KR100773033B1 - 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 사고데이터의 취득을 할 수 있도록 하고, 인가받은 다수의 내부 관련자가 원격지에서 공동으로 분석 및 사고 대처가 가능하도록 한 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법을 개시한다.
본 발명은 여러 종류의 보호계전기에 생성된 사고데이터를 원격으로 취득하여, 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하고, 인가받은 다수의 내부 관련자가 공동으로 송배전설비의 전력 고장 상태에 대하여 분석 및 사고 대처가 가능하도록 하기 위한 것으로, 이를 위하여 본 발명은 변전소 내에 설치된 여러 종류의 보호계전기로부터 생성된 사고데이터를 취득하여 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하는 사고데이터 취득 장치와, 이러한 사고데이터 취득 장치와 통신제어장치를 통하여 TCP/IP방식으로 연결되어 전술한 변환된 사고데이터를 받아 저장하고 또한 자체 분석을 수행하는 사고데이터 분석 서버와, 이러한 사고데이터 분석 서버와 통신제어장치를 통하여 사내망으로 연결된 다수의 내부 관련자가 필요시 사고데이터 분석 서버로부터 사고데이터를 받아 분석 및 감시를 할 수 있게 하는 중앙 사고데이터 분석 유니트로 이루어진 것이다.
이에 따라 본 발명은 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 각종 송배전설비의 전력 고장 상태에 관련된 사고데이터의 취득이 가능하며, 인가받은 다수의 내부 관련자가 공동으로 사고 상황을 감시 및 분석할 수가 있으므로, 사고 발생시 사고 처리에 필요한 적절한 준비를 갖추고 정확한 사고 위치로 출동하여, 신속하고 효율적인 복구 대처가 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.
보호계전기, 사고데이터 취득장치, 사고데이터 분석 서버, 중앙 사고데이터 분석 유니트

Description

보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법{Remote Fault Data Aquisition System of Digital Protection Relay and Process Method thereof}
도1은 종래의 감시제어시스템을 보인 설명도.
도2는 본 발명에 의한 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템을 보인 구성도.
도3은 본 발명에 의한 사고데이터 원격취득 방법을 보인 것으로, 사고데이터 취득장치용 응용소프트웨어의 처리 과정을 보인 흐름도.
도4는 본 발명에 의한 사고데이터 원격취득 방법을 보인 것으로, 사고데이터 분석서버용 응용소프트웨어의 처리 과정을 보인 흐름도.
도5는 본 발명에 의한 사고데이터 원격취득 방법을 보인 것으로, 중앙 사고데이터 분석유니트용 응용소프트웨어의 처리 과정을 보인 흐름도.
도6은 본 발명에 의한 사고데이터 취득장치에서의 사고데이터 변환 처리 과정의 예로써, Siemens의 Siprotec 4 Series의 사고 데이터 변환 처리 예를 보인 설명도.
본 발명은 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법에 관한 것으로, 특히 원격지에서 각 변전소, 구분소, 보조구분소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 여러 보호계전기들로부터 사고데이터를 취득 및 변환, 조회 및 분석을 할 수 있도록 한 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 종래에는 보호계전기가 사고 발생시 생성하는 사고데이터를 확인하기 위하여 필히 운영요원이 직접 현장을 방문하여 해당 보호계전기가 설치된 현장에서 사고데이터를 취득하고, 이를 해당 지역을 관할하는 부서에 전달하여 분석한 후 사고 처리 대책을 수립하게 되었던 것이다. 이러한 과정에서 사고데이터를 취득하고 전달하는 과정과, 관계자들에게 통보하여 분석하는 과정, 그리고 필요한 조치와 대처 방안을 마련하는 일련의 과정에서 많은 시간이 소요되는 문제점이 있는 것이다.
이를 해소하기 위하여 보호계전기의 각 제조 회사별로 자사 제품에 대하여 원격지에서 사고데이터를 취득하고 감시하는 전용 시스템을 구성하여 운영하고 있으나, 각 운영 시스템의 구성과 방식이 서로 달라 상호 호환이 불가능하므로 다수의 관계자가 공유할 수 없어 효율적인 대응이 불가능한 문제점이 있는 것이다.
