KR101356683B1 - System for analysing iec61850 network - Google Patents

System for analysing iec61850 network Download PDF

Info

Publication number
KR101356683B1
KR101356683B1 KR1020120121843A KR20120121843A KR101356683B1 KR 101356683 B1 KR101356683 B1 KR 101356683B1 KR 1020120121843 A KR1020120121843 A KR 1020120121843A KR 20120121843 A KR20120121843 A KR 20120121843A KR 101356683 B1 KR101356683 B1 KR 101356683B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
communication
communication component
data
bandwidth usage
analysis system
Prior art date
Application number
KR1020120121843A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손천명
강대권
Original Assignee
한전케이디엔주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한전케이디엔주식회사 filed Critical 한전케이디엔주식회사
Priority to KR1020120121843A priority Critical patent/KR101356683B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101356683B1 publication Critical patent/KR101356683B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14Network analysis or design
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0823Errors, e.g. transmission errors
    • H04L43/0847Transmission error
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/18Protocol analysers

Abstract

An IEC61850 network analysis system is provided. The IEC61850 network analysis system includes: an input unit for receiving data which are inputted and outputted to an access switch for relaying communication between communication components comprising an IEC61850 network; a first analysis unit for analyzing a protocol used when an intelligent electronic device operates using the data; and a second analysis unit for analyzing network bandwidth use ratio by the communication component using the data when an electric substation event is generated.

Description

IEC61850 네트워크 분석 시스템 {SYSTEM FOR ANALYSING IEC61850 NETWORK}IC6129K Network Analysis System {SYSTEM FOR ANALYSING IEC61850 NETWORK}

본 발명은 IEC61850 네트워크 분석 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEC61850 기반 디지털 변전소 네트워크 환경을 분석하기 위한 IEC61850 네트워크 분석 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an IEC61850 network analysis system, and more particularly to an IEC61850 network analysis system for analyzing the IEC61850 based digital substation network environment.

변전소 자동화 시스템은 변전 설비들의 운용과 감시를 디지털 통신을 사용하여 수행함으로써 고장 요인과 운영의 복잡성을 줄일 수 있는 시스템이다. IEC 61850은 이러한 변전소 자동화 시스템에 대해 기술한 국제 표준으로 2005년에 제정되었다. IEC 61850국제 표준은 기존의 다른 표준과 비교하여 다음의 특성을 지니고 있다. IEC 61850은 데이터명과 서비스명의 표준화뿐만 아니라 XML(ExtensibleMarkupLanguage)기반의 엔지니어링을 통해 제조업체가 다른 기기간에 상호운용성을 용이하게 하였으며 데이터명에 의미를 부여함으로써 데이터의 해석에서 생기는 오류를 줄였다. 또한 미래에 새롭게 등장하는 통신 기술을 유연하게 수용하도록 응용 레벨과 실제 통신을 따로 분리하여 미래지향적인 표준의 면모를 갖추고 있다.Substation automation system is a system that can reduce the failure factor and the complexity of operation by performing the operation and monitoring of substation facilities by using digital communication. IEC 61850 was established in 2005 as an international standard describing these substation automation systems. The IEC 61850 international standard has the following characteristics compared to other existing standards. In addition to the standardization of data names and service names, IEC 61850 facilitates manufacturers' interoperability between different devices through XML-based engineering and reduces the errors in data interpretation by assigning meaning to data names. In addition, the application level and the actual communication are separated to form a future-oriented standard to flexibly accommodate the emerging communication technology in the future.

IEC 61850은 개념 단계를 벗어나 세계 여러 곳의 변전소에 적용되고 있는 추세이고 변전소를 벗어나 변전소간의 통신 혹은 변전소와 상위 제어소간 통신뿐만 아니라 풍력, 수력과 같은 다른 유틸리티 산업으로 그 영향력을 뻗어나가고 있다.IEC 61850 is moving away from the conceptual phase and applied to substations in many parts of the world and beyond its substations, extending its influence to other utility industries such as wind and hydro, as well as communication between substations or communication between substations and upper control stations.

