WO2019172519A1 - 전력선 통신을 이용한 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템 - Google Patents

전력선 통신을 이용한 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템 Download PDF

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WO2019172519A1
WO2019172519A1 PCT/KR2019/000432 KR2019000432W WO2019172519A1 WO 2019172519 A1 WO2019172519 A1 WO 2019172519A1 KR 2019000432 W KR2019000432 W KR 2019000432W WO 2019172519 A1 WO2019172519 A1 WO 2019172519A1
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breaker
circuit breaker
breakers
switchboard
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PCT/KR2019/000432
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English (en)
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Inventor
임창준
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear

Definitions

  • the present invention relates to a system analysis system of a breaker in a switchboard, and more particularly, to a system capable of analyzing a system of breakers installed in a switchboard panel using power line communication.
  • a number of power devices for power conversion, transmission, and measurement are arranged.
  • a circuit breaker disposed on a line through which electric power is transmitted cuts off a line when an element such as overcurrent, overvoltage, undervoltage, short circuit, or ground fault is detected on the line, thereby switching the switchboard and the load or various systems connected thereto. Can protect.
  • a line connected to an external power supply may be branched into multiple tracks within the switchboard panel. Accordingly, since breakers are disposed in each of the branched lines, a plurality of breakers may be disposed in the switchboard panel.
  • the administrator manually generated the schematic diagram of the breakers when installing the switchboard panel and connecting the breakers.
  • the number of circuit breakers included in the switchboard panel increases, not only does it take time to generate the schematic, but also increases the possibility of generating the schematic incorrectly by mistake.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a system analysis system of the breaker in the switchboard that can easily generate and analyze the schematic diagram of the breakers disposed in the switchboard panel using power line communication.
  • a plurality of circuit breakers arranged to form a system on lines in a switch panel panel, a gateway connected to the plurality of circuit breakers, and a data logger connected to the gateway
  • each of the plurality of breakers includes a power line communication module
  • the highest breaker of the system among the plurality of breakers receives and receives system information on each of the remaining breakers through the power line communication module.
  • the system information is transmitted to the data logger through the gateway, and the data logger generates a system diagram for the plurality of breakers based on the received system information.
  • Each of the branch information may include identification information of a corresponding breaker, and upper breaker information of the corresponding breaker.
  • the plurality of breakers may be disposed on a first line of the lines, the first breaker corresponding to the highest breaker, and a second breaker disposed on a second line that is a lower line of the first line.
  • the power line communication module of the second breaker may transmit system information of the second breaker to the first breaker through the second line.
  • the plurality of circuit breakers may further include a third circuit breaker disposed on a third line, which is a lower line of the second line, and the power line communication module of the third circuit breaker may include system information of the third circuit breaker. Transmits to the second circuit breaker, the power line communication module of the second circuit breaker transmits the received system information of the third circuit breaker to the first circuit breaker through the second line, and the first circuit breaker The system information of the second circuit breaker and the system information of the third circuit breaker may be transmitted to the gateway.
  • the data logger may transmit the generated schematic diagram to the gateway.
  • the gateway may output a schematic diagram received from the data logger through the HMI.
  • the system analysis system further includes a server connected to the data logger, the data logger transmits the system information to the server, and the server is based on the received system information.
  • a schematic can be generated for the breakers in.
  • the server may transmit the generated schematic diagram to a mobile terminal.
  • the data logger or the server may detect a lower breaker having an allowable current greater than the allowable current of the upper breaker based on the generated schematic.
  • the data logger or the server may generate a layout change guide for inducing a layout change of the upper breaker and the lower breaker based on a detection result, and transmit the generated layout change guide to the mobile terminal or the gateway.
  • a plurality of circuit breakers arranged to form a system on the lines in the panel panel, a power line communication module included in each of the plurality of circuit breakers, and the plurality of circuit breakers And a gateway connected with each other, wherein the highest breaker of the grid among the plurality of breakers receives the grid information for each of the remaining breakers through the power line communication module, and transmits the received grid information to the gateway.
  • the gateway generates a schematic diagram for the plurality of breakers based on the received systematic information.
  • the system analysis system may automatically generate a circuit diagram of circuit breakers using power line communication, thereby preventing time consumption or an error caused by manual generation of the circuit diagram.
  • system analysis system uses power line communication through the lines in the switchboard, so that an additional configuration for generating the circuit diagram of the circuit breakers is unnecessary, and thus a more economical and efficient system configuration may be possible.
  • the system analysis system allows the breakers to be optimally arranged based on the allowable currents of the breakers, so that when the breaker with a relatively low allowable current is placed on the upper line, the line is frequently cut off to smoothly supply current to the load. This can effectively prevent problems that are not made.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a system analysis system of a circuit breaker in a switchboard according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a system diagram between a plurality of circuit breakers illustrated in FIG. 1.
  • 3 to 4 are exemplary diagrams illustrating operations of the lower circuit breakers connected to the lower circuit of the upper circuit breaker to transmit information for generating the schematic diagram to the upper circuit breaker using power line communication.
  • 5 and 6 are diagrams illustrating an operation of generating a schematic diagram by using a system analysis system using information for generating a schematic diagram.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining an embodiment in which the system analysis system provides a guide for changing the breaker arrangement based on the breaker schematic diagram generated using power line communication.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit breaker layout change guide provided according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a system analysis system of a circuit breaker in a switchboard according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a system diagram between a plurality of circuit breakers illustrated in FIG. 1.
  • a system analysis system of a circuit breaker in a switchboard includes a plurality of circuit breakers 11 and a relay provided inside the switchboard panel 10. 12), a meter 13, and a gateway 14, a data logger 20, a server 30, and the like. Since the lineage analysis system is not composed of only the components illustrated in FIG. 1, the lineage analysis system may include more or fewer configurations.
  • a plurality of breakers 11 may be disposed in the switchboard panel 10. As will be described later with reference to FIG. 2, the number of breakers disposed inside the switchboard panel 10 may be determined based on the number of lines branching inside the switchboard panel 10.