아울러, 일본 특허 공개 P2002-325381호(발명의 명칭:감시제어시스템; 이하 '인용발명'이라 함)는 도1로 도시한 바와 같이 보호계전장치가 검출한 사고 정보와 사고 내용으로부터 만들어진 전자화 사고정보에, 복구 작업에 필요한 정보를 부가 하여 작업소측에 전송하는 감시조작용 컴퓨터(101)를 구비한 감시제어시스템과, 작업소측에는 전술한 감시조작용 컴퓨터(101)로부터 LAN(Local Area Network, 근거리 통신망)등을 통하여 전송된 전자화 사고정보와 복구 작업 정보를 출력하는 사고관련 업무용 컴퓨터(102) 및 프린터(103)를 구비하여서 이루어진 것으로서, 이러한 인용발명은 감시조작용 컴퓨터(101)가 시스템 내에서 LAN 등에 의해서 다른 호스트 컴퓨터나 원거리의 감시제어장치(도시 생략)와 결합되어 배전 계통의 감시 제어에 있어서의 오퍼레이터의 감시와 조작을 가능하게 한다. 사고 관련 업무용 컴퓨터(102)는, 각 배전 작업소 등에 각각 설치되어 감시 조작용 컴퓨터(101)와 LAN 등으로 연결되어 정보 통신이 가능하게 된다. 사고 관련 업무용 컴퓨터(102)에는 입출력 장치로서 지도 인쇄가 가능한 프린터(103)가 설치된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 인용발명은, 감시 조작용 컴퓨터(101)에서 배전 계통의 사고 검출 정보의 취득과 사고에 의한 정전 구간 등 사고 관련 지역(지점) 정보의 취득 및 배전선을 구성하는 설비나 기기에 관한 정보의 취득이 가능하며, 이들 취득 정보는 사고 발생시에 해당 사고 구간을 작업 지역으로 하는 사고 관련 업무용 컴퓨터(102)에 통신 회선 접속되어 전송된다. 사고 관련 업무용 컴퓨터(102)는 작업 구역의 지도 정보와 배전 경로를 가지고 있으며, 감시 조작용 컴퓨터(101)로부터 호출되어 전술한 사고 관련 데이터를 사고 정보로서 자동 취득하여, 정전 복구에 필요한 정보를 프린터(103)로 출력한다.
이러한 인용발명은 사고 발생시에 사고 정보가 자동적 또는 오퍼레이터의 조작으로 사고 관련 업무용 컴퓨터(102)에 전송되어 프린터(103)에 의한 자동 인쇄가 이루어짐으로써, 종래의 수작업으로 이루어지던 사고 정보의 전달에 의한 인위적인 실수가 없어지고 사고 정보의 신속한 전달에 의하여 사고의 복구 작업이 신속하게 되는 이점은 있으나, 이 또한 제작사나 프로토콜이 다양한 이기종 보호계전기들로부터의 사고데이터 취득 및 분석은 불가능하여 시스템 기종별로 단독 운영되며, 여러 관련 부서에서 공유할 수 없으므로 널리 실용화 되지 못하는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종 보호계전기들에 생성된 사고데이터를 원격지에서 취득하여, 이를 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하고, 이를 해당 지역을 관할하는 부서는 물론, 인가받은 다수의 내부 관련자가 공동으로 송배전설비의 전력 고장 상태에 대하여 분석 및 사고 대처가 가능하도록 하기 위한 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 변전소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 생성된 사고데이터를 직렬통신방식으로 취득하고, 이를 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하여 TCP/IP방식으로 전달하는 사고데이터 취득 장치와, 이러 한 사고데이터 취득 장치로부터 통신제어장치를 통하여 상기 변환된 사고데이터를 받아 데이터베이스 형식으로 저장하고 또한 자체 분석을 수행하는 사고데이터 분석 서버와, 이러한 사고데이터 분석 서버와 사내망(Intranet)으로 연결되어 인가받은 다수의 내부 관련자가 사고데이터 분석 서버로부터 변환된 사고데이터를 전송받아 분석을 할 수 있도록 하는 중앙 사고데이터 분석 유니트로 구성된 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 및 그 처리 방법을 제안한다.