그러나 현재 변전소에는 IEC 61850네트워크를 구성하는 통신 구성 요소간의 통신 성능, 에러 상황 등에 대한 분석이 이루어지고 있지 않다.
However, the current substations are not analyzed for the communication performance and error conditions among the communication components constituting the IEC 61850 network.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디지털 변전소상의 IEC61850 네트워크를 구성하는 통신 구성요소의 동작을 실시간으로 분석하고, 네트워크 대역 사용 비율을 분석하여 평가지표를 생성하며, 통신 구성 요소간의 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하고, 통신 구성 요소별 데이터 통신 지수를 평가지표를 생성할 수 있는 IEC61850 네트워크 분석 시스템을 제공하는 데 있다.
The technical problem to be achieved by the present invention is to analyze the operation of the communication components constituting the IEC61850 network on the digital substation in real time, to generate an evaluation index by analyzing the network bandwidth usage rate, and to determine whether data transmission errors between communication components The present invention provides an IEC61850 network analysis system capable of diagnosing and generating evaluation indexes of data communication indexes for each communication component.

본 발명의 일 양태에 따르면 IEC61850네트워크를 구성하는 통신 구성 요소간의 통신을 중계하는 액세스 스위치에 입출력되는 데이터를 입력받는 입력부; 상기 데이터를 이용하여 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜을 분석하는 제1분석부 및 상기 데이터를 이용하여 변전소 이벤트 발생시 상기 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율을 분석하는 제2분석부를 포함하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, an input unit for receiving input and output data to and from the access switch for relaying communication between communication components constituting the IEC61850 network; IEC61850 network comprising a first analysis unit for analyzing the protocol used in the operation of the intelligent electronic device using the data and a second analysis unit for analyzing the network bandwidth usage ratio of each communication component when the substation event occurs using the data Provide an analysis system.

상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 산출할 수 있다.The second analyzer may calculate an average bandwidth usage ratio and a maximum bandwidth usage ratio for each communication component.

상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 이용하여 네트워크 대역 사용 평가지표를 생성할 수 있다.The second analyzer may generate a network bandwidth usage evaluation index by using the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component.

상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율 중 적어도 어느 하나의 비율 수치가 기 설정된 비율 수치를 초과하는 경우 해당 통신 구성 요소의 대역 사용 지표가 양호하지 못한 것으로 평가할 수 있다.If the ratio value of at least one of the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component exceeds a preset ratio value, the second analyzer may evaluate that the band usage index of the corresponding communication component is not good. have.

상기 통신 구성 요소별 데이터 송수신 시간을 이용하여 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하는 통신 지수 평가부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The communication component may further include a communication index evaluation unit for diagnosing whether a data transmission error occurs using the data transmission / reception time of each communication component.

상기 통신 지수 평가부는 임의의 데이터가 송신된 시간으로부터 일정 시간 이내에 목적하는 통신 구성 요소에 수신되었는지 여부를 기준으로 상기 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단할 수 있다.The communication index evaluator may diagnose whether the data transmission error occurs based on whether any data is received by the desired communication component within a predetermined time from the transmission time.

상기 통신 지수 평가부는 상기 통신 구성 요소별 데이터 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 산출할 있다.The communication index evaluation unit may calculate the average data transmission time and the maximum transmission time for each communication component.

상기 통신 지수 평가부는 상기 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 이용하여 통신 구성 요소별 통신 지수 평가지표를 생성할 수 있다. The communication index evaluation unit may generate a communication index evaluation index for each communication component using the average transmission time and the maximum transmission time.

상기 통신 지수 평가부는 상기 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 초과한 경우 해당 통신 구성 요소의 통신 지수가 양호하지 않은 것으로 평가할 수 있다.
The communication index evaluator may evaluate that the communication index of the corresponding communication component is not good when at least one of the average transmission time and the maximum transmission time exceeds a preset reference average transmission time and the maximum transmission time.

