KR20140005551A - Apparatus and method for acquiring data - Google Patents

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KR20140005551A KR1020120073092A KR20120073092A KR20140005551A KR 20140005551 A KR20140005551 A KR 20140005551A KR 1020120073092 A KR1020120073092 A KR 1020120073092A KR 20120073092 A KR20120073092 A KR 20120073092A KR 20140005551 A KR20140005551 A KR 20140005551A
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최철환
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for obtaining data. According to one embodiment of the present invention, an apparatus for obtaining data includes: a communication unit transmitting/receiving data to/from at least one electrical power system in a predetermined communication standard; a memory storing a driving file according to the predetermined communication standard; and a controller controlling data transmitting/receiving data to/from above at least one electrical power system in the predetermined communication standard, checking information for error data received from above at least one electrical power system, and outputting error information according to the error data.

Description

데이터 취득 장치 및 방법{Apparatus and method for acquiring data}Apparatus and method for acquiring data

본 발명은 데이터 취득 장치 및 방법에 관한 것으로 전력 계통 기기로부터 수신되는 데이터를 취득하고 관리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a data acquisition device and method, and more particularly, to an apparatus and method for acquiring and managing data received from a power system device.

대규모 전력 사업의 지속적 성장을 위하여 전력 계통 시스템의 높은 신뢰성이 요구되었고 계통 운영 전반에 걸쳐 디지털과 자동화 기술 기반의 기술의 필요성이 증대되고 있다. The continuous growth of large-scale power businesses requires high reliability of the power grid system, and the need for digital and automation technology-based technologies is increasing throughout the system operation.

다수의 변전소 또는 발전소 등에 구성되는 전력 계통 기기들은 해당 기기들의 제조사 또는 특성에 따라 다수의 프로토콜을 적용하여 통신을 수행한다. 따라서 다수의 변전소 또는 발전소에서 사용되는 설비들의 상호 호환이 어려워지고 이에 대한 유지 및 보수에 요구되는 많은 비용이 요구된다.Power system devices configured in a plurality of substations or power plants perform communication by applying a plurality of protocols according to the manufacturer or characteristics of the devices. As a result, it is difficult to interoperate facilities used in a plurality of substations or power plants, and high costs are required for maintenance and repair thereof.

또한, 종래의 경우 다수의 전력 계통 기기들에 대한 동작 오류 등의 데이터 폴트(fault)가 발생하면 상기 오류 등의 대처를 위하여 운영자가 직접처리 및 별도의 프로그램이나 USB포트를 이용하여 관련 파일을 추출하여 대응해야 하는 문제점이 있다.In addition, in the conventional case, when a data fault such as an operation error for a plurality of power system devices occurs, an operator directly processes and extracts a related file using a separate program or a USB port to cope with the error. There is a problem that must be addressed.

도 1은 종래의 데이터 취득 시스템의 연결 구성도이다. 1 is a connection configuration diagram of a conventional data acquisition system.

일반적으로 상기 감시 시스템(10)은 RTU(Remote Terminal Unit)와 여러 단말 장비들로 구성되어 있으며, RS-232/485 또는 이더넷(Ethernet)매체를 이용하여 모드버스(Modbus) 등을 포함한 다양한 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. In general, the monitoring system 10 is composed of RTU (Remote Terminal Unit) and various terminal equipment, and various communication protocols including Modbus, etc. using RS-232 / 485 or Ethernet media. You can send and receive data using.

따라서, 상위 감시 시스템은 감시 및 제어 기능을 수행하고 아날로그 및 디지털 신호를 통해 하위 장치의 데이터를 수집하거나 기록하기 위한 전용 통신라인을 설치하여 폐쇄적인 통신망을 구성하여 통신을 수행한다. 상기 각 프로토콜은 특화된 통신 프로토콜을 유지하거나 운영하는데 많은 비용이 요구되고 다른 프로토콜과 호환이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 또한 기기 고장이 발생 시 기록되는 데이터는 현장에서 직접 특정 포트를 연결하거나 기기의 특성에 따른 통신 포트 및 프로그램을 이용하여 고장 파일을 추출해야 하는 문제점이 있다.Therefore, the upper level monitoring system performs a monitoring and control function, and establishes a closed communication network to establish communication by installing a dedicated communication line for collecting or recording data of the lower level device through analog and digital signals. Each protocol has a problem in that it is expensive to maintain or operate a specialized communication protocol and is not compatible with other protocols. In addition, the data recorded when a device failure occurs, there is a problem that must be connected directly to a specific port in the field or to extract a failure file using a communication port and a program according to the characteristics of the device.