이에 따라 본 발명은 이기종의 보호계전기들로부터 사고데이터를 취득할 수 있으며, 이를 해당 지역을 관할하는 지사나 사무소는 물론, 인가받은 다수의 내부 관련자가 공동으로 송배전설비의 전력 고장 상태에 대하여 감시 및 분석을 할 수 있어, 사고 발생시 사고 처리에 필요한 적절한 인력 및 준비를 갖추고 정확한 사고 위치로 출동함으로써 신속하고 효율적인 복구 대처가 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.
이러한 본 발명을 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2에 본 발명에 의한 보호계전기 사고데이터 원격취득 시스템의 연결된 상태를 도시하였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 각 변전소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들이 해당 전력 계통에 사고가 발생했을 때 사고데이터를 생성하여, 보호계전기와 직렬통신방식(RS232C, RS485)으로 연결되어 있는 FAD(Fault data Acquisition Device, 사고데이터 취득장치)로 전송을 하게 된다.
이러한 경우 CPU 및 메모리와, 주 저장장치 및 보조 저장장치와, 표시장치와 입력장치, 그리고 주변장치 등을 구비하여서 된 사고데이터 취득장치(FAD)는, 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 전송받은 사고데이터를, 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하고 CSU(Channel Service Unit) 및 라우터(Router)등 통신 제어장치를 통하여 TCP/IP 통신방식의 T1/E1급 통신 속도로 연결된 FAS(Fault data Analysis Server, 사고데이터 분석 서버)에 전송을 하고 고장 이력을 자체 내의 저장장치에 저장을 한다.
이와 같이 하여 사고데이터 분석 서버(FAS)는 사고데이터 취득장치(FAD)로부터 CSU 및 라우터를 통하여 전송받은 변환된 사고데이터를 데이터베이스(DB) 형식으로 자체 내의 저장장치에 보관하며, 자체 분석은 물론 사내망으로 연결된 CFAU(Central Fault data Analysis Unit, 중앙 사고데이터 분석 유니트)에서 사고데이터를 호출할 경우 이를 통신 제어장치인 HUB를 통하여 전송을 하게 된다.
이러한 과정에서 사고데이터 분석 서버(FAS)는 CPU 및 메모리와, 주 저장장치 및 보조 저장장치와, 표시장치와 입력장치, 그리고 주변장치 등을 구비하여 전술한 일련의 작동을 구현하게 된다.
아울러, 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)는 사내망(Intranet)으로 연결된 모든 사고데이터 분석 서버(FAS)의 사고데이터 데이터베이스(DB)와의 접속이 가능하고, 이러한 사고데이터를 이용하여 현재는 물론 과거 데이터에 대한 분석이 가능하며, 원격지에서도 상시 감시 기능을 수행할 수가 있는 것이다.
이러한 본 발명의 모든 작동은 각 장치 내의 주 저장장치에 탑재되는, 후술 하는 응용소프트웨어에 의해서 구현되는 것이다.
이러한 본 발명에 의해서 구동이 되는 응용소프트웨어의 구조를 도3 내지 도6으로 도시하였다.
도3에서 볼 수 있는 바와 같이 사고데이터 취득장치(FAD)용 응용소프트웨어는 전원이 인가되면 메모리에 로드되어 초기치를 설정하고 통신환경을 초기화하며, 하드웨어 보안장치(KeyLock)의 부착 여부 및 시리얼 넘버 일치 여부를 검사하는 하드웨어 보안장치 체크 단계를 수행한다. 이러한 대기 상태에서, 만일 사고가 발생하면 보호계전기는 사고 내용에 상응하는 사고데이터를 생성하여 사고데이터 취득장치(FAD)로 사고 발생 사실을 자동적으로 통지함과 아울러 사고데이터를 전송하게 된다. 이어서 사고데이터 취득장치(FAD)의 응용소프트웨어는 이러한 경우 경보를 발생시켜 주위의 작업자, 관련자들에게 사고 발생을 인지시킴과 아울러 사고데이터를 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하여 사고데이터 분석 서버(FAS)로 변환된 사고데이터를 업로드(Upload)하게 된다.