  • Each of the circuit breakers 11 may protect the switchboard and the load or various systems connected thereto by blocking the line when an element such as an overcurrent, overvoltage, undervoltage, short circuit, or ground fault is detected in the line.
  • the breakers 11 may be disposed to correspond to each of the tracks one by one to perform a blocking operation of the corresponding track.
  • Each of the breakers 11 may be implemented as an air circuit breaker (ACB), a molded case circuit breaker (MCCB), a molded circuit breaker (MCB), or the like. In general, the ACB with the highest allowable current may be placed on the upper line, and the MCB with the lowest allowable current may be placed on the lower line.
  • ACB air circuit breaker
  • MCCB molded case circuit breaker
  • MCB molded circuit breaker
  • each of the breakers 11 may include a power line communication module (PLC module) 112 supporting power line communication (PLC).
  • PLC module power line communication module
  • Each of the breakers 11 may transmit and receive information with each other according to a power line communication scheme using the power line communication module 112. That is, since the breakers 11 are connected to each other through a line in which each is disposed, the breakers 11 may transmit and receive information according to a power line communication method through the line.
  • the breakers 11 are disposed on each of the branched lines in the switchboard panel 10, and thus the breakers 11 may also have a line relationship according to an ancestry relationship between the lines.
  • the breakers 11 may include first to breaker CB1 to eighth breaker CB8. 2 is only an embodiment for convenience of description, the number and schematic diagram of the circuit breakers may be variously changed.
  • the first line PL1 connected to the external power supply 50 may be branched into the second line PL2 and the third line PL3.
  • the second line PL2 may be branched into the fourth line PL4 through the sixth line PL6, and the third line PL3 may be branched into the seventh line PL7 and the eighth line PL8. That is, the first line PL1 may correspond to a parent line or an upper line of the second line PL2 and the third line PL3.
  • the second line PL2 corresponds to the parent line or the upper line of the fourth line PL4 to the sixth line PL6, and the third line PL3 corresponds to the seventh line PL7 and the eighth line. It may correspond to a parent track or a higher track of (PL8).
  • Each of the breakers CB1 to CB8 may be disposed on any one of the first line PL1 to the eighth line PL8 as shown in FIG. 2.
  • the first circuit breaker CB1 may correspond to a parent circuit breaker or an upper circuit breaker of the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3.
  • the second breaker CB2 corresponds to a parent breaker or an upper breaker of the fourth breaker CB4 to the sixth breaker CB6, and the third breaker CB3 corresponds to the seventh breaker CB7 and the eighth breaker. It may correspond to the parent breaker or the parent breaker of (CB8). That is, the breakers CB1 to CB8 may have a grid relationship based on the disposed tracks.
  • the relay 12 may control to supply or cut off power to a load end such as a motor or an electric motor, and may protect the load end when an accident current such as overcurrent or short circuit current occurs in the current flowing through the load end.
  • the relay 12 may be implemented as an electronic motor protection relay (EMPR), but is not limited thereto.
  • the meter 13 can measure and monitor the amount of power in the power system of the switchboard.
  • the meter 13 may be implemented as a digital integrated meter (GIMAC), but is not limited thereto.
  • GIMAC digital integrated meter
  • the gateway 14 may be provided in the switchboard panel 10. According to an embodiment, the gateway 14 may be disposed outside the switchboard panel 10.
  • the gateway 14 is connected (eg, RS485, etc.) with the breakers 11, the relay 12, and the meter 13 in the switchboard panel 10 according to a wired or wireless communication scheme, such that the breakers 11, Various information related to the operation state of the switchboard and the like can be received from each of the relay 12 and the meter 13.
  • the gateway 14 may transmit the received information to the data logger 20 or the server 30.
  • the gateway 14 receives a control command for the components inside the switchboard panel 10 from the data logger 20, the server 30, or the like, and based on the received control command, the components 11, 12, 13) may be controlled.
  • the gateway 14 may be connected to a human machine interface 40.
  • the HMI 40 may be provided on an outer surface of the switchboard panel 10 or on the outside of the switchboard panel 10.
  • the HMI 40 may receive various information related to an operation state in the switchboard panel 10 from the gateway 14 and display the information in a graphic or text form.
  • the HMI 40 may receive various commands or requests related to the operation of the switchboard from an administrator or a user, and transmit the received commands or requests to the gateway 14.
  • the gateway 14 may process a command or request received from the HMI 40, and output the processing result through the HMI 40.
  • the data logger 20 may be connected to the gateway 14 and the server 30 through a wired or wireless communication scheme.
  • the data logger 20 receives various information related to the operation of the gateway 14 and the lower devices (the breakers 11, the relay 12, the meter 13, etc.), and receives the received information from the server 30. Can be sent to.
  • the data logger 20 may transmit a control command received from the server 30 to the gateway 14.
  • the server 30 may be implemented in the form of a cloud server to integrally manage information in the switchboard panel 10.
  • the manager or the user may manage the breakers CB1 to CB8 based on the schematic diagram showing the system relationship between the breakers CB1 to CB8 as described above with reference to FIG. 2. For example, when an abnormality occurs in the fourth breaker CB4, the manager may not only check the fourth breaker CB4 but also the first breaker CB1 and the second breaker CB2, which are upper breakers of the fourth breaker CB4. Verification or check can be performed.
  • the gateway 14 may communicate with the breakers 11, but cannot obtain information on the grid relationship of the breakers 11, the schematic is manually generated by an administrator. It became. However, as the number of circuit breakers 11 included in the switchboard panel 10 increases, not only the time-consuming generation of the schematic diagram may increase, but the possibility of incorrectly generating the schematic diagram by mistake may increase.
  • the breakers 11 disposed on each of the lines transmit the grid information to the upper breaker through power line communication using the line, and the highest breaker transmits the grid information received from the lower breakers to the gateway. 14 can be sent.
  • the system information may include identification information (eg, ID) of each of the breakers 11 and parent breaker (or upper breaker) information.
  • the data logger 20 or the server 30 may generate a schematic diagram of the breakers 11 in the switchboard panel 10 based on the grid information.
  • the gateway 14 may generate the schematic diagram.
