KR100824515B1 - Apparatus and method for computing digital electricpower system - Google Patents
Apparatus and method for computing digital electricpower system Download PDFInfo
- Publication number
- KR100824515B1 KR100824515B1 KR1020060134780A KR20060134780A KR100824515B1 KR 100824515 B1 KR100824515 B1 KR 100824515B1 KR 1020060134780 A KR1020060134780 A KR 1020060134780A KR 20060134780 A KR20060134780 A KR 20060134780A KR 100824515 B1 KR100824515 B1 KR 100824515B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- digital
- voltage
- supplied
- signal
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
- G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
- G01R22/061—Details of electronic electricity meters
Abstract
Description
도 1은 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도.1 is a block diagram schematically showing a conventional digital power system measuring device.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도.Figure 2 is a block diagram schematically showing a digital power system measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도들.3A and 3B are block diagrams schematically illustrating a digital power system measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 방법을 나타내는 순서도.4 is a flowchart illustrating a digital power system measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10, 110 : 전기 장치 12, 112 : 입력 변환부10, 110:
14, 114 : 아날로그 디지털 컨버터 16, 116 : 연산부14, 114: analog-to-
18, 118 : 전기량 계측부 120 : 주파수 검출부18, 118: electric quantity measuring unit 120: frequency detector
122 : 저장부122: storage unit
본 발명은 디지털 전력 계통 계측 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전기 장치들에 공급되는 전력을 정확하게 계측함과 동시에 보호를 할 수 있는 디지털 전력 계통 계측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital power system measuring apparatus and method, and more particularly, to a digital power system measuring apparatus and method capable of accurately measuring and protecting power supplied to electrical devices.
디지털 시대가 도래함에 따라 전기 장치들에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측하는 전력 계통 계측 장치도 디지털화되고 있다.With the advent of the digital age, power system measurement devices that measure the voltage, current, and power supplied to electrical devices are also becoming digital.
도 1은 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram schematically showing a conventional digital power system measurement apparatus.
도 1을 참조하면, 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(10)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs) 등에 대한 신호를 검출하여 검출한 신호를 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V 교류 전압으로 변환하여 출력하는 입력 변환부(12)와, 입력 변환부(12)가 출력하는 ±5V 교류 전압을 입력받아 이를 디지털 교류 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(14)와, 아날로그 디지털 컨버터(14)가 출력하는 디지털 교류 신호를 입력받아 이에 대한 페이져를 연산하여 출력하는 연산부(16)와, 연산부(16)로부터의 페이져를 입력받아 이를 이용하여 상기 외부 전기 장치들(10)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측하는 전기량 계측부(18)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a conventional digital power system measuring device detects signals for three-phase voltage and three-phase current or neutral line voltages PTs and neutral line currents CTs supplied to external
전기량 계측부(18)는 연산부(16)로부터 페이져가 입력되면, 입력된 페이져를 60Hz 신호라고 간주한다. 그리고, 전기량 계측기(18)는 60Hz 신호라고 간주한 입력된 페이져에 대한 전압, 전류 및 전력을 계측한다. When the pager is input from the
하지만, 상기 외부 전기 장치들(10)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)는 최대 편차 ±5Hz의 범위 내에서 변동하는 신호이다. 즉, 상기 외부 전기 장치들(10)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)는 항상 60Hz 신호가 아니며, 상기 입력 변환부(12)가 출력하는 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V의 교류 전압, 상기 아날로그 디지털 컨버터(14)가 출력하는 디지털 교류 신호 및 상기 연산부(16)가 출력하는 페이져 또한 항상 60Hz가 아니다. However, the three-phase voltage and the three-phase current, or the neutral line voltage PTs and the neutral line currents CTs supplied to the external
그러나, 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치는 상기와 같이 전기량 계측부(18)로 입력되는 페이져를 60Hz 신호라고 간주한다. 즉, 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치는 최대 편차 ±5Hz의 범위 내에서 변동하는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)를 전력 계측에 반영하지 못한다. However, the conventional digital power system measuring device regards the pager input to the electric