본 발명은 전력 계통 기기간의 통신을 수행하기 위한 공통적인 프로토콜을 적용하여 기기간의 통신 및 관리가 용이할 수 있도록 하기 위한 데이터 취득 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides a data acquisition apparatus and method for facilitating communication and management between devices by applying a common protocol for performing communication between power system devices.

또한 본 발명은 공통적인 프로토콜이 적용된 전력 계통 기기들로부터 수신되는 데이터에 대해 효율적인 관리 및 제어를 위한 데이터 취득 장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus and method for acquiring data for efficient management and control of data received from power system devices to which a common protocol is applied.

본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치는 기 설정된 통신 규격으로 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기와 데이터 송수신을 수행하는 통신부; 상기 기 설정된 통신 규격에 따른 구동 파일을 저장하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기 정보를 저장하고, 상기 통신부를 통하여 수신되는 동작 데이터 및 동작 오류 데이터를 저장하는 메모리부; 상기 기 설정된 통신 규격으로 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기와의 데이터 송수신을 제어하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 수신되는 오류데이터에 대한 정보를 확인하고, 상기 오류데이터에 따른 오류 정보를 출력하는 제어부;를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a data acquisition device includes: a communication unit configured to perform data transmission / reception with at least one power system device connected according to a preset communication standard; A memory unit for storing a driving file according to the preset communication standard, storing the at least one power system device information, and storing operation data and operation error data received through the communication unit; Controlling data transmission / reception with the at least one power system device according to the preset communication standard, checking information on error data received from the at least one power system device, and outputting error information according to the error data; It includes a control unit.

본 발명에 따르면, 데이터 취득 장치 및 방법은 다수의 전력 계통 기기들과 상기 전력 계통 기기들과 연결된 파일 운영 장치와의 공통적인 통신 프로토콜을 적용함으로써 이기종 간의 통신을 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 할 수 있다. According to the present invention, an apparatus and method for acquiring data may be able to quickly and easily perform heterogeneous communication by applying a common communication protocol between a plurality of power system devices and a file operating device connected to the power system devices. Can be.

또한 다수의 이기종 전력 계통 기기들로부터 수신되는 운용 데이터에 대한 취득 및 관리를 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, it is possible to effectively acquire and manage operation data received from a plurality of heterogeneous power system devices.

도 1은 종래의 데이터 취득 시스템의 연결 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a connection configuration diagram of a conventional data acquisition system.
2 is a block diagram of a data management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a data acquisition device according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a data acquisition operation according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a data management system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템은 적어도 하나의 전력 계통 기기(100), 네트워크 장비(150) 및 데이터 취득 장치(200)로 구성된다. 2, a data management system according to an exemplary embodiment of the present invention includes at least one power system device 100, network equipment 150, and a data acquisition device 200.

전력 계통 기기(100)는 기 설정된 통신 규격 기반으로 발전소 및 변전소에 구성되는 이기종의 다수의 전력기기로 구성될 수 있다. 전력 계통 기기(100)는 계측기기, 차단기 상태, 선로 또는 조류 등의 상태값, 발전기 출력값 등의 데이터 측정할 수 있다. 상기 전력 계통 기기(100)들은 동작 데이터 및 오류 데이터에 대한 수집을 수행할 수 있으며, 데이터 취득 장치(200)로부터 요구되는 시점에 상기 데이터 들을 기 설정된 통신 규격 기반의 통신 모듈을 통하여 송신할 수 있다. 또한 전력 계통 기기(100)는 데이터 취득 장치(200)로부터 수신되는 제어 신호를 수신하고, 그에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 데이터 취득 장치(200)로부터 오류 보정 데이터 등을 수신할 수 있으며 그에 따른 동작을 수정 제어할 수 있다.The power system device 100 may be configured of a plurality of heterogeneous power devices configured in a power plant and a substation based on a preset communication standard. The power system device 100 may measure data such as a measuring device, a breaker state, a state value such as a line or a current, a generator output value, and the like. The power system devices 100 may collect operation data and error data, and may transmit the data through a communication module based on a preset communication standard at a time required from the data acquisition device 200. . In addition, the power system device 100 may receive a control signal received from the data acquisition device 200 and perform an operation accordingly. That is, error correction data and the like may be received from the data acquisition device 200, and the operation thereof may be modified and controlled.