이러한 사고데이터 변환 처리 과정의 예로써 Siemens의 Siprotec 4 Series의 사고 데이터 변환 처리과정을 도6으로 도시하였다. 이에 도시된 바와 같이 사고데이터 취득장치(FAD)용 응용소프트웨어는 보호계전기들로부터 취득한 사고데이터를 .cfg 파일(Configuration File) 및 .dat 파일(Data File) 2 종류로 분리하여 COMTRADE 파일로 저장을 하게 된다. 이와 같이 된 .cfg 파일은 디지털 데이터로서 사고데이터 분석 서버(FAS) 및 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)에서 조회 및 분석을 할 경우 그래프의 윤곽을 결정하기 위한 설정값을 저장하며, .dat 파일은 아 날로그 데이터로서 그래프의 표시에 필요한 값들을 저장하는 것이다. 이와 같이 하여 사고데이터 취득장치(FAD)용 응용소프트웨어는 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 전송받은 사고데이터를 공통 형식의 COMTRADE 파일로 변환하여 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 사고데이터 분석 서버(FAS)용 응용소프트웨어의 구조는 도4에 도시하였으며, 이에 도시된 바와 같이 사고데이터 분석 서버(FAS)용 응용소프트웨어는 전원이 인가되면 메모리에 로드되어 초기치를 설정하고 통신환경을 초기화하며, 하드웨어 보안장치 체크 단계를 수행한다. 이어서 응용소프트웨어는 사고데이터의 발생을 감시하게 되는데, 만일 이러한 과정에서 사고데이터 취득장치(FAD)로부터 사고 발생 사실을 감지하면 전술한 바와 같이 경보를 발생시키며, 아울러 사고데이터 취득장치(FAD)로부터 전송받은 사고데이터, 즉 .cfg 파일 및 .dat 파일을 자체 데이터베이스(DB)에 저장을 하게 된다.
이와 같이 한 후, 운영자에 의하여 사고데이터의 조회 시도가 있을 경우 사고데이터 분석 서버(FAS)용 응용소프트웨어는 해당 운영자의 아이디(ID) 및 비밀번호(PASSWORD)를 체크하여 정당한 사용자일 경우 사용을 인가하고, 사고데이터 취득장치(FAD)와 사고데이터의 이력(Log)을 선택하는 단계를 거쳐, 해당 사고데이터 취득장치(FAD)의 사고데이터를 그래프 형식으로 조회 및 분석을 할 수 있는 것이다.
아울러, 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)에서 구동되는 응용소프트웨어의 구조를 도5에 도시하였다. 이에 의하면, 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)용 응용소프트웨어는 전원이 인가되면 메모리에 로드되어 초기치를 설정하고 통신환경을 초기화하며, 하드웨어 보안장치 체크 단계를 수행한다.
이와 같이 한 후, 사용자가 사고데이터의 조회를 시도하면 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)용 응용소프트웨어는 해당 사용자의 아이디(ID) 및 비밀번호(PASSWORD)를 체크하여 정당한 사용자일 경우 사용을 인가하고, 특정 사고데이터 분석 서버(FAS)를 선택하는 단계와, 사고데이터 취득장치(FAD)와 사고데이터의 이력(Log)을 선택하는 단계를 거쳐, 해당 사고데이터 분석 서버(FAS) 및 사고데이터 취득장치(FAD)의 사고데이터를 그래프 형식으로 조회 및 분석을 하는 단계를 수행한다.
이러한 과정에서, 본 발명은 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)용 응용소프트웨어를 탑재하고 사내망(Intranet)으로 연결이 되어 있으므로, 인가된 사용자일 경우에는 사고데이터 분석 서버(FAS)의 설치 지역에 상관없이 모든 사고데이터의 조회 및 분석이 가능하여, 다수의 사내 관련자가 공동으로 신속하게 복구 대처를 할 수가 있는 것이다.
