KR102206379B1 - Photovoltaic ground resistance measuring system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광발전 관련 전력설비의 접지 상태(예를 들어, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등의 상태)를 자동으로 측정하여 안전 상태를 모니터링할 수 있도록 구현한 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 접지저항측정부가 기준 대지에 연결 설치되는 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하며; 전기시설측정부가 전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하며; 전력설비측정부가 태양광발전의 전력설비에 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하며; 데이터수집처리부가 접지저항측정부에서 측정한 접지저항, 전기시설측정부에서 측정한 누설전류, 전력설비측정부에서 측정한 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하며; 데이터분석부가 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 스케줄링하여 검침해서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공하며; 모니터링부가 데이터분석부에서 제공한 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시하되; 데이터분석부가, 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 이용하여 과도 임피던스 계산 프로그램에 의해서 과도 임피던스를 계산한다.The present invention relates to a state of grounding of a photovoltaic power facility (e.g., a solar cell array, a relay terminal box (or a junction box), a connection of a ground line in an inverter, and a state of loosening, contamination, damage, corrosion, etc.) ) Is automatically measured to monitor the safety state, and a system and method for measuring the ground resistance of photovoltaic power generation, wherein the ground resistance measurement unit measures the ground resistance using a ground sensor connected to a reference ground; The electric facility measurement unit measures the leakage current of the electric facility by using an electric facility sensor connected to the electric facility; The power facility measurement unit measures the voltage and current of the power facility using the power facility sensor connected to the power facility of the photovoltaic power generation; The data collection processing unit measures the grounding state by collecting the ground resistance measured by the ground resistance measurement unit, the leakage current measured by the electrical facility measurement unit, and the voltage and current measured by the power equipment measurement unit; The data analysis unit schedules and reads the ground state measured by the data collection processing unit, and provides the scheduling meter reading ground state; The monitoring unit visualizes and displays the scheduling meter reading grounding state, stable state, or dangerous state provided by the data analysis unit; The data analysis unit measures the voltage and current of the target facility and calculates the transient impedance by using the information obtained by the transient impedance calculation program.
Description
본 발명의 기술 분야는 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 태양광발전 관련 전력설비의 접지 상태(예를 들어, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등의 상태)를 자동으로 측정하여 안전 상태를 모니터링할 수 있도록 구현한 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a system and method for measuring the ground resistance of photovoltaic power generation, and in particular, the grounding state of power equipment related to photovoltaic power generation (e.g., solar cell array, relay terminal box (or connection box), inverter). The present invention relates to a system and method for measuring the earth resistance of photovoltaic power generation to monitor the safety state by automatically measuring the connection of the ground wire and the condition of loosening, contamination, damage, corrosion of the connection terminal.
한국등록특허 제10-1117611호(2012.02.10 등록)는 광발전기를 구비한 광발전 시스템의 접지 전류 측정 회로에 관하여 개시되어 있는데, 교류전압간선으로 광발전기의 출력을 공급하는 인버터, 각각 플러스 극(+) 또는 마이너스 극(-)에서 광발전기를 접지하는 접지 장치, 광발전기가 플러스 극(+)에서 접지되어 단락되는 경우 제1전류가 흐르는 제1분로 저항, 광발전기가 마이너스 극(-)에서 접지되어 단락되는 경우 제2전류가 흐르는 제2분로 저항을 포함하여 구성되고, 분로 저항이 각각 전류 미러 회로에 삽입되고, 제1직렬 저항을 구비한 제1트랜지스터가 각각의 분로 저항의 제1단자에 연결되고, 제1직렬 저항과 동일한 전기 저항을 가지는 제2직렬 저항을 구비한 제2트랜지스터가 각각의 분로의 제2단자에 연결되고, 2개의 전류 미러 회로가 각각 다른 평가 지점에서 대응하여 접속되고, 단락되는 경우 두 전류가 흐름에 따라 각각의 분로 저항에서 발생한 전압 강하는, 대응하는 전류 미러 회로에서 비대칭을 야기하고, 그 크기는 각각의 분로 저항을 통해 흐르는 두 전류에 비례하고, 비대칭은 각각 다른 위치에서 대응하여 접속되는 2개의 전류 미러 회로의 평가 지점에서 평가되고, 평가 지점의 전위는 단락되는 경우 두 전류가 각각의 분로 저항을 통해 흐르는 지점에서의 전위와 다른 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 광발전기를 구비한 광발전 시스템에서 직류 전원의 출력을 교류전압간선으로 공급하는 인버터의 접지장치의 접지접속소자 또는 지락 펄스를 통해 전류를 측정하기 위해 사용되어, 측정 지점이 평가 지점의 전위와 현저하게 상이한 전위에 있는 경우에도 간단하고 저비용으로 접지 전류를 측정할 수 있다.Korean Patent Registration No. 10-1117611 (registered on Feb. 10, 2012) discloses a ground current measurement circuit of a photovoltaic power generation system equipped with a photovoltaic generator. Inverters supplying the output of the photovoltaic generator through an AC voltage trunk, respectively, are positive poles. A grounding device that grounds the photovoltaic generator at (+) or minus pole (-), the first shunt resistance through which the first current flows when the photovoltaic generator is grounded at the plus pole (+) and short-circuited, and the photogenerator is at the minus pole (-) When the circuit is grounded and short-circuited, the shunt resistor is inserted into the current mirror circuit, and the shunt resistor is inserted into the current mirror circuit, and the first transistor having the first series resistance is the first of each shunt resistor. A second transistor connected to the terminal and having a second series resistor having the same electrical resistance as the first series resistor is connected to the second terminal of each shunt, and the two current mirror circuits correspond at different evaluation points. When connected and short-circuited, as the two currents flow, the voltage drop generated at each shunt resistor causes an asymmetry in the corresponding current mirror circuit, the magnitude being proportional to the two currents flowing through each shunt resistor, and asymmetry. Is evaluated at the evaluation points of two current mirror circuits that are correspondingly connected at different positions, and the electric potential of the evaluation points is characterized in that when short-circuited, the electric potential at the point where the two currents flow through each shunt resistor. According to the disclosed technology, in a photovoltaic power generation system equipped with a photovoltaic generator, it is used to measure the current through a ground connection element or a ground fault pulse of the grounding device of an inverter that supplies the output of the DC power to the AC voltage trunk line, and the measurement point is evaluated. The ground current can be measured simply and inexpensively even at a potential that is significantly different from that of the point.
한국등록특허 제10-0306569호(2001.08.10 등록)는 전력설비 및 통신설비의 기본이 되는 접지설비의 접지저항을 전력설비나 통신설비가 운전 중인 상태에서도 정확히 측정하도록 하는 활선상태의 접지저항 측정 장치 및 방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 전압극을 통해 인가되는 전압에 의해 전류극 사이의 접지저항을 측정하기 위한 접지저항 측정장치에 있어서, 사용자에 의해 기 설정된 별도의 주파수에 따라 측정하고자 하는 전류극에 전원을 인가하기 위한 전원부; 전류극 사이의 전류를 측정하여 위상 보정된 전류정보를 출력하는 전류측정부; 일정 전위 이상의 고입력 임피던스를 통하여 전위극 사이의 전위를 측정하여 위상 보정된 전위정보를 출력하는 전위측정부; 전류측정부 및 전위측정부로부터 인가되는 전류정보 및 전위정보를 동시에 샘플링하여 신호 처리하는 변환부; 변환부에서 신호 처리된 전류정보 및 전위정보를 입력받아 접지저항 및 대지고유저항을 연산하고, 변환부에 기 설정된 주파수 및 전류의 크기 신호를 출력하는 신호발생부; 신호발생부로부터 연산된 접지저항 및 대지고유저항을 디스플레이하고, 사용자로부터 기 설정된 주파수 및 전류의 크기 신호를 신호발생부로 인가하기 위한 디스플레이수단을 구비함을 특징으로 한다.Korean Patent Registration No. 10-0306569 (registered on Oct. 10, 2001) is a measurement of the ground resistance of the grounding facility, which is the basis of power facilities and communication facilities, to accurately measure the grounding resistance of the grounding facility even when the power facility or communication facility is in operation. An apparatus and method are disclosed. According to the disclosed technology, in a grounding resistance measuring device for measuring the grounding resistance between current poles by a voltage applied through a voltage pole, power is applied to the current pole to be measured according to a separate frequency preset by the user. A power supply for A current measuring unit that measures the current between the current poles and outputs phase-corrected current information; A potential measurement unit that measures a potential between the potential electrodes through a high input impedance of a predetermined potential or more and outputs phase-corrected potential information; A conversion unit for processing a signal by simultaneously sampling current information and potential information applied from the current measurement unit and the potential measurement unit; A signal generator configured to receive current information and potential information processed by the conversion unit, calculate ground resistance and resistance to earth, and output a preset frequency and current magnitude signal to the conversion unit; It is characterized in that it comprises a display means for displaying the ground resistance and the intrinsic resistance calculated from the signal generating unit, and applying a signal of a predetermined frequency and current magnitude from the user to the signal generating unit.
접지 시스템은, 최근 신재생에너지, 스마트그리드 등이 혼재된 전원 환경이 도입됨에 따라, 인체의 감전사고 예방에 주안점을, 인체의 보호는 물론, 전기전자 설비의 결함으로 인한 설비 유지보수 비용 및 발전량 손실 등의 피해를 최소화하여 발전 시스템의 효율적인 안전을 위하는 것이다.The grounding system focuses on the prevention of electric shock accidents of the human body as a power environment in which new and renewable energy and smart grids are mixed is recently introduced, as well as the protection of the human body, as well as facility maintenance costs and power generation due to defects in electrical and electronic facilities. It is for the efficient safety of the power generation system by minimizing damage such as loss.
