KR101027816B1 - Electronic electricity meter for distribution with overcurrent observing unit for detecting overcurrent in distribution system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배전 계통에서 과전류의 발생으로 인한 안전 사고를 미연에 방지하기 위하여 배전 계통의 과전류를 간단한 연산에 의해 신속하고 효율적으로 검출할 수 있는 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 배전 계통의 전원과 전기적으로 연결된 부하의 소비 전력을 측정하고, 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계에 있어서, 상기 부하가 소비하는 소비 전류에 비례하는 전류 출력 신호를 검출하는 계기용 변류기; 배선의 부하 전압에 비례하는 전압 출력 신호를 검출하는 계기용 변압기; 상기 계기용 변류기의 1차측에 부착되어 배전용 전자식 전력량계의 온도에 비례하는 전압을 검출하는 온도 센서; 상기 계기용 변류기의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 용량기로 구성되어 A/D 컨버터로의 서지를 차단하고 노이즈를 제거하는 제1 서지 보호기; 상기 계기용 변압기의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 저항기 및 용량기로 구성되어 A/D 컨버터로의 서지를 차단하고 노이즈를 제거하는 제2 서지 보호기; 상기 온도 센서에서 검출된 전압을 증폭하여 온도 출력 신호를 생성하는 증폭기; 상기 계기용 변류기에서 검출하여 상기 제1 서지 보호기를 통해 입력되는 전류 출력 신호와, 상기 계기용 변압기에서 검출하여 상기 제2 서지 보호기를 통해 입력되는 전압 출력 신호와, 상기 증폭기에서 생성된 온도 출력 신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터; A/D 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환되어 입력되는 상기 전류 출력 신호 및 전압 출력 신호로부터 전력량을 산출하는 전력량 산출부와, 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 계산하고 이를 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값과 비교하여 과전류 감지 신호를 발생시키는 과전류 관측부와, 상기 전력량과 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 저장하는 메모리부를 포함하는 MCU(Micro-Controller Unit); 및 상기 MCU에서 생성되는 상기 전력량 및 과전류 감지 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공한다.The present invention provides a power distribution unit having an overcurrent observation unit for detecting an overcurrent of a distribution system that can detect an overcurrent of a distribution system quickly and efficiently by a simple operation in order to prevent a safety accident due to the occurrence of an overcurrent in a distribution system. An electronic power meter, comprising: an electrical power meter for distribution comprising an overcurrent observing unit for measuring power consumption of a load electrically connected to a power supply of a distribution system and detecting overcurrent of the distribution system, wherein the load is proportional to the consumption current consumed by the load. An instrument current transformer for detecting a current output signal; An instrument transformer for detecting a voltage output signal proportional to the load voltage of the wiring; A temperature sensor attached to a primary side of the current transformer for detecting the voltage, the temperature sensor detecting a voltage proportional to a temperature of an electronic electricity meter for a power distribution; A first surge protector composed of a capacitor connected in parallel with an inductor connected in series with the secondary line of the instrument current transformer to block a surge to an A / D converter and remove noise; A second surge protector composed of a resistor and a capacitor connected in parallel with an inductor connected in series with the secondary line of the instrument transformer to block the surge to the A / D converter and to remove the noise; An amplifier amplifying the voltage detected by the temperature sensor to generate a temperature output signal; A current output signal detected by the instrument current transformer and input through the first surge protector, a voltage output signal detected by the instrument transformer and input through the second surge protector, and a temperature output signal generated by the amplifier An A / D converter for converting the digital signals into digital signals; A power amount calculating unit for calculating a power amount from the current output signal and the voltage output signal which is converted into a digital signal through an A / D converter, and calculates an average estimated value of the current temperature output signal, A micro-controller unit (MCU) including an overcurrent observing unit configured to generate an overcurrent sensing signal in comparison with an average estimated value of a temperature output signal, and a memory unit storing the amount of power and an average estimated value of a current temperature output signal; And an overcurrent observing unit configured to detect an overcurrent of a distribution system including an output unit configured to output the amount of power generated by the MCU and an overcurrent sensing signal.