  • the data logger 20 or the server 30 may transmit the generated schematic to the gateway 14 or to a terminal of an administrator or a user. That is, the system analysis system obtains system information on the breakers 11 by using power line communication, and automatically generates a system diagram of the breakers 11 based on the obtained system information.
  • 3 to 4 are exemplary diagrams illustrating operations of the lower circuit breakers connected to the lower circuit of the upper circuit breaker to transmit information for generating the schematic diagram to the upper circuit breaker using power line communication.
  • breakers may be sequentially installed in the switchboard panel 10.
  • the first circuit breaker CB1 is installed at the first line PL1 that is the uppermost line, and the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3 are respectively provided at the second line PL2 and the third line PL3.
  • the first circuit breaker CB1 may correspond to an ACB
  • the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3 may correspond to an MCCB, but are not necessarily the same.
  • the PLC module provided in each of the first circuit breaker CB1 to the third circuit breaker CB3 is connected to the first circuit breaker CB1 to the third circuit breaker through lines.
  • a power line communication network between the CB3s can be formed.
  • the PLC module of the second circuit breaker CB2 may determine that the parent circuit breaker of the second circuit breaker CB2 is the first circuit breaker CB1 based on the grid relationship of the lines.
  • the PLC module of the third breaker CB3 may also confirm that the parent breaker of the third breaker CB3 is the first breaker CB1 in a similar manner.
  • the PLC module of the second breaker CB2 includes a first identification information ID of the second breaker CB2 and information about the parent breaker CB1 of the second breaker CB2.
  • the system information INFO1 can be transmitted to the first breaker CB1 according to the power line communication method.
  • the PLC module of the third breaker CB3 includes the identification information ID of the third breaker CB3 and the second system information INFO2 including information about the parent breaker CB1 of the third breaker CB3. ) May be transmitted to the first circuit breaker CB1.
  • the fourth circuit breaker CB4 to the eighth circuit breaker CB8 may be installed as lower circuit breakers of the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3.
  • the fourth breaker CB4 to the eighth breaker CB8 may be MCBs, but are not necessarily so.
  • the PLC module provided in each of the circuit breakers CB1 to CB8 is connected to the power line between the first circuit breaker CB1 to the eighth circuit breaker CB8 through lines.
  • a communication network can be formed.
  • each PLC module of the fourth breaker CB4 to the eighth breaker CB8 may have identification information ID of each breaker based on a grid relationship of lines.
  • the system information (third system information INFO3 to 7th system information INFO7) including information on the parent circuit breaker of each circuit breaker may be transmitted to the second circuit breaker CB2 or the third circuit breaker CB3.
  • the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3 may transmit the received system information INFO3 to INFO7 to the first circuit breaker CB1.
  • the breakers CB1 to CB8 may transmit system information INFO1 to INFO7 to the highest breaker CB1 when the power line communication network is formed.
  • the branch information INFO1 to INFO7 may include identification information for generating a branch tree and parent breaker information.
  • 5 and 6 are diagrams illustrating an operation of generating a schematic diagram by using a system analysis system using information for generating a schematic diagram.
  • the gateway 14 may receive system information INFO1 to INFO7 of each of the breakers from the first breaker CB1 corresponding to the highest breaker. In this case, since only the first branch information INFO1 to the seventh branch information INFO7 can generate a tree diagram for the first breaker CB1 to the eighth breaker CB8, the branch for the first breaker CB1 itself. Information may not be included. However, according to an embodiment, the gateway 14 may also receive system information on the first breaker CB1.
  • the gateway 14 may transmit the received system information INFO1 to INFO7 to the data logger 20.
  • the data logger 20 may transmit system information INFO1 to INFO7 received from the gateway 14 to the server 30.
  • the data logger 20 directly generates the schematics of the breakers CB1 to CB8, the data logger 20 does not transmit the received system information INFO1 to INFO7 to the server 30.
  • the generated schematic may be transmitted to the server 30.
  • the server 30 may generate a schematic diagram ANC_DIAGRAM of the breakers CB1 to CB8 based on the received systematic information INFO1 to INFO7.
  • the server 30 generates the schematic diagram ANC_DIAGRAM, but as described above, the data logger 20 may generate the schematic diagram ANC_DIAGRAM.
  • the server 30 may analyze the system relationship of the breakers CB1 to CB8 from the received system information INFO1 to INFO7, and generate the system diagram ANC_DIAGRAM based on the analysis result.
  • the parent circuit breaker (upper circuit breaker) of the second circuit breaker CB2 and the third circuit breaker CB3 includes the first circuit breaker from the first system information INFO1 and the second system information INFO2. CB1).
  • the server 30 recognizes that the parent breaker of each of the fourth breaker CB4 to the sixth breaker CB6 is the second breaker CB2 from the third branch information INFO3 to the fifth branch information INFO5. can do.
  • the server 30 may recognize that the parent breakers of the seventh breaker CB7 and the eighth breaker CB8 are the third breaker CB3 from the sixth branch information INFO6 and the seventh branch information INFO7.
  • the server 30 may generate the system diagram ANC_DIAGRAM in which the breakers CB1 to CB8 illustrated in FIG. 2 show the same system relationship as the system relationship.
  • the system analysis system automatically generates a schematic diagram of the circuit breakers 11 by using power line communication, thereby preventing time consumption or an error caused by manual generation of the schematic diagram. You can prevent it.
  • FIG. 7 is a flowchart for describing an embodiment in which the system analysis system provides a guide for changing a circuit breaker arrangement based on a circuit breaker diagram generated using power line communication
  • FIG. 8 is an embodiment illustrated in FIG. 7. Is a view showing an example of a circuit breaker arrangement change guide provided according to.
  • the manager may determine a line to be arranged based on the allowable current of each of the breakers 11. For example, the manager may place a circuit breaker having a relatively high allowable current on the upper line and a circuit breaker having a relatively low allowable current on the lower line.
  • a circuit breaker with a low allowable current may be disposed on the upper line.
  • a breaker disposed in the current flowing in the upper line is frequently operated, which may cause a problem that the current is not smoothly supplied to the load.