이에 따라, 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(10)에 공급되는 전력을 정확하게 계측할 수 없는 문제점이 있고, 또한 보호를 위한 보호 계전 요소의 셋팅(Setting) 값에도 오차를 발생시킬 수 있다.Accordingly, the conventional digital power system measuring device has a problem that it is not possible to accurately measure the power supplied to the external
따라서, 본 발명의 목적은 전기 장치들에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 정확하게 계측할 수 있는 디지털 전력 계통 계측 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a digital power system measuring device and method thereof capable of accurately measuring voltage, current and power supplied to electrical devices.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류 신호를 검출하여 검출한 상기 신호를 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 교류 전압으로 변환하여 출력하는 입력 변환부와; 상기 입력 변환부가 출력하는 상기 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 교류 전압을 디지털 교류 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터와; 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 직접 검출하는 주파수 검출부를 포함하고, 상기 아날로그 디지털 컨버터가 출력하는 상기 디지털 교류 신호에 상기 주파수 검출부가 검출한 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 적용하여 상기 디지털 교류 신호의 페이져를 연산하여 출력하는 연산부와; 상기 연산부가 연산한 상기 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 상기 외부 전기 장치들에 공급된 전기량을 계측하는 전기량 계측부를 구비한다.In order to achieve the above object, the digital power system measuring device according to an embodiment of the present invention detects the voltage and current signals supplied to the external electrical devices and converts the detected signal into an alternating voltage of analog digital conversion level An input converting unit for outputting; An analog-to-digital converter for converting and outputting an AC voltage, which is the analog-to-digital conversion level, output by the input converter into a digital AC signal; And a frequency detector for directly detecting frequencies of voltages and currents supplied to the external electrical devices, and voltages supplied to the external electrical devices detected by the frequency detector to the digital AC signal output by the analog-to-digital converter. An operation unit configured to calculate and output a pager of the digital AC signal by applying a frequency of a current; And an electricity amount measuring unit configured to measure the amount of electricity supplied to the external electrical devices using the pager of the digital AC signal calculated by the calculating unit.
상기 주파수 검출부는 주기를 가지고 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 검출한다.The frequency detector detects a frequency of a voltage and a current supplied to the external electrical devices with a period.
상기 디지털 전력 계통 계측 장치는 상기 주파수 검출부가 주기적으로 검출하는 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 저장하는 저장부를 더 구비한다.The digital power system measuring device further includes a storage unit storing a frequency of a voltage and a current supplied to the external electrical devices that the frequency detector periodically detects.
상기 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 교류 전압은 ±5V 전압이다.The AC voltage, which is the analog digital conversion level, is a voltage of ± 5V.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 방법은 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류 신호를 검출하는 단계와; 검출한 상기 전압 및 전류 신호를 디지털 아날로그 컨버젼 레벨인 교류 전압으로 변환하는 단계와; 상기 디지털 아날로그 컨버젼 레벨인 교류 전압을 디지털 교류 신호로 변환하는 단계와; 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 검출하는 단계와; 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류에서 직접 검출한 상기 주파수를 적용한 상기 디지털 교류 신호에 적용하여 상기 디지털 교류 신호의 페이져를 연산하는 단계와; 연산한 상기 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전기량을 계측하는 단계를 포함한다.Digital power system measurement method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of detecting the voltage and current signals supplied to the external electrical devices; Converting the detected voltage and current signals into an alternating voltage which is a digital analog conversion level; Converting an AC voltage which is the digital analog conversion level into a digital AC signal; Detecting a frequency of voltage and current supplied to the external electrical devices; Calculating a pager of the digital AC signal by applying the frequency directly detected from a voltage and a current supplied to the external electrical devices to the digital AC signal; And measuring the amount of electricity supplied to the external electrical devices using the calculated pager of the digital AC signal.
