KR101266952B1 - 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선 여부에 대해 판단하고, 판단 결과를 점검자에게 제공함으로써, 점검자가 가스절연 개폐장치의 점검구간을 판단할 수 있도록 하고, 가스절연 개폐장치에 별도의 센서를 부착하거나, 가스절연 개폐장치의 구조를 변경하지 않고서도 가스구획내 선로의 활선 상태를 파악할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템은, 스카다(SCADA) 시스템; 상기 스카다 시스템으로부터 다수의 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하고, 상기 운전정보에 기초하여 가스구획별 선로의 활선 여부를 판단하는 관리서버; 및 가스절연 개폐장치의 식별정보를 입력하고, 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치에 대한 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 수신하는 이동형 단말장치를 포함한다.

Description

가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGEMENT OF SECTION OF GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연 개폐장치의 가스구획을 관리할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 변전설비 운영정보에 기초하여 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선 여부를 판단하고, 점검자가 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치에 대한 운전정보를 수신하여, 점검하고자 하는 가스구획내 선로가 비활선 상태로 점검할 수 있는 상태인지를 판단할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 발전소와 변전소의 개폐설비 대부분이 가스절연 개폐장치(GIS : Gas Insulated Switchgear line)로 건설됨에 따라 가스절연 개폐장치의 설비수량이 대폭 증가하였으며 배전선로 계통에서 차지하는 비율도 점점 증가하는 실정인 바, 이러한 가스절연 개폐장치의 고장은 전력수급상의 문제를 야기할 뿐만 아니라 복귀에도 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 종래의 가스절연 개폐장치는 변전소의 부지를 감소시키면서 대용량의 전력전송과 그 신뢰성이 높은 장점은 있으나, 운전시 결함검출이 어려우며 고장시 전력수급에 상당한 영향을 끼치기 때문에 고장 예방을 하기 위한 진단 시스템이 필수적이라 할 것이다.
가스절연 개폐장치는 차단기(CB : Circuit Breaker), 단로기(DS : Disconnecting Switch), 접지개폐기(ES : Earthing Switch), 계기용 변류기, 계기용 변압기, 부싱, 피뢰기 등의 조합으로 가스구획을 구성하고, 이것을 적정 배치한 후 모선과 접속함으로써 구성된다. 각각의 가스구획은 SF6 가스 기밀격실로 구획되고, 구획 격벽 스페이서(Spacer)는 가스가 새지 않도록 설계된다. 따라서, 하나의 구획을 전원으로부터 분리하고 접지한 후 가스를 뽑아 내더라도 나머지 구간은 운전을 계속 수행하게 된다.
다만, 가스절연 개폐장치를 점검하기 위해서는 해당 가스구획의 절연상태 및 선로의 활선 여부를 파악할 필요가 있다. 가스구획이 동작하고 있는 와중에 SF6 가스를 제거하게 되면, 절연파괴로 인해 가스절연 개폐장치가 파괴되고, 인적사고를 유발할 수 있기 때문이다.
따라서, 점검자가 가스구획을 점검하기 위해서는, 가스절연 개폐장치 내부의 동작상황에 따라, 해당 구획의 동작 여부, 절연상태인지 여부 등을 확인할 수 있어야 하는데, 가스절연 개폐장치에 대한 별도의 센서 부착이나 구조변경이 없이 가스절연 개폐장치의 운전상태를 점검자가 확인하기 어려워, 점검구간을 판단하는데 어려움이 있었다. 또한 가스절연 개폐장치의 제조사별로 구조와 특성이 상이하고, 점검자는 가스구획도면을 수기로 작성하여 점검표를 작성하기 때문에, 가스구획 점검시 점검자의 판단에 의한 오류의 가능성이 내재되어 있다.
