KR101442671B1

KR101442671B1 - 발전설비의 원격 제어장치

Info

Publication number: KR101442671B1
Application number: KR1020130066821A
Authority: KR
Inventors: 조일성; 신의섭
Original assignee: 한국남부발전(주)
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-09-23

Abstract

본 발명은 발전설비의 원격 제어장치에 관한 것으로, 다수의 리피터를 통해 발전설비의 현장기기와 그룹단위로 연결하되 이중화하여 연결함으로써 인접한 그룹에서 발생된 노이즈의 영향을 차단할 뿐만 아니라 이중화를 통해 통신상 오류에 대해 안정적으로 데이터를 취득하고 제어할 수 있고, 분산제어서버와 데이터 취득부간을 트리구조로 구성함으로써 현장기기간 거리를 단축시킬 수 있으며, 트리구조로 그룹단위의 현장기기와 연결함으로써 통신상 오류가 발생할 경우 해당 그룹으로 제한되어 통신신뢰성 및 발전설비의 신뢰성도를 향상시킬 수 있다.

Description

발전설비의 원격 제어장치{REMOTE CONTROL APPARATUS OF GENERATION EQUIPMENT}

본 발명은 발전설비의 원격 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 리피터를 통해 발전설비의 현장기기와 그룹단위로 연결하되 이중화하여 연결함으로써 인접한 그룹과의 노이즈 영향을 차단하며, 분산제어서버와 데이터 취득부간을 트리구조로 구성함으로써 현장기기간 거리를 단축시킬 수 있도록 한 발전설비의 원격 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전방법으로는 수력발전, 화력발전 및 원자력발전 등이 있으며, 이러한 발전방법들은 대규모의 발전설비를 필요로 하고 있다.

이러한 발전설비에는 통합제어설비, 터빈제어설비, 전기제어설비 및 패키지제어설비 등 다양한 운전설비들이 있다.

또한, 발전설비에는 진동감시설비, 예측정비 관리기기, 전류, 자속, 온도 등을 계측하는 계측제어설비 등의 다양한 감시기기들이 있다.

이러한 발전설비의 운전설비와 감시기기들은 분산 제어 시스템(DCS)을 중심으로 네트워크로 연계된다.

분산 제어 시스템(DCS, Distributed Control System)은 제어기능을 분산시키고 정보처리 및 운전 조작 기능을 집중화시킴으로써, 발전설비의 운전 데이터 관리를 원활하게 하고, 다양한 필드 운전 데이터의 제어기능과 더불어 전체 시스템의 안전운용을 위한 감시 및 통신기능을 필요로 하는 복합적인 제어 시스템이다.

그러나, 분산 제어 시스템은 필드버스(Field Bus) 통신을 이용하여 데이터를 주고 받음으로써 신속한 설치, 시공비 절감, 기기의 추가, 철거용이 등의 장점이 있으나 하나의 통신 버스라인을 통해 현장의 많은 기기와 연결됨에 따라 거리, 통신속도, 전압강하에 따라 최대 연결 가능한 현장기기에 제약이 있으며, 통신 장애 발생, 노이즈 에러, 신호간섭 등의 문제점을 갖는다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2006-0069547호(2006. 06. 21. 공개, 발명의 명칭 : 화력발전설비의 실시간 운전성능 감시 및 진단 장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 리피터를 통해 발전설비의 현장기기와 그룹단위로 연결하되 이중화하여 연결함으로써 인접한 그룹과의 노이즈 영향을 차단하며, 분산제어서버와 데이터 취득부간을 트리구조로 구성함으로써 현장기기간 거리를 단축시킬 수 있도록 한 발전설비의 원격 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 발전설비의 원격 제어장치는, 그룹단위의 현장기기와 리피터를 통해 연결하여 현장기기로부터 상태정보를 수집하고, 조작명령을 현장기기로 전송하는 데이터 취득부; 및 DCS(Distributed Control System) 네트워크를 통해 데이터 취득부로부터 현장기기에 대한 상태정보를 입력받아 발전설비의 운전상태를 제공하며, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석을 제공하고, 현장기기의 조작명령에 따라 현장기기를 원격 제어하는 분산제어서버;를 포함하되, 그룹단위의 현장기기는 해당 그룹 내에서 데이지체인(Daisy Chain) 형태로 서로 연결되어 리피터와 연결되며, DCS 네트워크는 광링크로 연결되어 필드버스 통신을 지원하고, 데이터 취득부와 분산제어서버는 이더넷망에 각각 접속되어 작동상태를 웹형식으로 제공하며, 분산제어서버는 이더넷망을 통해 발전설비의 운전상태, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석정보 중 어느 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 데이터 취득부는 다수의 리피터를 통해 그룹단위의 다수의 현장기기와 이중화로 연결하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에서 DCS 네트워크는 분산제어서버와 데이터 취득부가 트리구조로 연결되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 발전설비의 원격 제어장치는 다수의 리피터를 통해 발전설비의 현장기기와 그룹단위로 연결하되 이중화하여 연결함으로써 인접한 그룹에서 발생된 노이즈의 영향을 차단할 뿐만 아니라 이중화를 통해 통신상 오류에 대해 안정적으로 데이터를 취득하고 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 분산제어서버와 데이터 취득부간을 트리구조로 구성함으로써 현장기기간 거리를 단축시킬 수 있으며, 트리구조로 그룹단위의 현장기기와 연결함으로써 통신상 오류가 발생할 경우 해당 그룹으로 제한되어 통신신뢰성 및 발전설비의 신뢰성도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치의 트리구조를 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치의 트리구조를 설명하기 위한 구성도이다.

도 1내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 발전설비의 원격 제어장치는 데이터 취득부(20) 및 분산제어서버(10)를 포함한다.