본 발명인IEC61850 네트워크 분석 시스템은 디지털 변전소상의 IEC61850 네트워크를 구성하는 통신 구성요소의 동작을 실시간으로 분석할 수 있고, 네트워크 대역 사용 비율을 분석하여 평가지표를 생성할 수 있으며, 통신 구성 요소간의 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하고, 통신 구성 요소별 데이터 통신 지수를 평가지표를 생성할 수 있다.
The present invention, the IEC61850 network analysis system can analyze the operation of the communication components constituting the IEC61850 network on the digital substation in real time, can generate the evaluation index by analyzing the network bandwidth usage ratio, data transmission error between the communication components Diagnosis may be generated, and an evaluation index may be generated for the data communication index for each communication component.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850네트워크 분석 시스템의 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850네트워크 분석 시스템의 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜에 따른 데이터량에 대한 그래프,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 변전소 이벤트 발생시 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율에 대한 그래프,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 대역 사용 평가지표,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전송 에러 발생 여부 진단을 위한 그래프 및
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 구성 요소별 통신 지수 평가지표이다.
1 is a network connection diagram of the IEC61850 network analysis system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of an IEC61850 network analysis system according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph of the amount of data according to a protocol used in the operation of an intelligent electronic device according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph showing a network bandwidth usage ratio for each communication component when a substation event occurs according to an embodiment of the present invention;
5 is a network bandwidth usage evaluation index according to an embodiment of the present invention,
6 is a graph for diagnosing whether a data transmission error occurs according to an embodiment of the present invention;
7 is a communication index evaluation index for each communication component according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850네트워크 분석 시스템의 네트워크 연결도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850네트워크 분석 시스템의 블록도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜에 따른 데이터량에 대한 그래프, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 변전소 이벤트 발생시 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율에 대한 그래프, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 대역 사용 평가지표, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전송 에러 발생 여부 진단을 위한 그래프, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 구성 요소별 통신 지수 평가지표이다.Figure 1 is a network connection diagram of the IEC61850 network analysis system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram of the IEC61850 network analysis system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention Figure 4 is a graph of the amount of data according to the protocol used in the operation of the intelligent electronic device according to the embodiment of the present invention, Figure 4 is a graph of the network bandwidth usage ratio of each communication component when the substation event occurs according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is Network bandwidth usage evaluation index according to an embodiment, Figure 6 is a graph for diagnosing whether a data transmission error occurs according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a communication index evaluation for each communication component according to an embodiment of the present invention It is an indicator.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850네트워크 분석 시스템은 지능형 전자장치와 상위 시스템간의 통신을 중계하는 액세스 스위치에 입출력되는 데이터를 입력받는 입력부(10), 상기 데이터를 이용하여 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜을 분석하는 제1분석부(20), 상기 데이터를 이용하여 변전소 이벤트 발생시 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율을 분석하는 제2분석부(30), 통신 구성 요소별 데이터 송수신 시간을 이용하여 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하는 통신 지수 평가부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the IEC61850 network analysis system according to an embodiment of the present invention includes an input unit 10 that receives data input and output to an access switch relaying communication between an intelligent electronic device and a higher system, and intelligently uses the data. The first analysis unit 20 for analyzing a protocol used in the operation of the electronic device, the second analysis unit 30 for analyzing the network bandwidth usage rate for each communication component when a substation event occurs using the data, for each communication component It may be configured to include a communication index evaluation unit 40 for diagnosing whether a data transmission error occurs using the data transmission and reception time.