데이터 취득 장치(200)는 원격지의 전력 계통 기기(100)들로부터 네트워크 장비(150)를 통하여 데이터를 수집하고, 저장 및 제어하는 기능을 수행한다. 데이터 취득장치(200)는 본 발명의 실시 예에 따라 IEC61850에서 명시된 전체 기능 중 기기의 연결과 파일 서비스와 관련한 기능에 대한 통신을 통하여 실시간으로 데이터를 수집 및 검증하는 기능을 수행할 수 있다.The data acquisition device 200 performs a function of collecting, storing, and controlling data from the power system devices 100 at remote locations through the network equipment 150. According to an embodiment of the present invention, the data acquisition device 200 may perform a function of collecting and verifying data in real time through communication of functions related to device connection and file service among all functions specified in IEC61850.

상기 데이터 취득 장치(200)는 도 3에서 그 구성 및 기능에 대해 상세히 설명한다.
The data acquisition device 200 will be described in detail with respect to its configuration and function in FIG.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치의 블록 구성도이다. 3 is a block diagram of a data acquisition device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치는 통신부(210), 메모리부(220), 제어부(230), 알람부(240), 표시부(250) 및 사용자 입력부(260)를 포함한다. Referring to FIG. 3, an apparatus for acquiring data according to an embodiment of the present invention may include a communication unit 210, a memory unit 220, a control unit 230, an alarm unit 240, a display unit 250, and a user input unit 260. Include.

통신부(210)는 원격지의 전력 계통 기기(100)로부터 네트워크 장비(150)를 통하여 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 대응되는 제어신호를 해당 전력 계통 기기(100)로 전송할 수 있다. The communication unit 210 may receive data from the remote power system device 100 through the network equipment 150 and transmit a control signal corresponding to the received data to the power system device 100.

통신부(210)는 네트워크 장비를 이용하여 이더넷으로 연결되어 통신을 수행할 수 있다.The communication unit 210 may be connected to the Ethernet by using the network equipment to perform communication.

메모리부(220)는 본 발명의 실시 예에 따라 전력 계통 기기(100)를 연결하는 IEC 61850에서 정의한 데이터 취득을 위한 가능 여부를 검증할 수 있는 프로그램을 포함할 수 있다. 메모리부(220)는 전력 계통 기기(100)의 정보 및 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(220)는 상기 전력 계통 기기(100)들로부터 수신된 데이터에 대응되는 상태 정보를 저장할 수 있다. The memory unit 220 may include a program capable of verifying whether or not it is possible to acquire data defined in IEC 61850 connecting the power system device 100 according to an embodiment of the present invention. The memory unit 220 may store information of the power system device 100 and data received from the power system device 100. The memory unit 220 may store state information corresponding to data received from the power system devices 100.

메모리부(220)는 기 저장된 전력 계통 기기(100)들의 데이터 및 정보를 사용자 입력부(260)를 통해 입력되는 제어 신호에 따라 업데이트할 수 있다. 즉, 메모리부(220)는 기 저장된 데이터에 대하여 삭제, 정정, 추가를 수행할 수 있다.The memory unit 220 may update data and information of the pre-stored power system devices 100 according to a control signal input through the user input unit 260. That is, the memory unit 220 may delete, correct, and add the pre-stored data.

제어부(230)는 통신부(210)를 통하여 수신되는 전력 계통 기기(100)들의 정보 및 오류 데이터를 소정 주기마다 취득하고, 메모리부(220)에 저장하도록 제어한다. 제어부(230)는 메모리부(220)에 기 저장된 데이터를 기초하여 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 분석하고, 그에 따른 전력 계통 기기(100)의 오류 여부를 판단할 수 있다. The controller 230 acquires information and error data of the power system devices 100 received through the communication unit 210 at predetermined intervals, and controls the controller 230 to store the information and error data in the memory unit 220. The controller 230 may analyze data received from the power system device 100 based on data previously stored in the memory unit 220, and determine whether the power system device 100 is in error.

또한 제어부(230)는 기 설정된 통신 규격 IEC 61850으로 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 오류 데이터를 확인하고, 그에 따른 오류 데이터 수신 알람 및 정보를 출력할 수 있도록 제어한다.In addition, the controller 230 checks error data from at least one power system device connected to a predetermined communication standard IEC 61850, and controls to output error data reception alarm and information accordingly.

알람부(240)와 표시부(250)는 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터 들에 대하여 제어부(230)에서 판단한 결과에 따라 오류 발생을 알리는 데이터가 수신되면 해당 정보를 알람부(240) 및 표시부(250)를 통하여 출력 할 수 있다. When the alarm unit 240 and the display unit 250 receive data indicating an error occurrence according to a result determined by the control unit 230 with respect to the data received from the power system device 100, the alarm unit 240 and It can be output through the display unit 250.

사용자 입력부(260)는 데이터 취득 장치(200)로 입력되는 전력 계통 기기(100)들의 데이터에 대하여 업데이트를 위한 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 사용자 입력부(260)는 기 저장된 데이터에 대한 삭제, 추가, 수정 등에 대한 제어신호를 입력 받을 수 있다.The user input unit 260 may receive a control signal for updating the data of the power system devices 100 input to the data acquisition device 200. That is, the user input unit 260 may receive a control signal for deleting, adding, or modifying previously stored data.

상기한 바와 같이 데이터 취득 장치(200)는 통신부(210)를 통하여 수신되는 전력 계통 기기(100)들의 정보 및 오류 데이터를 소정 주기마다 취득하고, 메모리부(220)에 기 저장된 데이터를 기초하여 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 분석하고, 그에 따른 전력 계통 기기(100)의 오류 여부를 확인할 수 잇다.
As described above, the data acquisition device 200 acquires information and error data of the power system devices 100 received through the communication unit 210 at predetermined intervals and based on the data previously stored in the memory unit 220. The data received from the power system device 100 may be analyzed and the error of the power system device 100 may be determined accordingly.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a data acquisition operation according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 데이터 취득 장치(200)는 네트워크 장비(150)를 통하여 IEC 61850규격에 따라 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기(200)로 통신 연결 요청 신호를 전송한다.(402단계)Referring to FIG. 4, the data acquisition device 200 transmits a communication connection request signal to at least one power system device 200 connected according to the IEC 61850 standard through the network equipment 150 (step 402).

데이터 취득 장치(200)는 상기 통신 연결 요청 신호를 보낸 적어도 하나의 전력 계통 기기(200)로부터 통신 연결 요청에 대응되는 응답신호(ACK)를 수신할 수 있다.(406단계)The data acquisition apparatus 200 may receive a response signal ACK corresponding to the communication connection request from the at least one power system device 200 which has transmitted the communication connection request signal (step 406).

데이터 취득 장치(200)는 상기 응답신호 수신에 따라 적어도 하나의 전력 계통 기기(100)와 통신 모드를 수행할 수 있다.(406단계)The data acquisition device 200 may perform a communication mode with the at least one power system device 100 in response to the response signal.

상기 통신 모드가 연결된 전력 계통 기기(100)는 동작에 따른 데이터를 수집하고, 동작 이상에 따른 오류 발생시 해당 오류 데이터를 생성할 수 있다.(408단계)The power system device 100 connected to the communication mode may collect data according to an operation and generate corresponding error data when an error occurs due to an abnormal operation.

데이터 취득 장치(200)는 전력 계통 기기(100)와 통신 모드를 수행함에 있어서 해당 전력 계통 기기(100)로부터 데이터를 수집하기 위해 기 설정된 주기에 도래하였는지 판단할 수 있다.(410단계)In performing the communication mode with the power system device 100, the data acquiring apparatus 200 may determine whether the data acquisition device 200 arrives at a predetermined cycle to collect data from the power system device 100 (step 410).

