KR101443202B1 - Data merging unit and management system for thr electric-power equipment using the same - Google Patents

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KR101443202B1 KR1020130060349A KR20130060349A KR101443202B1 KR 101443202 B1 KR101443202 B1 KR 101443202B1 KR 1020130060349 A KR1020130060349 A KR 1020130060349A KR 20130060349 A KR20130060349 A KR 20130060349A KR 101443202 B1 KR101443202 B1 KR 101443202B1
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서덕기
이지훈
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Abstract

Disclosed are a merging unit and a management system for an electric power equipment using the same. The merging unit comprises: a sampling unit for sampling measurement signals of the electric power equipment which are inputted from a sensor unit in accordance to a plurality of sampling periods; a protocol converter for protocol-converting sensing signals of the electric power equipment which are inputted from the sensor unit; and a communication unit for sequentially transmitting the signals which are outputted from the sampling unit and the protocol converter via a process bus to an intelligent electron device unit.

Description

머징유닛 및 이를 이용한 전력설비 관리 시스템 {DATA MERGING UNIT AND MANAGEMENT SYSTEM FOR THR ELECTRIC-POWER EQUIPMENT USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a merging unit and a power facility management system using the merging unit and a power unit management system using the merging unit.

본 발명은 머징유닛 및 이를 이용한 전력설비 관리 시스템 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 변전자동화(SA, Station and Automation)시스템과 전력설비 상태감시진단(CMD, Condition Monitoring and Diagnosis)시스템에 적용 가능한 프로세스 레벨(Process Level)의 머징유닛 및 이를 이용한 전력설비 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a merging unit and a power facility management system using the merging unit. More particularly, the present invention relates to a merging unit and a power facility management system using the same, Level (Process Level) merging unit and a power facility management system using the merging unit.

가정이나 공장 또는 빌딩 등에 전력을 공급하기 위한 전력 시스템은 전력을 생산하는 발전소, 전력을 수송하는 송전선로, 전력을 필요한 크기로 변환하는 변전소, 및 필요한 각 지역으로 전력을 배분하는 배전선로 등으로 이루어진다.A power system for powering homes, factories or buildings consists of a power generating plant, a power transmission line for power transmission, a substation for converting power to a required size, and a distribution line for distributing power to the required area .

최근, 전력 설비 관리 시스템 분야에서 사람의 작업을 최소화하는 통합화, 자동화 및 원격 감시화가 추진되고 있다. 특히, 변전소 자동화 시스템은 변전소에 설치된 각종 전력설비를 감시, 제어 및 보호하기 위한 시스템이다.In recent years, integration, automation, and remote monitoring are being promoted to minimize human work in electric power facility management systems. In particular, the substation automation system is a system for monitoring, controlling and protecting various power facilities installed in a substation.

도1은 종래 기술에 따른 전력 설비 관리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a power facility management system according to the prior art.

도1을 참조하면, 기존 프로세스 버스(Process Bus) 기반의 머징유닛(Merging Unit)은 변전소 내 프로세스 레벨(Process Level)에 적용되며 전압, 전류변성기(CT/PT: Current Transformer, Potential Transformer)의 아날로그 신호를 입력 받아 아날로그-디지털(A/D) 변환 후 IEC 61850 9-2 Sampled Value의 형태로 프로세스 버스를 통해 베이 레벨(Bay Level)의 보호제어용 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electronic Device)로 전송하는 장치이다.Referring to FIG. 1, a conventional process bus based merging unit is applied to a process level in a substation, and a voltage / current transformer (CT / PT: current transformer, (A / D) converted by IEC 61850 9-2 sampled value and transmitted to Bay Level Intelligent Electronic Device (IED) for protection control through process bus Device.