이와 같이 하여 본 발명은 변전소, 구분소, 보조구분소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들로부터 취득한 사고데이터를, 그 상이한 프로토콜에도 불구하고 이를 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 일정한 형식으로 변환하여, 관할 조직은 물론 인가받은 다수의 내부 관련자가 공동으로 감시 및 분석을 할 수가 있어, 사고 발생시 사고 처리에 필요한 적절 한 준비를 갖추고 정확한 사고 위치로 출동이 가능하므로, 신속하고 효율적인 복구 대처가 가능하게 되는 유용한 효과가 있을 뿐만 아니라, 향후 새로운 이기종의 보호계전기가 추가되더라도 해당 보호계전기의 프로토콜을 해석하는 부분만 응용소프트웨어에 추가하면 되므로 소프트웨어적인 면에 있어서도 확장 가능성이 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 변전소, 구분소, 보조구분소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들과 직렬통신방식으로 연결되는 사고데이터 취득장치(FAD)와, 사고데이터 취득장치(FAD)와 통신 제어장치인 CSU(Channel Service Unit) 및 라우터를 통하여 TCP/IP 통신방식의 T1/E1급 통신속도로 연결이 되는 사고데이터 분석 서버(FAS)와, 사고데이터 분석 서버(FAS)와 통신 제어장치인 HUB를 통하여 사내망(Intranet)으로 연결이 되는 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템.
  2. 변전소, 구분소, 보조구분소 등에 설치된 제작사나 프로토콜이 상이한 이기종의 보호계전기들과 연결되는 사고데이터 취득장치(FAD)에 탑재되어, 초기치 설정 및 통신 초기화를 실시하는 단계와, 하드웨어 보안장치(KeyLock)의 부착 여부 및 시리얼 넘버 일치 여부를 검사하는 하드웨어 보안장치 체크 단계와, 사고데이터의 발생시 경보를 발생시키는 단계와, 사고데이터를 본 발명의 구성을 이루는 각 장치들이 해독할 수 있도록 변환하는 단계로써 .cfg 파일(Configuration File) 및 .dat 파일(Data File) 2 종류로 분리하여 컴트레이드(COMTRADE) 파일로 저장하는 단계와, 사고데이터 분석 서버(FAS)로 변환된 사고데이터를 업로드(Upload)하는 단계를 수행하는 사고데이터 취득장치(FAD)용 응용소프트웨어와,
    사고데이터 취득장치(FAD)와 연결이 되는 사고데이터 분석 서버(FAS)에 탑재되어, 초기치를 설정하고 통신환경을 초기화하는 단계와, 하드웨어 보안장치 체크 단계와, 사고데이터의 발생을 감시하여 만일 사고가 발생하면 경보를 발생시키는 단계와, 사고데이터를 자체 데이터베이스(DB)에 저장을 하는 단계와, 운영자에 의하여 사고데이터의 조회 시도가 있을 경우 해당 운영자의 아이디(ID) 및 비밀번호(PASSWORD)를 체크하는 단계와, 사고데이터 취득장치(FAD)의 식별 번호와 사고데이터의 이력(Log)을 선택하는 단계와, 해당 사고데이터 취득장치(FAD)의 사고데이터를 그래프 형식으로 조회 및 분석을 하는 단계를 수행하는 사고데이터 분석 서버(FAS)용 응용소프트웨어와,
    사고데이터 분석 서버(FAS) 연결되는 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)에 탑재되어, 초기치를 설정하고 통신환경을 초기화는 단계와, 하드웨어 보안장치 체크 단계와, 사용자의 사고데이터 조회 여부를 판단하는 단계와, 만일 조회를 하고자 할 경우 사용자의 아이디(ID) 및 비밀번호(PASSWORD)를 체크하는 단계와, 사고데이터 분석 서버(FAS)를 선택하는 단계와, 사고데이터 취득장치(FAD)의 식별 번호와 사고데이터의 이력(Log)을 선택하는 단계와, 해당 사고데이터 분석 서버(FAS) 및 사고데이터 취득장치(FAD)의 사고데이터를 그래프 형식으로 조회 및 분석을 하는 단계를 수행하는 중앙 사고데이터 분석 유니트(CFAU)용 응용소프트웨어로 구성됨을 특징으로 하는 보호계전기 사고데이터 원격취득시스템 처리 방법.
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