thereafter, the current current phase is stored as the full-cycle current phase and returned (S68).

위 도 5의 설명에서는, 각 확인 및 비교가 순차적인 것으로 설명되어 있으나, 확인 및 비교의 순서는 이에 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 그 순서는 바뀔 수도 있다.
In the description of FIG. 5, each confirmation and comparison is described as being sequential, but the order of confirmation and comparison is not limited to the ones listed therein, and the order may be changed.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 고장 지속시간이 짧거나 크기가 작아 보호계전기가 동작할 수 없는 계통의 동요상황에 대해, 전력량계의 전주기 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기 합의 크기가 파형동요 픽업설정 이상이면 전류의 크기나 형태가 급격하게 변화한 것으로 판단하고, 그 시점의 파형을 통신을 통해 상위 시스템에 전달하여 계통의 파형동요상황을 판단하게 하여, 배전계통의 운전효율을 높일 수 있다. As described above, according to one embodiment of the present invention, in a fluctuation situation of a system in which a protection relay cannot operate due to a short or small failure duration, one period for the difference between the full-cycle sample and the current-cycle sample of the electricity meter If the magnitude of the sum is more than the waveform shake pick-up setting, it is judged that the magnitude or shape of the current has changed drastically, and the waveform at that time is transmitted to the host system through communication to determine the system's waveform fluctuations, thereby operating the distribution system. The efficiency can be improved.

또한, 배전선로 지락고장 발생지점의 임피던스가 높은 경우, 지락선로의 임피던스가 변화하게 되고 이로 인해 지락선로의 전류의 위상이 급격하게 변화하게 되므로, 지락상의 전류의 위상변화의 크기가 설정 이상이면 고저항 지락으로 예상되는 위상동요상황으로 판단하여 통신을 통해 위상동요 발생정보를 상위 시스템으로 제공하여, 배전계통의 운전효율을 높일 수 있다. In addition, if the impedance of the ground fault occurrence point of the distribution line is high, the impedance of the ground line changes, which causes the current phase of the ground line to change abruptly. It is possible to increase the operation efficiency of the distribution system by providing the phase fluctuation generation information to the upper system through communication by determining the phase fluctuation situation expected by the ground fault.

따라서, 본 발명에 의하면, 배전계통이나 보행자에게 인가되는 피해를 줄일 수 있다. Therefore, according to the present invention, damage to the distribution system or pedestrians can be reduced.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

1: 전자식 전력량계 220: 차단기
230: 보호계전기 330: 상위 시스템
10: 정합부 11: A/D 변환부
12: 상태수신부 13: 샘플비교부
14: 판단부 15: 전류위상 비교부
16: 통신부 17: 저장부
18: 표시부 19: RTC부
20: 제어부 1: electronic meter 220: breaker
230: protective relay 330: host system
10: matching unit 11: A / D conversion unit
12: Status receiver 13: Sample comparison
14: determination unit 15: current phase comparison unit
16: communication unit 17: storage unit
18: display unit 19: RTC unit
20: control unit

Claims (22)

배전계통의 차단기의 동작상태를 수신하는 수신부;
전주기의 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기의 합의 크기(파형동요정보)를 생성하여, 현주기 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우에 현주기 파형동요정보와 샘플파형을 판단부로 제공하는 제1비교부; 및
상기 제1비교부로부터 수신한 파형동요정보와 상기 차단기의 동작상태로부터 파형동요상황 또는 단상 파형동요상황을 판단하는 상기 판단부를 포함하는 전자식 전력량계.
Receiving unit for receiving the operating state of the circuit breaker of the distribution system;
Generates the magnitude (waveform fluctuation information) of one cycle for the difference between the full-cycle sample and the current-cycle sample, and determines the current-cycle waveform fluctuation information and the sample waveform when the current-cycle waveform fluctuation information is larger than the waveform fluctuation pickup setting. A first comparison unit to provide a wealth; And
And a determination unit for determining waveform fluctuation conditions or single phase waveform fluctuation conditions from the waveform fluctuation information received from the first comparator and the operation state of the circuit breaker.
제1항에 있어서,
전압을 기준으로 한 전주기 전류위상과 현주기 전류위상을 비교하여, 전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 큰 경우에는 전류위상, 현주기 동요정보 및 샘플파형을 상기 판단부로 제공하는 제2비교부를 더 포함하고,
상기 판단부는, 상기 제2비교부로부터 수신한 전류위상차와 상기 차단기의 동작상태로부터 예상되는 위상동요상황을 판단하는 전자식 전력량계.
The method of claim 1,
The second comparison unit which provides the current phase, the current cycle fluctuation information, and the sample waveform to the determination unit when the current phase difference is greater than the phase swing pickup setting by comparing the current cycle current phase with the current cycle current phase based on voltage. Including,
And the determination unit determines the phase fluctuation expected from the current phase difference received from the second comparing unit and the operation state of the circuit breaker.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1비교부는, 상기 파형동요정보를 다음의 RMS 식에 의해 생성하는 전자식 전력량계.
Figure 112012089245308-pat00003