기존 현장설비에서는 변성기 계측신호 전송시 1:1로 결선된 동축케이블을 통해 변전소 내 보호제어용 지능형 전자장치로 전송하게 되는데, 현장설비와 지능형 전자장치 사이의 거리가 멀 경우 동축 케이블의 길이가 길어져 현장 노이즈, 서지에 의한 영향을 많이 받아 감시, 보호, 제어를 위한 계측 정밀도가 떨어지게 되며, 케이블 설치 비용이 비싸다는 단점이 있다.In the existing field facility, the coaxial cable, which is connected 1: 1 when transmitting the transformer measurement signal, is transmitted to the intelligent electronic device for protection control in the substation through the coaxial cable. If the distance between the field facility and the intelligent electronic device is long, Noise, and surge, the accuracy of measurement for monitoring, protection, and control deteriorates, and the cable installation cost is high.

또한, 전력설비 상태감시진단 시스템에 적용될 수 있는 프로세스 레벨의 데이터 수집장치에 대한 솔루션이 정의되어 있지 않아 변전 자동화 시스템과의 상호 호환이 어렵다는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that it is difficult to interoperate with a substation automation system because a solution to a process level data collection device that can be applied to a power facility condition monitoring and diagnosis system is not defined.

KRKR 2012-01376152012-0137615 AA KRKR 2008-00944892008-0094489 AA

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 Process Level의 각종 센서 및 계측 기기의 데이터를 모두 수용하고, 보호용 데이터와 감시진단용 데이터를 구분하여 IEC 61850프로토콜에 따라 베이 레벨의 지능형 전자장치와 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 기존 변전자동화 시스템과 상태감시진단 시스템의 기능을 통합 수행할 수 있는 머징유닛 및 이를 이용한 전력설비 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
The object of the present invention is to accommodate all the data of various sensors and measurement devices of the process level and distinguish the data for the protection data from the data for the monitoring diagnosis and perform the data communication with the bay level intelligent electronic device according to the IEC 61850 protocol And to provide a merging unit capable of integrating functions of an existing substation automation system and a state monitoring and diagnosis system, and a power facility management system using the same.

본 발명의 일양태에 따르면 센서부로부터 입력받은 전력설비 계측신호를 복수개의 샘플 주기에 따라 샘플링하는 샘플링부; 상기 센서부로부터 입력받은 전력설비 감시신호를 프로토콜 변환하는 프로토콜 변환부 및 프로세스 버스(Process Bus)를 통하여 상기 샘플링부 및 상기 프로토콜 변환부에서 출력하는 신호를 순차적으로 지능형 전자장치부에 전송하는 통신부를 포함하는 머징유닛을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power plant measurement system, comprising: a sampling unit for sampling a power facility measurement signal received from a sensor unit according to a plurality of sample periods; And a communication unit for sequentially transmitting signals output from the sampling unit and the protocol conversion unit to the intelligent electronic device through a protocol conversion unit and a process bus for protocol conversion of the power equipment monitoring signal received from the sensor unit And a merging unit.

상기 샘플링부는 저역통과필터(LOW PASS FILTER)를 이용하여 상기 전력설비 계측신호의 노이즈 신호를 제거할 수 있다.The sampling unit may remove a noise signal of the power plant measurement signal by using a low pass filter (LOW PASS FILTER).

상기 샘플링부는 상기 전력설비 계측신호를 보호용 샘플주기 및 센서용 샘플주기에 따라 샘플링할 수 있다.The sampling unit may sample the power plant measurement signal according to a protection sample period and a sensor sample period.

상기 보호용 샘플주기는 80sample/cycle이고, 상기 센서용 샘플주기는 256sample/cycle일 수 있다.The protection sample period may be 80 samples / cycle, and the sensor sample period may be 256 samples / cycle.

상기 프로토콜 변환부는 상기 지능형 전자장치부로부터 차단기 제어신호를 입력받아 상기 센서부로 전송할 수 있다.The protocol conversion unit may receive the breaker control signal from the intelligent electronic device unit and transmit the breaker control signal to the sensor unit.