도 1을 참조하면, 입력부(10)는 IEC61850 네트워크를 구성하는 통신 구성 요소간의 통신을 중계하는 액세스 스위치에 입출력되는 데이터를 입력으로 받는다. IEC61850네트워크를 구성하는 통신 구성 요소는 지능형 전자 장치(IED), 게이트웨이, HMI(Human Machine Interface)등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the input unit 10 receives data input and output to an access switch relaying communication between communication components constituting the IEC61850 network. The communication components that make up the IEC61850 network may include intelligent electronic devices (IEDs), gateways, and human machine interfaces (HMIs).

입력부(10)는 네트워크 탭 또는 액세스 스위치에 연결된 미러링 포트를 통하여 액세스 스위치에 입출력되는 데이터를 입력으로 받을 수 있다. 입력부(10)에 입력되는 데이터는 복수개의 액세스 스위치로부터 입력되어 취합되어 각 분석부, 통신 지수 평가부(40) 및 저장부에 전달될 수 있으며, 타임 태그를 포함할 수 있다.The input unit 10 may receive data input and output to the access switch through a mirroring port connected to a network tap or an access switch. Data input to the input unit 10 may be input from a plurality of access switches, collected and transmitted to each analyzer, the communication index evaluator 40, and the storage, and may include a time tag.

제1분석부(20)는 입력부(10)로부터 전달받은 데이터를 이용하여 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜을 분석할 수 있다. 지능형 전자장치는 동작시 일정한 단계에 따라 동작하게 되는데, 제1분석부(20)는 지능형 전자장치의 각 동작 단계별로 어떠한 프로토콜이 사용되는지 분석할 수 있다. The first analyzer 20 may analyze a protocol used when an intelligent electronic device operates by using data received from the input unit 10. The intelligent electronic device operates according to a predetermined step during operation, and the first analyzer 20 may analyze which protocol is used for each operation step of the intelligent electronic device.

도3을 참조하면, 지능형 전자장치는 시간동기, 보호요소 동작설정, 감시설비 동작감지, 인접설비 동작정보 수신, PING통신, 인접설비 동작정보 수신, 계전요소 동작의 단계를 거쳐 동작을 하게 된다. 제1분석부(20)는 지능형 전자장치가 사용하는 프로토콜 유형을 MMS, GOOSE, SV, SNTP, UTP, TCP 및 기타 유형으로 분류를 하고, 각 단계의 동작 수행시 사용되는 프로토콜을 분석하였다.Referring to FIG. 3, the intelligent electronic device operates through steps of time synchronization, protection element operation setting, monitoring facility operation detection, neighbor facility operation information reception, PING communication, neighbor facility operation information reception, and relay element operation. The first analysis unit 20 classifies the protocol type used by the intelligent electronic device into MMS, GOOSE, SV, SNTP, UTP, TCP, and other types, and analyzes the protocol used when performing the operation of each step.

최초 시간동기 단계에서는 SNTP를 이용하여 통신을 수행하며, 이후 보호요소 동작설정 단계에서는 TCP방식의 통신을 수행한다. 감시설비 동작감지 단계에서는 MMS와 GOOSE방식을 함께 이용하며, 인접설비 동작정보 수신 단계에서는 GOOSE방식을 이용한다. 즉, 사전 설정 단계인 시간동기와 보호요소 동작설정 단계에서는 SNTP와 TCP방식을 통한 통신을 수행하며, 이후 변전소 설비를 감시하는 단계에서는 MMS와 GOOSE방식의 통신 방식을 이용함을 알 수 있다.In the initial time synchronization phase, communication is performed using SNTP, and then, in the protection element operation setting phase, communication of TCP is performed. The MMS and GOOSE method are used together in the monitoring facility motion detection phase, and the GOOSE method is used in the reception phase of adjacent facility motion information. In other words, it can be seen that the time synchronization and the protection element operation setting step, which is a preset step, perform communication through SNTP and TCP methods, and then the MMS and GOOSE communication methods are used in monitoring the substation facilities.