데이터 취득부(20)는 그룹단위의 현장기기(50)와 리피터(26)를 통해 연결하여 현장기기로부터 상태정보를 수집하고, 조작명령을 현장기기로 전송한다.

이를 위해 데이터 취득부(20)는 현장기기(50)와 연결하여 상태정보를 수집하고 조작명령을 출력하기 위한 다수의 리피터(26)가 구비된다.

이때 현장기기(50)는 현장에 따라 그룹화하여 하나의 리피터(26)와 연결될 뿐만 아니라 다른 리피터(26)와도 연결하여 이중화함으로써 오류나 노이즈 발생시 인접한 그룹으로의 영향을 차단할 뿐만 아니라 이중화로 통신 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.

위에서 그룹단위의 현장기기(50)는 해당 그룹 내에서 데이지체인(Daisy Chain) 형태로 서로 연결되어 리피터(26)와 연결될 수 있다.

또한, 데이터 취득부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 데이터 취득부(20)에 다수의 리피터(26)를 통해 그룹단위의 현장기기(50)를 다수 연결하게 되고, 이러한 데이터 취득부(20)를 현장에 따라 다수 설치하게 되며, 이러한 다수의 데이터 취득부(20)는 트리구조로 분산제어서버(10)와 연결되도록 DCS 네트워크(60)를 구성한다.

데이터 취득부(20)는 DCS 네트워크(60)를 통해 수집된 현장기기의 상태정보와 조작명령을 송수신하기 위해 광접속부(24)를 구비하여 광링크로 연결되어 필드버스(Field Bus) 통신을 지원한다.

한편, 데이터 취득부(20)는 망접속부(22)를 구비하여 이더넷망(30)에 접속되어 현장에서 모니터 단말기(40)를 통해 작업자가 데이터 취득부(20)의 작동상태를 점검할 수 있도록 할 수도 있다.

분산제어서버(10)는 DCS 네트워크(60)를 통해 데이터 취득부(20)로부터 현장기기에 대한 상태정보를 입력받아 발전설비의 운전상태를 제공하며, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석을 제공하고, 현장기기(50)의 조작명령에 따라 현장기기(50)를 원격 제어한다.

이때 분산제어서버(10)는 데이터 취득부(20)로부터 DCS 네트워크(60)를 통해 현장기기(50)에 대한 상태정보를 입력받고 현장기기(50)의 조작명령을 송수신하기 위한 광접속부(16)를 구비하여 광링크로 연결되어 필드버스(Field Bus) 통신을 지원한다.

또한, 분산제어서버(10)는 망접속부(14)를 구비하여 이더넷망(30)에 접속하여 작송상태를 제공할 뿐만 아니라 발전설비의 운전상태, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석정보 중 어느 하나 이상을 웹형식으로 제공한다.

따라서, 주제어실이나 현장에서 모니터 단말기(40)를 통해 이너넷망(30)에 접속함으로써 분산제어서버(10)에서 제공되는 발전설비의 운전상태, 자기진단, 이력관리 및 통산장애 분석정보를 제공받을 수 있도록 한다.

또한, 분산제어서버(10)는 통신모듈(12)을 통해 다른 분산제어서버(10)와 로컬상태에서 접속을 제공할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 발전설비의 원격 제어장치에 따르면, 다수의 리피터를 통해 발전설비의 현장기기와 그룹단위로 연결하되 이중화하여 연결함으로써 인접한 그룹에서 발생된 노이즈의 영향을 차단할 뿐만 아니라 이중화를 통해 통신상 오류에 대해 안정적으로 데이터를 취득하고 제어할 수 있고, 분산제어서버와 데이터 취득부간을 트리구조로 구성함으로써 현장기기간 거리를 단축시킬 수 있으며, 트리구조로 그룹단위의 현장기기와 연결함으로써 통신상 오류가 발생할 경우 해당 그룹으로 제한되어 통신신뢰성 및 발전설비의 신뢰성도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 분산제어서버 12 : 통신모듈
14 : 망접속부 16 : 광접속부
20 : 데이터 취득부 22 : 망접속부
24 : 광접속부 26 : 리피터
30 : 이더넷망 40 : 모니터 단말기
50 : 현장기기 60 : DCS 네트워크

Claims

그룹단위의 현장기기와 리피터를 통해 연결하여 상기 현장기기로부터 상태정보를 수집하고, 조작명령을 상기 현장기기로 전송하는 데이터 취득부; 및
DCS(Distributed Control System) 네트워크를 통해 상기 데이터 취득부로부터 상기 현장기기에 대한 상태정보를 입력받아 발전설비의 운전상태를 제공하며, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석을 제공하고, 상기 현장기기의 조작명령에 따라 상기 현장기기를 원격 제어하는 분산제어서버;를 포함하되,
상기 그룹단위의 현장기기는 해당 그룹 내에서 데이지체인(Daisy Chain) 형태로 서로 연결되어 상기 리피터와 연결되며,
상기 DCS 네트워크는 광링크로 연결되어 필드버스 통신을 지원하고,
상기 데이터 취득부와 상기 분산제어서버는 이더넷망에 각각 접속되어 작동상태를 웹형식으로 제공하며,
상기 분산제어서버는 이더넷망을 통해 발전설비의 운전상태, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석정보 중 어느 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 하는 발전설비의 원격 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 데이터 취득부는 다수의 상기 리피터를 통해 그룹단위의 다수의 상기 현장기기와 이중화로 연결하는 것을 특징으로 하는 발전설비의 원격 제어장치.
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제 1항에 있어서, 상기 DCS 네트워크는 상기 분산제어서버와 상기 데이터 취득부가 트리구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 발전설비의 원격 제어장치.
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