Description
본 발명은 배전용 전자식 전력량계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배전 계통에서 과전류의 발생으로 인한 안전 사고를 미연에 방지하기 위하여 배전 계통의 과전류를 간단한 연산에 의해 신속하고 효율적으로 검출할 수 있는 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic electricity meter for power distribution, and more particularly, a power distribution system capable of quickly and efficiently detecting overcurrent of a power distribution system by a simple operation in order to prevent safety accidents due to the occurrence of overcurrent in the power distribution system. An electronic power meter for a power distribution unit having an overcurrent observing unit for detecting an overcurrent of the present invention.
종래 배전 계통에서 전력량을 검침하는 방식으로는 인력에 의한 방식, 즉 검침원이 수용가를 방문하여 전력량계의 수치를 확인하고 확인한 데이터를 기록하는 등의 방식이 널리 사용되어 오고 있었다. 그러나, 이러한 검침 방식은 매우 비효율적이므로 자동적으로 원격지의 전력량을 검침하기 위한 장치가 개발되어 왔다. 이러한 장비로서 원격 검침을 수행할 수 있는 배전용 전자식 전력량계가 제안되어 왔다. 그러나, 이러한 종래의 배전용 전자식 전력량계는 배전 계통에서 과전류 발 생시 이를 감지하는 기능이 구현되어 있지 않은 경우가 많아서, 수용가에서는 별도의 과전류 검출 장치를 설치하여 전력량계와 별도로 운용해 오고 있는 실정이다. Conventionally, the method of metering power in a power distribution system has been widely used by manpower, that is, a method in which a meter visitor visits a customer to check the value of a meter and record the confirmed data. However, since such a metering method is very inefficient, a device for automatically metering a remote power has been developed. As such equipment, an electric power meter for power distribution capable of performing remote meter reading has been proposed. However, such a conventional electric power meter for power distribution is often not implemented to detect this when an overcurrent occurs in the distribution system, and the customer has been operating separately from the power meter by installing a separate overcurrent detection device.
한편, 과전류 감지 기능을 구비하는 배전용 전력량계로서 종래 제안된 것들이 있으나, 이러한 것들은 대부분 내부적으로 복잡한 연산을 수행하기 때문에 회로 구성이 복잡하고 제조 단가가 비싸진다는 단점이 있다. 또한 종래 기술들은 과전류 검출에 필요한 데이터가 메모리에 지속적으로 축적되어 저장되기 때문에 대용량의 메모리 수단을 사용해야 하므로 제조 단가를 증가시킨다는 문제점과 축적되는 과전류 정보 데이터를 주기적으로 관리해야 한다는 번거로움이 있다. 또한, 복잡한 연산을 수행해야 하고 고정된 기준값을 기준으로 과전류의 존재 여부를 판단하므로 주변 환경변화 및 외란 등에 강인하지 못하다는 점에서도 문제가 있다.On the other hand, there are some conventionally proposed power distribution meters with overcurrent sensing, but these are disadvantageous in that the circuit configuration is complicated and the manufacturing cost is high because most of them perform a complicated operation internally. In addition, the prior art has a problem of increasing the manufacturing cost and the cumbersome management of the accumulated overcurrent information data because the data necessary for the detection of overcurrent is continuously stored and stored in the memory to use a large-capacity memory means. In addition, there is a problem in that the complex operation must be performed and the presence of overcurrent is determined based on a fixed reference value, so that it is not robust to changes in the surrounding environment and disturbance.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배전 계통에서 발생하는 과전류를 간단한 연산에 의하여 신속하고 효율적으로 판단할 수 있는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic electricity meter for a distribution having an overcurrent observation unit that can quickly and efficiently determine the overcurrent generated in the distribution system by a simple operation. do.
