KR100820923B1

KR100820923B1 - Ｉｅｃ61850 기반의 변전소 자동화 시스템에서 온라인ｉｅｄ 결함 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100820923B1
Application number: KR1020070009605A
Authority: KR
Inventors: 이승재; 임성정; 임성일
Original assignee: 명지대학교 산학협력단
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-04-11

Abstract

본 발명은 IED를 검사하는 동안에 IED를 시스템으로부터 분리하거나 그 기능을 정지시키지 않고 정상적인 역할을 지속적으로 수행하도록 하면서도, IED에 별도의 소프트웨어나 하드웨어의 추가 없이 시스템 외부에서 IEC61850 표준 규격의 특징을 이용하여 IED를 온라인으로 검사하여 IED 내부에 결함이 있는 지를 검출하는 변전소 자동화 시스템에서 온라인 IED 결함 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 변전소 자동화 시스템의 베이 IED의 결함 검출 장치는, 상기 변전소 자동화 시스템의 스테이션 장치로부터 수신되는 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성하는 SCD 파일 해석부, 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택하는 통신 선택부, 상기 피 시험 IED로 상기 선택된 통신 명령어를 전송하는 통신 발생부, 상기 전송된 통신 명령어에 응답하여 상기 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신하는 통신 수신부, 상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 결과 검사부; 및 상기 판정된 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시하는 결과 표시부를 포함한다.

IEC61850, 변전소 자동화, IED, SCD 파일, 온라인 건전성/결함 판정

Description

ＩＥＣ61850 기반의 변전소 자동화 시스템에서 온라인 ＩＥＤ 결함 검출 장치 및 방법{Apparatus and Method For Detecting IED Abnormal State On-line In Substation Automation System Based On IEC61850}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 결함 검출 장치를 이용한 변전소 자동화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 도 1의 결함 검출 장치의 이더넷 포트를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 1의 결함 검출 장치의 구체적인 블록도이다.

도 4는 도 1의 결함 검출 장치의 동작 설명을 위한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 변전소 자동화 시스템

111: 스테이션 장치

112: 베이(bay) IED

113: 프로세스 IED

114:제1 이더넷 스위치

115:제2 이더넷 스위치

120: 결함 검출 장치

121: SCD 파일 해석부

122: 통신 선택부

123: 통신 발생부

124: 통신 수신부

125; 검사 결과부

126: 결과 표시부

본 발명은 IEC61850 기반의 변전소 자동화 시스템에 관한 것으로서, 특히 IED(Intelligent Electronic Device)를 검사하는 동안에 IED를 시스템으로부터 분리하거나 그 기능을 정지시키지 않고 정상적인 역할을 지속적으로 수행하도록 하면서도, IED에 별도의 소프트웨어나 하드웨어의 추가 없이 시스템 외부에서 IEC61850 표준 규격의 특징을 이용하여 IED를 온라인으로 검사하여 IED 내부에 결함이 있는 지를 검출하는 변전소 자동화 시스템에서 온라인 IED 결함 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

가정이나 공장 또는 빌딩 등에 전력을 공급하기 위한 전력 시스템은 전력을 생산하는 발전소, 전력을 수송하는 송전선로, 전력을 필요한 크기로 변성하는 변전소, 및 필요한 각 지역으로 전력을 배분하는 배전선로 등으로 이루어지고, 상기 변전소는 변압기, 모선, 선로, 차단기 등의 전력설비로 구성된다. 변압기에서는 전송되는 전압의 크기를 변성하고, 모선에서는 송전선로를 연결하며, 차단기에서는 선로의 전력흐름을 차단하는 역할을 수행한다. IED는 변전소에 설치되어 각종 전력설 비를 감시, 제어 및 보호하기 위한 지능형 전자 장치로서 컴퓨터가 사용될 수 있다. IED에 결함이 발생하면 전력설비를 적절히 감시, 제어 및 보호하기 어려우므로 전력공급이 원활히 이루어지기 어렵다.

기존의 변전소에서는 IED가 전력설비와 직접 연결되고 독립적으로 동작하였으나 최근에는 각 IED가 서로 정보를 공유하는 변전소 자동화 시스템이 도입되는 추세이다. IEC61850은 변전소내 설치된 이종 IED간의 원활한 통신을 구현하기 위하여 제안된 국제표준 변전소 자동화 통신 아키텍쳐이다. IEC61850은 변전소 자동화를 위한 유일한 국제표준으로 자리잡고 있으며 향후 모든 IED가 IEC61850 국제규격을 따를 전망이다.