상기 디지털 전력 계통 계측 방법은 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수를 주기적으로 검출하는 단계와; 주기적으로 검출한 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주파수 저장하는 단계와; 저장한 상기 외부 전기 장치들에 공급되는 전압 및 전류의 주기적인 주파수를 실시간으로 동기화하여 상기 디지털 교류 신호에 적용하는 단계를 더 포함한다.The digital power system measuring method includes: periodically detecting frequencies of voltages and currents supplied to the external electrical devices; Storing the frequency of the voltage and current supplied to the externally detected external devices periodically; And synchronizing in real time a periodic frequency of voltages and currents supplied to the stored external electric devices to the digital AC signal.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a digital power system measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs) 등에 대한 신호를 검출하여 검출한 신호를 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V 교류 전압으로 변환하여 출력하는 입력 변환부(112)와, 입력 변환부(112)가 출력하는 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V 교류 전압을 입력받아 이를 디지털 교류 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(114)와, 아날로그 디지털 컨버터(114)가 출력하는 디지털 교류 신호를 입력받아 이에 대한 페이져를 연산하여 출력하는 연산부(116)와, 연산부(116)로부터의 디지털 교류 신호의 페이져를 입력받아 이를 이용하여 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측하는 전기량 계측부(118)를 구비한다. 그리고, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 직접 검출하는 주파수 검출부(120)을 구비한다. Referring to FIG. 2, the digital power system measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a three-phase voltage and a three-phase current or neutral wire voltages PTs and neutral wire currents CTs, etc., supplied to the external
주파수 검출부(120)는 연산부(116) 내에 설치된다. The
연산부(116)는 아날로그 디지털 컨버터(114)로부터 디지털 교류 신호가 입력되면, 입력된 디지털 교류 신호에 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 주파수를 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져를 연산한다.When the digital AC signal is input from the analog-to-
연산부(116)는 종래의 Discrete Fourier Transformation 식을 일부 수정한 Discrete Fourier Transformation 식을 이용하여 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 디지털 교류 신호에 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져를 연산한다.The
종래의 Discrete Fourier Transformation 식은 아래와 같다.The conventional Discrete Fourier Transformation equation is as follows.
상기와 같이 주파수를 고려하는 부분이 없는 종래의 Discrete Fourier Transformation 식을 이용한 디지털 교류 신호의 페이져는 디지털 교류 신호의 주파수를 60Hz로 간주하고 연산된다. As described above, the phaser of the digital AC signal using the conventional Discrete Fourier Transformation equation without considering the frequency is calculated by considering the frequency of the digital AC signal as 60 Hz.
하지만, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치는 주파수 검출부(120)가 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중선선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 디지털 교류 신호에 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져를 연산하기 위하여, 상기와 같은 종래의 Discrete Fourier Transformation 식을 하기와 같이 이론 기본파 주파수(60Hz)와 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 고려하도록 수정한다.However, in the digital power system measuring apparatus of the present invention, the three-phase voltage and three-phase current or neutral line voltages PTs and the middle line currents CTs supplied to the external
종래의 Discrete Fourier Transformation 식을 수정한 본 발명의 Discrete Fourier Transformation 식은 아래와 같다.The Discrete Fourier Transformation equation of the present invention, which is a modification of the conventional Discrete Fourier Transformation equation, is as follows.
여기서, N은 1 주기당 샘플링 수Where N is the number of samples per cycle
k는 k번째 샘플 k is the kth sample
Fs는 이론 기본파 주파수(60Hz) Fs is the theoretical fundamental frequency (60 Hz)
Freal은 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 주파수 Freal is a frequency directly detected by the
상기와 같이 수정된 Discrete Fourier Transformation 식을 이용한 디지털 교류 신호의 페이져는 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 주파수(Freal)가 55Hz인 경우에 Real-Phase의 cos(θ) 및 Imag-Phase의 sin(θ)에서 θ값이 커짐에 따라 주기가 길어져 연산되는 디지털 교류 신호의 페이져의 값은 작아지며, 주파수 검출부(120)가 직접 검출한 주파수(Freal)가 65Hz인 경우에 Real-Phase의 cos(θ) 및 Imag-Phase의 sin(θ)에서 θ값이 작아짐에 따라 주기가 짧아져 연산되는 디지털 교류 신호의 페이져의 값은 커진다.The phaser of the digital AC signal using the modified Discrete Fourier Transformation equation as described above can be obtained by cos (θ) of Real-Phase and sin (Imag-Phase) when the frequency detected by the
이와 같이, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치의 연산부(116)가 연산한 디지털 교류 신호의 페이져는 주파수 검출부(120)를 통하여 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중선선 전류(CTs)의 변동하는 주파수가 60Hz보다 작은 경우에는 작아지며, 주파수 검출부(120)를 통하여 검출한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중선선 전류(CTs)의 변동하는 주파수가 60Hz보다 큰 경우에는 커진다.As such, the phase of the digital AC signal calculated by the calculating