(단, f(t)는 현주기 샘플에서 전주기 샘플을 뺀 샘플차이고, T는 주기임)
The electronic watt-hour meter according to claim 1 or 2, wherein the first comparison unit generates the waveform fluctuation information by the following RMS equation.
Figure 112012089245308-pat00003

(Where f (t) is the difference between the current cycle samples and the full cycle samples minus T is the period)
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판단부는,
현주기의 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫힌 경우에는, 상기 파형동요상황으로 판단하는 전자식 전력량계.
The method of claim 1 or 2, wherein the determination unit,
An electronic wattmeter for judging the waveform fluctuations when the current RMS of the current cycle is greater than the fault current pickup setting and the breaker is closed.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판단부는,
현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫히고, 현주기의 파형동요정보가 전주기의 파형동요정보보다 크고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 파형동요정보가 단상에서 발생한 경우에, 상기 단상 파형동요상황으로 판단하는 전자식 전력량계.
The method of claim 1 or 2, wherein the determination unit,
The waveform fluctuation information of the current cycle is larger than the waveform shake pickup setting, the breaker closes, the waveform fluctuation information of the current cycle is larger than the waveform fluctuation information of the previous cycle, no inrush current occurs, and the current cycle current RMS is the fault current pickup. An electronic power meter, which is smaller than the setting and judges the single-phase waveform fluctuation situation when the waveform fluctuation information occurs in a single phase.
제2항에 있어서, 상기 판단부는,
전류위상차가 위상동요 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 닫히고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 위상변화가 단상에서 발생한 경우에, 상기 위상동요상황으로 판단하는 전자식 전력량계.
3. The apparatus of claim 2,
If the current phase difference is larger than the phase swing pickup setting, the breaker closes, no inrush current occurs, the current cycle current RMS is smaller than the fault current pickup setting, and the phase change occurs in a single phase, Electronic meter.
제1항 또는 제2항에 있어서,
인가되는 전압 또는 전류를 정합하는 정합부; 및
상기 정합부를 통과한 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 변환부를 더 포함하는 전자식 전력량계.
The method according to claim 1 or 2,
Matching unit for matching the applied voltage or current; And
An electronic power meter further comprises a conversion unit for converting the analog signal passing through the matching unit into digital data.
제2항에 있어서,
상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 상위 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함하는 전자식 전력량계.
The method of claim 2,
A storage unit which stores information of the waveform fluctuation situation, the single phase waveform fluctuation condition and the phase fluctuation condition; And
And a communication unit for transmitting the waveform fluctuation situation, the single phase waveform fluctuation situation, and the information of the phase fluctuation condition to an upper system.
제2항에 있어서,
상기 파형동요상황, 상기 단상 파형동요상황 및 상기 위상동요상황의 정보를 사용자에게 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 전자식 전력량계.
The method of claim 2,
And a display unit which displays information of the waveform fluctuation situation, the single phase waveform fluctuation condition, and the phase fluctuation condition to a user.
제1항에 있어서,
상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 상위 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함하는 전자식 전력량계.
The method of claim 1,
A storage unit which stores information of the waveform fluctuation conditions and the single phase waveform fluctuation conditions; And
And a communication unit for transmitting the waveform fluctuation situation and the single-phase waveform fluctuation situation information to an upper system.
제1항에 있어서,
상기 파형동요상황 및 상기 단상 파형동요상황의 정보를 사용자에게 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 전자식 전력량계.
The method of claim 1,
And a display unit for displaying the waveform fluctuation conditions and the single phase waveform fluctuation conditions to a user.
(a) 전주기의 샘플과 현주기 샘플의 차에 대한 한 주기의 합의 크기를 파형동요정보로 생성하는 단계;
(b) 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계;
(c) 차단기의 동작을 확인하는 단계; 및
(d) 파형동요상황을 판단하는 단계를 포함하는 배전계통 감시방법.
(a) generating, as waveform fluctuation information, the magnitude of the sum of one cycle for the difference between the full cycle sample and the current cycle sample;
(b) comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting;
(c) confirming the operation of the breaker; And
(d) A distribution system monitoring method comprising the step of determining the waveform fluctuation situation.
제12항에 있어서, 상기 (d) 단계는,