제2분석부(30)는 입력부(10)로부터 전달받은 데이터를 이용하여 변전소 이벤트 발생시 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율을 분석할 수 있다. The second analyzer 30 may analyze the network bandwidth usage ratio of each communication component when a substation event occurs using the data received from the input unit 10.

도 4를 참조하면, 변전소 이벤트 발생시 시간에 따라 IED #3계전요소 설정, IED #3 DS동작, IED #2 Ping 통신, IED #3 DS동작 및 IED #1 계전요소 동작 등의 변전소 이벤트가 발생하게 된다. 제2분석부(30)는 각 변전소 이벤트 발생시 통신 구성 요소인 HMI, GATEWAY, IED # 1, IED #2, IED #3의 네트워크 사용 비율을 분석하였다.Referring to FIG. 4, when a substation event occurs, substation events such as IED # 3 relay element setting, IED # 3 DS operation, IED # 2 Ping communication, IED # 3 DS operation, and IED # 1 relay element operation occur. do. The second analysis unit 30 analyzed the network usage ratios of the communication components HMI, GATEWAY, IED # 1, IED # 2, and IED # 3 when each substation event occurred.

제2분석부(30)는 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 산출할 수 있다. 제2분석부(30)는 변전소 이벤트 발생시 사용되는 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율을 이용하여, 변전소 이벤트 발생 기간 동안 또는 임의의 일정 기간 동안 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 산출할 수 있다.The second analyzer 30 may calculate an average bandwidth usage ratio and a maximum bandwidth usage ratio for each communication component. The second analysis unit 30 uses the network bandwidth usage ratio for each communication component used in the occurrence of the substation event, and calculates the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component during the substation event occurrence period or any predetermined period. Can be calculated.

제2분석부(30)는 산출된 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 이용하여 네트워크 대역 사용 평가 지표를 생성할 수 있다. 제2분석부(30)는 평균 대역 사용 비율 또는 최대 대역 사용 비율의 비율 수치가 기 설정된 비율 수치를 초과하는 경우 해당 통신 구성 요소의 대역 사용 지표가 양호하지 못한 것으로 평가할 수 있다.The second analyzer 30 may generate a network bandwidth usage evaluation index by using the calculated average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component. When the ratio value of the average bandwidth usage ratio or the maximum bandwidth usage ratio exceeds the preset ratio value, the second analyzer 30 may evaluate that the band usage index of the corresponding communication component is not good.

또는 제2분석부(30)는 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율의 비율 수치가 기 설정된 비율 수치를 초과하는 경우 해당 통신 구성 요소의 대역 사용 지표가 양호하지 못한 것으로 평가할 수 있다.Alternatively, when the ratio value of the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio exceeds the preset ratio value, the second analyzer 30 may evaluate that the band usage index of the corresponding communication component is not good.

도 5를 참조하면, 평균 대역 사용 비율은 GATEWAY가 40%로 가장 높지만, 최대 대역 사용 비율은 IED#2가 80%로 가장 높은 비율을 나타내고 있다. 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율의 기 설정된 비율 수치가 50%라고 한다면, IED#2의 최대 대역 사용 비율이 80%로 기 설정된 비율 수치를 초과하기 때문에 제2분석부(30)는 IED#2의 대역 사용 지표가 양호하지 못한 것으로 평가할 수 있다.Referring to FIG. 5, the average bandwidth usage ratio is the highest with GATEWAY at 40%, but the maximum bandwidth usage ratio is the highest with IED # 2 at 80%. If the predetermined ratio value of the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio is 50%, since the maximum bandwidth usage ratio of IED # 2 exceeds the predetermined ratio value at 80%, the second analysis unit 30 determines the IED #. The band usage indicator of 2 can be evaluated as poor.