전기량 계측부(118)는 연산부(116)로부터 디지털 교류 신호의 페이져가 입력되면 입력된 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 최대 편차 ±5Hz의 범위 내에서 변동하는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측에 반영함으로써 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 정확하게 계측할 수 있다.When the pager of the digital AC signal is input from the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 디지털 전력 계통 계측 장치의 보호를 위한 보호 계전 요소 예를 들어, 외부 전기 장치들(110)에 과전류, 과전압, 지락 과전류, 지락 과전압 및 저전압의 검출 값에도 오차를 발생시키지 않음으로써 디지털 전력 계통 계측 장치를 더욱 잘 보호할 수 있다.In addition, the digital power system measuring device according to an embodiment of the present invention, the protection relay element for the protection of the digital power system measuring device, for example, overcurrent, overvoltage, ground overcurrent, ground overvoltage and undervoltage to the external
디지털 전력 계통 계측 장치의 보호와 관련하여 디지털 전력 계통 계측 장치의 보호를 위한 보호 계전 요소 중 과전류를 예로 들어 설명하면, 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 1.5A 이상의 전류가 공급되면 과전류로 판단하여 외부 전기 장치들(110)로 공급되는 전류를 차단한다. 하지만, 종래의 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전류의 실제 주파수에 상관없이 디지털 교류 신호의 주파수를 60Hz로 간주하고 디지털 교류 신호의 페이져를 연산하여 1.5A가 넘으면 외부 전기 장치들(110)로 공급되는 전류를 차단한다. 그러나, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치는 주파수 검출부(120)가 검출한 외부 전기 장치들(100)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs) 등에 대한 신호의 주파수를 과전류의 검출에 반영함으로써 디지털 전력 계통 계측 장치의 보호를 위한 과전류 값에 오차를 발생시키지 않음으로써 디지털 전력 계통 계측 장치를 더욱 잘 보호할 수 있다.Referring to the overcurrent of the protective relay elements for the protection of the digital power system measurement device in relation to the protection of the digital power system measurement device, the digital power system measurement device supplies a current of 1.5 A or more to the external
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전기량을 정확하게 계측을 위하여 실시간으로 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 검출할 필요가 있다. 하지만, 주파수 검출부(120)가 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 실시간으로 검출하는 것은 고도의 기술을 필요로 한다. 따라서, 주파수 검출부(120)는 주기를 가지고 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 검출한다. 주파수 검출부(120)가 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 검출하는 주기는 짧으면 짧을수록 실시간에 가까우므로 바람직하지만, 주파수 검출부(120)가 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 검출하는 주기를 짧게 하는 것은 고도의 기술을 필요로 한다. 따라서, 주파수 검출부(120)는 기본파를 기준으로 1/2 주기 내지 1주기 시간 내의 어느 하나의 시간 주기로 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 변동하는 주파수를 검출한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치는 주기적으로 측정된 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 주파수를 이용함으로, 도 3a에 도시된 바와 같이 주파수 검출부(120) 내부에 주파수 검출부(120)가 검출한 주파수를 저장하는 저장부(122a)를 구비하거나, 연산부(1160 내부에 주파수 검출부(120)가 검출한 주파수를 저장하는 저장부(122b)를 구비한다. 이와 같이, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치의 연산부(116)는 주파수 검출부(120)가 직접 검출하여 저장부(122a, 122b)에 저장한 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 주파수를 디저털 교류 신호에 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져를 연산한다. 그리고, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치의 전기량 계측부(118)는 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측한다. 따라서, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치는 외부 전기 장치들(110)에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 정확하게 계측할 수 있다.Digital power system measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is a three-phase voltage and three-phase current, or the three-phase current supplied to the external
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치를 이용한 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a digital power system measuring method according to an embodiment of the present invention using the digital power system measuring apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 방법은 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류 등에 대한 신호를 검출하여(S110) 검출한 신호를 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V 교류 전압으로 변환한다(S120). 이어서, 아날로그 디지털 컨버젼 레벨인 ±5V 교류 전압을 디지털 교류 신호로 변환한다(S130). 그런 다음, 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류의 주기적인 주파수를 실시간으로 동기화하여 디지털 교류 신호에 적용하여(S140) 디지털 교류 신호에 대한 페이져를 연산한다(S150). 그런 다음, 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 외부 전기 장치들에 공급되는 전압, 전류 및 전력을 계측한다(S160). Referring to FIG. 4, the digital power system measuring method according to an embodiment of the present invention detects a signal about a three-phase voltage and a three-phase current or a neutral voltage and a neutral current supplied to external electrical devices (S110). A signal is converted into an AC voltage of ± 5V, which is an analog digital conversion level (S120). Subsequently, the ± 5V AC voltage which is an analog digital conversion level is converted into a digital AC signal (S130). Then, the periodic frequency of the three-phase voltage and three-phase current or the neutral voltage and the neutral current supplied to the external electric devices are synchronized in real time and applied to the digital AC signal (S140) to calculate a pager for the digital AC signal. (S150). Then, the voltage, current, and power supplied to the external electric devices are measured using the pager of the digital AC signal (S160).