현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 상기 차단기가 동작하지 않은 경우에, 상기 파형동요상황으로 판단하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 12, wherein step (d)
The distribution system monitoring method which judges that it is the waveform fluctuation situation, when the current period current RMS is larger than the fault current pick-up setting, and the said breaker does not operate.
제12항에 있어서,
(e) 상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계 사이에, 현주기의 파형동요정보가 파형동요 픽업설정보다 큰 경우, 상기 차단기의 동작을 확인하는 단계;
(f) 전주기 파형동요정보와 현주기 파형동요정보를 비교하는 단계;
(g) 돌입전류가 발생하였는지 확인하는 단계;
(h) 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계;
(i) 파형동요정보가 단상에서 발생하였는지 확인하는 단계; 및
(j) 단상 파형동요상황을 판단하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 12,
(e) checking the operation of the circuit breaker between the steps (a) and (b) when the waveform fluctuation information of the current period is larger than the waveform fluctuation pickup setting;
(f) comparing the entire period waveform fluctuation information with the current period waveform fluctuation information;
(g) checking whether an inrush current has occurred;
(h) comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting;
(i) confirming whether waveform fluctuation information occurred in a single phase; And
(j) A distribution system monitoring method further comprising the step of determining the single-phase waveform fluctuations.
제14항에 있어서, 상기 (j) 단계는,
상기 차단기가 닫히고, 전주기 파형동요정보가 현주기 파형동요정보보다 작고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 작고, 파형동요정보가 단상에서 발생한 경우에 상기 단상 파형동요상황으로 판단하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 14, wherein step (j),
The single-phase waveform when the breaker is closed, the full cycle waveform fluctuation information is smaller than the current cycle waveform fluctuation information, no inrush current is generated, the current cycle current RMS is smaller than the fault current pickup setting, and the waveform fluctuation information is generated in single phase. Distribution system monitoring method judged to be fluctuating.
제12항에 있어서,
(k) 상기 (d) 단계 이후, 상기 파형동요상황의 동요정보와 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 12,
(k) after the step (d), further comprising the step of storing the fluctuation information and the sample waveform of the waveform fluctuation situation, and transmitting it to the host system.
제14항에 있어서,
(l) 상기 (j) 단계 이후, 상기 단상 파형동요상황의 동요정보와 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.
15. The method of claim 14,
(l) after the step (j), further comprising the step of storing the fluctuation information and sample waveform of the single-phase waveform fluctuation situation, and transmitting it to the host system.
제12항에 있어서,
(m) 상기 (d) 단계 이후, 현재의 샘플을 다음 주기에 대한 전주기 샘플로 저장하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 12,
(m) after step (d), further comprising the step of storing the current sample as a full cycle sample for the next cycle.
(a) 전압을 기준으로 한 현주기 전류위상을 전주기 전류위상과 비교하여, 전류위상차를 생성하는 단계;
(b) 전류위상차가 설정값보다 큰 경우에, 차단기의 동작을 확인하는 단계;
(c) 돌입전류가 발생하였는지 확인하는 단계;
(d) 현주기 전류 RMS와 고장전류 픽업설정을 비교하는 단계;
(e) 위상변화가 단상에서 발생하였는지 확인하는 단계; 및
(f) 위상동요상황을 판단하는 단계를 포함하는 배전계통 감시방법.
(a) comparing the current cycle current phase based on the voltage with the full cycle current phase to generate a current phase difference;
(b) checking the operation of the circuit breaker when the current phase difference is greater than the set value;
(c) checking whether an inrush current has occurred;
(d) comparing the current cycle current RMS with the fault current pickup setting;
(e) checking whether the phase change occurred in a single phase; And
(f) A distribution system monitoring method comprising determining a phase fluctuation situation.
제19항에 있어서, 상기 (f) 단계는,
상기 차단기가 닫히고, 돌입전류가 발생하지 않고, 현주기 전류 RMS가 고장전류 픽업설정보다 크고, 위상변화가 단상에서 발생한 경우에 상기 위상동요상황으로 판단하는 배전계통 감시방법.
The method of claim 19, wherein the step (f),
And the circuit breaker is closed, the inrush current is not generated, the current cycle current RMS is larger than the fault current pickup setting, and the phase shift condition is judged as the phase fluctuation condition.
제20항에 있어서,
(g) 상기 (f) 단계 이후, 상기 위상동요상황의 전류위상, 동요정보 및 샘플파형을 저장하고, 이를 상위 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.
21. The method of claim 20,
(g) after the step (f), further comprising the step of storing the current phase, the fluctuation information and the sample waveform of the phase fluctuation situation, and transmitting it to a higher system.
제20항에 있어서,
(h) 상기 (f) 단계 이후, 현재의 전류위상을 전주기 전류위상으로 저장하는 단계를 더 포함하는 배전계통 감시방법.21. The method of claim 20,
(h) after the step (f), further comprising the step of storing the current current phase as the full-cycle current phase.
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