통신 지수 평가부(40)는 임의의 데이터가 송신된 시간으로부터 일정 시간 이내에 목적하는 통신 구성 요소에 수신되었는지 여부를 기준으로 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단할 수 있다. 통신 지수 평가부(40)는 통신 구성 요소별 데이터에 포함된 타임태그를 이용하거나 또는 송수신 시간을 측정하여, 해당 데이터가 목적하는 통신 구성 요소에 일정 시간 이내에 도달하였는지 여부를 기준으로 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단할 수 있다.The communication index evaluator 40 may diagnose whether a data transmission error occurs based on whether any data is received by the target communication component within a predetermined time from the transmission time. The communication index evaluation unit 40 uses a time tag included in the data for each communication component or measures a transmission / reception time, and generates a data transmission error based on whether the corresponding data reaches the desired communication component within a predetermined time. Diagnosis can be made.

도6을 참조하면, 화살표 방향이 위로 표시된 것은 해당 통신 구성 요소에서 데이터가 송신되는 것을 의미하고, 화살표 방향이 아래로 표시된 것은 해당 통신 구성 요소에서 데이터가 수신되는 것을 의미한다. 먼저, IED #1이 데이터를 송신하는 경우 1.5ms이내에 다른 통신 구성 요소가 데이터를 모두 송신하였으므로 데이터 전송 에러는 발생하지 않는다. 그런 IED #2가 데이터를 송신하는 경우 IED #1이 일정 시간(1.5ms)를 지난 2.5ms에 데이터를 수신하였으므로 통신 지수 평가부(40)는 IED #1에 데이터 전송 에러가 발생한 것으로 진단할 수 있다. 또한, HMI가 데이터를 송신하는 경우 IED #3가 일정 시간(1.5ms)이 지난 3.2ms에 데이터를 수신하였으므로 통신 지수 평가부(40)는 IED #3에 에러가 발생한 것으로 진단할 수 있다.Referring to FIG. 6, the arrow direction indicated upwards means that data is transmitted from the corresponding communication component, and the arrow direction indicated downwards indicates that data is received from the corresponding communication component. First, when IED # 1 transmits data, no data transmission error occurs because other communication components transmit all data within 1.5 ms. When the IED # 2 transmits data, the IED # 1 received the data in 2.5 ms past a predetermined time (1.5 ms), so the communication index evaluation unit 40 can diagnose that a data transmission error occurred in the IED # 1. have. In addition, when the HMI transmits data, since the IED # 3 receives the data at 3.2 ms after a predetermined time (1.5 ms), the communication index evaluation unit 40 may diagnose that an error occurs in the IED # 3.

통신 지수 평가부(40)는 통신 구성 요소별 데이터 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 산출하여 통신 구성 요소별 통신 지수 평가지표를 생성할 수 있다.The communication index evaluation unit 40 may generate a communication index evaluation index for each communication component by calculating a data transmission average and a maximum transmission time for each communication component.

통신 지수 평가부(40)는 데이터에 포함된 타임태그를 이용하여 데이터 송신 시간과 수신 시간 사이의 간격을 전송 시간으로 정의하고, 각 통신 구성 요소별 데이터의 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 산출할 수 있다. 통신 지수 평가부(40)는 산출된 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간이 기 설정된 기준 전송 시간을 초과한 경우 해당 통신 구성 요소의 통신 지수가 양호하지 않은 것으로 평가할 수 있다.The communication index evaluation unit 40 defines the interval between the data transmission time and the reception time as the transmission time using the time tag included in the data, and calculates the average transmission time and the maximum transmission time of the data for each communication component. Can be. The communication index evaluation unit 40 may evaluate that the communication index of the corresponding communication component is not good when the calculated average transmission time and the maximum transmission time exceed the preset reference transmission time.