  • the system analysis system may generate a schematic diagram of the breakers 11 included in the switchboard panel 10 (S700).
  • the data logger 20 or the server 30 may generate a schematic diagram ANC_DIAGRAM for the breakers 11.
  • the system analysis system detects a lower circuit breaker having an allowable current greater than the allowable current of the upper circuit breaker based on the generated circuit diagram (S710), and based on the detection result, provides a breaker arrangement change guide. It may be (S720).
  • the server 30 may allow the current of the parent breaker based on the generated circuit diagram ANC_DIAGRAM and allowable current information of each of the breakers CB1 to CB8. Progeny breakers with larger allowable currents can be detected.
  • the server 30 may include a memory (not shown) in which allowable current information of each of the breakers CB1 to CB8 is stored.
  • the server 30 may use the third breaker ( The arrangement change guide CHG_GUIDE may be generated to guide the positions of the CB3) and the eighth breaker CB8 to be changed.
  • the server 30 may transmit the generated batch change guide CHG_GUIDE to the gateway 14.
  • the gateway 14 may display the layout change guide CHG_GUIDE through the HMI 40.
  • the server 30 may transmit the layout change guide CHG_GUIDE to a terminal (not shown) of the manager.
  • the manager may change the arrangement of the third breaker CB3 and the eighth breaker CB8 based on the arrangement change guide CHG_GUIDE.
  • the system analysis system allows the circuit breakers to be optimally arranged based on the allowable current of the breakers, so that when the circuit breaker having a relatively low allowable current is placed on the upper line, the line is frequently cut off to smoothly supply current to the load. This can effectively prevent problems that do not occur.

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이, 및 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거를 포함하고, 상기 복수의 차단기들 각각은 전력선 통신 모듈을 포함하고, 상기 복수의 차단기들 중 상기 계통의 최상위 차단기는, 나머지 차단기들 각각에 대한 계통 정보를 상기 전력선 통신 모듈을 통해 수신하고, 수신된 계통 정보를 상기 게이트웨이를 통해 상기 데이터 로거로 전송하고, 상기 데이터 로거는, 수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성한다.

Description

전력선 통신을 이용한 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템
본 발명은 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 전력선 통신을 이용하여, 배전반 패널 내에 설치되는 차단기들의 계통을 분석할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
배전반 내에는 전력변환 및 전달, 계측 등을 위한 다수의 전력기기들이 배치되어 있다. 이 중, 전력이 전달되는 선로에 배치되는 차단기(circuit breaker)는, 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다.
배전반이 설치된 건물 등의 장소에 포함된 부하의 수나 양에 따라, 외부의 전력 공급원과 연결된 선로는 배전반 패널 내에서 다수의 선로들로 분기될 수 있다. 이에 따라, 분기된 선로들 각각에 차단기가 배치되므로, 배전반 패널 내에는 다수의 차단기들이 배치될 수 있다.
배전반 패널 내에 다수의 차단기들이 배치되므로, 관리자 또는 사용자는 배전반 패널 내에 배치된 다수의 차단기들 간의 계통 관계에 대해, 육안으로는 한눈에 확인하기 어려울 수 있다. 이 경우, 관리자는 차단기들에 대한 관리가 어려울 수 있다.
따라서, 종래의 경우 관리자가 배전반 패널의 설치 및 차단기들의 연결 시, 차단기들의 계통도를 수동으로 생성하였다. 그러나, 배전반 패널 내에 포함되는 차단기들의 수가 증가할수록 계통도 생성에 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 실수에 의해 계통도를 오 생성할 가능성이 증가할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전력선 통신을 이용하여, 배전반 패널 내에 배치되는 차단기들의 계통도를 용이하게 생성 및 분석할 수 있는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이, 및 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거를 포함하고, 상기 복수의 차단기들 각각은 전력선 통신 모듈을 포함하고, 상기 복수의 차단기들 중 상기 계통의 최상위 차단기는, 나머지 차단기들 각각에 대한 계통 정보를 상기 전력선 통신 모듈을 통해 수신하고, 수신된 계통 정보를 상기 게이트웨이를 통해 상기 데이터 로거로 전송하고, 상기 데이터 로거는, 수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성한다.
상기 계통 정보 각각은, 대응하는 차단기의 식별 정보, 및 상기 대응하는 차단기의 상위 차단기 정보를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 차단기들은 상기 선로들 중 제1 선로에 배치되고, 상기 최상위 차단기에 대응하는 제1 차단기, 및 상기 제1 선로의 하위 선로인 제2 선로에 배치되는 제2 차단기를 포함하고, 상기 제2 차단기의 전력선 통신 모듈은, 상기 제2 차단기의 계통 정보를 상기 제2 선로를 통해 상기 제1 차단기로 전송할 수 있다.
상기 복수의 차단기들은 상기 제2 선로의 하위 선로인 제3 선로에 배치되는 제3 차단기를 더 포함하고, 상기 제3 차단기의 전력선 통신 모듈은, 상기 제3 차단기의 계통 정보를 상기 제3 선로를 통해 상기 제2 차단기로 전송하고, 상기 제2 차단기의 전력선 통신 모듈은, 상기 수신된 제3 차단기의 계통 정보를 상기 제2 선로를 통해 상기 제1 차단기로 전송하고, 상기 제1 차단기는, 상기 제2 차단기의 계통 정보 및 상기 제3 차단기의 계통 정보를 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 데이터 로거는 상기 생성된 계통도를 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.
상기 게이트웨이는, 상기 데이터 로거로부터 수신되는 계통도를 HMI를 통해 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 계통 분석 시스템은 상기 데이터 로거와 연결되는 서버를 더 포함하고, 상기 데이터 로거는 상기 계통 정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는, 수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서버는 상기 생성된 계통도를 이동 단말기로 전송할 수 있다.
상기 데이터 로거 또는 상기 서버는, 상기 생성된 계통도에 기초하여, 상위 차단기의 허용전류보다 큰 허용전류를 갖는 하위 차단기를 검출할 수 있다.