상기 프로토콜 변환부는 상기 전력설비 감시신호를 IEC61850 7-2 프로토콜에 기반하여GOOSE 신호로 변환할 수 있다.The protocol conversion unit may convert the power facility monitoring signal into a GOOSE signal based on the IEC61850 7-2 protocol.

상기 통신부는 스위칭(switching)기능을 통하여 복수개의 샘플주기에 따라 샘플링된 복수개의 계측신호를 순차적으로 전송할 수 있다.The communication unit may sequentially transmit a plurality of measurement signals sampled according to a plurality of sample periods through a switching function.

본 발명의 다른 양태에 따르면 센서부, 머징유닛 및 지능형 전자장치부를 포함하는 전력설비 관리 장치에 있어서, 상기 머징유닛은 센서부로부터 입력받은 전력설비 계측신호를 복수개의 샘플 주기에 따라 샘플링하는 샘플링부, 상기 센서부로부터 입력받은 전력설비 감시신호를 프로토콜 변환하는 프로토콜 변환부 및 프로세스 버스(Process Bus)를 통하여 상기 샘플링부 및 상기 프로토콜 변환부에서 출력하는 신호를 순차적으로 지능형 전자장치부에 전송하는 통신부를 포함하는 전력설비 관리 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power facility management apparatus including a sensor unit, a merging unit, and an intelligent electronic device unit, wherein the merging unit includes a sampling unit for sampling a power facility measurement signal received from the sensor unit, A protocol converting unit for protocol-converting the power facility monitoring signal received from the sensor unit, and a communication unit for sequentially transmitting signals output from the sampling unit and the protocol converting unit to the intelligent electronic device through a process bus The power plant management system comprising:

상기 프로토콜 변환부는 상기 지능형 전자장치부로부터 차단기 제어신호를 입력받아 상기 센서부로 전송할 수 있다.The protocol conversion unit may receive the breaker control signal from the intelligent electronic device unit and transmit the breaker control signal to the sensor unit.

상기 샘플링부는 상기 전력설비 계측신호를 보호용 샘플주기 및 센서용 샘플주기에 따라 샘플링할 수 있다.The sampling unit may sample the power plant measurement signal according to a protection sample period and a sensor sample period.

상기 보호용 샘플주기는 80sample/cycle이고, 상기 센서용 샘플주기는 256sample/cycle일 수 있다.The protection sample period may be 80 samples / cycle, and the sensor sample period may be 256 samples / cycle.

상기 프로토콜 변환부는 상기 전력설비 감시신호를 IEC61850 7-2 프로토콜에 기반하여GOOSE 신호로 변환할 수 있다.The protocol conversion unit may convert the power facility monitoring signal into a GOOSE signal based on the IEC61850 7-2 protocol.

상기 센서부는 융복합센서, 아날로그식 변성기 및 전자식변성기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The sensor unit may include at least one of a fused composite sensor, an analog type transformer, and an electronic type transformer.

상기 지능형 전자장치부는 보호용 지능형 전자장치 및 상태감시진단용 지능형 전자장치를 포함할 수 있다.The intelligent electronic device portion may include a protective intelligent electronic device and an intelligent electronic device for condition monitoring.

상기 보호용 지능형 전자장치는 상기 센서부의 전력설비 계측신호를 통해 상기 전력설비 보호를 위한 보호동작을 수행하고, 차단기를 제어하기 위한 제어신호를 IEC61850 GOOSE 메세지로 상기 머징유닛에 전송할 수 있다.The protective intelligent electronic device may perform a protection operation for protecting the electric power facility through a power facility measurement signal of the sensor section and may transmit a control signal for controlling the breaker to the merging unit with an IEC61850 GOOSE message.