한편, IED 내부의 결함을 검출하는 것은 변전소 자동화 시스템을 운영하는데 있어 매우 중요한 일이다. 현재 사용되고 있는 IED 내부 결함 검출 방법으로서 피 시험 IED를 시스템으로부터 분리하고 IED 시험 장치를 이용하여 검사하는 방법이 있다. 이러한 방법은 IED의 결함을 포괄적이고 정밀하게 검사할 수 있지만, 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 사람이 장비를 가지고 순회하면서 정기적으로 시험을 해야 하므로 검사 주기가 매우 길다는 문제점이 있다. IED 검사 주기가 길면 IED에 고장이 발생했을 때 신속하게 발견하기 어렵고, IED 고장 시에 각 전력 설비의 계통고장이 발생되면 전력설비를 적절히 감시, 제어 및 보호하지 못하는 심각한 문제가 야기된다.

둘째, IED를 시험하는 동안 피 시험 IED를 변전소 자동화 시스템에서 분리해야 하므로, IED의 시험을 위하여 분리한 동안에 전력설비에 고장이 발생하면 전력 설비에 대한 감시, 제어 및 보호가 적절히 이루어지지 못하여 심각한 문제가 야기된다.

또한, IED 결함 검출을 위한 다른 종래의 기술로는 자기진단 기능이 있다. 디지털 IED와 같은 컴퓨터 장치가 자기진단 기능을 갖추고 있는 것은 널리 사용되는 방법이기는 하지만 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 자기진단 기능에 의한 IED 결함 검출 방법은 주로 IED가 정상적으로 기동 시에만 동작하여 IED의 결함을 검출하므로, IED 결함 검출을 위하여 전체 시스템을 기동시켜야 한다는 문제점이 있다.

둘째, IED 운영 중에 자기진단을 위하여 시스템 자원을 사용하므로 IED 기능의 성능을 저하시킬 수 있고, 이를 보완하기 위해서 하드웨어를 보강하면 제품의 단가를 상승시킨다는 문제점이 있다.

셋째, IED에 결함이 발생된 경우 IED의 자기진단 결과를 신뢰하기 어렵고 자기진단 방법이 표준화되어있지 않아 결함 검출 진단이 복잡하다는 문제점이 있다.

넷째, 자기진단의 결과를 출력하는 방법이 표준화되어 있지 않아서 변전소 자동화 시스템의 운영자가 변전소 내의 IED 상태를 원격에서 감시하기 어렵다는 문제점이 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 변전소 자동화 시스템에서 IED에 결함이 발생된 경우 이를 검출하지 못하면 전력설비에 외란이 발생되어도 이에 적절히 대웅하지 못함으로서 피해 범위가 전력 설비의 건전한 계통으로 확장된다. 현재는 매우 긴 주기마다 피 시험 IED의 기능을 정지하고 오프라인에서 테스트하거나, 주로 시스템 기동 시에 자기진단 기능을 사용하고 있으나, 위와 같은 문제점들 때문에 좀더 편리하고 신뢰성 있게 IED의 결함을 검출하는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 비용 증가 없이 정확하고 신뢰성 있게 IED의 결함 검출을 위하여, IED 외부에서 IEC61850 표준 규격의 특징을 이용하여 IED를 온라인으로 검사하여 IED 내부에 결함이 있는 지를 검출하는 변전소 자동화 시스템에서 온라인 IED 결함 검출 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 변전소 자동화 시스템의 베이 IED의 결함을 검출하는 장치는, 상기 변전소 자동화 시스템의 스테이션 장치로부터 수신되는 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성하는 SCD 파일 해석부; 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택하는 통신 선택부; 상기 피 시험 IED로 상기 선택된 통신 명령어를 전송하는 통신 발생부; 상기 전송된 통신 명령어에 응답하여 상기 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신하는 통신 수신부; 상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 결과 검사부; 및 상기 판정된 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시하는 결과 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 IED 리스트는, 변전소 자동화 시스템을 감시, 제어 및 보호하는 각 베이 IED에 관한 어드레스와 서비스 상태 정보를 포함한다.