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 방법은 상기 S150 단계에서 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류에서 직접 검출한 주파수를 디지털 교류 신호에 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져에 연산하기 위하여 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류의 주파수를 주기적으로 검출한다(S152). 그리고, 주기적으로 검출한 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류의 주파수를 저장하고(S154), 저장한 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압 및 중성선 전류의 주기적인 주파수를 실시간으로 동기화하여 디지털 교류 신호에 적용한다.Digital power system measuring method according to an embodiment of the present invention by applying a frequency directly detected from the three-phase voltage and three-phase current, or the neutral line voltage and the neutral line current supplied to the external electrical devices in step S150 to the digital AC signal In operation S152, frequencies of the three-phase voltage and the three-phase current, or the neutral line voltage and the neutral line current, supplied to the external electrical devices are detected in order to operate on the pager of the digital AC signal. Then, the three-phase voltage and three-phase current supplied to the periodically detected external electrical devices, or the frequency of the neutral voltage and the neutral current (S154) and stores the three-phase voltage and three supplied to the stored external electrical devices Synchronizes the phase current, or the periodic frequency of the neutral voltage and the neutral current in real time, and applies it to the digital AC signal.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 전력 계통 계측 장치 및 그 방법은 외부 전기 장치들에 공급되는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)의 주파수를 직접 검출하는 주파수 검출부를 구비한다. 그리고, 디지털 교류 신호에 상기 주파수 검출부가 직접 검출한 주파수를 적용하여 디지털 교류 신호의 페이져를 연산하며, 연산한 디지털 교류 신호의 페이져를 이용하여 외부 전기 장치들에 공급된 전력을 계측한다. 따라서, 본 발명의 디지털 전력 계통 계측 장치 및 그 방법은 변동하는 3상 전압 및 3상 전류, 또는 중성선 전압(PTs) 및 중성선 전류(CTs)를 외부 전기 장치들에 공급되는 전압, 전류 및 전력 계측에 반영함으로써 외부 전기 장치들에 공급되는 전력을 정확하게 계측할 수 있다. 또한, 디지털 전력 계통 계측 장치의 보호를 위한 보호 계전 요소의 셋팅(Setting) 값에도 오차를 발생시키지 않음으로써 디지털 전력 계통 계측 장치를 더욱 잘 보호할 수 있다.As described above, the digital power system measuring apparatus and method according to an embodiment of the present invention is the frequency of three-phase voltage and three-phase current, or neutral voltage (PTs) and neutral current (CTs) supplied to external electrical devices It is provided with a frequency detector for directly detecting. The frequency detection unit directly applies the frequency detected by the frequency detection unit to calculate the phase of the digital AC signal, and measures the power supplied to the external electric devices by using the calculated phaser of the digital AC signal. Accordingly, the digital power system measuring apparatus and method thereof of the present invention measure voltage, current, and power supplied with external electric devices by varying three-phase voltage and three-phase current, or neutral line voltage (PTs) and neutral line currents (CTs). By reflecting this, the power supplied to external electrical devices can be accurately measured. In addition, it is possible to better protect the digital power system measuring device by not generating an error in a setting value of a protective relay element for protecting the digital power system measuring device.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060134780A KR100824515B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Apparatus and method for computing digital electricpower system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060134780A KR100824515B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Apparatus and method for computing digital electricpower system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100824515B1 true KR100824515B1 (en) | 2008-04-22 |
Family
ID=39572320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060134780A KR100824515B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Apparatus and method for computing digital electricpower system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100824515B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101066658B1 (en) | 2010-06-11 | 2011-09-22 | 주식회사 맥사이언스 | Apparatus for optical stabilizing and method thereof |
KR101100672B1 (en) | 2010-03-05 | 2012-01-03 | 한국철도기술연구원 | Insulation diagnostic apparatus for metropolitan rapid transit electric power facilities including shf frequency band |
CN102967757A (en) * | 2012-11-26 | 2013-03-13 | 国家电网公司 | High-voltage electricity metering method, device and system |
CN104122824A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 四川中智恒源电气有限公司 | Intelligent industrial tablet management machine |
CN104122825A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 四川中智恒源电气有限公司 | Intelligent electric quantity sampling device |
KR20160080896A (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-08 | 전자부품연구원 | Multi-channel power measuring system |