데이터 취득 장치(200)는 전력 계통 기기(100)의 데이터 수집 주기가 도래한 경우 해다 전력 계통 기기(100)로 데이터 요청 신호를 전송할 수 있다.(412단계)When the data collection cycle of the power system device 100 arrives, the data acquisition device 200 may transmit a data request signal to the power system device 100 in operation 412.

전력 계통 기기(100)는 기 수집되거나 수집되고 있는 데이터 및 동작 오류에 따라 생성한 오류 데이터를 상기 데이터 취득 장치(200)로 전송할 수 있다.(414단계)The power system device 100 may transmit error data generated according to previously collected or collected data and operation error to the data acquisition device 200 (step 414).

데이터 취득 장치(200)는 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신된 데이터에 대하여 기 저장된 전력 계통 기기의 정보 및 오류 정보를 확인하고, 상기 수신된 데이터에 대한 오류 검증 및 동작 이상에 따른 오류 정보를 저장하고 알람으로 출력할 수 있다.
The data acquisition apparatus 200 checks information and error information of the pre-stored power system device with respect to the data received from the power system device 100, and checks error information on the received data and error information according to an operation error. Can be saved and output as an alarm.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 전력 계통 기기
200 : 데이터 취득 장치
210 : 통신부 220 : 메모리부
230 : 제어부 240 : 알람부
250 : 표시부 260 : 사용자 입력부100: power system equipment
200: data acquisition device
210: communication unit 220: memory unit
230: control unit 240: alarm unit
250: display unit 260: user input unit

Claims (5)

기 설정된 통신 규격으로 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기와 데이터 송수신을 수행하는 통신부;
상기 기 설정된 통신 규격에 따른 구동 파일을 저장하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기 정보를 저장하고, 상기 통신부를 통하여 수신되는 동작 데이터 및 동작 오류 데이터를 저장하는 메모리부;
상기 기 설정된 통신 규격으로 연결된 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기와의 데이터 송수신을 제어하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 수신되는 오류데이터에 대한 정보를 확인하고, 상기 오류데이터에 따른 오류 정보를 출력하는 제어부;를 포함하는
데이터 취득 장치.A communication unit configured to perform data transmission / reception with at least one power system device connected with a preset communication standard;
A memory unit for storing a driving file according to the preset communication standard, storing the at least one power system device information, and storing operation data and operation error data received through the communication unit;
Controls data transmission and reception with the at least one power system device connected according to the preset communication standard, checks information on error data received from the at least one power system device, and outputs error information according to the error data. Containing; Containing
Data Acquisition Device. 제1항에 있어서,
상기 메모리부는
상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 수신되는 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
상기 오류 데이터를 저장하는 오류 데이터 저장부;를 포함하고,
상기 제어부의 제어 신호에 따라 기 저장된 데이터의 업데이트됨을 특징으로 하는
데이터 취득 장치.The method of claim 1,
The memory unit
A data storage unit for storing data received from the at least one power system device;
An error data storage unit for storing the error data;
The pre-stored data is updated according to the control signal of the controller.
Data Acquisition Device. 제1항 내지 제2항에 있어서,
상기 수신되는 데이터의 업데이트 요청 신호를 입력 받으며, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기의 제어신호를 입력 받기 위한 사용자 입력부를 더 포함하는
데이터 취득 장치.3. The method according to any one of claims 1 to 2,
The apparatus further includes a user input unit configured to receive an update request signal of the received data and to receive a control signal of the at least one power system device.
Data Acquisition Device. 제1항에 있어서,
상기 통신부는
IEC 61850통신 규격에 기반한 통신 모듈을 포함함을 특징으로 하는
데이터 취득 장치.The method of claim 1,
The communication unit
Characterized in that it comprises a communication module based on the IEC 61850 communication standard.
Data Acquisition Device. 제1항에 있어서,
상기 통신부는
소정 주기로 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 데이터를 수집하는
데이터 취득 장치.The method of claim 1,
The communication unit
Collecting data from the at least one power system device at predetermined intervals;
Data Acquisition Device.
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