상기 데이터 로거 또는 상기 서버는, 검출 결과에 기초하여, 상기 상위 차단기와 상기 하위 차단기의 배치 변경을 유도하는 배치 변경 가이드를 생성하고, 생성된 배치 변경 가이드를 이동 단말기 또는 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 상기 복수의 차단기들 각각에 포함되는 전력선 통신 모듈, 및 상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이를 포함하고, 상기 복수의 차단기들 중 상기 계통의 최상위 차단기는, 나머지 차단기들 각각에 대한 계통 정보를 상기 전력선 통신 모듈을 통해 수신하고, 수신된 계통 정보를 상기 게이트웨이로 전송하고, 상기 게이트웨이는, 수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 계통 분석 시스템은 전력선 통신을 이용하여 차단기들의 계통도를 자동으로 생성함으로써, 계통도의 수동 생성에 따른 시간 소모나 오류의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 계통 분석 시스템은 배전반 내 선로들을 통한 전력선 통신을 이용함으로써, 차단기들의 계통도 생성을 위한 추가적인 구성이 불필요하므로, 보다 경제적이며 효율적인 시스템 구성이 가능할 수 있다.
뿐만 아니라, 계통 분석 시스템은 차단기들의 허용전류에 기초하여 차단기들이 최적의 형태로 배치되도록 함으로써, 허용전류가 상대적으로 낮은 차단기가 상위 선로에 배치될 경우 선로가 빈번하게 차단되어 부하로 전류 공급이 원활하게 이루어지지 않는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 복수의 차단기들 간의 계통도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 4는, 상위 차단기의 하위 계통에 연결되는 하위 차단기들이, 계통도 생성을 위한 정보를 전력선 통신을 이용하여 상위 차단기로 전송하는 동작을 나타내는 예시도들이다.
도 5와 도 6은, 계통 분석 시스템이 계통도 생성을 위한 정보를 이용하여 계통도를 생성하는 동작을 나타내는 도면들이다.
도 7은 계통 분석 시스템이, 전력선 통신을 이용하여 생성된 차단기 계통도에 기초하여 차단기 배치의 변경을 위한 가이드를 제공하는 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8은 도 7에 도시된 실시 예에 따라 제공되는 차단기 배치 변경 가이드의 일례를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 복수의 차단기들 간의 계통도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템(이하, '계통 분석 시스템'이라 함)은, 배전반 패널(10)의 내부에 구비되는 복수의 차단기들(circuit breakers; 11), 계전기(relay; 12), 미터기(meter; 13), 및 게이트웨이(gateway; 14)와, 데이터 로거(data logger; 20), 및 서버(server; 30) 등을 포함할 수 있다. 계통 분석 시스템이 도 1에 도시된 구성들만으로 이루어지는 것은 아닌 바, 실시 예에 따라 계통 분석 시스템은 보다 많거나 적은 구성들을 포함할 수 있다.
배전반 패널(10)의 내부에는 복수의 차단기들(11)이 배치될 수 있다. 도 2에서 후술할 바와 같이, 배전반 패널(10)의 내부에 배치되는 차단기들의 수는, 배전반 패널(10) 내부에서 분기되는 선로들의 수에 기초하여 결정될 수 있다.
차단기들(11) 각각은 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다. 차단기들(11)은 선로들 각각에 하나씩 대응하여 배치됨으로써, 대응하는 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다. 이러한 차단기들(11) 각각은 ACB(air circuit breaker), MCCB(molded case circuit breaker), MCB(molded circuit breaker) 등으로 구현될 수 있다. 일반적으로 허용 전류가 가장 높은 ACB는 상위 선로에 배치되고, 허용 전류가 가장 낮은 MCB는 하위 선로에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 차단기들(11) 각각은 전력선 통신(power line communication; PLC)을 지원하는 전력선 통신 모듈(PLC module; 112)을 포함할 수 있다. 차단기들(11) 각각은 전력선 통신 모듈(112)을 이용하여, 전력선 통신 방식에 따라 서로 정보를 송수신할 수 있다. 즉, 차단기들(11)은 각각이 배치된 선로를 통해 서로 연결되므로, 상기 선로를 통해 전력선 통신 방식에 따라 정보를 송수신할 수 있다.
차단기들(11)은 배전반 패널(10) 내의 분기된 선로들 각각에 배치되는 바, 선로들 간의 계통(ancestry) 관계에 따라 차단기들(11) 또한 계통 관계를 가질 수 있다.
이와 관련하여 도 2를 참조하면, 차단기들(11)은 제1 차단기(CB1) 내지 제8 차단기(CB8)를 포함할 수 있다. 도 2는 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 지나지 아니하므로, 차단기들의 수 및 계통도는 다양하게 변경될 수 있다.
외부의 전력 공급원(50)과 연결된 제1 선로(PL1)는 제2 선로(PL2)와 제3 선로(PL3)로 분기될 수 있다. 제2 선로(PL2)는 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)로 분기되고, 제3 선로(PL3)는 제7 선로(PL7)와 제8 선로(PL8)로 분기될 수 있다. 즉, 제1 선로(PL1)는 제2 선로(PL2)와 제3 선로(PL3)의 부모(parent) 선로 또는 상위 선로에 해당할 수 있다. 유사하게, 제2 선로(PL2)는 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)의 부모 선로 또는 상위 선로에 해당하고, 제3 선로(PL3)는 제7 선로(PL7) 및 제8 선로(PL8)의 부모 선로 또는 상위 선로에 해당할 수 있다.
차단기들(CB1~CB8) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 선로(PL1) 내지 제8 선로(PL8) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 차단기(CB1)는 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)의 부모(parent) 차단기 또는 상위 차단기에 해당할 수 있다. 유사하게, 제2 차단기(CB2)는 제4 차단기(CB4) 내지 제6 차단기(CB6)의 부모 차단기 또는 상위 차단기에 해당하고, 제3 차단기(CB3)는 제7 차단기(CB7) 및 제8 차단기(CB8)의 부모 차단기 또는 상위 차단기에 해당할 수 있다. 즉, 차단기들(CB1~CB8)은 배치된 선로에 기초한 계통 관계를 가질 수 있다.