또한, 본 발명은 배전 계통에서의 과전류 관측을 위해 필요한 데이터를 메모리에 누적하여 저장하지 않으므로 제조 및 유지 비용이 저렴하고 기존에 설치된 설비에 용이하게 적용할 수 있는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention does not accumulate and store data necessary for overcurrent observation in a distribution system in a memory, and thus is low in manufacturing and maintenance costs, and an electronic electricity meter for distribution having an overcurrent observer that can be easily applied to an existing installation. To provide another purpose.
또한, 본 발명은 가변되는 기준값을 기준으로 배전 계통에서의 과전류를 관측하므로 주변 환경변화 및 외란 등에 강인한 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 하며, 이에 의하여 전체적인 배전 계통의 효율성을 높이는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to observe the over-current in the power distribution system based on the variable reference value, it is another object to provide an electric power meter for a distribution having an over-current monitoring unit that is robust to environmental changes and disturbances, such that, the overall power distribution system To increase the efficiency of.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 배전 계통의 전원과 전기적으로 연결된 부하의 소비 전력을 측정하고, 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계에 있어서, 상기 부하가 소비하는 소비 전류에 비례하는 전류 출력 신호를 검출하는 계기용 변류기; 배선의 부하 전 압에 비례하는 전압 출력 신호를 검출하는 계기용 변압기; 상기 계기용 변류기의 1차측에 부착되어 배전용 전자식 전력량계의 온도에 비례하는 전압을 검출하는 온도 센서; 상기 계기용 변류기의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 용량기로 구성되어 A/D 컨버터로의 서지를 차단하고 노이즈를 제거하는 제1 서지 보호기; 상기 계기용 변압기의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 저항기 및 용량기로 구성되어 A/D 컨버터로의 서지를 차단하고 노이즈를 제거하는 제2 서지 보호기; 상기 온도 센서에서 검출된 전압을 증폭하여 온도 출력 신호를 생성하는 증폭기; 상기 계기용 변류기에서 검출하여 상기 제1 서지 보호기를 통해 입력되는 전류 출력 신호와, 상기 계기용 변압기에서 검출하여 상기 제2 서지 보호기를 통해 입력되는 전압 출력 신호와, 상기 증폭기에서 생성된 온도 출력 신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터; A/D 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환되어 입력되는 상기 전류 출력 신호 및 전압 출력 신호로부터 전력량을 산출하는 전력량 산출부와, 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 계산하고 이를 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값과 비교하여 과전류 감지 신호를 발생시키는 과전류 관측부와, 상기 전력량과 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 저장하는 메모리부를 포함하는 MCU(Micro-Controller Unit); 및 상기 MCU에서 생성되는 상기 전력량 및 과전류 감지 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공한다.The present invention for solving the above problems, the electronic power meter for power distribution including an overcurrent observation unit for measuring the power consumption of the load electrically connected to the power supply of the distribution system, and detects the overcurrent of the distribution system, the load A current transformer for detecting a current output signal proportional to the current consumed by the consumer; An instrument transformer for detecting a voltage output signal proportional to the load voltage of the wiring; A temperature sensor attached to a primary side of the current transformer for detecting the voltage, the temperature sensor detecting a voltage proportional to a temperature of an electronic electricity meter for a power distribution; A first surge protector composed of a capacitor connected in parallel with an inductor connected in series with the secondary line of the instrument current transformer to block a surge to an A / D converter and remove noise; A second surge protector composed of a resistor and a capacitor connected in parallel with an inductor connected in series with the secondary line of the instrument transformer to block the surge to the A / D converter and to remove the noise; An amplifier amplifying the voltage detected by the temperature sensor to generate a temperature output signal; A current output signal detected by the instrument current transformer and input through the first surge protector, a voltage output signal detected by the instrument transformer and input through the second surge protector, and a temperature output signal generated by the amplifier An A / D converter for converting the digital signals into digital signals; A power amount calculating unit for calculating a power amount from the current output signal and the voltage output signal which is converted into a digital signal through an A / D converter, and calculates an average estimated value of the current temperature output signal, A micro-controller unit (MCU) including an overcurrent observing unit configured to generate an overcurrent sensing signal in comparison with an average estimated value of a temperature output signal, and a memory unit storing the amount of power and an average estimated value of a current temperature output signal; And an overcurrent observing unit configured to detect an overcurrent of a distribution system including an output unit configured to output the amount of power generated by the MCU and an overcurrent sensing signal.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 MCU의 과전류 관측부는, 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 계산하고 이를 저장되어 있는 직전의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값과 비교하여 기설정된 오차에 대한 기준값 이상인 경우에 과전류 감지 신호를 발생시키도록 구성할 수도 있다.In an exemplary embodiment, the overcurrent observing unit of the MCU calculates an average estimated value of the current temperature output signal and compares the average estimated value of the immediately stored temperature output signal with a reference value for a predetermined error. It may also be configured to generate an overcurrent sensing signal.