도 7을 참조하면, 기준 평균 전송 시간이 1.5ms, 기준 최대 전송 시간이 1.8ms로 설정되었다고 한다면, IED #1, IED #3 및 HMI의 평균 전송 시간과 최대 전송 시간이 기준 평균 전송 시간과 기준 최대 전송 시간을 초과하므로, 통신 지수 평가부(40)는 IED #1, IED #3 및 HMI의 통신 지수가 양호하지 않은 것으로 평가하였다.
Referring to FIG. 7, if the reference average transfer time is set to 1.5 ms and the reference maximum transfer time is set to 1.8 ms, the average transfer time and the maximum transfer time of IED # 1, IED # 3, and HMI are based on the reference average transfer time and the baseline transfer time. Since the maximum transfer time was exceeded, the communication index evaluation unit 40 evaluated that the communication indexes of IED # 1, IED # 3, and HMI were not good.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
As used in this embodiment, the term " portion " refers to a hardware component such as software or an FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'part' is not meant to be limited to software or hardware. &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, by way of example, 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and components may be further combined with a smaller number of components and components or further components and components. In addition, the components and components may be implemented to play back one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10: 입력부
20: 제1분석부
30: 제2분석부
40: 통신 지수 평가부
100: IEC61850 네트워크 분석 시스템
10: Input unit
20: first analysis unit
30: second analysis unit
40: communication index evaluation unit
100: IEC61850 network analysis system

Claims (9)

IEC61850네트워크를 구성하는 통신 구성 요소간의 통신을 중계하는 액세스 스위치에 입출력되는 데이터를 입력받는 입력부;
상기 데이터를 이용하여 지능형 전자장치의 동작시 사용되는 프로토콜을 분석하는 제1분석부 및
상기 데이터를 이용하여 변전소 이벤트 발생시 상기 통신 구성 요소별 네트워크 대역 사용 비율을 분석하는 제2분석부를 포함하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
An input unit configured to receive data input and output to an access switch relaying communication between communication components constituting the IEC61850 network;
A first analyzer for analyzing a protocol used in the operation of the intelligent electronic device using the data;
IEC61850 network analysis system comprising a second analysis unit for analyzing the network bandwidth usage ratio of each communication component when a substation event occurs using the data.
제1항에 있어서,
상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 산출하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 1,
The second analysis unit IEC61850 network analysis system for calculating the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component.
제2항에 있어서,
상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율을 이용하여 네트워크 대역 사용 평가지표를 생성하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
3. The method of claim 2,
The second analysis unit IEC61850 network analysis system for generating a network bandwidth usage evaluation index by using the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component.
제3항에 있어서,
상기 제2분석부는 상기 통신 구성 요소별 평균 대역 사용 비율 및 최대 대역 사용 비율 중 적어도 어느 하나의 비율 수치가 기 설정된 비율 수치를 초과하는 경우 해당 통신 구성 요소의 대역 사용 지표가 양호하지 못한 것으로 평가하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 3,
The second analyzer evaluates that the band usage indicator of the corresponding communication component is not good when the ratio value of at least one of the average bandwidth usage ratio and the maximum bandwidth usage ratio for each communication component exceeds a preset ratio value. IEC61850 network analysis system.
제1항에 있어서,
상기 통신 구성 요소별 데이터 송수신 시간을 이용하여 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하는 통신 지수 평가부를 더 포함하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 1,
IEC61850 network analysis system further comprising a communication index evaluation unit for diagnosing whether a data transmission error occurs using the data transmission and reception time for each communication component.
제5항에 있어서,
상기 통신 지수 평가부는 임의의 데이터가 송신된 시간으로부터 일정 시간 이내에 목적하는 통신 구성 요소에 수신되었는지 여부를 기준으로 상기 데이터 전송 에러 발생 여부를 진단하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 5,
And the communication index evaluation unit diagnoses whether or not the data transmission error occurs based on whether any data has been received by the desired communication component within a predetermined time from the time of transmission.
제5항에 있어서,
상기 통신 지수 평가부는 상기 통신 구성 요소별 데이터 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 산출하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 5,
The communication index evaluation unit IEC61850 network analysis system for calculating the average transmission time and the maximum transmission time for each communication component.
제7항에 있어서,
상기 통신 지수 평가부는 상기 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 이용하여 통신 구성 요소별 통신 지수 평가지표를 생성하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 7, wherein
The communication index evaluation unit IEC61850 network analysis system for generating a communication index evaluation index for each communication component using the average transmission time and the maximum transmission time.
제 8항에 있어서,
상기 통신 지수 평가부는 상기 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 기준 평균 전송 시간 및 최대 전송 시간을 초과한 경우 해당 통신 구성 요소의 통신 지수가 양호하지 않은 것으로 평가하는 IEC61850 네트워크 분석 시스템.
The method of claim 8,
The IEC 61850 network analysis system for evaluating that the communication index of the communication component is not good when at least one of the average transmission time and the maximum transmission time exceeds a preset reference average transmission time and the maximum transmission time. .
KR1020120121843A 2012-10-31 2012-10-31 System for analysing iec61850 network KR101356683B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121843A KR101356683B1 (en) 2012-10-31 2012-10-31 System for analysing iec61850 network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120121843A KR101356683B1 (en) 2012-10-31 2012-10-31 System for analysing iec61850 network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101356683B1 true KR101356683B1 (en) 2014-01-29