상기 상태감시진단용 지능형 전자장치는 상기 머징유닛으로부터 전송받은 전력설비 계측신호를 이용하여 상기 전력설비에 대한 전력품질 분석 및 고장 예지를 위한 이벤트 발생 유무를 감시진단할 수 있다.
The intelligent electronic device for status monitoring and diagnosis can analyze the power quality of the power equipment and monitor and diagnose occurrence of an event for failure prediction using the power facility measurement signal transmitted from the merging unit.

도1은 종래 기술에 따른 전력설비 관리 시스템의 개념도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비 관리 시스템의 구성 블록도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비 관리 시스템의 연결관계를 설명하기 위한 도면 및
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 머징유닛의 구성 블록도이다.1 is a conceptual diagram of a power facility management system according to the prior art,
2 is a configuration block diagram of a power facility management system according to an embodiment of the present invention;
3 is a view for explaining a connection relation of a power facility management system according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram of the configuration of a merging unit 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. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . 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. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations 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 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비 관리 시스템의 구성 블록도, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비 관리 시스템의 연결관계를 설명하기 위한 도면 및 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 머징유닛의 구성 블록도 이다.FIG. 2 is a block diagram of a power facility management system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining a connection relationship of a power facility management system according to an embodiment of the present invention. Fig. 7 is a block diagram showing a configuration of a merging unit according to an embodiment;

도2및 도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비 관리 시스템은 센서부(100), 머징유닛(200) 및 지능형 전자장치부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the power facility management system according to an embodiment of the present invention may include a sensor unit 100, a merging unit 200, and an intelligent electronic device unit 300. [

먼저, 센서부는(100)는 가스절연개폐장치의 차단기(110)와 단로기(120)에 적용될 수 있다.First, the sensor unit 100 may be applied to the circuit breaker 110 and the isolator 120 of the gas insulated switchgear.

차단기(110)에는 선로의 보호 및 계측을 위한 전류/전압 변성기(CT/PT)와 전자식 변성기(ECT/EVT) 및 차단부의 부분방전 및 아크 감시진단을 위한 온도, 압력, 압력파, 가스변이 센서를 포함하는 융복합센서가 설치될 수 있다. 차단기는 선로상의 전류, 전압 신호 및 융복합센서의 센싱데이터를 포함하는 전력설비 계측신호(AI)를 생성하여 머징유닛(200)으로 전송할 수 있다.The circuit breaker 110 is equipped with a current / voltage transformer (CT / PT) and an electronic transformer (ECT / EVT) for line protection and measurement, and a temperature, pressure, May be installed. The circuit breaker may generate and send to the merging unit 200 a power plant metrology signal (AI) including the current on the line, the voltage signal and the sensing data of the fusion composite sensor.

또한, 차단기(110)의 접점 상태(OPEN/CLOSE) 신호(DI)를 머징유닛(200)에서 입력받을 수 있으며, 머징유닛(200)에서 제어신호(DO)를 차단기로 전송하여 차단기의 개폐동작을 수행할 수 있다.The open / close signal DI of the circuit breaker 110 may be input to the merging unit 200. The merging unit 200 may transmit the control signal DO to the breaker, Can be performed.

단로기(120)에는 단로기부의 부분방전 및 아크 감시진단을 위한 온도, 압력, 압력파, 가스변이 센서를 포함하는 융복합센서가 설치될 수 있다. 단로기(120)는 융복합센서의 센싱데이터를 포함하는 전력설비 계측신호(AI)를 생성하여 머징유닛(200)으로 전송할 수 있다.The disconnector 120 may be provided with a fusion complex sensor including temperature, pressure, pressure waves, and gas displacement sensors for diagnosis of partial discharge and arc monitoring of the disconnecting unit. The disconnector 120 may generate and transmit to the merging unit 200 a power plant metrology signal AI that includes sensing data of the fused composite sensor.