전로와 대지의 사이에 절연이 이상하게 저하해서 아크 또는 도전성 물질에 의해서 교락(bridged)되었기 때문에, 전로 또는 기기의 외부에 위험한 전압이 나타나거나, 전류가 흐르는 현상을 말하는 것으로, 지락이며 일종의 사고 현상이다. 그리고 이러한 전류를 '지락전류'라고 하며, 이러한 현상을 '누전'이라고도 한다. 전로에 지락 사고가 발생하면, 감전 재해나 전력설비의 손상 등을 일으키는 일이 많으며, 전로의 절연이 열화해서 파손되어, 예를 들면 변압기나 전동기 케이스를 통해서 지락전류가 발생하면, 이들의 케이스에는 전압이 발생하여 사람이 여기에 접촉하면 감전 재해를 일으킨다. 그래서 특정한 기기에 대해서는, 지락에 의해서 그 케이스에 위험한 전압이 발생했을 때에 감전의 위해를 방지하기 위해서, 감전 방지용 누전차단기의 설치가 필요하다. 지락에 의한 재해를 방지하기 위해 전로나 기기의 절연을 정상으로 유지하고, 지락이 일어났을 경우의 보호 대책도 필요하다.It refers to a phenomenon in which dangerous voltage appears or current flows outside the converter or device because the insulation between the converter and the earth is abnormally deteriorated and is bridged by an arc or conductive material. This is a ground fault and is a kind of accident phenomenon. . And this current is called'ground fault current', and this phenomenon is also called'earth leakage'. When a ground fault occurs in a converter, it often causes electric shock or damage to the power equipment, and the insulation of the converter is deteriorated and damaged. For example, when a ground fault current occurs through a transformer or motor case, these cases If a voltage is generated and a person touches it, it causes an electric shock. Therefore, for a specific device, it is necessary to install a short circuit breaker for preventing electric shock in order to prevent the risk of electric shock when a dangerous voltage is generated in the case due to a ground fault. In order to prevent a disaster caused by a ground fault, it is necessary to maintain the insulation of the converter or equipment in a normal manner, and to protect against a ground fault.
이러한 접지 시스템은, 구조물의 시공 시에 동시에 매립되어 수십 년 이상 교체나 보강공사 없이 사용되는 경우가 대부분이며, 이에 접지 시스템의 부식으로 인한 유실이나 단선 등의 이상 상황 발생 유무를 실시간 확인할 수 없는 상태인 문제점을 가지고 있다. 그리고 접지 공사의 점검 기준은 구조물의 준공 시와 일 년에 한 번씩 점검 기준을 가지고 있으며, 이는 인력에 의존하여 접속함 접지, 태양광 구조물 접지, 인버터함 접지로 나누어지고 있다. 이때, 점검 항목으로는 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등을 육안으로 판단하고 있는 문제점도 있다.Such a grounding system is buried at the same time during the construction of the structure and is used without replacement or reinforcement for more than several decades. Therefore, it is not possible to check in real time whether abnormal conditions such as loss or disconnection due to corrosion of the grounding system occur. Has a problem. In addition, the inspection standards for grounding work are at the time of completion of the structure and once a year, which are divided into junction box grounding, solar structure grounding, and inverter box grounding depending on the manpower. At this time, there is also a problem of visually determining the connection of the ground wire in the solar cell array, the relay terminal box (or junction box), and the loosening, contamination, damage, and corrosion of the connection terminal in the inverter.
상술한 바와 같은 종래의 접지 시스템은, 접지선 설치 상태 및 탈락 여부 확인을 위해 접지선의 탈락, 부식 여부를 확인하고 접지저항 값이 전기설비 기술 기준이나 제작사 적용 코드에 정해진 접지저항이 확보되어 있는지를 접지저항 측정기로 확인하고 있으며, 이때 접지 저항 체크는 인체의 감전사고 예방에 주안점을 두고, 육안으로 접지 상태를 확인하고 있고, 접지 상태를 인력에 의존한 저항계를 통해 기준치 이하의 임피던스 측정으로 점검되고 있는 실정이다. 다시 말해서, 종래의 태양광발전 접지저항 측정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 의존 현장에서 직접 인력에 의한 접지저항 상태를 확인하는 방식으로, 태양광발전 관련 전력설비(예를 들어 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터 등)에 대한 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등을 육안으로 판단하고 있는 문제점이 있다.In the conventional grounding system as described above, to check the installation state of the ground wire and whether the ground wire is removed, it is checked whether the ground wire is dropped or corroded, and the grounding resistance value is determined by the electrical equipment technical standards or the grounding resistance specified in the manufacturer's application code. It is checked with a resistance meter, and the grounding resistance check at this time focuses on the prevention of electric shock to the human body, and the grounding status is checked with the naked eye, and the grounding status is checked by measuring the impedance below the standard value through an ohmmeter that depends on manpower Actually. In other words, the conventional photovoltaic power generation ground resistance measurement, as shown in FIG. 1, is a method of directly checking the state of the ground resistance by manpower at a dependent site, and is a method of checking the power equipment related to photovoltaic power generation (for example , There is a problem of visually judging the connection of the ground wire to the relay terminal box (or junction box), the inverter, etc. and loosening, contamination, damage, and corrosion of the connection terminal.
한편, 발전소, 변전소 등의 주요 설비에 대한 외부 서지 등과 같은 이상 전압 유입 시에 대지 전위 상승에 의하여 사고로 이어지는 경우가 발생하고 있으므로, 해당 주요 설비에 대한 자동 측정 관리가 필요하다고 할 것이다.On the other hand, since abnormal voltages such as external surges to major facilities such as power plants and substations sometimes lead to an accident due to an increase in the potential of the ground, it will be said that automatic measurement management for the relevant major facilities is necessary.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 필요성 내지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양광발전 관련 전력설비의 접지 상태(예를 들어, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등의 상태)를 자동으로 측정하여 안전 상태를 모니터링할 수 있도록 구현한 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the necessity or problem as described above, and the grounding state of the power equipment related to photovoltaic power generation (eg, solar cell array, relay terminal box (or connection box), inverter It is to provide a solar power generation grounding resistance measurement system and method implemented so that the safety status can be monitored by automatically measuring the connection of the ground wire and the condition of loosening, contamination, damage, corrosion, etc. of the connection terminal.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 기준 대지에 연결 설치되는 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하기 위한 접지저항측정부; 전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하기 위한 전기시설측정부; 태양광발전의 전력설비에 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하기 위한 전력설비측정부; 상기 접지저항측정부에서 측정한 접지저항, 상기 전기시설측정부에서 측정한 누설전류, 상기 전력설비측정부에서 측정한 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하기 위한 데이터수집처리부; 상기 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 스케줄링하여 검침해서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공하기 위한 데이터분석부; 및 상기 데이터분석부에서 제공한 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시하기 위한 모니터링부를 포함하되; 상기 데이터분석부는, 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 이용하여 과도 임피던스 계산 프로그램에 의해서 과도 임피던스를 계산하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 접지저항 측정 시스템을 제공한다.As a means for solving the above-described problem, according to one feature of the present invention, a ground resistance measuring unit for measuring a ground resistance using a ground sensor connected to a reference ground; An electrical facility measuring unit for measuring a leakage current of an electrical facility using an electrical facility sensor connected to the electrical facility; Power equipment measuring unit for measuring the voltage and current of the power equipment using the power equipment sensor connected to the power equipment of the solar power generation; A data collection processing unit for measuring a grounding state by collecting the ground resistance measured by the ground resistance measurement unit, the leakage current measured by the electrical facility measurement unit, and the voltage and current measured by the power facility measurement unit; A data analysis unit configured to schedule and read a ground state measured by the data collection processing unit to provide a scheduled meter reading ground state; And a monitoring unit for visualizing and displaying a scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state provided by the data analysis unit. The data analysis unit provides a photovoltaic ground resistance measurement system, characterized in that the transient impedance is calculated by a transient impedance calculation program using information obtained by measuring voltage and current of a target facility.
일 실시 예에서, 상기 기준 대지는, 통전 전의 상태가 변하지 않는 장소인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the reference site is characterized in that a place where the state before energization does not change.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 무한거리를 기준으로 하여 접지전극의 전위 상승을 측정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the ground resistance measuring unit is characterized in that it measures a potential rise of the ground electrode based on an infinite distance.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 기준 대지에서 접지전극의 전위 상승을 측정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the ground resistance measuring unit is characterized in that it measures a potential rise of the ground electrode in the reference ground.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 접지저항을 R = ρ×f로 표현하고, R은 접지저항이고, ρ는 대지저항률이고, f는 전극의 형상과 치수로서 정해지는 함수인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the ground resistance measurement unit is characterized in that the ground resistance is expressed as R = ρ×f, R is the ground resistance, ρ is the ground resistivity, and f is a function determined as the shape and dimension of the electrode. do.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 접지저항을 R = k×ρ/ι로 표현하고, R은 접지저항이고, k는 형상으로서 정해지는 계수이고, ρ는 대지저항률이고, ι은 전극의 규모를 표시하는 특징적인 치수인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the ground resistance measurement unit expresses the ground resistance as R = k×ρ/ι, R is the ground resistance, k is a coefficient determined as a shape, ρ is the earth resistivity, and ι is the electrode. It is characterized in that it is a characteristic dimension indicating the scale.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 대지에 매설되는 접지저항 측정 대상에 접속된 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the ground resistance measurement unit measures the ground resistance using a ground sensor connected to a ground resistance measurement object buried in the ground.
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부는, 측정하고자 하는 대지에 복수의 전극을 일렬로 일정 간격, 일정 깊이로 매설하여 접지된 기준이 되는 전극에 접속된 접지센서를 이용하여 전압 및 전류를 측정하여 접지저항을 계산하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the ground resistance measurement unit measures voltage and current using a ground sensor connected to an electrode that is a grounded reference by embedding a plurality of electrodes in a line at a predetermined interval and a predetermined depth in the ground to be measured. It is characterized by calculating the ground resistance.
일 실시 예에서, 상기 전기시설측정부는, 전기시설에 연결 설치된 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 전압 및 전류를 측정하여 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the electrical facility measuring unit is characterized in that using an electrical facility sensor connected to the electrical facility to measure voltage and current of the electrical facility and use it as data for measuring ground resistance.
일 실시 예에서, 상기 전력설비측정부는, 태양광발전의 시설물과 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 대상 시설물의 전압 및 전류 상태를 측정하여 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the power facility measurement unit is characterized in that it measures the voltage and current state of the target facility using a power facility sensor connected to the facility of solar power generation and uses it as data for measuring ground resistance. .
일 실시 예에서, 상기 접지저항측정부, 상기 전기시설측정부, 상기 전력설비측정부 중 적어도 하나는, 접지 상태를 측정하기 위한 케이블을 이용하여 연결되어 각 센서 자리에 클립 단자로 철 구조물에 접촉되도록 하여 전압 및 전류를 측정하고 전압 및 전류의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하는 방식으로 접지저항을 측정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, at least one of the ground resistance measurement unit, the electric facility measurement unit, and the power facility measurement unit is connected using a cable for measuring the grounding state, and contacts the steel structure with a clip terminal at each sensor position. It is characterized in that the ground resistance is measured by measuring voltage and current and measuring impedance by using a phase difference between voltage and current.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 상기 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 상기 모니터링부에서 화면으로 시각화해서 표시해 줄 수 있도록 분석, 가공하여 상기 모니터링부에 전달하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit is characterized in that the grounding state measured by the data collection processing unit is analyzed, processed and transmitted to the monitoring unit so that the monitoring unit can visualize and display a screen.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 상기 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 분석 소프트웨어 알고리즘을 통해 실시간으로 가공, 분석할 때에, 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 통해 고주파 서지에 대한 전위 상승 측정 및 분석을 수행하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit, when processing and analyzing the grounding state measured by the data collection processing unit in real time through an analysis software algorithm, measure the voltage and current of the target facility, It is characterized in that the potential rise measurement and analysis are performed.
일 실시 예에서, 상기 과도 임피던스 계산 프로그램은, 로우 데이터를 얻는 데이터 프로세싱을 전압 및 전류 이산신호로 변환하여 저장시키도록 하며, 로우 데이터의 최종 결과물을 도출하도록 소프트웨어 클래스다이어그램으로 설계해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the transient impedance calculation program converts data processing to obtain raw data into voltage and current discrete signals and stores them, and is designed as a software class diagram to derive a final result of the raw data. do.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 후처리 알고리즘을 통해서 보간법을 사용하여 데이터를 후처리하여 상기 모니터링부에서 깨끗하게 그려지도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit is characterized in that the data is post-processed using an interpolation method through a post-processing algorithm so that the monitoring unit draws cleanly.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 상기 접지저항측정부, 상기 전기시설측정부, 상기 전력설비측정부로부터 출력되는 정해진 주파수의 정현파를 상기 데이터수집처리부를 통해 입력받아 신호 처리하여 상기 모니터링부에서 로우 데이터 그래프로 디스플레이하도록 해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit receives a sine wave of a predetermined frequency output from the ground resistance measurement unit, the electric facility measurement unit, and the power equipment measurement unit through the data collection processing unit and processes the signal in the monitoring unit. It is characterized in that it is displayed as a raw data graph.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 전압과 전류의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하며, 주파수와 샘플링 비율을 확인하여 상기 모니터링부를 통한 화면에 표시하도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit is characterized in that the impedance is measured by using a phase difference between a voltage and a current, and a frequency and a sampling rate are checked and displayed on a screen through the monitoring unit.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, FFT 분석 알고리즘을 이용하여 주파수 분석을 수행하여, 중심 주파수와 피크 값이 일치하는지의 여부를 파악하고 다른 부분에서 발생하는 오류를 확인하고 제거하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit is characterized in that by performing a frequency analysis using an FFT analysis algorithm, to determine whether the center frequency and the peak value coincide, and to check and remove errors occurring in other parts. .
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 상기 접지저항측정부, 상기 전기시설측정부, 상기 전력설비측정부에서의 측정 시에 현재 측정하고 있는 주파수가 어느 부분에 있는지를 확인하고 그 값이 의도된 대로 에러 없이 진행되는지를 확인하며, 그 확인하는 결과를 FFT 그래프로 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit, the ground resistance measurement unit, the electrical facility measurement unit, when measuring in the power equipment measurement unit, checks which part is the frequency currently being measured, and the value is intended It is characterized in that it checks whether it proceeds without error, and displays the result of the check as an FFT graph through the monitoring unit.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, FFT 분석 알고리즘에 의해서 중심 주파수를 제외한 나머지 주파수 부분을 노이즈로 간주하여, 노이즈를 필터링하여 기존에 취득한 로우 데이터를 기존보다 더 깨끗하게 해서 필터링 후 정현파 그래프로 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit considers the rest of the frequency excluding the center frequency as noise by the FFT analysis algorithm, filters the noise to make the previously acquired raw data cleaner than before, and filters the previously acquired raw data to be filtered and then monitors the monitoring with a sine wave graph. It is characterized in that it is displayed through the unit.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, FFT에서 검증된 중심주파수 최대 값의 앞뒤로 정해진 퍼센트의 데이터만 사용하여 로우 데이터를 리-드로우잉하게 하며, 피크치 정현파의 크기는 1.25[MHz]이나 밑의 영역에 의도되지 않은 노이즈 신호가 유입된 것을 확인하도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit re-draws the raw data using only the data of a predetermined percentage of the maximum value of the center frequency verified by the FFT, and the size of the peak sine wave is 1.25 [MHz] or a lower region It is characterized in that it checks that an unintended noise signal is introduced into the device.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, FFT 분석 알고리즘에서 찾은 최대 값 이외의 신호를 자동으로 제거하여 신호를 깨끗하게 만들어 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the data analysis unit automatically removes signals other than the maximum value found in the FFT analysis algorithm to clean the signal and display it through the monitoring unit.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 각 주파수 대역별로 전압과 전류의 크기를 상기 모니터링부를 통해 표시하도록 하며, 이 값에 역률
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 선로의
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 전압 및 전류의 크기와 위상차를 이용한 계산 방식을 사용하여, 제로 근접 포인트를 검출하여 위상차를 연산하며, 이 결과 값으로 위상차 그래프를 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주며, 이 결과 값을 가지고 현재 접지 환경에서의 위상차와 임피던스와의 관계 및 주파수와의 관계를 파악하도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit calculates a phase difference by detecting a zero proximity point using a calculation method using the magnitude and phase difference of voltage and current, and displays a phase difference graph using the result value through the monitoring unit. , It is characterized in that the relationship between the phase difference and the impedance in the current grounding environment and the relationship between the frequency and the relationship is identified with this result value.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 전압, 전류, 위상차를 가지고 구하여진 임피던스 그래프와 보조적으로 사용하기 위해서, 순수 저항성분을 연산하여 리엑턴스로 나눈 비를 계산하여 리엑턴스와 저항의 비 그래프로 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the data analysis unit calculates a ratio divided by reactance by calculating a pure resistance component to use an impedance graph obtained with a voltage, current, and phase difference as a graph of a ratio of reactance and resistance. It is characterized in that it is displayed through the monitoring unit.
일 실시 예에서, 상기 데이터분석부는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로, 주파수와 무관한 저항에 대한 주파수 종속적인 임피던스의 비를 상기 모니터링부를 통해 디스플레이시켜 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the data analysis unit is a graph representing a ratio of reactance and resistance, and displays a ratio of a frequency dependent impedance to a resistance independent of frequency through the monitoring unit.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, HMI를 이용하여 접지저항 측정 초기 메인화면을 제공해 주며, 접지저항 측정 화면메뉴 구성을 로우 데이터 결과, FFT 그래프, 필터링 후 정현파 그래프, 임피던스 결과, 위상차 그래프, 리엑턴스와 저항의 비 그래프로 제공해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit provides an initial main screen for ground resistance measurement using an HMI, and the ground resistance measurement screen menu consists of a raw data result, an FFT graph, a filtered sine wave graph, an impedance result, a phase difference graph, and a reactance. It is characterized by providing a graph of the ratio of and resistance.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, USB 포트를 통해 HMI와 연결되어, USB 포트가 연결되지 않을 때를 감지하여, 포트 에러 발생 메시지를 출력시켜 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit is connected to the HMI through a USB port, detects when the USB port is not connected, and outputs a port error occurrence message.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 전지저항 측정 동작이 65Hz ~ 1280MHz까지 스캔되어 표시되도록 하며, 검출 동작이 완료되는 경우에 측정 종료 후 메시지를 출력시켜 주는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the monitoring unit is characterized in that the battery resistance measurement operation is scanned and displayed from 65Hz to 1280MHz, and when the detection operation is completed, a message is output after the measurement is completed.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 실제 측정되는 로우 데이터가 검출되어 주파수 인가 대비 전압/전류에 대한 파형을 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit is characterized in that the actual measured raw data is detected and displays a waveform for voltage/current versus frequency application.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 주파수 출력에 대한 65Hz에서부터 시작되어 1270MHz까지의 주파수 증가 상태를 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit is characterized in that to display a frequency increase state from 65Hz to 1270MHz for the frequency output.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 이산신호에서 노이즈 제거 알고리즘이 적용되어 노이즈 성분을 제거한 상태의 데이터를 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the monitoring unit displays data in a state in which noise components have been removed by applying a noise removal algorithm from the discrete signal.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 주파수와 전압출력에 대한 결과로 주파수 대비 임피던스 값을 그래프로 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit is characterized in that the graph displays an impedance value versus frequency as a result of frequency and voltage output.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 주파수가 증가함에 따라 제로 근접 포인트에 따른 위상차를 연산한 결과를 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the monitoring unit displays a result of calculating a phase difference according to a zero proximity point as a frequency increases.
일 실시 예에서, 상기 모니터링부는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로 주파수 종속적인 임피던스의 비를 표시해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the monitoring unit is characterized in that it displays a ratio of frequency-dependent impedance with a graph indicating a ratio of reactance and resistance.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 접지저항측정부, 전기시설측정부, 전력설비측정부 각각에서 전압 및 주파수를 발생시켜 주는 단계; 상기 접지저항측정부에서 기준 대지에 연결 설치되는 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하는 단계; 상기 전기시설측정부에서 전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하는 단계; 상기 전력설비측정부에서 태양광발전의 전력설비에 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하는 단계; 데이터수집처리부가 상기 접지저항측정부에서 측정한 접지저항, 상기 전기시설측정부에서 측정한 누설전류, 상기 전력설비측정부에서 측정한 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하는 단계; 데이터분석부가 상기 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 스케줄링하여 검침해서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공하는 단계; 및 모니터링부가 상기 데이터분석부에서 제공한 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시하는 단계를 포함하되; 상기 데이터분석부는, 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 이용하여 과도 임피던스 계산 프로그램에 의해서 과도 임피던스를 계산하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 접지저항 측정 방법을 제공한다.As a means for solving the above-described problem, according to another feature of the present invention, the steps of generating voltage and frequency in each of a ground resistance measurement unit, an electric facility measurement unit, and a power facility measurement unit; Measuring ground resistance using a ground sensor connected to a reference ground in the ground resistance measuring unit; Measuring a leakage current of an electric facility by using an electric facility sensor connected to the electric facility by the electric facility measuring unit; Measuring the voltage and current of the power facility by using the power facility sensor connected to the power facility of the photovoltaic power generation by the power facility measuring unit; Measuring a grounding state by collecting, by a data collection processing unit, a ground resistance measured by the ground resistance measurement unit, a leakage current measured by the electric facility measurement unit, and a voltage and current measured by the power facility measurement unit; Providing a scheduling meter reading grounding state by scheduling a grounding state measured by the data collection processing unit by a data analysis unit and reading the meter; And visualizing and displaying, by a monitoring unit, a grounding state, a stable state, or a dangerous state for scheduling meter reading provided by the data analysis unit. The data analysis unit provides a method for measuring a photovoltaic power generation ground resistance, characterized in that the transient impedance is calculated by a transient impedance calculation program using information obtained by measuring voltage and current of a target facility.
본 발명의 효과로는, 태양광발전 관련 전력설비의 접지 상태(예를 들어, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등의 상태)를 자동으로 측정하여 안전 상태를 모니터링할 수 있도록 구현한 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법을 제공함으로써, 의존 현장에서 직접 인력에 의한 접지저항 상태를 확인할 필요 없어, 태양광발전 관련 전력설비에 대해서 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등을 육안으로 판단하지 않아도 되며, 발전소, 변전소 등의 주요 설비에 대한 외부 서지 등과 같은 이상 전압 유입 시에 대지 전위 상승에 의하여 사고로 이어지는 경우를 미연에 방지할 수 있다는 것이다.The effects of the present invention include the grounding state of a photovoltaic power facility (e.g., a solar cell array, a relay terminal box (or connection box), a connection of a ground line in an inverter and a loosening of the connection terminal, contamination, damage, By providing a solar power generation grounding resistance measurement system and method implemented to automatically measure conditions such as corrosion) and monitor the safety status, there is no need to check the ground resistance status by personnel directly at the dependent site. It is not necessary to visually judge the connection of the ground wire in the solar cell array, the relay terminal box (or junction box), the inverter, and the loosening, contamination, damage, and corrosion of the connection terminal for related power facilities. It is possible to prevent accidents caused by an increase in the ground potential when an abnormal voltage such as an external surge to the facility is introduced.
도 1은 종래의 접지 시스템에서 접지저항을 측정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전 접지저항 측정 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 로우 데이터의 측정 결과를 예로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 필터링 전 정현파 그래프를 예로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 노이즈가 유입된 경우의 FFT 그래프를 예로 설명하는 도면이다.
도 6은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 필터링 후 정현파 그래프를 예로 설명하는 도면이다.
도 7은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 임피던스 결과를 예로 설명하는 도면이다.
도 8은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 위상차 그래프를 예로 설명하는 도면이다.
도 9는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 리엑턴스와 저항의 비 그래프를 예로 설명하는 도면이다.
도 10은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 접지저항 측정 초기 메인화면을 예로 설명하는 도면이다.
도 11은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 접지저항 측정 화면메뉴 구성을 예로 설명하는 도면이다.
도 12는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 포트 에러 발생 메시지를 예로 설명하는 도면이다.
도 13은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 측정 종료 후 메시지를 예로 설명하는 도면이다.
도 14는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 인가 대비 전압/전류에 대한 파형을 예로 설명하는 도면이다.
도 15는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 증가 상태를 예로 설명하는 도면이다.
도 16은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 노이즈 성분을 제거한 상태의 데이터를 예로 설명하는 도면이다.
도 17은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 대비 임피던스 값을 예로 설명하는 도면이다.
도 18은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 위상차를 연산한 결과를 예로 설명하는 도면이다.
도 19는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 종속적인 임피던스의 비를 예로 설명하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전 접지저항 측정 방법을 설명하는 도면이다.1 is a diagram showing a state of measuring a ground resistance in a conventional grounding system.
2 is a diagram illustrating a photovoltaic ground resistance measurement system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a measurement result of raw data through a monitoring unit of FIG. 2 as an example.
4 is a diagram illustrating a sine wave graph before filtering through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an FFT graph when noise is introduced through the monitoring unit of FIG. 2.
6 is a diagram illustrating a sinusoidal graph after filtering through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
FIG. 7 is a diagram illustrating an impedance result through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
FIG. 8 is a diagram illustrating a phase difference graph through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
9 is a diagram illustrating a graph of a ratio of reactance and resistance through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
FIG. 10 is a diagram illustrating an initial main screen for measuring ground resistance through the monitoring unit of FIG. 2 as an example.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a screen menu for measuring ground resistance through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
12 is a diagram illustrating a port error occurrence message through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
13 is a diagram illustrating a message after measurement is ended through the monitoring unit of FIG. 2 as an example.
14 is a diagram illustrating a waveform of voltage/current versus frequency application through the monitoring unit in FIG. 2 as an example.
15 is a diagram illustrating an example of a frequency increase state through the monitoring unit in FIG. 2.
16 is a diagram illustrating data in a state in which noise components are removed through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an impedance value versus frequency through a monitoring unit in FIG. 2.
18 is a diagram illustrating a result of calculating a phase difference through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
19 is a diagram illustrating an example of a frequency-dependent impedance ratio through the monitoring unit of FIG. 2.
20 is a diagram illustrating a method of measuring a photovoltaic ground resistance according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments can be modified in various ways and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle. On the other hand, when it is mentioned that a component is "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between the constituent elements, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to specified features, numbers, steps, actions, components, parts, or It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having the meaning of the related technology in context, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전 접지저항 측정 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a solar power generation ground resistance measurement system and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전 접지저항 측정 시스템을 설명하는 도면이며, 도 3은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 로우 데이터의 측정 결과를 예로 설명하는 도면이며, 도 4는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 필터링 전 정현파 그래프를 예로 설명하는 도면이며, 도 5는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 노이즈가 유입된 경우의 FFT 그래프를 예로 설명하는 도면이며, 도 6은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 필터링 후 정현파 그래프를 예로 설명하는 도면이며, 도 7은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 임피던스 결과를 예로 설명하는 도면이며, 도 8은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 위상차 그래프를 예로 설명하는 도면이며, 도 9는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 리엑턴스와 저항의 비 그래프를 예로 설명하는 도면이며, 도 10은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 접지저항 측정 초기 메인화면을 예로 설명하는 도면이며, 도 11은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 접지저항 측정 화면메뉴 구성을 예로 설명하는 도면이며, 도 12는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 포트 에러 발생 메시지를 예로 설명하는 도면이며, 도 13은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 측정 종료 후 메시지를 예로 설명하는 도면이며, 도 14는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 인가 대비 전압/전류에 대한 파형을 예로 설명하는 도면이며, 도 15는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 증가 상태를 예로 설명하는 도면이며, 도 16은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 노이즈 성분을 제거한 상태의 데이터를 예로 설명하는 도면이며, 도 17은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 대비 임피던스 값을 예로 설명하는 도면이며, 도 18은 도 2에 있는 모니터링부를 통한 위상차를 연산한 결과를 예로 설명하는 도면이며, 도 19는 도 2에 있는 모니터링부를 통한 주파수 종속적인 임피던스의 비를 예로 설명하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a photovoltaic ground resistance measurement system according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating a measurement result of raw data through a monitoring unit of FIG. 2 as an example, and FIG. 4 is A diagram illustrating a sine wave graph before filtering through the monitoring unit in as an example, and FIG. 5 is a diagram illustrating an FFT graph when noise is introduced through the monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 6 is a monitoring unit in FIG. A diagram illustrating a sine wave graph after filtering through an example, and FIG. 7 is a diagram illustrating an impedance result through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 8 is a diagram illustrating a phase difference graph through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, FIG. 9 is a diagram illustrating a graph of a ratio of reactance and resistance through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 10 is a diagram illustrating an initial main screen for measuring ground resistance through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. A diagram illustrating the configuration of a screen menu for measuring ground resistance through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, FIG. 12 is a diagram illustrating a port error generation message through the monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 13 is a diagram illustrating the monitoring unit in FIG. A diagram for explaining a message after completion of measurement through an example, and FIG. 14 is a diagram illustrating a waveform for voltage/current versus frequency application through the monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 15 is a frequency increase through the monitoring unit in FIG. A diagram illustrating a state as an example, and FIG. 16 is a diagram illustrating data in a state in which noise components are removed through the monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 17 is a diagram illustrating an impedance value versus frequency through the monitoring unit in FIG. 2 as an example. FIG. 18 is a diagram illustrating a result of calculating a phase difference through a monitoring unit in FIG. 2 as an example, and FIG. 19 is a diagram illustrating a frequency-dependent impedance ratio through a monitoring unit in FIG. 2 as an example.
도 2 내지 도 19를 참조하면, 태양광발전 접지저항 측정 시스템(A)은, 발전소, 변전소 등의 태양광발전 관련 주요 설비에 대한 자동 측정 관리를 위해서, 안정 상태에서 수 MHz에 이르는 측정을 수행하여 고주파 서지에 대한 전위 상승을 측정 및 분석하는데, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30), 데이터수집처리부(40), 데이터분석부(50), 모니터링부(60)를 포함한다.2 to 19, the photovoltaic ground resistance measurement system (A) performs measurements ranging from a stable state to several MHz for automatic measurement and management of major facilities related to photovoltaic power generation such as power plants and substations. To measure and analyze the increase in potential for high-frequency surges, the ground
접지저항측정부(10)는, 접지된 기준이 되는 접지센서(즉, 기준 대지에 연결 설치되는 접지센서)를 구비하고, 해당 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하고, 해당 측정한 접지저항을 데이터수집처리부(40)에 통보해 준다. 여기서, 접지전극에 접지전류(I)가 유입되면, 접지전극의 전위는 접지전류가 흐르기 전에 비해 E[V]만큼의 전위 상승이 일어나는데, 이때 E/I[Ω]를 '접지저항'이라 한다. 접지저항은, 접지선과 접지전극의 자체저항 그리고 접지전극의 표면과 흙 사이의 접촉저항 및 전극 주위 대지저항의 합을 말하며, 접지저항의 주된 요소는, 전극을 둘러싼 대지에 나타나는 저항이다. 그리고 접지전극에 접지전류를 흘리기 위해서는, 별도의 접지전극을 대지에 설치하여야 한다. 두 개의 접지전극 사이에 전원을 넣어 접지전류를 흘리는데, 이때 제2의 전극을 '귀로전극'이라 한다.The grounding
일 실시 예에서, 접지저항측정부(10)는, 무한거리를 기준으로 하여 접지전극의 전위 상승을 측정할 수 있다. 즉, 접지저항측정부(10)는, 통전 전의 상태가 변하지 않는 장소(즉, 기준 대지)에서 접지전극의 전위 상승을 측정할 수 있다.In an embodiment, the ground
일 실시 예에서, 접지저항측정부(10)는, 접지저항을 아래의 수학식 1로 표현할 수 있다. 여기서 R은 접지저항이고, ρ는 대지저항률이고, f는 전극의 형상과 치수로서 정해지는 함수이다.In an embodiment, the ground
(수학식 1)(Equation 1)
R = ρ×fR = ρ×f
수학식 1과 같이, 접지저항은 대지저항률에 비례하는데, 즉 동일 형상과, 동일 치수인 전극의 경우, 대지저항률이 낮을수록 낮은 저항을 얻을 수 있다. 또한, 함수 f는 전극의 형상이 구체적이지 않으면 정할 수 없으며, 전극의 형상이 일정하고 크기가 닮은꼴로 변하는 경우에 접지저항은 아래의 수학식 2와 같다. 여기서, ι은 전극의 규모를 표시하는 특징적인 치수이고, k는 형상으로서 정해지는 계수이다.As shown in
(수학식 2)(Equation 2)
R = k×ρ/ιR = k×ρ/ι
수학식 2와 같이, 대지저항률이 일정할 경우, 형상이 바뀌지 않으며 접지저항은 규모가 커질수록 낮아짐을 알 수 있다.As shown in
일 실시 예에서, 접지저항측정부(10)는, 대지에 매설되는 접지저항 측정 대상에 접속된 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 측정하고자 하는 대지에 복수의 전극을 일렬로 일정 간격, 일정 깊이로 매설하여 접지된 기준이 되는 전극에 접속된 접지센서를 이용하여 전압 및 전류를 측정하여 접지저항을 계산해 줄 수 있다.In one embodiment, the ground
전기시설측정부(20)는, 다른 접지 상태를 체크할 구조물인 전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 구비하고, 해당 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하고, 해당 측정한 누설전류를 데이터수집처리부(40)에 통보해 준다.The electrical
일 실시 예에서, 전기시설측정부(20)는, 전기시설에 연결 설치된 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 전압 및 전류를 측정할 수 있는데, 이때 전기시설의 일 예로 고압 전선을 설치하기 위한 송전탑 등의 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정할 수 있으며, 여기서 측정한 전압 및 전류 데이터를 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용할 수 있다.In one embodiment, the electrical
전력설비측정부(30)는, 태양광발전의 전력설비(예를 들어, 태양광 어레이, 접속함, 인버터 등)에 연결 설치되는 전력설비센서를 구비하고, 해당 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하고, 해당 측정한 전압 및 전류를 데이터수집처리부(40)에 통보해 준다.The power
일 실시 예에서, 전력설비측정부(30)는, 태양광발전의 시설물과 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 대상 시설물의 전압 및 전류 상태를 측정할 수 있는데, 이때 전력설비센서를 태양광발전의 시설물 중 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터와 연결시켜 대상 시설물의 전압 및 전류 상태를 측정할 수 있으며, 여기서 측정한 전압 및 전류 데이터를 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용할 수 있다.In one embodiment, the power
일 실시 예에서, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)는, 각각의 접지부분에 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 접지 상태를 측정하기 위한 케이블(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 이용하여 연결되어 각 센서 자리에 클립 단자로 철 구조물에 접촉될 수 있으며, 전압 및 전류를 측정하고 그들의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하는 방식으로 접지저항을 측정하도록 할 수 있다.In one embodiment, the ground
데이터수집처리부(40)는, 접지저항측정부(10)로부터 통보되는 접지저항, 전기시설측정부(20)로부터 통보되는 누설전류, 전력설비측정부(30)로부터 통보되는 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하며, 해당 측정한 접지 상태를 데이터분석부(50)에 통보해 준다.The data
일 실시 예에서, 데이터수집처리부(40)는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)와 각각 연결되어, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)로부터 통보되는 데이터를 수집하고 처리해 줄 수 있다.In one embodiment, the data
데이터분석부(50)는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 스케줄링하여 검침하며, 해당 스케줄링 검침한 접지 상태를 모니터링부(60)에 제공해 준다.The
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 모니터링부(60)에서 화면으로 시각화해서 표시해 줄 수 있도록 분석, 가공하여 모니터링부(60)에 전달해 줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 분석 S/W 알고리즘을 통해 실시간으로 가공, 분석할 수 있으며, 이때 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 통해 고주파 서지에 대한 전위 상승 측정 및 분석을 수행할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 과도 임피던스 계산 프로그램을 통해서 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보(전압 값과 전류 값)를 이용하여 과도 임피던스를 계산할 수 있다. 이때, 과도 임피던스 계산 프로그램은, 먼저 로우 데이터(Law Data)를 얻는 데이터 프로세싱(Data Processing)을 전압 및 전류 이산신호로 변환하여 저장시키도록 할 수 있으며, 이를 PC 소프트웨어에서 도 3에 도시된 바와 같은 로우 데이터의 최종 결과물을 도출하도록 소프트웨어 클래스다이어그램으로 설계해 줄 수 있다. 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 과도 임피던스 계산 프로그램으로 임의로 전압 및 전류를 발생시켜서 얻은 데이터의 예를 나타낼 수 있으며, 실제로는 전압 및 전류의 용량 한계로 깨끗하게 그려지지 않을 것으로 예상되어, 후처리 알고리즘을 통해서 보간법 등을 사용하여 데이터를 후처리하여 깨끗하게 그려지도록 할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)로부터 출력되는 정해진 주파수의 정현파를 다시 입력받아서 이를 신호 처리하여 모니터링부(60)를 통해 도 4에 도시된 바와 같은 로우 데이터 그래프를 디스플레이해 줄 수 있는데, 이때 전압을 파랑색으로 표시하고 전류는 빨강색으로 표시할 수 있으며, 전압과 전류의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하도록 할 수 있으며, 또한 모니터링부(60)를 통한 화면에는 주파수와 샘플링 비율(Sampling Rate)을 확인하여 도 4에 도시된 바와 같이 표시하도록 하여, 사용자가 에러 상황을 인지하도록 할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 중심 주파수와 피크 값이 일치하는지의 여부를 파악하고 다른 부분에서 발생하는 오류를 확인하고 제거하기 위해서, FFT(fast fourier transform) 분석 알고리즘을 이용하여 주파수 분석을 수행할 수 있다. 이때, 데이터분석부(50)는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)에서의 측정 시에 현재 측정하고 있는 주파수가 어느 부분에 있는지를 직관적으로 확인하고 그 값이 의도된 대로 에러 없이 진행되는지를 확인할 수 있으며, 그 확인하는 결과를 도 5에 도시된 바와 같은 FFT 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, FFT 분석 알고리즘에 의해서 중심 주파수를 제외한 나머지 주파수 부분을 노이즈로 간주하여, 해당 노이즈를 필터링하여 기존에 취득한 로우 데이터를 좀 더 깨끗하게 해서 도 6에 도시된 바와 같은 필터링 후 정현파 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다. 따라서 데이터분석부(50)는, FFT에서 검증된 중심주파수 최대 값의 앞뒤로 정해진 퍼센트(예로, 수 %)의 데이터만 사용하여 다시 로우 데이터를 리-드로우잉(Re-Drawing)하게 할 수 있으며, 이에 도 6에 도시된 바와 같이, 피크치 정현파의 크기는 1.25[MHz]이나 조금 밑에 영역에 의도되지 않은 노이즈 신호가 유입된 것을 확인하도록 할 수 있다. 이에 따라서 데이터분석부(50)는, FFT 분석 알고리즘에서 찾은 최대 값 이외의 신호를 자동으로 제거하여 신호를 깨끗하게 만드는 작업을 수행한 전, 후 파형을 도 6에 도시된 바와 같이 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 각 주파수 대역별로 전압과 전류의 크기를 모니터링부(60)를 통해 표시하도록 할 수 있으며, 이 값에 역률
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 전압과 전류의 위상차를 이용한 위상차법을 이용하는 것(IEEE 방식)이 바람직하며, 이에 전압 및 전류의 크기와 위상차를 이용한 계산 방식을 사용하도록 할 수 있다. 여기서, 해당 전압 및 전류의 크기와 위상차를 이용한 계산 방식을 사용하기 위해서, 제로 근접 포인트(Zero-crossing Point)를 검출하여 위상차를 연산하여야 하며, 이 결과 값으로 도 8에 도시된 바와 같은 위상차 그래프를 모니터링부(60)를 통해 디스플레이해 줄 수 있으며, 이에 따라 해당 결과 값을 가지고 현재 접지 환경에서의 위상차와 임피던스와의 관계 및 주파수와의 관계를 직관적으로 파악하도록 할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 데이터분석부(50)는, 전압, 전류, 위상차를 가지고 구하여진 임피던스 그래프와 보조적으로 사용하기 위해서, 순수 저항성분을 연산하여 리엑턴스로 나눈 비를 계산하여 도 9에 도시된 바와 같은 리엑턴스와 저항의 비 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다. 즉, 데이터분석부(50)는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로, 주파수와 무관한 저항에 대한 주파수 종속적인 임피던스의 비를 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이하도록 할 수 있다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이 표시되는 결과물은 필터링을 하여도 매우 거칠게 나타날 수도 있는데, 전체적으로 비율이 증가하는지, 하강하는지, 아니면 변곡점을 가지는지를 파악하는 수준으로 사용하도록 할 수 있다.In an embodiment, the
모니터링부(60)는, 데이터분석부(50)로부터 제공되는 스케줄링 검침 접지 상태를 모니터 화면을 통해 표시하며, 또한 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시해 준다.The
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 분석부(50)에 연결 설치되어, 분석부(50)에서 분석한 데이터에 의해 도출된 각 대상 시설물의 접지상태를 시각화하여 표시할 수 있는데, 이때 모니터 화면을 통해 접지상태를 표시하고 안전 상태나 위험 상태를 시각화하여 표현함으로써, 사용자로 하여금 위험 상황을 즉각적으로 인지하도록 해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 시각적으로 표시 가능한 모니터 외에도 음성이나 소리로 위험 상황을 인지하도록 스피커 등의 소리출력수단(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 도 10에 도시된 바와 같은 접지저항 측정 초기 메인화면을 제공해 줄 수 있으며, 접지저항 측정 화면메뉴 구성을 도 11에 도시된 바와 같이 로우 데이터 결과(①), FFT 그래프(②), 필터링 후 정현파 그래프(③), 임피던스 결과(④), 위상차 그래프(⑤), 리엑턴스와 저항의 비 그래프(⑥) 등으로 제공해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, USB 포트를 통해 HMI와 연결되는데, USB 포트가 연결되지 않을 때를 감지하여, 도 12에 도시된 바와 같이 포트 에러 발생(Port Error Ocurred) 메시지를 출력시켜 USB 통신케이블이 연결되지 않았음을 표시해 줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 전지저항 측정 동작이 65Hz ~ 1280MHz까지 스캔되어 표시되도록 할 수 있으며, 검출 동작이 완료되는 경우에 도 13에 도시된 바와 같이 측정 종료 후(test terminated) 메시지를 출력시켜 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 실제 측정되는 로우 데이터가 검출되어 주파수 인가 대비 전압/전류에 대한 파형을 도 14에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 주파수 출력에 대한 65Hz에서부터 시작되어 1270MHz까지의 주파수 증가 상태를 도 15에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 이산신호에서 노이즈 제거 알고리즘이 적용되어 노이즈 성분을 제거한 상태의 데이터를 도 16에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있으며, 또한 기존의 로우 데이터보다 노이즈가 제거되어 신호를 깨끗하게 만드는 작업 수행 전후 파형을 표시해 줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 주파수와 전압출력에 대한 결과로 주파수 대비 임피던스 값을 그래프로 도 17에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 주파수가 증가함에 따라 제로 근접 포인트(Zero-crossing Point)에 따른 위상차를 연산한 결과를 도 18에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 모니터링부(60)는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로 주파수 종속적인 임피던스의 비를 도 19에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In an embodiment, the
상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 태양광발전 관련 전력설비의 접지 상태(예를 들어, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등의 상태)를 자동으로 측정하여 안전 상태를 모니터링할 수 있도록 구현함으로써, 의존 현장에서 직접 인력에 의한 접지저항 상태를 확인할 필요 없어, 태양광발전 관련 전력설비에 대해서 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터에서의 접지선의 접속 및 접속단자의 풀림, 오염, 파손, 부식 등을 육안으로 판단하지 않아도 되며, 발전소, 변전소 등의 주요 설비에 대한 외부 서지 등과 같은 이상 전압 유입 시에 대지 전위 상승에 의하여 사고로 이어지는 경우를 미연에 방지할 수 있다.The photovoltaic power generation grounding
상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 최근 신재생에너지 및 스마트그리드 등이 혼재된 분산 전원 환경이 도입됨에 따라, 인체의 보호(또는, 사고예방)는 물론, 운용 중인 전기전자 설비의 정상적인 동작을 위해 접지 상태를 자동으로 체크하고, 이를 통해 접지 상태의 안전 여부를 시각화 해 줄 수 있다. 다시 말해서, 기존 인체 감전사고 예방에만 주안점을 두었던 반면에, 상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 이상 서지, 이상 전압 유입 시에 전력설비의 고장 및 사고로 이어지지 않도록, 실시간으로 데이터를 측정 및 분석해서 모니터링해 줌으로써, 1차, 2차 설비 고장을 미연에 예방할 수 있다.The photovoltaic power generation ground
상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터의 접지선의 접속 및 접속단자의 접지 측으로부터 대지까지에 이르는 과도 접지를 측정 및 분석하여 주파수에 의한 접지 전위의 상승 추세를 확인해서, 전위 상승을 일으키는 요소를 제거하여 낮은 임피던스 상태를 유지해 줄 수 있다.The photovoltaic power generation grounding
상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 주파수가 높은 대역에서 임피던스가 크게 상승하게 되면, 주파수 성분이 높은 뇌서지, 개폐서지 등의 이상 전압 및 전류가 현재 접지상태에서 제대로 역할을 적합하게 하고 있지 않고 있는 것으로 판단할 수 있고, 이를 위해, 고주파 성분의 전류가 전자장치 등의 다른 설비에 영향을 주지 않고 신속하게 빠져나갈 수 있도록 접지를 형성시켜 줄 수 있는데, 이때 접지 형성을 위해 접지봉의 교체, 접지방식의 변경, 토질의 개선 등을 포함한 방법을 사용하여 이루어질 수 있다.In the photovoltaic power generation grounding
상술한 바와 같은 구성을 가진 태양광발전 접지저항 측정 시스템(100)은, 현장에서 주기적으로 측정하는 포터블 방식 또는 중앙에서 원격 감시하는 방식 중 어느 하나일 수 있으며, 주파수를 60Hz 수준에서부터 수 MHz까지 변동시켜 가면서 그 추세를 파악하여 접지 시스템의 주성분을 파악하여 고주파 대역에서 접지를 개선할 수 있는 근거로 활용하도록 측정 및 분석을 수행할 수 있다.The photovoltaic power generation grounding
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전 접지저항 측정 방법을 설명하는 도면이다.20 is a diagram illustrating a method of measuring a photovoltaic ground resistance according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30) 각각에서는 전압 및 주파수를 발생시켜 준 다음에(S201), 접지된 기준이 되는 접지센서(즉, 기준 대지에 연결 설치되는 접지센서)를 구비하고 있는 접지저항측정부(10)에서는, 해당 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정하고, 해당 측정한 접지저항을 데이터수집처리부(40)에 통보해 주게 된다(S202).Referring to FIG. 20, the ground
상술한 단계 S202에서 접지저항을 통보함에 있어서, 접지저항측정부(10)에서는, 무한거리를 기준으로 하여 접지전극의 전위 상승을 측정할 수 있는데, 즉 통전 전의 상태가 변하지 않는 장소(즉, 기준 대지)에서 접지전극의 전위 상승을 측정할 수 있다.In reporting the ground resistance in step S202 described above, the ground
상술한 단계 S202에서 접지저항을 통보함에 있어서, 접지저항측정부(10)에서는, 대지에 매설되는 접지저항 측정 대상에 접속된 접지센서를 이용하여 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 측정하고자 하는 대지에 복수의 전극을 일렬로 일정 간격, 일정 깊이로 매설하여 접지된 기준이 되는 전극에 접속된 접지센서를 이용하여 전압 및 전류를 측정하여 접지저항을 계산해 줄 수 있다.In notifying the ground resistance in step S202 described above, the ground
상술한 단계 S202에서 접지저항을 통보함에 있어서, 접지저항측정부(10)에서는, 각각의 접지부분에 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 접지 상태를 측정하기 위한 케이블(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 이용하여 연결되어 각 센서 자리에 클립 단자로 철 구조물에 접촉될 수 있으며, 전압 및 전류를 측정하고 그들의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하는 방식으로 접지저항을 측정하도록 할 수 있다.In reporting the ground resistance in step S202 described above, the ground
상술한 단계 S202에서 접지저항을 통보함과 동시에, 다른 접지 상태를 체크할 구조물인 전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 구비하고 있는 전기시설측정부(20)에서는, 해당 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하고, 해당 측정한 누설전류를 데이터수집처리부(40)에 통보해 주게 된다(S203).In the electric
상술한 단계 S203에서 누설전류를 통보함에 있어서, 전기시설측정부(20)에서는, 전기시설에 연결 설치된 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 전압 및 전류를 측정할 수 있는데, 이때 전기시설의 일 예로 고압 전선을 설치하기 위한 송전탑 등의 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정할 수 있으며, 여기서 측정한 전압 및 전류 데이터를 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용할 수 있다.In reporting the leakage current in step S203 described above, the electric
상술한 단계 S203에서 누설전류를 통보함에 있어서, 전기시설측정부(20)에서는, 각각의 접지부분에 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 접지 상태를 측정하기 위한 케이블(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 이용하여 연결되어 각 센서 자리에 클립 단자로 철 구조물에 접촉될 수 있으며, 전압 및 전류를 측정하고 그들의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하는 방식으로 접지저항을 측정하도록 할 수 있다.In reporting the leakage current in the above-described step S203, the electrical
상술한 단계 S203에서 누설전류를 통보함과 동시에, 태양광발전의 전력설비(예를 들어, 태양광 어레이, 접속함, 인버터 등)에 연결 설치되는 전력설비센서를 구비하고 있는 전력설비측정부(30)에서는, 해당 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하고, 해당 측정한 전압 및 전류를 데이터수집처리부(40)에 통보해 주게 된다(S204).At the same time as notifying the leakage current in the above-described step S203, the power equipment measuring unit having a power equipment sensor connected to the power equipment (for example, solar array, junction box, inverter, etc.) of solar power generation ( In 30), the voltage and current of the power facility is measured using the power facility sensor, and the measured voltage and current is notified to the data collection processing unit 40 (S204).
상술한 단계 S204에서 전압 및 전류를 통보함에 있어서, 전력설비측정부(30)에서는, 태양광발전의 시설물과 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 대상 시설물의 전압 및 전류 상태를 측정할 수 있는데, 이때 전력설비센서를 태양광발전의 시설물 중 태양전지 어레이, 중계단자함(또는, 접속함), 인버터와 연결시켜 대상 시설물의 전압 및 전류 상태를 측정할 수 있으며, 여기서 측정한 전압 및 전류 데이터를 접지저항을 측정하기 위한 데이터로 사용할 수 있다.In notifying the voltage and current in the above-described step S204, the power
상술한 단계 S204에서 전압 및 전류를 통보함에 있어서, 전력설비측정부(30)에서는, 각각의 접지부분에 접지저항을 측정할 수 있는데, 이때 접지 상태를 측정하기 위한 케이블(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 이용하여 연결되어 각 센서 자리에 클립 단자로 철 구조물에 접촉될 수 있으며, 전압 및 전류를 측정하고 그들의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하는 방식으로 접지저항을 측정하도록 할 수 있다.In notifying the voltage and current in the above-described step S204, the power
상술한 단계 S204에서 전압 및 전류를 통보하게 되면, 데이터수집처리부(40)에서는, 접지저항측정부(10)로부터 통보되는 접지저항, 전기시설측정부(20)로부터 통보되는 누설전류, 전력설비측정부(30)로부터 통보되는 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하며, 해당 측정한 접지 상태를 데이터분석부(50)에 통보해 주게 된다(S205).When the voltage and current are notified in the above-described step S204, the data
상술한 단계 S205에서 접지 상태를 통보함에 있어서, 데이터수집처리부(40)에서는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)와 각각 연결되어, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)로부터 통보되는 데이터를 수집하고 처리해 줄 수 있는데, 이때 전류의 값이 기 설정해 둔 전류 값보다 초과하게 되면 상술한 단계 S201로 복귀하도록 할 수 있다.In reporting the grounding state in the above-described step S205, the data
상술한 단계 S205에서 접지 상태를 통보하게 되거나, 상술한 단계 S205에서 전류의 값이 기 설정해 둔 전류 값보다 초과하지 않는 경우에, 데이터분석부(50)에서는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 스케줄링하여 검침하며, 해당 스케줄링 검침한 접지 상태를 모니터링부(60)에 제공해 주게 된다(S206).When the grounding state is notified in the above-described step S205 or the current value in the above-described step S205 does not exceed the preset current value, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 모니터링부(60)에서 화면으로 시각화해서 표시해 줄 수 있도록 분석, 가공하여 모니터링부(60)에 전달해 줄 수 있다.In providing the scheduling meter reading grounding status in step S206 described above, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 데이터수집처리부(40)로부터 통보되는 측정 접지 상태를 분석 S/W 알고리즘을 통해 실시간으로 가공, 분석할 수 있으며, 이때 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 통해 고주파 서지에 대한 전위 상승 측정 및 분석을 수행할 수 있다.In providing the scheduling meter reading grounding state in the above-described step S206, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 과도 임피던스 계산 프로그램을 통해서 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보(전압 값과 전류 값)를 이용하여 과도 임피던스를 계산할 수 있다. 이때, 과도 임피던스 계산 프로그램은, 먼저 로우 데이터(Law Data)를 얻는 데이터 프로세싱(Data Processing)을 전압 및 전류 이산신호로 변환하여 저장시키도록 할 수 있으며, 이를 PC 소프트웨어에서 도 3에 도시된 바와 같은 로우 데이터의 최종 결과물을 도출하도록 소프트웨어 클래스다이어그램으로 설계해 줄 수 있다. 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 과도 임피던스 계산 프로그램으로 임의로 전압 및 전류를 발생시켜서 얻은 데이터의 예를 나타낼 수 있으며, 실제로는 전압 및 전류의 용량 한계로 깨끗하게 그려지지 않을 것으로 예상되어, 후처리 알고리즘을 통해서 보간법 등을 사용하여 데이터를 후처리하여 깨끗하게 그려지도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in step S206 described above, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)로부터 출력되는 정해진 주파수의 정현파를 다시 입력받아서 이를 신호 처리하여 모니터링부(60)를 통해 도 4에 도시된 바와 같은 로우 데이터 그래프를 디스플레이해 줄 수 있는데, 이때 전압을 파랑색으로 표시하고 전류는 빨강색으로 표시할 수 있으며, 전압과 전류의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하도록 할 수 있으며, 또한 모니터링부(60)를 통한 화면에는 주파수와 샘플링 비율(Sampling Rate)을 확인하여 도 4에 도시된 바와 같이 표시하도록 하여, 사용자가 에러 상황을 인지하도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in the above-described step S206, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 중심 주파수와 피크 값이 일치하는지의 여부를 파악하고 다른 부분에서 발생하는 오류를 확인하고 제거하기 위해서, FFT(fast fourier transform) 분석 알고리즘을 이용하여 주파수 분석을 수행할 수 있다. 이때, 데이터분석부(50)는, 접지저항측정부(10), 전기시설측정부(20), 전력설비측정부(30)에서의 측정 시에 현재 측정하고 있는 주파수가 어느 부분에 있는지를 직관적으로 확인하고 그 값이 의도된 대로 에러 없이 진행되는지를 확인할 수 있으며, 그 확인하는 결과를 도 5에 도시된 바와 같은 FFT 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in the above-described step S206, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, FFT 분석 알고리즘에 의해서 중심 주파수를 제외한 나머지 주파수 부분을 노이즈로 간주하여, 해당 노이즈를 필터링하여 기존에 취득한 로우 데이터를 좀 더 깨끗하게 해서 도 6에 도시된 바와 같은 필터링 후 정현파 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다. 따라서 데이터분석부(50)는, FFT에서 검증된 중심주파수 최대 값의 앞뒤로 정해진 퍼센트(예로, 수 %)의 데이터만 사용하여 다시 로우 데이터를 리-드로우잉(Re-Drawing)하게 할 수 있으며, 이에 도 6에 도시된 바와 같이, 피크치 정현파의 크기는 1.25[MHz]이나 조금 밑에 영역에 의도되지 않은 노이즈 신호가 유입된 것을 확인하도록 할 수 있다. 이에 따라서 데이터분석부(50)는, FFT 분석 알고리즘에서 찾은 최대 값 이외의 신호를 자동으로 제거하여 신호를 깨끗하게 만드는 작업을 수행한 전, 후 파형을 도 6에 도시된 바와 같이 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in the above-described step S206, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 각 주파수 대역별로 전압과 전류의 크기를 모니터링부(60)를 통해 표시하도록 할 수 있으며, 이 값에 역률
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 전압과 전류의 위상차를 이용한 위상차법을 이용하는 것(IEEE 방식)이 바람직하며, 이에 전압 및 전류의 크기와 위상차를 이용한 계산 방식을 사용하도록 할 수 있다. 여기서, 해당 전압 및 전류의 크기와 위상차를 이용한 계산 방식을 사용하기 위해서, 제로 근접 포인트(Zero-crossing Point)를 검출하여 위상차를 연산하여야 하며, 이 결과 값으로 도 8에 도시된 바와 같은 위상차 그래프를 모니터링부(60)를 통해 디스플레이하도록 해 줄 수 있으며, 이에 따라 해당 결과 값을 가지고 현재 접지 환경에서의 위상차와 임피던스와의 관계 및 주파수와의 관계를 직관적으로 파악하도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in the above-described step S206, in the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공함에 있어서, 데이터분석부(50)에서는, 전압, 전류, 위상차를 가지고 구하여진 임피던스 그래프와 보조적으로 사용하기 위해서, 순수 저항성분을 연산하여 리엑턴스로 나눈 비를 계산하여 도 9에 도시된 바와 같은 리엑턴스와 저항의 비 그래프로 모니터링부(60)를 통해 디스플레이시켜 주도록 할 수 있다. 즉, 데이터분석부(50)에서는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로, 주파수와 무관한 저항에 대한 주파수 종속적인 임피던스의 비를 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이하도록 할 수 있다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이 표시되는 결과물은 필터링을 하여도 매우 거칠게 나타날 수도 있는데, 전체적으로 비율이 증가하는지, 하강하는지, 아니면 변곡점을 가지는지를 파악하는 수준으로 사용하도록 할 수 있다.In providing the scheduling meter reading ground state in the above-described step S206, the