Family

ID=50146623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120121843A KR101356683B1 (en) 2012-10-31 2012-10-31 System for analysing iec61850 network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101356683B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101789199B1 (en) * 2016-06-17 2017-10-23 한전케이디엔주식회사 System for transmitting and receiving data in iec61850 multi-path

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110033088A (en) * 2009-09-23 2011-03-30 아바야 인코포레이티드 Priority-based, dynamic optimization of utilized bandwidth

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110033088A (en) * 2009-09-23 2011-03-30 아바야 인코포레이티드 Priority-based, dynamic optimization of utilized bandwidth

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101789199B1 (en) * 2016-06-17 2017-10-23 한전케이디엔주식회사 System for transmitting and receiving data in iec61850 multi-path

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103296757B (en) Multi-parameter identification based secondary system fault diagnosing method for intelligent substation
CN103823433B (en) Method for realizing relay protection equipment on-line monitoring by use of communication process analysis
CN103033703B (en) A kind of online, intelligent substation analysis test method of off-line integral type
RU2440685C1 (en) Analysing communication characteristics of intelligent electronic device (ied)
CN103217566A (en) Current online monitoring integrated system of on-load tap changer
CN110048507B (en) Automatic inspection method and system for power distribution automation system
CN102436226A (en) Online monitoring and condition maintenance management system
CN103926917A (en) Intelligent transformer substation master control device testing system and method
EP2490376A1 (en) System for testing roundtrip time between intelligent electronic devices
KR101476234B1 (en) Diagnostic system for substation network based on iec 61850 standard
EP2745380B1 (en) Diagnosis of communication based on the goose protocol
WO2015043337A1 (en) Automatic calibration method and dedicated device for clock synchronization
CN105093063A (en) Online power grid fault diagnosis method based on multisource data characteristic unit combination judgment
CN111124852A (en) Fault prediction method and system based on BMC health management module
CN104201782A (en) Transformer substation troubleshooting system
CN110763937A (en) Intelligent substation test platform and method based on electromagnetic transient real-time simulation
Flosbach et al. Architecture and prototype implementation for process-aware intrusion detection in electrical grids
KR101356683B1 (en) System for analysing iec61850 network
CN203259586U (en) Current on-line monitoring integrated system of on-load tap-changer
CN103235217A (en) Monitoring device and method for consistency of dual-protection actions
CN107706914B (en) State estimation method and device for secondary system of intelligent substation
CN104392102A (en) Automatic extraction and calculation method for online monitoring indexes of relaying protection equipment
CN104375482A (en) Relay protection device online evaluation method
Altaher et al. Reliability investigation of digital substation networks design using fmea technique
CN104377815A (en) Relaying protection equipment on-line monitoring method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180109

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190104

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191231

Year of fee payment: 7