다시 도 1을 설명한다.
계전기(12)는 모터나 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하고, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다. 이러한 계전기(12)는 전자식 모터보호계전기(electronic motor protection relay (EMPR))로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
미터기(13)는, 배전반의 전력계통의 전력량을 계측 및 모니터링할 수 있다. 예컨대, 미터기(13)는 디지털 집중표시제어장치(digital integrated meter; GIMAC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
배전반 패널(10)의 내부에는 게이트웨이(14)가 구비될 수 있다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 외부에 배치될 수도 있다.
게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13)와 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 연결(예컨대, RS485 등)되어, 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 각각으로부터 배전반의 동작 상태 등과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 데이터 로거(20)나 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14)는 데이터 로거(20)나 서버(30) 등으로부터 배전반 패널(10) 내부의 구성들에 대한 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초하여 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수도 있다.
실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 HMI(human machine interface; 40)와 연결될 수 있다. HMI(40)는 배전반 패널(10)의 외부 일면 또는 배전반 패널(10)의 외부에 구비될 수 있다. HMI(40)는 게이트웨이(14)로부터 배전반 패널(10) 내의 동작 상태와 관련된 각종 정보를 수신하여 그래픽이나 텍스트 형태로 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, HMI(40)는 관리자 또는 사용자로부터 배전반의 동작과 관련된 각종 명령이나 요청 등을 수신하고, 수신된 명령이나 요청을 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)로부터 수신된 명령 또는 요청을 처리하고, 처리 결과를 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.
데이터 로거(20)는, 게이트웨이(14) 및 서버(30)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14) 및 하부 기기들(차단기들(11), 계전기(12), 미터기(13) 등)의 동작과 관련된 각종 정보를 수신하고, 수신된 정보를 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 로거(20)는 서버(30)로부터 수신되는 제어 명령을 게이트웨이(14)로 전송할 수도 있다.
서버(30)는 클라우드 서버 형태로 구현되어, 배전반 패널(10) 내의 정보를 통합적으로 관리할 수 있다.
한편, 관리자 또는 사용자는, 도 2에서 상술한 바와 같은 차단기들(CB1~CB8) 간의 상기 계통 관계를 나타내는 계통도에 기초하여, 차단기들(CB1~CB8)을 관리할 수 있다. 예컨대, 제4 차단기(CB4)에 이상이 발생한 경우, 관리자는 제4 차단기(CB4)뿐만 아니라, 제4 차단기(CB4)의 상위 차단기들인 제1 차단기(CB1) 및 제2 차단기(CB2)에 대해서도 확인 또는 점검을 수행할 수 있다.
다만, 종래의 경우, 게이트웨이(14)가 차단기들(11)과 통신은 가능하나, 차단기들(11)의 계통 관계에 대한 정보를 획득할 수는 없기 때문에, 상기 계통도는 관리자에 의해 수동으로 생성되었다. 그러나, 배전반 패널(10) 내에 포함되는 차단기들(11)의 수가 증가할수록 계통도 생성에 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 실수에 의해 계통도를 오 생성할 가능성이 증가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 선로들 각각에 배치되는 차단기들(11)은, 선로를 이용한 전력선 통신을 통해 계통 정보를 상위 차단기로 전송하고, 최상위 차단기는 하위 차단기들로부터 수신된 계통 정보를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 상기 계통 정보는 차단기들(11) 각각의 식별 정보(예컨대, ID)와, 부모 차단기(또는 상위 차단기) 정보를 포함할 수 있다.
데이터 로거(20) 또는 서버(30)는 상기 계통 정보에 기초하여, 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11)에 대한 계통도를 생성할 수 있다. 실시 예에 따라서는, 게이트웨이(14)가 상기 계통도를 생성할 수도 있다.
데이터 로거(20) 또는 서버(30)는, 생성된 계통도를 게이트웨이(14)로 전송하거나, 관리자 또는 사용자의 단말기 등으로 전송할 수 있다. 즉, 계통 분석 시스템은 전력선 통신을 이용하여 차단기들(11)에 대한 계통 정보를 획득하고, 획득된 계통 정보에 기초하여 차단기들(11)의 계통도를 자동으로 생성 가능하다.
이하 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 계통 분석 시스템이 차단기들의 계통도를 생성하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
이하 도면들에서는 도 2에 도시된 차단기들(CB1~CB8)의 계통도를 예로 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 계통 분석 시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 4는, 상위 차단기의 하위 계통에 연결되는 하위 차단기들이, 계통도 생성을 위한 정보를 전력선 통신을 이용하여 상위 차단기로 전송하는 동작을 나타내는 예시도들이다.
도 3을 참조하면, 배전반 패널(10)의 설치 시, 배전반 패널(10) 내에 차단기들이 순차적으로 설치될 수 있다.
예컨대, 최상위 선로인 제1 선로(PL1)에 제1 차단기(CB1)가 설치되고, 제2 선로(PL2)와 제3 선로(PL3) 각각에 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)가 설치될 수 있다. 제1 차단기(CB1)는 ACB에 해당할 수 있고, 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)는 MCCB에 해당할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
제1 차단기(CB1) 내지 제3 차단기(CB3)가 설치되면, 제1 차단기(CB1) 내지 제3 차단기(CB3) 각각에 구비된 PLC 모듈은 선로들을 통해 제1 차단기(CB1) 내지 제3 차단기(CB3) 사이의 전력선 통신 네트워크를 형성할 수 있다.
상기 전력선 통신 네트워크의 형성 시, 제2 차단기(CB2)의 PLC 모듈은 선로들의 계통 관계에 기초하여 제2 차단기(CB2)의 부모 차단기가 제1 차단기(CB1)임을 확인할 수 있다. 제3 차단기(CB3)의 PLC 모듈 또한 유사한 방식으로 제3 차단기(CB3)의 부모 차단기가 제1 차단기(CB1)임을 확인할 수 있다. 확인 결과에 기초하여, 제2 차단기(CB2)의 PLC 모듈은 제2 차단기(CB2)의 식별 정보(ID), 및 제2 차단기(CB2)의 부모 차단기(CB1)에 대한 정보를 포함하는 제1 계통 정보(INFO1)를, 전력선 통신 방식에 따라 제1 차단기(CB1)로 전송할 수 있다. 마찬가지로, 제3 차단기(CB3)의 PLC 모듈은 제3 차단기(CB3)의 식별 정보(ID), 및 제3 차단기(CB3)의 부모 차단기(CB1)에 대한 정보를 포함하는 제2 계통 정보(INFO2)를 제1 차단기(CB1)로 전송할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)의 하위 차단기로서, 제4 차단기(CB4) 내지 제8 차단기(CB8)가 설치될 수 있다. 예컨대, 제4 차단기(CB4) 내지 제8 차단기(CB8)는 MCB일 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
제4 차단기(CB4) 내지 제8 차단기(CB8)가 설치되면, 차단기들(CB1~CB8) 각각에 구비된 PLC 모듈은 선로들을 통해 제1 차단기(CB1) 내지 제8 차단기(CB8) 사이의 전력선 통신 네트워크를 형성할 수 있다.
도 3에서 상술한 바와 같이, 상기 전력선 통신 네트워크의 형성 시, 제4 차단기(CB4) 내지 제8 차단기(CB8) 각각의 PLC 모듈은 선로들의 계통 관계에 기초하여 각 차단기의 식별 정보(ID)와 상기 각 차단기의 부모 차단기에 대한 정보를 포함하는 계통 정보(제3 계통 정보(INFO3) 내지 제7 계통 정보(INFO7))를 제2 차단기(CB2) 또는 제3 차단기(CB3)로 전송할 수 있다. 제2 차단기(CB2) 및 제3 차단기(CB3)는 수신된 계통 정보(INFO3~INFO7)를 제1 차단기(CB1)로 전송할 수 있다.
즉, 차단기들(CB1~CB8)은, 전력선 통신 네트워크의 형성 시 계통 정보(INFO1~INFO7)를 최상위 차단기(CB1)로 전송할 수 있다. 상기 계통 정보(INFO1~INFO7)에는 계통도 생성을 위한 식별 정보 및 부모 차단기 정보가 포함될 수 있다.
도 5와 도 6은, 계통 분석 시스템이 계통도 생성을 위한 정보를 이용하여 계통도를 생성하는 동작을 나타내는 도면들이다.
도 5를 참조하면, 게이트웨이(14)는 최상위 차단기에 해당하는 제1 차단기(CB1)로부터, 차단기들 각각의 계통 정보(INFO1~INFO7)를 수신할 수 있다. 이 때, 제1 계통 정보(INFO1) 내지 제7 계통 정보(INFO7)만으로도 제1 차단기(CB1) 내지 제8 차단기(CB8)에 대한 계통도를 생성 가능하므로, 제1 차단기(CB1) 자체에 대한 계통 정보는 포함되지 않을 수 있다. 다만, 실시 예에 따라 게이트웨이(14)는 제1 차단기(CB1)에 대한 계통 정보까지도 수신할 수 있다.
게이트웨이(14)는 수신된 계통 정보(INFO1~INFO7)를 데이터 로거(20)로 전송할 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14)로부터 수신된 계통 정보(INFO1~INFO7)를 서버(30)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 데이터 로거(20)가 차단기들(CB1~CB8)의 계통도를 직접 생성하는 경우, 데이터 로거(20)는 수신된 계통 정보(INFO1~INFO7)를 서버(30)로 전송하지 않고, 생성된 계통도를 서버(30)로 전송할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 서버(30)는 수신된 계통 정보(INFO1~INFO7)에 기초하여, 차단기들(CB1~CB8)의 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성할 수 있다. 도 6에서는 서버(30)가 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성하는 것으로 도시되어 있으나, 상술한 바와 같이 데이터 로거(20)가 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성할 수도 있다.
서버(30)는 수신된 계통 정보(INFO1~INFO7)로부터, 차단기들(CB1~CB8)의 계통 관계를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 서버(30)는 제1 계통 정보(INFO1)와 제2 계통 정보(INFO2)로부터, 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)의 부모 차단기(상위 차단기)가 제1 차단기(CB1)임을 인식할 수 있다. 또한, 서버(30)는 제3 계통 정보(INFO3) 내지 제5 계통 정보(INFO5)로부터, 제4 차단기(CB4) 내지 제6 차단기(CB6) 각각의 부모 차단기가 제2 차단기(CB2)임을 인식할 수 있다. 서버(30)는 제6 계통 정보(INFO6)와 제7 계통 정보(INFO7)로부터, 제7 차단기(CB7)와 제8 차단기(CB8)의 부모 차단기가 제3 차단기(CB3)임을 인식할 수 있다. 이에 따라, 서버(30)는 도 2에 도시된 차단기들(CB1~CB8)이 계통 관계와 동일한 계통 관계를 나타내는 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성할 수 있다.
즉, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시 예에 따르면, 계통 분석 시스템은 전력선 통신을 이용하여 차단기들(11)의 계통도를 자동으로 생성함으로써, 계통도의 수동 생성에 따른 시간 소모나 오류의 발생을 방지할 수 있다.
도 7은 계통 분석 시스템이, 전력선 통신을 이용하여 생성된 차단기 계통도에 기초하여 차단기 배치의 변경을 위한 가이드를 제공하는 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 8은 도 7에 도시된 실시 예에 따라 제공되는 차단기 배치 변경 가이드의 일례를 보여주는 도면이다.
관리자는 차단기들(11)의 설치 시, 차단기들(11) 각각의 허용전류에 기초하여 배치될 선로를 결정할 수 있다. 예컨대, 관리자는 허용전류가 상대적으로 높은 차단기를 상위 선로에 배치하고, 허용전류가 상대적으로 낮은 차단기를 하위 선로에 배치할 수 있다.
다만, 관리자의 실수나 선로의 복잡성 등으로 인해, 허용전류가 낮은 차단기가 상위 선로에 배치되는 경우가 발생할 수도 있다. 이 경우, 상위 선로에 흐르는 전류에 배치된 차단기가 빈번하게 동작하여, 부하로 전류가 원활히 공급되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이에 기초하여 도 7을 참조하면, 계통 분석 시스템은 배전반 패널(10)에 포함된 차단기들(11)에 대한 계통도를 생성할 수 있다(S700). 도 3 내지 도 6을 통해 상술한 바와 같이, 데이터 로거(20) 또는 서버(30)는 차단기들(11)에 대한 계통도(ANC_DIAGRAM)를 생성할 수 있다.
계통 분석 시스템은 생성된 계통도에 기초하여, 상위(부모) 차단기의 허용전류보다 큰 허용전류를 갖는 하위(자손) 차단기를 검출하고(S710), 검출 결과에 기초하여, 차단기 배치 변경 가이드를 제공할 수 있다(S720).
이와 관련하여 도 8을 참조하면, 서버(30; 또는 데이터 로거(20))는 생성된 계통도(ANC_DIAGRAM)와, 차단기들(CB1~CB8) 각각의 허용전류 정보에 기초하여, 부모 차단기의 허용전류보다 큰 허용전류를 갖는 자손 차단기를 검출할 수 있다. 이를 위해, 서버(30)는 상기 차단기들(CB1~CB8) 각각의 허용전류 정보가 저장된 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제3 차단기(CB3)의 허용전류가 60A이고, 제3 차단기(CB3)의 자손 차단기에 해당하는 제8 차단기(CB8)의 허용전류가 100A인 경우, 서버(30)는 제3 차단기(CB3)와 제8 차단기(CB8)의 위치를 변경하도록 유도하는 배치 변경 가이드(CHG_GUIDE)를 생성할 수 있다.
서버(30)는 생성된 배치 변경 가이드(CHG_GUIDE)를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)를 통해 배치 변경 가이드(CHG_GUIDE)를 표시할 수 있다. 실시 예에 따라, 서버(30)는 배치 변경 가이드(CHG_GUIDE)를 관리자의 단말기(미도시) 등으로 전송할 수도 있다. 관리자는 배치 변경 가이드(CHG_GUIDE)에 기초하여 제3 차단기(CB3)와 제8 차단기(CB8)의 배치를 변경할 수 있다.
즉, 계통 분석 시스템은 차단기들의 허용전류에 기초하여 차단기들이 최적의 형태로 배치되도록 함으로써, 허용전류가 상대적으로 낮은 차단기가 상위 선로에 배치될 경우 선로가 빈번하게 차단되어 부하로 전류 공급이 원활하게 이루어지지 않는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템에 있어서,
    배전반 패널 내의 선로들에 계통(ancestry)을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들;
    상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이; 및
    상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거(data logger)를 포함하고,
    상기 복수의 차단기들 각각은 전력선 통신 모듈을 포함하고,
    상기 복수의 차단기들 중 상기 계통의 최상위 차단기는,
    나머지 차단기들 각각에 대한 계통 정보를 상기 전력선 통신 모듈을 통해 수신하고, 수신된 계통 정보를 상기 게이트웨이를 통해 상기 데이터 로거로 전송하고,
    상기 데이터 로거는,
    수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계통 정보 각각은,
    대응하는 차단기의 식별 정보, 및 상기 대응하는 차단기의 상위 차단기 정보를 포함하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 차단기들은,
    상기 선로들 중 제1 선로에 배치되고, 상기 최상위 차단기에 대응하는 제1 차단기; 및
    상기 제1 선로의 하위 선로인 제2 선로에 배치되는 제2 차단기를 포함하고,
    상기 제2 차단기의 전력선 통신 모듈은,
    상기 제2 차단기의 계통 정보를 상기 제2 선로를 통해 상기 제1 차단기로 전송하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 차단기들은,
    상기 제2 선로의 하위 선로인 제3 선로에 배치되는 제3 차단기를 더 포함하고,
    상기 제3 차단기의 전력선 통신 모듈은,
    상기 제3 차단기의 계통 정보를 상기 제3 선로를 통해 상기 제2 차단기로 전송하고,
    상기 제2 차단기의 전력선 통신 모듈은,
    상기 수신된 제3 차단기의 계통 정보를 상기 제2 선로를 통해 상기 제1 차단기로 전송하고,
    상기 제1 차단기는,
    상기 제2 차단기의 계통 정보 및 상기 제3 차단기의 계통 정보를 상기 게이트웨이로 전송하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 로거는,
    상기 생성된 계통도를 상기 게이트웨이로 전송하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 게이트웨이는,
    상기 데이터 로거로부터 수신되는 계통도를 HMI(human machine interface)를 통해 출력하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 로거와 연결되는 서버를 더 포함하고,
    상기 데이터 로거는 상기 계통 정보를 상기 서버로 전송하고,
    상기 서버는,
    수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 생성된 계통도를 이동 단말기로 전송하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 로거 또는 상기 서버는,
    상기 생성된 계통도에 기초하여, 상위 차단기의 허용전류보다 큰 허용전류를 갖는 하위 차단기를 검출하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 로거 또는 상기 서버는,
    검출 결과에 기초하여, 상기 상위 차단기와 상기 하위 차단기의 배치 변경을 유도하는 배치 변경 가이드를 생성하고,
    생성된 배치 변경 가이드를 이동 단말기 또는 상기 게이트웨이로 전송하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
  11. 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템에 있어서,
    배전반 패널 내의 선로들에 계통(ancestry)을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들;
    상기 복수의 차단기들 각각에 포함되는 전력선 통신 모듈; 및
    상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이를 포함하고,
    상기 복수의 차단기들 중 상기 계통의 최상위 차단기는,
    나머지 차단기들 각각에 대한 계통 정보를 상기 전력선 통신 모듈을 통해 수신하고, 수신된 계통 정보를 상기 게이트웨이로 전송하고,
    상기 게이트웨이는,
    수신된 계통 정보에 기초하여, 상기 복수의 차단기들에 대한 계통도를 생성하는 배전반 내 차단기의 계통 분석 시스템.
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