또한, 상기 MCU의 과전류 관측부는, 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 (여기서, 는 번째 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값이고, 는 번째 온도 출력 신호값임)의 수식에 의하여 계산할 수 있다.In addition, the overcurrent observation unit of the MCU, the average estimated value for the current temperature output signal (here, Is Is an average estimate of the first temperature output signal, Is Second temperature output signal value).
또한, 상기 출력부는, 상기 MCU의 전력량 산출부에서 생성되는 전력량을 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 MCU의 과전류 관측부에서 과전류 감지 신호가 발생되는 경우 사용자에게 시각 또는 청각으로 인식할 수 있도록 경보 신호를 출력하는 경보부와, 상기 MCU의 과전류 관측부에서 과전류 감지 신호가 발생되는 경우 작동하여 과전류를 차단하는 과전류 차단 스위치를 포함할 수 있다.In addition, the output unit, a display unit for displaying the amount of power generated by the power amount calculation unit of the MCU, and when the over-current detection signal is generated in the over-current monitoring unit of the MCU, the alarm signal so that the user can recognize visually or auditoryly It may include an alarm for outputting, and an overcurrent blocking switch which operates when an overcurrent detection signal is generated in the overcurrent observing unit of the MCU to block the overcurrent.
본 발명에 의하면, 배전 계통에서 발생하는 과전류를 간단한 연산에 의하여 신속하고 효율적으로 판단할 수 있는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an electric power meter for a distribution having an overcurrent observing unit capable of quickly and efficiently determining an overcurrent generated in a distribution system by a simple calculation.
또한, 본 발명에 의하면, 배전 계통에서의 과전류 관측을 위해 필요한 데이 터를 메모리에 누적하여 저장하지 않으므로 제조 및 유지 비용이 저렴하고 기존에 설치된 설비에 용이하게 적용할 수 있는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the data necessary for the observation of overcurrent in the distribution system is not accumulated and stored in the memory, the boat is equipped with an overcurrent observing unit which is inexpensive to manufacture and maintain and can be easily applied to existing installations. A dedicated electronic wattmeter can be provided.