본 발명은 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선 여부에 대해 판단하고, 판단 결과를 점검자에게 제공함으로써, 점검자가 가스절연 개폐장치의 점검구간을 판단할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가스절연 개폐장치에 별도의 센서를 부착하거나, 가스절연 개폐장치의 구조를 변경하지 않고서도 가스구획내 선로의 활선 상태를 파악하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제 1 발명 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템은, 스카다(SCADA) 시스템; 상기 스카다 시스템으로부터 다수의 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하고, 상기 운전정보에 기초하여 가스구획별 선로의 활선 여부를 판단하는 관리서버; 및 가스절연 개폐장치의 식별정보를 입력하고, 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치에 대한 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 수신하는 이동형 단말장치를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제 2 발명 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 방법은, 관리서버가 SCADA 시스템으로부터 다수의 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하는 단계; 상기 관리서버가 상기 운전정보에 가스구획별 선로의 활선여부를 판단하는 단계; 점검자가 이동형 단말장치를 통해 가스절연 개폐장치의 식별정보를 수신하는 단계; 및 상기 이동형 단말장치가 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치에 대한 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 수신하고 화면에 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명은 가스절연 개폐장치에 별도의 센서를 부착하거나, 가스절연 개폐장치의 구조를 변경하지 않고서도, 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선여부를 판단하여, 점검하고자 하는 가스구획의 점검가능 여부를 판단할 수 있다.
또한, 가스절연 개폐장치의 동작을 실시간으로 반영하고, 실시간 동작상태를 이동형 단말장치로 제공함으로써, 점검자는 가스절연 개폐장치의 상태변화를 실시간으로 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치 가스구획 관리 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동형 단말장치의 블록도,
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일실시예에 따른, 관리서버 및 로컬서버가 가스구획내 선로의 활선 여부를 판단하는 논리연산과정을 설명하기 위한 도면, 및
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치 가스구획 관리 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템의 블록도이다.
본 실시예에 따르면, 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템은, 변전소에 대한 실시간 변전설비(10) 운전정보를 수신하고, 수신된 운전정보에 기초하여 가스절연 개폐장치의 가스구획내 선로의 활선 여부를 판단하는 관리서버(100), 가스구획내 선로의 활선 여부를 화면에 표시하고 관리서버(100)의 판단결과를 확인하는 로컬서버(150), 관리서버(100) 및 로컬서버(150)로부터 가스구획내 선로의 활선 여부에 관한 정보를 제공받는 이동형 단말장치(200)를 포함한다.
관리서버(100)는 변전소에 대한 실시간 변전설비(10) 운전정보를 수신하고, 수신한 정보에 기반하여 가스구획내 선로의 활선 여부를 판단한다. 관리서버(100)는 스카다(SCADA : Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템(20)과 네트워크를 구축하여, 변전설비(10)의 실시간 운전정보를 수신할 수 있다. 관리서버(100)는 스카다 시스템(20)의 관리 하에서 작동하는 다수의 변전설비(10)에 대한 실시간 운전정보를 수신한다.
SCADA 시스템(20)은 변전설비(10)를 원격에서 감시하고, 변전설비(10)의 동작상태, 가스절연 개폐장치의 특성정보와 함께, 전체 변전 시스템의 상태를 수집하는 변전설비 관리 시스템이다. 여기서 변전설비의 동작상태는, 가스구획별 모선의 동작상태, 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 투입, 개방 상태를 포함하고, 가스절연 개폐장치의 특성정보는 가스절연 개폐장치의 제조사와 제원의 차이에 따른 가스구획도와 각 가스구획의 구성 정보, 예컨대, 가스구획의 차단기, 단로기, 접지개폐기의 설치 정보를 포함한다. SCADA 시스템(20)은 변전소를 구성하고 있는 지능형 전자 장치(IED : Intelligent Electronic Device, 15)로부터 변전설비(10)에 대한 보호, 제어, 감시, 계측에 관한 정보를 수신하여 변전 설비의 동작상태를 파악할 수 있다. 여기서 변전설비(10)는 가스절연 개폐장치의 차단기(CB : Circuit Breaker), 단로기(DS : Disconnecting Switch), 접지개폐기(ES : Earthing Switch) 및 계기용 변류기(CT : Current Transformer), 계기용 변압기(PT : Potential Transformer)를 포함한다.
관리서버(100)와 SCADA 시스템(20)은 유선 또는 무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 바람직하게는 이더넷(Ethernet) 기반의 TCP/IP 프로토콜을 사용할 수 있다.
관리서버(100)는 SCADA 시스템(20)으로부터 해당 가스절연 개폐장치의 특성정보와 각 가스구획별 변전설비(10)의 동작상태를 포함하는 변전설비 운전정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 가스구획별 선로의 활선 여부를 판단할 수 있다. 이때, 가스구획내 선로의 활선 여부는 변전설비(10)의 동작상태에 기반하여 결정되며, 예컨대, 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 투입개방상태를 논리연산함으로써 파악할 수 있다. 관리서버(100)는 수신한 가스절연 개폐장치의 특성정보와, 가스구획별 선로의 활선여부에 대한 판단 정보를 기초로, 가스절연 개폐장치의 가스구획도상에 가스구획별 단전여부를 표시할 수 있다. 이때, 가스절연 개폐장치는 각각의 가스절연 개폐장치를 구별할 수 있는 식별정보가 부여될 수 있고, 식별정보의 입력을 통해 해당 가스절연 개폐장치의 가스구획도와 가스구획별 활선여부 등의 운전정보를 확인할 수 있다.
관리서버(100)의 정보는 한국전력에서 전사적으로 활용될 수 있으며, 한국전력 지사의 로컬서버(150)에서도, 관리서버(100)의 내용을 수신하여 변전설비 점검에 활용할 수 있다. 또는, 가스절연 개폐장치의 점검자가 이동형 단말장치(200)를 통해 Web 상으로 관리서버(100)에 저장된 정보에 접근할 수 있다.
로컬서버(150)는 관리서버(100)와 유선 또는 무선 네트워크를 형성하고, 관리서버(100)로부터 변전설비의 동작상태에 대한 정보와 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선 여부에 대한 정보를 수신한다. 로컬서버(150)는 수신된 정보에 기초하여, 가스절연 개폐장치의 가스구획도에 가스구획내 선로의 활선 여부를 도식화하여 디스플레이 할 수 있다. 로컬서버(150) 운영자는 디스플레이 화면으로부터, 가스절연 개폐장치의 운영상황을 손쉽게 파악할 수 있다. 운영자는 가스절연 개폐장치의 식별코드를 입력하고, 로컬서버(150)는 해당 가스절연 개폐장치에 대한 정보를 수집한다.
또한, 로컬서버(150)는 관리서버(100)로부터 수신한 변전설비(10)의 동작상태에 대한 정보에 기초하여 해당 가스구획내 선로의 활선 여부를 시뮬레이션 할 수 있다. 이를 통해, 관리서버(100)로부터 수신된 각 가스구획 내 모선, 차단기(CB), 단로기(DS) 및 접지개폐기(ES)의 동작상태와 동일한 환경을 조성하여, 해당 가스구획내 선로의 활선 여부를 논리연산을 통해 시뮬레이션 할 수 있다.
로컬서버(150)는 시뮬레이션 결과와 관리서버(100)로부터 수신한 활선 여부에 관한 정보를 비교하고, 화면에 디스플레이함으로써 운영자는 관리서버(100)로부터 수신된 정보의 신뢰성을 검토할 수 있다. 관리서버(100)로부터 수신한 가스구획별 선로의 활선 데이터 전송에 오류가 발생하는 것을 차단하기 위해, 시뮬레이션 과정을 거쳐 수신된 데이터의 정확성을 확인하는 것이다.
해당 결과가 불일치하는 경우, 로컬서버(150)는 관리서버(100)로 데이터의 재전송을 요청하고, 해당 결과가 일치하는 경우 로컬서버(150)는 관리서버(100)나 점검자의 이동형 단말장치(200)로 시뮬레이션 결과를 전송할 수 있다.
이동형 단말장치(200)는 관리서버(100)에 연결되어 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하는 통신 디바이스이다. 운전정보는 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 가스구획도와 가스구획별 선로의 활선 정보를 포함한다.
점검자는 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 식별코드를 이동형 단말장치(200)를 통해 입력하고, 이동형 단말장치(200)는 관리서버(100)로부터 해당 가스절연 개폐장치의 가스구획도와 가스구획별 활선여부에 대한 정보를 수신한다. 이때, 가스절연 개폐장치의 식별코드는 이동형 단말장치(200)의 키입력부(220)를 통해 문자로 입력되는 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상인식기술을 활용하여 식별코드를 입력할 수 있다. 예컨대, 가스절연 개폐장치에는 바코드가 부착되고, 이동형 단말장치(200)를 통해 바코드를 스캔함으로써 식별코드를 입력할 수 있다. 이때 바코드는 1차원 바코드 또는 2차원 바코드일 수 있고, 2차원 바코드인 경우, QR 코드, 데이터 매트릭스, PDF417, Maxi Code 중 어느 하나일 수 있다. 가스절연 개폐장치의 가스구획별로 부착된 바코드를 식별하기 위해 이동형 단말장치(200)는 카메라모듈(260)을 포함할 수 있다. 카메라모듈(260)을 통해 바코드를 인식하고 해독하여, 해당 가스구획에 대한 정보를 관리서버(100)로부터 수신할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 가스절연 개폐장치에 RFID 태그(Tag) 가 부착되고, 이동형 단말장치(200)에는 RFID 리더(Reader, 270)가 설치되어 RFID 태그 정보를 수신함으로써, 식별코드를 입력할 수 있다. 즉, RFID 태그는 가스절연 개폐장치의 식별코드 저장하고, 이를 이동형 단말장치(200)의 RFID 리더(270)로 송신하여, 점검자가 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 식별코드를 입력할 수 있도록 한다. RFID 태그와 리더를 이용함으로써, 거리가 떨어진 곳에서도 정보의 읽기/쓰기가 가능하고, 점검자는 즉각적으로 가스구획의 식별코드를 입력할 수 있다는 이점이 있다.
로컬서버(150)도 가스구획별 활선여부와 가스절연 개폐장치의 가스구획도를 관리서버(100)로부터 수신하여 저장하고 있으므로, 이동형 단말장치(200)는 관리서버(100)가 아닌 로컬서버(150)로부터 상기 정보를 수신할 수도 있다.
이동형 단말장치(200)는 관리서버(100)로 부터 수신한 가스구획도와 가스구획별 활선정보에 기초하여 가스구획도 상에 가스구획별 활선 정보를 표시할 수 있다. 또한 점검 가능한 가스구획과, 점검 불가능한 가스구획의 가스밸브를 다른 컬러로 표시함으로써, 점검자가 잘못된 가스밸브를 개방하는 실수를 예방할 수 있도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동형 단말장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 이동형 단말장치(200)는 데이터 송수신부(210), 키입력부(220), 디스플레이부(230), 중앙처리부(240) 및 전원공급부(250)를 포함한다. 또한, 이동형 단말장치(200)는 가스구획의 식별코드를 입력하기 위해 카메라모듈(260)을 더 포함할 수 있다. 또한, 이동형 단말장치(200)는 가스구획의 식별코드를 입력하기 위한 RFID 리더(270)를 더 포함할 수 있다.
데이터 송수신부(210)는 관리서버(100)와 데이터 통신을 수행하여, 관리서버(100)로 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 식별정보를 전송하고, 해당 가스구획의 선로 활선 여부에 대한 정보와 가스구획도를 수신한다.
데이터 송수신부(210)는 관리서버(100)와 유선통신을 통해 연결되거나, 와이파이(Wi-Fi), CDMA, WCDMA, HSDPA, 와이브로(Wibro), LTE 등의 무선통신을 통해 연결될 수 있다.
키입력부(220)를 통해 이동형 단말장치(200)를 On/Off 하고, 점검자가 점검하고자 하는 가스구획의 식별코드를 입력할 수 있다. 키입력부(220)는 키패드의 형태로 구현되거나, 터치스크린의 형태로 디스플레이부(230)에 구현될 수 있다.
디스플레이부(230)는 점검자의 키조작 신호를 디스플레이하고, 데이터 송수신부(210)로부터 수신된 가스구획상에 점검하고자 하는 가스구획을 표시하고, 해당 가스구획의 선로 활선 여부 정보를 디스플레이한다. 디스플레이부(230)에는 가스구획도가 표시되고, 가스구획도상에 점검가능한 가스구획과 점검불가능한 가스구획 정보가 다른 컬러로 표시된다.
중앙처리부(240)는 점검자의 키조작 신호에 기반하여, 디스플레이부(230)에 표시할 데이터를 결정하고, 데이터 송수신부(210)가 수신한 가스구획도와 가스구획별 선로의 활선 여부를 디스플레이부(230)에 표시한다. 또한, 키조작부를 통해 입력된 가스절연 개폐장치의 식별정보를 데이터 송수신부(210)를 통해 관리서버(100)로 전송한다.
가스절연 개폐장치의 식별정보가 바코드를 통해 입력되는 경우, 카메라모듈(260)은 바코드를 감지하고, 중앙처리부(240)는 감지된 바코드를 해독하여 가스절연 개폐장치의 식별정보를 획득한다.
가스절연 개폐장치의 식별정보가 RFID 태그에 저장된 경우, RFID 리더(270)를 통해 RFID 태그로부터 식별 정보를 획득할 수 있다.
전원공급부(250)는 각 기능부가 동작할 수 있도록 전원을 공급한다. 전원공급부(250)는 충전이 가능한 충전식 배터리인 것이 바람직하다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일실시예에 따른, 관리서버(100) 및 로컬서버(150)가 가스구획내 선로의 활선 여부를 판단하는 논리연산과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3a는 가스절연 개폐장치의 송전 선로(Transmission Line)로의 피더(Feeder) 부분을 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 가스절연 개폐장치의 피더 부분에는 모선을 제외하고, 스페이서(Spacer)로 구분된 5개의 가스구획(각각 S1a부터 S5a)이 존재하며, 각각의 가스구획은 제 1 모선(A0), 제 2 모선(A1), 차단기(CB1a), 제 1 단로기(DS1a), 제 2 단로기(DS2a), 제 3 단로기(DS3a) 및 접지개폐기(ES)의 동작여부로 선로 활선상태를 결정할 수 있다.
먼저 복모선 가스절연 개폐장치에 있어서, 제 1 모선(A0)이 활성화 되거나, 제 2 모선(A1)이 활성화 되고 제 2 단로기(DS2a)가 제 2 모선(A1) 루프(Loop)의 전류를 흘려보내게 될 경우에는 제 1 가스구획(S1a)에 전력이 공급되어 활선상태가 된다.
이와 마찬가지로, 제 2 가스구획(S2a)은 제 2 모선(A1)이 활성화 되거나, 제 1 모선(A0)이 활성화 되고 제 1 단로기(DS1a)가 제 1 모선(A0) 루프(Loop)의 전류를 흘려보내게 되면 전력이 공급되어 활선상태가 된다.
이처럼 가스절연 개폐장치의 모선, 차단기(CB), 단로기(DS), 접지개폐기(ES)의 투개방상태, 개폐상태를 통해 각 가스구획내 선로의 활선상태를 파악할 수 있다.
선로의 활선상태와, 모선이 활성화되어 있는 상태 및 개폐기와 차단기가 전류를 흐르게 할 수 있는 상태를 논리값의 “참”으로 정의할 때, 각 가스구획내 선로의 활선 여부는 하기 표 1의 논리식에 의해 결정될 수 있다.
가스구획 논리식
제 1 가스구획(S1a) {A0+(A1*DS2a)}*ES1
제 2 가스구획(S2a) {A1+(A0*DS1a)}*ES1
제 3 가스구획(S3a) {(A0*DS1a)+(A1*DS2a)}*ES1*ES2
제 4 가스구획(S4a) {(A0*DS1a)+(A1*DS2a)}*CBa*ES2
제 5 가스구획(S5a) {(A0*DS1a)+(A1*DS2a)}*CBa*DS3a*ES2
도 3b는 가스절연 개폐장치의 버스 타이(Bus Tie) 부분을 도시한 것이다.
도 3b에서는 모선을 제외하고, 스페이서로 구분된 가스 구획이 3개 존재하며(각각 S1b, S2b, S3b), 마찬가지로 각각의 가스구획은 제 1 모선(A0), 제 2 모선(A1), 차단기(CBb), 제 1 단로기(DS1b), 제 2 단로기(DS2b) 및 접지개폐기(ES)의 활성여부, 개폐여부를 통해 선로의 활선상태를 파악할 수 있다. 각 가스구획내 선로의 활선여부는 하기 표 2의 논리식에 의해 결정될 수 있다.
가스구획 논리식
제 1 가스구획(S1b) A0+(A1*DS2b*CBb)
제 2 가스구획(S2b) (A0*DS1b)+(A1*DS2b)
제 3 가스구획(S3b) A1+(A0*DS1b*CBb)
도 3c는 가스절연 개폐장치의 버스 섹션(Bus Section) 부분을 도시한 것이다.
도 3c에서는 모선을 제외하고, 스페이서로 구분된 가스 구획이 3개 존재하며(각각 S1c, S2c, S3c), 각 가스구획내 선로의 활선여부는 제 1 모선(A0), 제 2 모선(A1), 차단기(CBc), 제 1 단로기(DS1c), 제 2 단로기(DS2c)의 활성여부, 개폐여부를 통해 활선상태를 파악할 수 있다. 하기 표 3은 선로의 활선여부를 논리식으로 표현한 것이다.
가스구획 논리식
제 1 가스구획(S1c) A0+(A1*DS2c*CBc)
제 2 가스구획(S2c) (A0*DS1c)+(A1*DS2c)
제 3 가스구획(S3c) A1+(A0*DS1c*CBc)
즉, 가스구획을 점검하기 위해서는 차단기와 단로기가 개방되어 해당 가스구획이 단전상태가 되고, 접지개폐기(ES)가 투입되어, 선로가 그라운드(earth)에 연결되어야 하므로, 관리서버(100)는 차단기와 단로기의 투입개방여부, 접지개폐기(ES)의 투입개방여부에 기초하여 가스구획의 점검가능여부를 판단할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 관리서버(100)는 가스절연 개폐장치의 가스구획별 동작정보를 SCADA 시스템(20)으로부터 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 관리서버(100)가 각 가스구획내 선로의 활선 여부를 판단하고, 점검자는 이동형 단말장치(200)를 통해 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 가스구획별 활선여부에 대한 정보를 수신함으로써, 점검자가 점검하고자 하는 가스구획의 점검 가능 상태 정보를 획득할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 이동형 단말장치(200)는 점검가능한 가스구획과 점검불가능한 가스구획을 가스구획도 상에 다른 컬러로 표시함으로써, 가스밸브 개폐시 발생할 수 있는 점검자의 실수를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연 개폐장치 구획 관리 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
변전설비 운전정보 수신 단계는(S410), 관리서버(100)가 SCADA 시스템(20)으로부터 변전설비의 운전정보를 수신하는 단계이다. 변전설비 운전정보는 가스절연 개폐장치의 특성정보와 각 가스구획별 변전설비의 동작상태를 포함한다.
여기서 변전설비의 동작상태는, 가스구획별 모선의 동작상태, 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 투입, 개방 상태를 포함하고, 가스절연 개폐장치의 특성정보는 가스절연 개폐장치의 제조사와 제원의 차이에 따른 가스구획도와 각 가스구획의 구성 정보, 예컨대, 가스구획의 차단기, 단로기, 접지개폐기의 설치 정보를 포함한다.
가스구획별 선로의 활선여부 판단 단계는(S420), 관리서버(100)가 SCADA 시스템(20)으로부터 수신한 변전설비 운전정보에 기초하여 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선여부를 판단하는 단계이다. 가스구획별 선로의 활선여부는 가스구획별 모선의 동작상태, 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 투개방 상태를 논리연산하여 결정할 수 있다. 관리서버(100)는 가스구획별 선로의 활선여부를 가스구획도상에 표시하여 화면에 디스플레이 할 수 있다.
가스절연 개폐장치의 식별정보 입력 단계는(S430), 점검자가 이동형 단말장치(200)를 통해 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 식별정보를 입력하는 단계이다. 식별정보는 이동형 단말장치(200)의 키입력부(220)를 통해 입력되거나, 가스절연 개폐장치에 부착된 바코드를 스캔하여 입력되거나, 가스절연 개폐장치에 부착된 RFID 태그에 저장된 식별정보를 수신하여 입력될 수 있다.
가스절연 개폐장치의 운전정보 수신단계는(S440), 이동형 단말장치(200)를 통해 입력한 가스절연 개폐장치의 식별정보에 기초하여, 해당 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하는 단계이다. 운전정보는 점검하고자 하는 가스절연 개폐장치의 가스구획도와 가스구획별 선로의 활선 정보를 포함한다. 이동형 단말장치(200)는 가스구획도상에 점검가능한 가스구획을 디스플레이부(230)를 통해 표시할 수 있고, 점검가능한 가스구획가 점검불가능한 가스구획을 서로 다른 컬러를 사용하여 표시할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
10 : 변전설비 15 : IED
20 : SCADA 시스템 100 : 관리서버
150 : 로컬서버 200 : 이동형 단말장치
210 : 데이터 송수신부 220 : 키입력부
230 : 디스플레이부 240 : 중앙처리부
250 : 전원공급부 260 : 카메라모듈
270 : RFID 리더

Claims (13)

  1. 스카다(SCADA) 시스템;
    상기 스카다 시스템으로부터 다수의 가스절연 개폐장치의 운전정보를 수신하고, 상기 운전정보에 기초하여 가스구획별 선로의 활선 여부를 판단하는 관리서버;
    가스절연 개폐장치의 식별정보를 입력하고, 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치에 대한 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 수신하는 이동형 단말장치; 및
    상기 식별정보를 입력하고 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치에 대한 상기 운전정보와 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 수신하며, 상기 운전정보에 기초하여 상기 식별정보에 해당하는 가스절연 개폐장치의 가스구획별 선로의 활선 여부를 시뮬레이션 하고, 상기 가스구획별 활선 여부 판단 정보와 상기 시뮬레이션 결과가 불일치하는 경우 상기 관리서버에 상기 운전정보와 가스구획별 활선 여부 판단 정보의 재전송을 요청하는 로컬서버를 포함하며,
    상기 관리서버는 가스구획별 모선의 활성여부와 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 개폐여부를 논리 연산하되, 상기 가스구획에 존재하는 루프 중 어느 하나 이상의 루프에서 상기 모선이 활성화되고, 상기 차단기, 단로기 및 접지개폐기가 투입되어있는 경우에 해당 가스구획이 활선 상태에 있다고 판단하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 운전정보는,
    상기 가스절연 개폐장치의 가스구획도와 차단기, 단로기 및 접지개폐기의 투입, 개방 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이동형 단말장치는,
    상기 관리서버로부터 가스구획도를 수신하고, 상기 가스구획도상에 상기 가스구획별 활선 여부 판단 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 이동형 단말장치는,
    상기 가스구획도상에 활선 상태인 가스구획과 비활선 상태인 가스구획을 서로 다른 컬러로 표시하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별정보는 가스절연 개폐장치의 정보를 포함하는 RFID 태그이고, 상기 이동형 단말장치는 상기 RFID 태그로부터 상기 가스절연 개폐장치의 정보를 수신할 수 있는 RFID 리더를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별정보는 가스절연 개폐장치에 부착된 바코드이고, 상기 이동형 단말장치는 상기 바코드의 영상화면을 입력할 수 있는 카메라 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 바코드는 1차원 바코드 및 2차원 바코드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 바코드는 QR코드, 데이터 매트릭스, PDF417, Maxi Code 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치 가스구획 관리 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
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  13. 삭제
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현무용 외 5명, ‘가스절연개폐장치(GIS) 가스구획 관리시스템의 설계 및 구현’, 정보 및 제어 학술대회(CICS’10) 논문집, pp.209~210, 2010년10월.*

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