상기 통신 선택부는, 각 베이 IED에 관한 서비스 상태 정보를 제어하는 통신 명령어들을 관리하고, 사용자의 요청에 따라 상기 통신 명령어들 중 적어도 하나를 선택한다. 또한, 상기 통신 선택부는, 상기 IED 리스트에 포함된 각 베이 IED에 대하여 미리 준비된 통신 명령어들을 자동으로 하나씩 순차 선택할 수도 있다.

상기 결과 검사부는, 상기 전송된 통신 명령어에 따라 해당 IED가 서비스한 결과에 대한 예상 정보를 관리하고, 상기 수신된 회신 정보와 상기 예상 정보를 비교하여 결함 여부를 판정한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 변전소 자동화 시스템의 결함 검출 장치를 위하여, 상기 변전소 자동화 시스템은, 적어도 하나의 스테이션 장치; 스테이션 버스를 통하여 이더넷 기반으로 상기 스테이션 장치와 연결된 적어도 하나의 베이 IED; 및 프로세스 버스를 통하여 이더넷 기반으로 상기 베이 IED와 연결되고, 변전소의 각 전력 설비를 관리하는 적어도 하나의 프로세스 IED를 포함하고, 상기 결함 검출 장치는, 이더넷 기반으로 상기 스테이션 장치, 상기 베이 IED, 및 상기 프로세스 IED와 연결되고, 상기 스테이션 장치로부터 수신되는 SCD 파일을 해석하여 상기 베이 IED에 대한 IED 리스트를 생성하고, 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED로 결함 검출용 통신 명령어를 전송하며, 상기 피 시험 IED로부터 수신되는 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 변전소 자동화 시스템의 베이 IED의 결함을 검출하는 방법은, 상기 변전소 자동화 시스템의 스테 이션 장치로부터 SCD 파일을 수신하는 단계; 상기 수신된 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성하는 단계; 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택하는 단계; 상기 피 시험 IED로 상기 선택된 통신 명령어를 전송하는 단계; 상기 전송된 통신 명령어에 응답하여 상기 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 단계; 및 상기 판정된 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 결함 검출 장치(120)를 이용한 변전소 자동화 시스템(110)을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 변전소 자동화 시스템(110)은 스테이션 장치(111), 베이(bay) IED(Intelligent Electronic Device)(112), 프로세스 IED(113), 제1 이더넷 스위치(114), 및 제2 이더넷 스위치(115)를 포함한다. 결함 검출 장치(120)는 IEC61850 표준 규격의 특징을 이용하여 베이 IED(112) 내부에 결함이 있는 지를 온라인으로 검사한다.

먼저, 프로세스 IED(113)는 변전소 내의 변압기, 모선, 선로, 차단기 등의 전력설비 각 계통에 연결되고, 각 전력설비에 대응하여 적어도 하나 이상(P1, P2, P3,...)이 설치될 수 있다. 프로세스 IED(113)와 베이 IED(112)는 프로세스 버스로 제2 이더넷 스위치(115)에 연결되며, 제2 이더넷 스위치(115)는 이더넷 기반의 통신 프로토콜에 따라 프로세스 IED(113)와 베이 IED(112) 간의 통신을 중계한다. 프로세스 IED(113)는 제2 이더넷 스위치(115)를 통하여 이더넷 기반의 통신 프로토콜로 연결된 베이 IED(112)의 제어에 따라 감시, 제어 및 보호의 대상인 변압기, 모선, 선로, 차단기 등의 전력설비 각 계통의 상태를 검출할 수 있다.

베이 IED(112)와 스테이션 장치(111)는 스테이션 버스로 제1 이더넷 스위치(114)에 연결되며, 제1 이더넷 스위치(114)는 이더넷 기반의 통신 프로토콜에 따라 베이 IED(112)와 스테이션 장치(111) 간의 통신을 중계한다. 베이 IED(112)는 제1 이더넷 스위치(114)를 통하여 이더넷 기반의 통신 프로토콜로 연결된 스테이션 장치(111)로부터의 제어 정보에 따라, 프로세스 IED(113)를 제어하여 변전소 내의 각 전력설비를 감시, 제어 및 보호 등의 서비스를 제공한다. 즉, 베이 IED(112)는 변압기가 전송 전압의 크기를 적절히 변성하는 지, 모선에서 송전선로를 적절히 연결하는 지, 또는 차단기가 선로의 전력흐름을 제대로 차단하는 지 등을 감시하고, 그 기능들이 적절히 이루어지도록 제어하며, 그 기능들이 안정적으로 서비스되도록 보호하는 역할을 수행한다. 베이 IED(112)는 프로세스 IED(113)와 대응시켜 적어도 하나 이상(B1, B2, B3,...)이 설치될 수 있다.