또한, 본 발명은 가변되는 기준값을 기준으로 배전 계통에서의 과전류를 관측하므로 주변 환경변화 및 외란 등에 강인한 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계를 제공할 수 있으며, 결과적으로 전체적인 배전 계통의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention observes the overcurrent in the distribution system on the basis of the variable reference value, it is possible to provide an electric power meter for a distribution having an overcurrent observation unit that is robust to environmental changes and disturbances, etc. As a result, to improve the efficiency of the overall distribution system It can be effective.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of an electric power meter for a distribution having an overcurrent observation unit for detecting the overcurrent of the distribution system according to the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계(100, 이하 간단히 배전용 전자식 전력량계라 한다)의 내부 구성의 일실시예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of an internal configuration of an electronic power meter for distribution (hereinafter, simply referred to as an electronic electricity meter for distribution) including an overcurrent observing unit for detecting an overcurrent of a distribution system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 배전용 전자식 전력량계(100)는, 배전 계통의 전원(10)과 부하(20) 사이에 연결되어 전원(10)과 연결된 부하(20)의 소비 전력을 측정하고 배전 계통의 과전류를 검출하는 기능을 수행하기 위한 것으로서, 계기용 변류기(110), 계기용 변압기(120), 온도 센서(130), 제1 및 제2 서지 보호기(140,150), 증폭기(160), A/D 컨버터(170), MCU(180) 및 출력부(190)를 구비한 다. 여기에서, MCU(180)는 전력량 산출부(181), 과전류 관측부(182) 및 메모리부(183)를 포함하고, 출력부(190)는 디스플레이부(191), 경보부(192) 및 과전류 차단스위치(193)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the electric power meter 100 for power distribution of the present embodiment is connected between a power supply 10 and a
상기 계기용 변류기(110)는 부하(20)측이 소비하는 전류에 비례하는 전류 출력 신호를 검출하고, 상기 계기용 변압기(120)는 배선의 부하 전압에 비례하는 전압 출력 신호를 검출하는 기능을 수행한다.The instrument current transformer 110 detects a current output signal proportional to the current consumed by the
온도 센서(130)는 계기용 변류기(110)의 1차측에 부착되어 전자식 전력량계의 온도에 비례하는 전압을 검출하는 기능을 수행한다.The
제1 서지 보호기(140)는 상기 계기용 변류기(110)의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 용량기로 구성되어 서지를 차단하고 노이즈를 제거함으로서 A/D 컨버터(170)를 보호하고 측정 정확도를 향상시키는 기능을 수행한다. 또한, 제2 서지 보호기(150)는 상기 계기용 변압기(120)의 2차측 선로와 직렬로 연결되는 유도기와 병렬로 연결되는 저항기 및 용량기로 구성되어 서지를 차단하고 노이즈를 제거함으로서 A/D 컨버터(170)를 보호하고 측정 정확도를 향상시키는 기능을 수행한다. 제1 및 제2 서지 보호기(140,150)는 서지를 차단하고 노이즈를 제거하기 위한 것으로서, 본 발명과는 직접적인 관련은 없으며 또한 종래 기술에 의하여 자명한 것이므로 상세 설명은 생략한다. The first surge protector 140 is composed of a capacitor connected in parallel with the inductor connected in series with the secondary line of the current transformer 110 for the instrument to block the surge and remove the noise by removing the A / D converter 170 Function to protect and improve measurement accuracy. In addition, the second surge protector 150 is composed of a resistor and a capacitor connected in parallel with the inductor connected in series with the secondary line of the instrument transformer 120 to block the surge and remove the noise by the A / D converter To protect the 170 and to improve the measurement accuracy. The first and second surge protectors 140 and 150 are for blocking surge and removing noise, and are not directly related to the present invention.