또한, 단로기(120)는 단로기(120)의 접점 상태(OPEN/CLOSE) 신호(DI)를 머징유닛(200)에서 입력받을 수 있으며, 머징유닛(200)에서 제어신호(DO)를 단로기로 전송하여 단로기의 개폐동작을 수행할 수 있다.The disconnector 120 may receive the OPEN / CLOSE signal DI of the disconnector 120 from the merging unit 200 and send the control signal DO from the merging unit 200 to the disconnector So that the opening and closing operation of the disconnecting unit can be performed.

다음으로, 도4를 참조하면, 머징유닛(200)은 센서부(100)로부터 입력받은 전력설비 계측신호를 복수개의 샘플 주기에 따라 샘플링하는 샘플링부(210), 센서부(100)로부터 입력받은 전력설비 감시신호를 프로토콜 변환하는 프로토콜 변환부(220) 및 프로세스 버스(Process Bus)를 통하여 샘플링부(210) 및 프로토콜 변환부(220)에서 출력하는 신호를 순차적으로 지능형 전자장치부(300)에 전송하는 통신부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.4, the merging unit 200 includes a sampling unit 210 for sampling a power facility measurement signal received from the sensor unit 100 according to a plurality of sample periods, A protocol conversion unit 220 that performs protocol conversion of a power facility monitoring signal and a signal output from the sampling unit 210 and the protocol conversion unit 220 through a process bus are sequentially transmitted to the intelligent electronic device unit 300 And a communication unit 230 for transmitting and receiving data.

샘플링부(210)는 지능형전자장치의 보호동작을 위해 센서부(100)로부터 전송받은 아날로그 계측신호를 내부 Low Pass Filter를 사용하여, 노이즈 신호(Burst, Surege)를 제거하여, 지능형전자장치의 노이즈 신호에 의한 오동작을 방지할 수 있다.The sampling unit 210 removes a noise signal (Burst, Surege) from the analog measurement signal transmitted from the sensor unit 100 for the protection operation of the intelligent electronic device using an internal low pass filter, Malfunction due to the signal can be prevented.

샘플링부(210)는 센서부(100)로부터 전송받은 계측신호를 각각 보호용 샘플주기 및 센서용 샘플주기에 따라 샘플링하여 디지털 계측신호로 변환할 수 있다.The sampling unit 210 may sample the measurement signals transmitted from the sensor unit 100 according to a protection sample period and a sensor sample period, respectively, and convert the sampled measurement signals into digital measurement signals.

샘플링부(210)는 예를들면, 계측신호를 IEC61850 9-2에서 정의하고 있는 보호용 샘플주기인 80sample/cycle과, 센서용 샘플주기인 256sample/cycle로 샘플링하여 디지털 계측신호로 변환할 수 있다.For example, the sampling unit 210 may sample a measurement signal at 80 sample / cycle, which is a protection sample period defined by IEC 61850 9-2, and 256 sample / cycle, which is a sensor sample period, and convert it into a digital measurement signal.

프로토콜 변환부(220)는 센서부(100)로부터 전송받은 전력설비 감시신호를 IEC 61850 7-2의 프로토콜에 기반하여 변환시킬 수 있다.The protocol conversion unit 220 can convert the power facility monitoring signal transmitted from the sensor unit 100 based on the protocol of IEC 61850 7-2.

프로토콜 변환부(220)는 지능형 전자장치부(300)로부터 차단기 감시 및 제어신호를 입력으로 받고, IEC 61850 프로토콜에 기반하여 데이터를 변환하여 머징유닛과 데이터를 송수신 할 수 있다.The protocol conversion unit 220 receives the breaker monitoring and control signals from the intelligent electronic device unit 300 and converts data based on the IEC 61850 protocol to transmit and receive data to and from the merging unit.