스테이션 장치(111)는 컴퓨터와 같은 사용자 인터페이스, 예를 들어, MMI(Man-Machine Interface)로서, 베이 IED(112)로부터 감시, 제어 및 보호의 대상인 변압기, 모선, 선로, 차단기 등의 전력설비 각 계통의 상태에 관한 정보를 수집하고, 베이 IED(112)가 프로세스 IED(113)를 제어하도록 제어 정보를 출력할 수 있다. 스테이션 장치(111)는 여러 운영자를 위하여 복수개(S1, S2,...)가 운영될 수 있다.

스테이션 장치(111), 베이 IED(112), 및 프로세스 IED(113) 간에는 제1 이더넷 스위치(114), 및 제2 이더넷 스위치(115)를 통하여 변전소 자동화 통신 아키텍쳐인 IEC61850 규격에 따라 서로 통신한다.

위와 같은 구성에서, 특히, 베이 IED(112)에 결함이 발생하면 전력설비의 각 계통을 적절히 감시, 제어 및 보호하기 어려우므로 필요한 곳으로 전력공급이 원활히 이루어지기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 종래의 방법과 달리, IEC61850 표준 규격의 특징을 이용하여 온라인으로 변전소 자동화 시스템(110)의 외부에서 베이 IED(112)의 결함을 검출할 수 있는 결함 검출 장치(120)를 제안한다. 결함 검출 장치(120)는 베이 IED(112)를 검사하는 동안에 시스템으로부터 분리하거나 그 기능을 정지시키지 않고 정상적인 역할을 지속적으로 수행하도록 하면서도 결함을 검출할 수 있도록 한다.

결함 검출 장치(120)는 제1 이더넷 스위치(114), 및 제2 이더넷 스위치(115)를 통하여 이더넷 기반으로 스테이션 장치(111), 베이 IED(112), 및 프로세스 IED(113)와 연결되고, 이에 따라, 상기 스테이션 장치(111)로부터 수신되는 IEC61850 표준 규격의 인터페이스 언어로된 SCD(Substation Configuration Description: 변전소구성설명언어) 파일에 기초하여 베이 IED(112)의 결함유무를 판단하므로, 발생 가능한 대부분의 오류에 대하여 결함을 검출할 수 있도록 한다.

SCD 파일은 스테이션 장치(111)에서 관리되고, 변전소에 설치된 IED들의 기능과 상호 통신 방법에 대한 모든 정보를 포함하고 있다. 결함 검출 장치(120)는 SCD 파일을 해석하여 변전소 내에 설치되어 있는 IED들에 관한 정보, 즉, 베이 IED(112)에 대한 IED 리스트를 생성할 수 있고, 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED로 결함 검출용 통신 명령어를 전송하며, 상기 피 시험 IED로부터 수신되는 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정할 수 있다. 본 발명에서는, 종래와 같이 IED에 별도의 소프트웨어나 하드웨어를 추가하는 방법을 사용하지 않고, 결함 검출 장치(120)에서 결함 검출용 통신 명령어를 관리하고 피 시험 IED로부터 수신되는 회신 정보를 검사하기만 하면 되므로, 저렴한 비용으로 정확하고 신뢰성 있게 결함을 검출하여 기존 대비 편리하고 우수한 결함 검출 성능을 기대할 수 있게 된다. 결함 검출 장치(120)는 고정 설치되어, 변전소 자동화 시스템(110)의 일부로서 기능하여 IED의 건전성이 스테이션 장치(111)의 사용자 인터페이스에 항상 표시되도록 할 수도 있으므로, 변전소 유지 보수 등의 운영 차원에서도 상당히 편리함을 제공할 수 있다.

도 2는 도 1의 결함 검출 장치(120)의 이더넷 포트를 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 같이, 결함 검출 장치(120)는 IEC61850 변전소 자동화 시스템(110)의 스테이션 버스와 프로세스 버스 각각을 통한 통신을 위하여 제1 이더넷 스위치(114)와 제2 이더넷 스위치(115)에 연결할 이더넷 포트들, 및 결함 검출 장치(120)의 동작내용을 운영자에게 디스플레이 하기 위하여 스테이션 장치(111)의 사용자 인터페이스, 즉 MMI와 연결하는 이더넷 포트를 가지고 있다.

도 3은 도 1의 결함 검출 장치(120)의 구체적인 블록도이다. 도 3을 참조하면, 결함 검출 장치(120)는 SCD 파일 해석부(121), 통신 선택부(122), 통신 발생 부(123), 통신 수신부(124), 결과 검사부(125) 및 결과 표시부(126)를 포함한다.

SCD 파일 해석부(121)는 변전소 자동화 시스템(110)의 스테이션 장치(111)로부터 SCD 파일을 수신하고, 상기 수신된 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성한다. 상기 IED 리스트는, 변전소 자동화 시스템(110)을 감시, 제어 및 보호하는 각 베이 IED(112)에 관한 정보, 즉, 어드레스와 서비스 상태 정보를 포함한다. 여기서, 어드레스는 결함 대상 IED를 선택하기 위한 것이고, 서비스 상태 정보는 해당 IED가 서비스하는 상태를 파악하기 위하여 결함을 검출하는데 유용하다고 판단되는 통신 명령어를 선택하기 위한 것이다. SCD 파일에서 각 베이 IED(112)에 서비스 상태 정보는 감시, 제어 및 보호 관련 서비스(제어블록 등), 제어 블록 내의 논리 노드(logical node), 논리 노드 등의 셋팅값 등으로 구성된다. 특히, 논리노드는 IEC61850에서 데이터를 교환하기 위한 최소 단위의 기능을 나타내는 객체로서, 정보를 저장하는 데이터, 및 통신과 기능 등을 수행하는 메소드를 포함한다. 각 베이 IED(112)에 대하여 내재된 논리노드의 종류에 따라 그 기능이 구분된다

통신 선택부(122)는 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택한다. 이를 위하여, 통신 선택부(122)는 각 베이 IED(112)에 관한 서비스 상태 정보(서비스, 논리 노드, 셋팅값 등)를 제어하는 통신 명령어들을 데이터베이스에 관리할 수 있다. 이와 같은 통신 명령어들 중에서 사용자는 어느 하나 이상을 선택하여 결함 검출을 요청할 수 있고, 이에 따라, 통신 선택부(122)는 해당 통신 명령어를 선택하여 통신 발생부(123)로 전달한다. 다만, 이와 같이 수동적인 동작에 한정되는 것은 아니고, 통신 선택부(122)는 상기 IED 리스트에 포함된 각 베이 IED(112)에 대하여 미리 준비된 통신 명령어들을 하나씩 순차 선택하여, 전체 IED에 대하여 자동으로 결함 검출이 이루어지도록 할 수도 있다.

통신 발생부(123)는 통신 선택부(122)로부터 결함 검출용 통신 명령어를 전달 받으면, 제1 이더넷 스위치(114)를 통하여 피 시험 IED로 전송한다. 이에 따라, 피 시험 IED는 상기 결함 검출용 통신 명령어에 따라 기존 동작을 유지하거나 변경하여, 변전소 내의 각 전력설비를 감시, 제어 및 보호 등의 서비스를 제공한다. 이때, 피 시험 IED는 변압기가 전송 전압의 크기를 적절히 변성하는 지, 모선에서 송전선로를 적절히 연결하는 지, 또는 차단기가 선로의 전력흐름을 제대로 차단하는 지 등을 감시하고, 그 기능들이 적절히 이루어지도록 제어하며, 그 기능들이 안정적으로 서비스되도록 보호하면서, 그 결과에 따라 회신 정보를 리턴한다. 회신 정보는 각 전력설비 계통의 정상, 비정상 등을 나타내는 상태 정보이다.

통신 수신부(124)는 통신 발생부(123)가 전송한 통신 명령어에 응답하여 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신한다. 결과 검사부(125)는 상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정한다. 이를 위하여, 결과 검사부(125)는 결함 검출용 통신 명령어 마다 해당 예상 정보를 데이터베이스에 관리할 수 있다. 다시말하여, 결과 검사부(125)는 통신 발생부(123)가 전송한 통신 명령어에 따라 해당 IED가 서비스한 결과에 대한 예상 정보를 관리할 수 있고, 피 시험 IED로부터 수신된 회신 정보와 상기 예상 정보를 비교하여 결함 여부를 판정한다. 상기 회신 정보와 상기 예상 정보가 일치하면 정상으로 판정되고, 그렇지 않으면 비정상으로 판정될 수 있다.

결과 표시부(126)는 결과 검사부(125)가 판정한 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시한다. 이때, 상기 결함 검출용 통신 명령어, 상기 회신 정보, 상기 예상 정보 등이 상기 판정된 결함 여부와 함께 사용자 인터페이스로 표시되도록 할 수도 있다.

이하, 도 4의 흐름도를 참조하여 도 1의 결함 검출 장치(120)의 동작을 좀더 자세히 설명한다.

먼저, 베이 IED들(112)의 결함 검출을 위하여, 결함 검출 장치(120)의 SCD 파일 해석부(121)는 변전소 자동화 시스템(110)의 스테이션 장치(111)인 MMI로부터 SCD 파일을 다운로드 받는다(S410). SCD 파일 해석부(121)는 이와 같이 수신되는 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성한다(S420). 상기 IED 리스트는, 변전소 자동화 시스템(110)을 감시, 제어 및 보호하는 각 베이 IED(112)에 관한 정보, 즉, 어드레스와 서비스 상태 정보(서비스, 논리 노드, 셋팅값 등)를 포함한다.

결함 검출 장치(120)의 통신 선택부(122)는 사용자의 요청 또는 자동으로 상기 IED 리스트 중에서 먼저 제1 베이 IED를 피 시험 IED로 선택할 수 있다(S430). 이때, 통신 선택부(122)는 데이터베이스에 관리되는 결함 검출용 통신 명령어들 중 제1 베이 IED를 제어하여 결함 검출에 유용한 통신 명령어를 선택한다. 통신 명령어의 선택은 사용자의 요청 또는 자동으로 하나씩 순차 선택될 수 있다.

통신 명령어가 선택되면, 통신 발생부(123)는 통신 요청하여 상기 선택된 결함 검출용 통신 명령어를 제1 베이 IED로 전송하고(S440), 통신 수신부(124)는 통 신 발생부(123)가 전송한 통신 명령어에 응답하여 제1 베이 IED로부터 회신 정보를 수신한다(S450).

이에 따라, 결과 검사부(125)는 데이터베이스에 관리되는 해당 예상 정보와 상기 수신된 회신 정보를 비교하여 결함 여부를 판정한다(S460). 상기 회신 정보와 상기 예상 정보가 일치하면 정상으로 판정되고, 그렇지 않으면 비정상으로 판정될 수 있다. 만일 제1 베이 IED가 정상으로 판정되어 건전한 것으로 결정되면, 건전성 판정 결과를 사용자 인터페이스로 표시되도록 하고, 위의 과정을 다른 IED에 대하여 반복한다.

예를 들어, 결함 검출 장치(120)의 통신 선택부(122)는 사용자의 요청 또는 자동으로 상기 IED 리스트 중에서 제2 베이 IED를 다음 피 시험 IED로 선택할 수 있다(S470). 이때, 통신 선택부(122)는 데이터베이스에 관리되는 결함 검출용 통신 명령어들 중 제2 베이 IED를 제어하여 결함 검출에 유용한 통신 명령어를 선택한다. 통신 명령어가 선택되면, 통신 발생부(123)는 통신 요청하여 상기 선택된 결함 검출용 통신 명령어를 제2 베이 IED로 전송하고(S480), 통신 수신부(124)는 통신 발생부(123)가 전송한 통신 명령어에 응답하여 제2 베이 IED로부터 회신 정보를 수신한다(S490).