상술한 단계 S206에서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공하게 되면, 모니터링부(60)에서는, 데이터분석부(50)로부터 제공되는 스케줄링 검침 접지 상태를 모니터 화면을 통해 표시하며, 또한 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시해 주게 된다(S207).When the scheduling meter reading ground state is provided in step S206 described above, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 분석부(50)에 연결 설치되어, 분석부(50)에서 분석한 데이터에 의해 도출된 각 대상 시설물의 접지상태를 시각화하여 표시할 수 있는데, 이때 모니터 화면을 통해 접지상태를 표시하고 안전 상태나 위험 상태를 시각화하여 표현함으로써, 사용자로 하여금 위험 상황을 즉각적으로 인지하도록 해 줄 수 있다.In the above-described step S207, when the scheduling meter reading ground state, stable state, or dangerous state is displayed, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 시각적으로 표시 가능한 모니터 외에도, 스피커 등의 소리출력수단(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)을 더 포함하여 음성이나 소리로 위험 상황을 인지하도록 할 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 도 10에 도시된 바와 같은 접지저항 측정 초기 메인화면을 제공해 줄 수 있으며, 접지저항 측정 화면메뉴 구성을 도 11에 도시된 바와 같이 로우 데이터 결과(①), FFT 그래프(②), 필터링 후 정현파 그래프(③), 임피던스 결과(④), 위상차 그래프(⑤), 리엑턴스와 저항의 비 그래프(⑥) 등으로 제공해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, stable state, or dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, USB 포트를 통해 HMI와 연결되는데, USB 포트가 연결되지 않을 때를 감지하여, 도 12에 도시된 바와 같이 포트 에러 발생(Port Error Ocurred) 메시지를 출력시켜 USB 통신케이블이 연결되지 않았음을 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, stable state, or dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 전지저항 측정 동작이 65Hz ~ 1280MHz까지 스캔되어 표시되도록 할 수 있으며, 검출 동작이 완료되는 경우에 도 13에 도시된 바와 같이 측정 종료 후(test terminated) 메시지를 출력시켜 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 실제 측정되는 로우 데이터가 검출되어 주파수 인가 대비 전압/전류에 대한 파형을 도 14에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, stable state, or dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 주파수 출력에 대한 65Hz에서부터 시작되어 1270MHz까지의 주파수 증가 상태를 도 15에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 이산신호에서 노이즈 제거 알고리즘이 적용되어 노이즈 성분을 제거한 상태의 데이터를 도 16에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있으며, 또한 기존의 로우 데이터보다 노이즈가 제거되어 신호를 깨끗하게 만드는 작업 수행 전후 파형을 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 주파수와 전압출력에 대한 결과로 주파수 대비 임피던스 값을 그래프로 도 17에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 주파수가 증가함에 따라 제로 근접 포인트(Zero-crossing Point)에 따른 위상차를 연산한 결과를 도 18에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, in displaying the scheduling meter reading ground state, stable state, or dangerous state, the
상술한 단계 S207에서 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 표시해 줌에 있어서, 모니터링부(60)에서는, 리엑턴스와 저항의 비를 나타내는 그래프로 주파수 종속적인 임피던스의 비를 도 19에 도시된 바와 같이 표시해 줄 수 있다.In the above-described step S207, the scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state is displayed. In the
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.As described above, embodiments of the present invention are not implemented only through the above-described apparatus and/or operation method, but through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, etc. It may be implemented, and such implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
A: 태양광발전 접지저항 측정 시스템
10: 접지저항측정부
20: 전기시설측정부
30: 전력설비측정부
40: 데이터수집처리부
50: 데이터분석부
60: 모니터링부A: Photovoltaic ground resistance measurement system
10: ground resistance measurement unit
20: electrical facility measurement unit
30: power facility measurement unit
40: data collection processing unit
50: data analysis unit
60: monitoring unit
Claims (5)
전기시설에 연결 설치되는 전기시설센서를 이용하여 전기시설의 누설전류를 측정하기 위한 전기시설측정부(20);
태양광발전의 전력설비에 연결 설치되는 전력설비센서를 이용하여 전력설비의 전압 및 전류를 측정하기 위한 전력설비측정부(30);
상기 접지저항측정부에서 측정한 접지저항, 상기 전기시설측정부에서 측정한 누설전류, 상기 전력설비측정부에서 측정한 전압 및 전류를 수집하여 접지 상태를 측정하기 위한 데이터수집처리부(40);
상기 데이터수집처리부에서 측정한 접지 상태를 스케줄링하여 검침해서 스케줄링 검침 접지 상태를 제공하기 위한 데이터분석부(50); 및
상기 데이터분석부에서 제공한 스케줄링 검침 접지 상태, 안정 상태나 위험 상태를 시각화해서 표시하기 위한 모니터링부(60)를 포함하되;
상기 데이터분석부(50)는, 대상 시설물의 전압 및 전류를 측정해서 획득된 정보를 이용하여 과도 임피던스 계산 프로그램에 의해서 과도 임피던스를 계산하고,
상기 과도 임피던스 계산 프로그램은,
로우 데이터를 얻는 데이터 프로세싱을 전압 및 전류 이산신호로 변환하여 저장시키도록 하며, 로우 데이터의 최종 결과물을 도출하도록 소프트웨어 클래스다이어그램으로 설계해 주거나,
상기 데이터분석부(50)는,
전압과 전류의 위상차를 이용하여 임피던스를 측정하며, 주파수와 샘플링 비율을 확인하여 상기 모니터링부를 통한 화면에 표시하도록 하거나,
상기 데이터분석부(50)는,
FFT 분석 알고리즘을 이용하여 주파수 분석을 수행하여, 중심 주파수와 피크 값이 일치하는지의 여부를 파악하고 다른 부분에서 발생하는 오류를 확인하고 제거하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 접지저항 측정 시스템.A ground resistance measurement unit 10 for measuring ground resistance using a ground sensor connected to the reference ground;
An electrical facility measuring unit 20 for measuring a leakage current of an electrical facility using an electrical facility sensor connected to the electrical facility;
A power facility measuring unit 30 for measuring voltage and current of a power facility by using a power facility sensor connected to the power facility of solar power generation;
A data collection processing unit 40 for measuring a grounding state by collecting the ground resistance measured by the ground resistance measurement unit, the leakage current measured by the electrical facility measurement unit, and the voltage and current measured by the power facility measurement unit;
A data analysis unit 50 configured to schedule and read a ground state measured by the data collection processing unit to provide a scheduled meter reading ground state; And
And a monitoring unit 60 for visualizing and displaying a scheduling meter reading ground state, a stable state, or a dangerous state provided by the data analysis unit;
The data analysis unit 50 calculates the transient impedance by using the information acquired by measuring the voltage and current of the target facility by a transient impedance calculation program,
The transient impedance calculation program,
The data processing to obtain the raw data is converted into a voltage and current discrete signal and stored, and the final result of the raw data is designed as a software class diagram, or
The data analysis unit 50,
Impedance is measured using the phase difference between voltage and current, and frequency and sampling rate are checked and displayed on the screen through the monitoring unit, or
The data analysis unit 50,
A photovoltaic ground resistance measurement system, characterized in that by performing a frequency analysis using an FFT analysis algorithm, determining whether a center frequency and a peak value coincide, and identifying and removing errors occurring in other parts.
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