CN112154340A (en) * | 2018-05-30 | 2020-12-29 | 三菱电机株式会社 | Characteristic test system for protective relay device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002062320A (en) | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Yokogawa Electric Corp | Power measuring apparatus |
KR20030020001A (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-08 | 주식회사프로컴시스템 | Portable transformer tester |
KR20040066708A (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-27 | 한빛이디에스(주) | Digital Electric Power Meter Using Multiplication Algorithm |
KR20050042388A (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-09 | 주식회사 케이티 | Power supply instrument |
-
2006
- 2006-12-27 KR KR1020060134780A patent/KR100824515B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002062320A (en) | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Yokogawa Electric Corp | Power measuring apparatus |
KR20030020001A (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-08 | 주식회사프로컴시스템 | Portable transformer tester |
KR20040066708A (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-27 | 한빛이디에스(주) | Digital Electric Power Meter Using Multiplication Algorithm |
KR20050042388A (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-09 | 주식회사 케이티 | Power supply instrument |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101100672B1 (en) | 2010-03-05 | 2012-01-03 | 한국철도기술연구원 | Insulation diagnostic apparatus for metropolitan rapid transit electric power facilities including shf frequency band |
KR101066658B1 (en) | 2010-06-11 | 2011-09-22 | 주식회사 맥사이언스 | Apparatus for optical stabilizing and method thereof |
CN102967757A (en) * | 2012-11-26 | 2013-03-13 | 国家电网公司 | High-voltage electricity metering method, device and system |
CN104122824A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 四川中智恒源电气有限公司 | Intelligent industrial tablet management machine |
CN104122825A (en) * | 2014-07-28 | 2014-10-29 | 四川中智恒源电气有限公司 | Intelligent electric quantity sampling device |
KR20160080896A (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-08 | 전자부품연구원 | Multi-channel power measuring system |
KR101967754B1 (en) * | 2014-12-29 | 2019-04-10 | 전자부품연구원 | Multi-channel power measuring system |
CN112154340A (en) * | 2018-05-30 | 2020-12-29 | 三菱电机株式会社 | Characteristic test system for protective relay device |
KR20210005089A (en) * | 2018-05-30 | 2021-01-13 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Protection relay device characteristic test system |
KR102462925B1 (en) | 2018-05-30 | 2022-11-04 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Protective Relay Characteristics Test System |
CN112154340B (en) * | 2018-05-30 | 2024-03-19 | 三菱电机株式会社 | Characteristic test system of protective relay device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100824515B1 (en) | Apparatus and method for computing digital electricpower system | |
US7328114B2 (en) | Methods and systems for measuring a rate of change of frequency | |
JP4038484B2 (en) | Synchronous phasor measuring device | |
US6185508B1 (en) | Power meter for determining parameters of multi-phase power lines | |
US8108165B2 (en) | Acquiring phasors outside the frequency tracking range for power protective relays | |
CA2676893C (en) | Independent frequency measurement and tracking | |
JP4657151B2 (en) | Rotational phase angle measuring device, frequency measuring device using the same, synchronous phasor measuring device, switching pole phase control device, synchronous input device and phase discrimination device | |
US9625503B2 (en) | Method and device for analysing the quality of the electrical energy in a three-phase electric network | |
JP2013044752A (en) | Phase identification system and method | |
KR100902471B1 (en) | Apparatus for compensating electric power error in digital protection relay | |
JPH08278333A (en) | Generation device of signal expressing full-harmonic distortion of ac waveform | |
KR100537018B1 (en) | System and Method for Frequency Compensation in an Energy Meter | |
CN105842530B (en) | Electric quantity measuring apparatus and electric quantity measuring method | |
US11460488B2 (en) | AC electrical power measurements | |
JP5228128B1 (en) | Signal generation device, measurement device, leakage detection device, and signal generation method | |
JP4738274B2 (en) | Insulation monitoring apparatus and method for electrical equipment | |
JP2006071341A (en) | Insulation monitoring device and method of electric installation | |
KR101812915B1 (en) | Circuit breaker | |
US10613127B2 (en) | Determining the frequency of an alternating signal | |
KR101918189B1 (en) | Device and method for measuring electric power | |
JP2007159318A (en) | Ground direction detector | |
EP3118636A1 (en) | Electric power measuring system | |
JP2005172617A (en) | Leakage current measuring device | |
Pawaskar et al. | Design and implementation of low cost three phase energy meter | |
RU2624001C1 (en) | Intellectual microprocessor system for determining the value of technical losses of electricity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |