KR101349939B1 - 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치에 관한 것으로서, 특히 2개의 시리얼 입출력포트를 구비하고, IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하지 않는 IED의 출력데이타를 IEC-61850 통신 프로토콜로 변환하는 프로토콜 변환부를 내장하여 구성하므로서, 변전소 자동화 시스템을 구현함에 있어서 IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하는 않는 IED에 대해서도 IEC-61850 통신 프로토콜 변환장치를 이용하여 변전소 자동화 시스템에 적용할 수 있게되고, 또한, 그 적용범위를 IED 뿐만 아니라 Merging Unit 까지 다양한 제품에 범용적으로 적용할 수 있도록 한 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치에 관한 것이다.
IED, IEC-61850 통신 프로토콜, 프로토콜 변환장치, 제어장치부, 시리얼 입출력포트,

Description

변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치{Protocol converter}
도 1은 본 발명의 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 프로토콜 변환장치의 내부구성을 보인 블럭도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 프로토콜 변환장치부, 2,3: 시리얼 입출력포트,
4,5: 통신부, 6: 프로토콜 변환부,
7: 제어장치부, 8: IED,
본 발명은 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치에 관한 것으로서, 특히 변전소 자동화 시스템을 구현함에 있어서 IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하는 않는 IED에 대해서도 IEC-61850 통신 프로토콜 변환장치를 이용하여 변전소 자동화 시스템에 적용할 수 있게되고, 또한, 그 적용범위를 IED 뿐만 아니라 Merging Unit 까지 다양한 제품에 범용적으로 적용할 수 있도록 한 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치에 관한 것이다.
현재, 변전소 자동화 시스템에 있어서, 변전소 내의 다양한 IED(Intelligent Electronic Device)들 사이의 상호 운용성(Interoperability)을 구축, 운용하는 방향으로 변전소 자동화 시스템이 구축되고 있는 것이 현재의 실정이다.
이러한 시도는 1980년대 미국 EPRI(Electric Power Research Institute) 산하 주요 전력 회사들에 의해 처음 시작되어, 마이크로프로세서의 비약적 성능발달 및 신뢰성 있는 Ethernet 통신방식의 출현으로 UCA 2.0(Utility Communications Architecture) 및 IEC-61859 통신 프로토콜로 점차 그 모습을 갖추어 가고 있는 모습니다.
현재 IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하는 IED가 이미 개발되고 변전소 자동화 시스템(SAS : Substation Automation System)에 실제 적용하고 있는 상황이다.
IEC-61850은 변전소 자동화 시스템용 프로토콜로서 다양한 제작사에서 개발된 전력기기, IED(Intelligent Electronic Device) 및 응용소프트웨어 등의 장치들이 원활하게 통신할 수 있도록 개발된 국제표준이다.
이 표준에서는 객체지향적 모델링 기법(OMT: Object Modeling Technique)을 이용하여 변전소 내의 각종 정보를 계층적으로 정의하고 있다.
유럽에서 개발된 IEC-61850은 미국 EPRI에서 개발된 UCA 2.0과의 성공적인 통합을 통하여 변전소 내에서 사용될 단일한 국제표준으로 인정받았으며, 향후 변전소 자동화는 IEC-61850을 기반으로 구축될 것이므로 모든 변전소용 IED는 이에 맞추어 개발되어야 할 것으로 판단된다.
그러나, 구형 IED의 경우 IEC-61850을 지원하지 않고 주로 DNP3.0 이나 Modbus와 같은 시리얼 통신 프로토콜을 지원하기 때문에 구형 IED의 경우 IEC-61850을 지원하지 못하게되어 변전소 자동화 시스템에 사용하지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 2개의 시리얼 입출력포트를 구비하고, IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하지 않는 IED의 출력데이타를 IEC-61850 통신 프로토콜로 변환하는 프로토콜 변환부를 내장하여 구성하므로서, 변전소 자동화 시스템을 구현함에 있어서 IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하는 않는 IED에 대해서도 IEC-61850 통신 프로토콜 변환장치를 이용하여 변전소 자동화 시스템에 적용할 수 있게되고, 또한 그 적용범위를 IED 뿐만 아니라 Merging Unit 까지 다양한 제품에 범용적으로 적용할 수 있도록 한 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치를 제공함을 목적으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 목적달성을 위한 본 발명은,
2개의 시리얼 입출력포트(2)(3)를 구비하고, IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하지 않는 IED의 출력데이타를 IEC-61850 통신 프로토콜로 변환하는 프로토콜 변환부(6)를 내장하여 프로토콜 변환장치부(1)를 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로토콜 변환장치부(1)는 시리얼 입출력포트(2)(3)를 통해 IED(8)와 데이타를 교신하는 제 1 통신부(4)와; 광 통신망을 통해 변전소 자동화 시스템과 데이타를 교신하는 제 2 통신부(5); 를 포함하여 구성되고
상기 프로토콜 변환장치부(1)는 제 1 통신부(4)를 통해 입력되는 IED(8)의 데이타를 IEC-61850 프로토콜로 변환하여 제 2 통신부(5)를 통해 변전소 자동화 시스템으로 전송하고, 상기 제 2 통신부(5)를 통해 입력되는 IEC-61850 프로토콜 방식의 데이타를 시리얼 데이타 입출력 방식으로 변환시켜 제 1 통신부(4)를 통해 IED(8)에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로토콜 변환장치부(1)는 프로토콜 변환부(6)의 전반적인 데이타 변환동작을 제어하면서 IP, MAC 주소를 비롯한 프로토콜 변환장치부(1)의 통신파라미터를 설정하며, IED(8)의 시리얼 통신 파라미터를 설정하는 제어장치부(7)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 프로토콜 변환장치부(1)는 IED(8)의 출력데이타를 IEC-61850 프로토콜로 변환하는 기능 이외에도 IED(8)의 정보를 IEC-61850에서 규정된 Common Data Class로 설정(Mapping)할 수 있는 기능과, IP, MAC 주소를 비롯한 프로토콜 변환장치의 통신 파라미터를 설정할 수 있는 기능을 겸비하며, 또한 IED(8)의 시리얼통신 파라미터를 설정할 수 있으면서 마지막으로 자기진단기능을 가진다.
그리고, 상기 프로토콜 변환장치부(1)의 프로토콜 변환부(6)는 IEC-61850의 기본 프로토콜인 IEC61850-8-1(MMS: Manufacturing Message Specification/ 9-2(GOOSE: Generic Object Oriented System Event)를 기본 탑재하는 방식을 취한다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 프로토콜 변환장치부(1)는 도 1 에 도시된 바와같이 변전소 자동화 시스템에 장착되어 있는 IEC-61850프로토콜을 지원하지 않는 IED(8)에 연결 설치된다.
상기 프로토콜 변환장치부(1)의 제 1 통신부(4)는 복수개의 시리얼 입출력포트(2)(3)를 구비하고 있으므로 한번에 2개의 IDE를 연결할 수 있다.
상기와같이 프로토콜 변환장치부(1)에 IDE(8)가 연결된 상태에서 IDE(8)에서 데이타가 송출되면, 송출된 데이타는 제 1 통신부(4)를 통해 프로토콜 변환부(6)로 공급되고, 상기 프로토콜 변환부(6)는 IDE(8)의 출력 데이타를 IEC-61850 프로토콜 방식으로 변환시켜 제 2 통신부(5)를 통해 변전소 자동화 시스템으로 공급하여 처리되도록 한다.
그리고, 상기 변전소 자동화 시스템으로부터 전송되는 IEC-61850 프로토콜 타입 데이타는 상기 프로토콜 변환부(6)에 의해 IDE(8)가 인식할 수 있는 시리얼 통신방식의 데이타로 역변환되어 해당 IDE(8)로 공급되므로서, 변전소 자동화 시스템에 IEC-61850 프로토콜을 지원하지 않은 IDE(8)를 설치하여 사용할 수 있게되는 것이다.
한편, 상기 동작중에 제어장치부(7)의 제어에 따라 프로토콜 변환부(6)는 IED(8)의 정보를 IEC-61850에서 규정된 Common Data Class로 설정(Mapping)할 수 있게됨은 물론 IP, MAC 주소를 비롯한 프로토콜 변환장치의 통신 파라미터를 설정할 수 있으며, 또한 IED(8)의 시리얼통신 파라미터를 설정할 수 있게된다.
또한, 상기 제어장치부(7)는 프로토콜 변환장치부(1)의 동작중 내부적으로 오동작을 일으키는지를 진단하여 오동작 발생시 이를 경보하여 신속한 복구가 이루어질 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 2개의 시리얼 입출력포트를 구비하고, IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하지 않는 IED의 출력데이타를 IEC-61850 통신 프로토콜로 변환하는 프로토콜 변환부를 내장하여 구성한 것으로, 이를 통해 변전소 자동화 시스템을 구현함에 있어서 IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하는 않는 IED에 대해서도 IEC-61850 통신 프로토콜 변환장치를 이용하여 변전소 자동화 시스템에 적용할 수 있게 되고, 또한 그 적용범위를 IED 뿐만 아니라 Merging Unit 까지 다양한 제품에 범용적으로 적용할 수 있도록 한 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

  1. 2개의 시리얼 입출력포트를 구비하고, IEC-61850 통신 프로토콜을 지원하지 않고 DNP3.0 또는 모드버스(Modbus)의 시리얼 통신 프로토콜을 지원하는 IED의 출력데이타를 IEC-61850 통신 프로토콜로 변환하도록 시리얼 입출력포트를 통해 IED와 데이타를 교신하는 제 1 통신부와, 광 통신망을 통해 변전소 자동화 시스템과 데이타를 교신하는 제 2 통신부를 포함하는 프로토콜 변환장치부를 상기 IED에 연결 구성하며,
    상기 프로토콜 변환장치부는 제 1 통신부를 통해 입력되는 시리얼 통신 프로토콜 방식의 IED 데이타를 IEC-61850 프로토콜로 변환하여 제 2 통신부를 통해 변전소 자동화 시스템으로 전송하고, 상기 제 2 통신부를 통해 입력되는 IEC-61850 프로토콜 방식의 데이타를 시리얼 통신 프로토콜의 데이타 입출력 방식으로 변환시켜 제 1 통신부를 통해 IED에 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로토콜 변환장치부는 프로토콜 변환부의 전반적인 데이타 변환동작을 제어하면서 IP, MAC 주소를 비롯한 프로토콜 변환장치부의 통신파라미터를 설정하며, IED의 시리얼 통신 파라미터를 설정하는 제어장치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변전소 자동화 시스템용 프로토콜 변환장치.
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