증폭기(160)는 상기 온도 센서(130)에서 검출된 낮은 출력 전압을 처리하기 쉽도록 증폭하여 온도 출력 신호를 생성하고 이를 A/D 컨버터(170)로 전달하는 기능을 수행한다.The
A/D 컨버터(170)는 상기 계기용 변류기(110)에서 검출되어 제1 서지 보호기(140)를 통해 입력되는 전류 출력 신호와, 상기 계기용 변압기(120)에서 검출되어 제2 서지 보호기(150)를 통해 입력되는 전압 출력 신호와, 온도 센서(130)에서 검출되어 증폭기(160)에서 증폭되어 입력되는 온도 출력 신호를 MCU(180)에서 처리할 수 있는 디지털 신호로 각각 변환하고 이를 MCU(180)로 전송한다.The A / D converter 170 is detected by the current transformer 110 for the instrument and the current output signal input through the first surge protector 140, and the second surge protector 150 is detected by the instrument transformer 120 And converts the voltage output signal input through the
MCU(Micro-Controller Unit, 180)는, 전력량 산출부(181), 과전류 관측부(182) 및 메모리부(183)를 포함한다. The MCU (Micro-Controller Unit) 180 includes a power amount calculating unit 181, an overcurrent observing unit 182, and a
상기 과전류 관측부(182)는 상기 온도 센서(130)에서 검출되어 증폭기(160)에서 증폭된 후 상기 A/D 컨버터(170)를 통해 입력되는 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 계산하고 이를 메모리부(183)에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값과 비교하여 과전류 감지 신호를 발생시키는 기능을 수행한다. The overcurrent observing unit 182 calculates an average estimated value for the current temperature output signal detected by the
예컨대, 과전류 관측부(172)는 다음과 같은 방식에 의해 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 계산할 수 있다. 우선, 번째 측정되는 온도 센서(130)로부터의 온도 출력 신호를 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다.For example, the overcurrent observing unit 172 may calculate an average estimated value for the current temperature output signal in the following manner. first, The temperature output signal from the
그리고, 번째 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값을 아래의 수학식 2 에서와 같이 이라고 하면, 번째 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값은 아래의 수학식 3의 순환형으로 나타낼 수 있다.And, The average estimate of the first temperature output signal is obtained as shown in Equation 2 below. Speaking of Average estimate for the first temperature output signal May be represented by a cyclic form of Equation 3 below.
이와 같은 수학식에 의하여 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()이 계산되면, 계산된 평균 추정값()과 메모리부(183)에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()을 비교하여, 예컨대 이 기설정된 오차에 대한 기준값 이상인 경우 배전 계통에서 과전류가 존재하는 것으로 판단하고 과전류 감지 신호를 발생하여 출력부(190)로 전달하게 된다.By this equation, the average estimated value for the current temperature output signal ( ) Is calculated, the calculated average estimate ( ) And an average estimated value for the temperature output signal of the previous stage stored in the memory unit 183 ( ), For example When the reference value for the preset error is greater than or equal to the current, it is determined that the overcurrent exists in the distribution system, and generates an overcurrent detection signal and transmits it to the
이러한 과정이 종료되면, 기존에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()을 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값() 으로 대치하여 메모리부(183)에 저장한다. 따라서, 메모리부(183)에는 항상 현재 단계에서의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()만이 저장되므로 대용량의 데이터를 누적하여 관리할 필요가 없다. 따라서, 제조 및 유지 비용이 저렴하고 기존에 설치된 설비에 용이하게 적용할 수 있다. 또한, 이와 같이 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값과 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값만을 이용하여 과전류의 존재 여부를 판단하므로, 연산 과정이 간단하여 회로 구현이 용이하고 연산 속도도 매우 빠르게 유지할 수 있다. 또한, 기준값이 가변될 수 있으므로 주변 환경의 변화 및 외란 등에 강인한 특성을 얻을 수 있다. When this process is finished, the average estimate of the temperature output signal from the previous stage ( ) Is the average estimate of the current temperature output signal ( ) Is stored in the
도 2는 이와 같이 과전류 관측부(182)에서 이루어지는 과전류 신호 발생 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an overcurrent signal generation process performed by the overcurrent observing unit 182 as described above.
도 2를 참조하면, 우선 를 획득한다(S200). 여기서, 는 번째 측정되는 온도 출력 신호로서, 전술한 수학식 1()에 의하여 획득할 수 있다. Referring to Figure 2, first Obtain (S200). here, Is As the first measured temperature output signal, the above-described equation (1) Can be obtained by
다음으로, 과전류 관측부(182)는 현재의 온도 출력 신호(즉, 번째 측정되는 온도 출력 신호)에 대한 평균 추정값()를 계산한다(S210). 이는 메모리부(183)에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정 값()에 기초하여, 전술한 바와 같은 수학식 3()에 의하여 계산할 수 있다. Next, the overcurrent observation unit 182 is a current temperature output signal (that is, Average estimate (for the first measured temperature output signal) ) Is calculated (S210). This is an average estimated value for the temperature output signal of the previous stage stored in the memory unit 183 ( Based on Equation 3 as described above Can be calculated by
다음으로, 과전류 관측부(171)는 계산된 평균 추정값()과 메모리부(183)에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()을 비교하여, 을 계산하여 계산 결과가 기설정된 오차에 대한 기준값 이상인지를 판단한다(S220). 기준값 미만인 경우에는, 과전류가 없는 것으로 판단하고 기존에 저장되어 있는 직전 단계의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()을 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추정값()으로 대치하여 메모리부(183)에 저장한다(S230). 단계(S220)에서의 계산 결과, 기준값 이상인 경우에는 과전류가 존재하는 것으로 판단하고 과전류 감지 신호를 발생하여 출력부(190)로 전달하게 된다(S240). 다음으로, 단계(S230)을 수행하게 된다.Next, the overcurrent observing unit 171 calculates the average estimated value ( ) And an average estimated value for the temperature output signal of the previous stage stored in the memory unit 183 ( ), It is determined whether the calculation result is more than the reference value for the predetermined error (S220). If it is less than the reference value, it is judged that there is no overcurrent, and the average estimated value of the temperature output signal of the previous stage (previously stored) ( ) Is the average estimate of the current temperature output signal ( ) And store in the memory unit 183 (S230). As a result of the calculation in step S220, when the reference value is equal to or greater than the reference value, it is determined that an overcurrent exists and an overcurrent detection signal is generated and transmitted to the output unit 190 (S240). Next, step S230 is performed.
다시 도 1을 참조하면, MCU(180)의 전력량 산출부(181)는 A/D 컨버터(170)에 의해 디지털 신호로 변환된 전류 출력 신호 및 전압 출력 신호로부터 전력량을 산출하고, 메모리부(183)는 전술한 바와 같이 현재의 온도 출력 신호에 대한 평균 추 정값() 및 전력량 산출부(181)에서 산출된 전력량을 저장한다. Referring back to FIG. 1, the power amount calculator 181 of the
출력부(190)는 상기 MCU(180)에서 생성되는 상기 전력량 및 과전류 감지 신호를 출력하기 위한 수단으로서, 디스플레이부(191), 경보부(192) 및 과전류 차단 스위치(193)를 포함할 수 있다.The
디스플레이부(191)는 MCU(180)에서 생성되는 전력량을 디스플레이하기 위한 수단이고, 경보부(192)는 MCU(180)의 과전류 관측부(182)에서 생성되는 과전류 감지 신호가 발생되는 경우 사용자에게 시각 또는 청각으로 인식할 수 있도록 경보 신호를 출력하기 위한 수단이고, 과전류 차단 스위치(193)는 MCU(180)의 과전류 관측부(182)에서 과전류 감지 신호가 발생되는 경우 작동하여 과전류를 차단함으로써 안전 사고를 예방하기 위한 수단이다. 상기 디스플레이부(191), 경보부(192) 및 과전류 차단 스위치(193)는 공지의 수단을 그대로 이용할 수 있으며, 이는 당업자에게는 자명한 사항이고, 본 발명과는 직접적인 관련은 없는 것이므로 상세 설명은 생략한다.The display unit 191 is a means for displaying the amount of power generated by the
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아님을 유의해야 한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 실시예, 특허청구범위 및 도면에 의해 파악되는 본 발명의 본질적인 범위 내에서 여러 가지 변형, 수정 실시가 가능할 것이다.In the above, while the preferred embodiment of the present invention has been described, it should be noted that this is exemplary and not limiting. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various modifications and changes within the essential scope of the invention as grasped by the embodiments, claims and drawings.
도 1은 본 발명에 의한 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계의 내부 구성의 일실시예를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of an internal configuration of an electric power meter for power distribution having an overcurrent observing unit according to the present invention.
도 2는 과전류 관측부에서 이루어지는 과전류 신호 발생 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an overcurrent signal generation process performed by the overcurrent observation unit.
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