이에 따라, 결과 검사부(125)는 데이터베이스에 관리되는 해당 예상 정보와 상기 수신된 회신 정보를 비교하여 결함 여부를 판정한다(S500). 상기 회신 정보와 상기 예상 정보가 일치하면 정상으로 판정되고, 그렇지 않으면 비정상으로 판정될 수 있다. 만일 제2 베이 IED에 결함이 있는 것으로 판정되면 결함 판정 결과를 사 용자 인터페이스로 표시되도록 하고, 위의 과정이 다른 IED에 대하여 반복된다. 사용자 인터페이스를 통하여 감시하는 운영자는 IED에 결함이 있는 경우에 신속하게 해당 IED에 대한 보수 등의 조치가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 IED 결함 검출 장치 및 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형태의 변형 및 응용이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시예들의 IED는 일반적인 범용 컴퓨터 장치인 것이 바람직하나, 필요에 따라 전력 설비의 감시, 제어 및 보호를 위한 전용 단말 장치나 시스템 반도체 칩으로 대체될 수도 있다. 결국, 상기 실시예들과 도면들은 본 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 IED 결함 검출 장치 및 방법에서는, IED를 검사하는 동안에 IED를 시스템으로부터 분리하거나 그 기능을 정지시키지 않고 정상적인 역할을 지속적으로 수행하도록 하면서도, IED에 발생 가능한 대부분의 오류에 대하여 IED에 발생한 결함을 검출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 IED 결함 검출 장치 및 방법에서는, IED에 별도의 소프트웨어나 하드웨어의 추가 없이도 정확하고 신뢰성 있게 IED의 결함을 검출하므로, 저렴한 비용으로 우수한 성능을 기대할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 IED 결함 검출 장치 및 방법에서는, 온라인으로 변 전소 자동화 시스템의 외부에서 IED의 결함을 검출할 수 있고, 변전소 자동화 시스템의 일부로서 기능하여 IED의 건전성을 표시할 수 있으므로, 변전소 유지 보수 등의 운영에 상당히 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

변전소 자동화 시스템의 베이 IED의 결함을 검출하는 장치에 있어서,

상기 변전소 자동화 시스템의 스테이션 장치로부터 수신되는 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성하는 SCD 파일 해석부;

상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택하는 통신 선택부;

상기 피 시험 IED로 상기 선택된 통신 명령어를 전송하는 통신 발생부;

상기 전송된 통신 명령어에 응답하여 상기 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신하는 통신 수신부;

상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 결과 검사부; 및

상기 판정된 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시하는 결과 표시부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 통신 선택부는,

각 베이 IED에 관한 서비스 상태 정보를 제어하는 통신 명령어들을 관리하고, 사용자의 요청에 따라 상기 통신 명령어들 중 적어도 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 결함 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 결과 검사부는,

상기 전송된 통신 명령어에 따라 해당 IED가 서비스한 결과에 대한 예상 정보를 관리하고, 상기 수신된 회신 정보와 상기 예상 정보를 비교하여 결함 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 검출 장치.
변전소 자동화 시스템의 결함 검출 장치에 있어서,

상기 변전소 자동화 시스템은,

적어도 하나의 스테이션 장치;

스테이션 버스를 통하여 이더넷 기반으로 상기 스테이션 장치와 연결된 적어도 하나의 베이 IED; 및

프로세스 버스를 통하여 이더넷 기반으로 상기 베이 IED와 연결되고, 변전소의 각 전력 설비를 관리하는 적어도 하나의 프로세스 IED를 포함하고,

상기 결함 검출 장치는,

이더넷 기반으로 상기 스테이션 장치, 상기 베이 IED, 및 상기 프로세스 IED와 연결되고,

상기 스테이션 장치로부터 수신되는 SCD 파일을 해석하여 상기 베이 IED에 대한 IED 리스트를 생성하고, 상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED로 결함 검출용 통신 명령어를 전송하며, 상기 피 시험 IED로부터 수신되는 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 검출 장치.
변전소 자동화 시스템의 베이 IED의 결함을 검출하는 방법에 있어서,

상기 변전소 자동화 시스템의 스테이션 장치로부터 SCD 파일을 수신하는 단계;

상기 수신된 SCD 파일을 해석하여 IED 리스트를 생성하는 단계;

상기 IED 리스트 중에서 적어도 하나의 피 시험 IED에 대한 결함 검출용 통신 명령어를 선택하는 단계;

상기 피 시험 IED로 상기 선택된 통신 명령어를 전송하는 단계;

상기 전송된 통신 명령어에 응답하여 상기 피 시험 IED로부터 회신 정보를 수신하는 단계;

상기 수신된 회신 정보를 검사하여 상기 피 시험 IED의 결함 여부를 판정하는 단계; 및

상기 판정된 결함 여부를 사용자 인터페이스로 표시하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 검출 방법.