프로토콜 변환부(220)는 예를 들면, 감시(DI) 및 제어(DO)신호를IEC 61850에 기반한GOOSE메시지 형식으로 변환할 수 있다. The protocol conversion unit 220 can convert the monitoring (DI) and control (DO) signals into, for example, the GOOSE message format based on IEC 61850. [

통신부(230)는 보호용 80sample/cycle Sampled Value 디지털 계측신호와 감시진단용 128sample/cycle Sampled Value 디지털 계측신호, 감시(DI) 및 제어(DO)를 위한 GOOSE 신호를 내부 L2 스위치 칩을 이용하여 순차적으로 지능형 전자장치부(300)로 송수신할 수 있다. 머징유닛(200)과 지능형 전자장치부(300)는 프로세스 버스(Process Bus)로 연결되어 있으며, 통신부(230)는 프로세스 버스를 통하여 지능형 전자장치부(300)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.The communication unit 230 sequentially outputs a digital signal of 80 samples / cycle sampled value for protection, 128 samples / cycle sampled value digital measurement signal for monitoring diagnosis, GOOSE signal for monitoring (DI) and control (DO) And can be transmitted and received to the electronic device unit 300. The merging unit 200 and the intelligent electronic device unit 300 are connected to a process bus and the communication unit 230 can perform data communication with the intelligent electronic device unit 300 through a process bus.

통신부(230)는 프로세스 버스를 통하여 데이터를 전송시 스위칭(switching)동작을 통하여 순차적으로 계측신호 및 감시신호를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 예를 들면, 보호용 80sample/cycle Sampled Value디지털 계측신호를 전송하기 위한 출력용 통신모듈과 감시진단용 128sample/cycle Sampled Value 디지털 계측신호를 전송하기 위한 출력용 통신모듈, 감시(DI) 및 제어(DO)를 위한 GOOSE 신호를 송수신하기 위한 통신모듈로 각각 구성될 수 있으며, 각각의 통신모듈은 내부 L2 스위치 칩(예: BROADCOM SWITCH CHIP)을 통해 순차적으로 데이터를 전송할 수 있다. 내부 L2 스위치는 다수의 통신모듈의 출력신호를 순차적으로 스위칭해야 하기 때문에 고속스위칭 동작을 수행해야 하며, 통신모듈 간 Mac address 필터 기능을 두어 L2 스위치를 통해 프로세스 버스로만 데이터를 전송한다.The communication unit 230 can sequentially transmit the measurement signal and the monitoring signal through the switching operation when the data is transmitted through the process bus. The communication unit 230 includes an output communication module for transmitting a digital measurement signal of 80 samples / cycle for protection, an output communication module for transmitting 128 samples / cycle sampled value digital measurement signals for monitoring diagnosis, a monitoring (DI) And a communication module for transmitting / receiving a GOOSE signal for the DO (DO), and each communication module can sequentially transmit data through an internal L2 switch chip (e.g., BROADCOM SWITCH CHIP). Since the internal L2 switch must sequentially switch the output signals of multiple communication modules, high-speed switching operation must be performed, and the MAC address filter function between the communication modules is used to transmit data only to the process bus through the L2 switch.

통신부(230)와 센서부(100)는 복수개의 포트를 통하여 개별적으로 연결되어 있으며, 통신부(230)는 개별 포트를 통하여 센서부(100)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.The communication unit 230 and the sensor unit 100 are individually connected through a plurality of ports and the communication unit 230 can perform data communication with the sensor unit 100 through individual ports.

지능형 전자장치부(300)는 보호용 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electronic Device)(310) 및 상태감시진단(CMD, Condition Monitoring and Diagnosis)용 지능형 전자장치(320)를 포함하여 구성될 수 있다.The intelligent electronic device 300 may include an intelligent electronic device (IED) 310 for protection and an intelligent electronic device 320 for condition monitoring and diagnosis (CMD).

보호용 지능형 전자장치(310)는 과전류, 과전압, 저전압, 저주파수 등의 보호요소를 통해 전력계통의 이상유무를 검출하고, 이상여부에 따라 머징유닛(200)에서 차단기(110)의 개폐동작을 수행하기 위한 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다.The protective intelligent electronic device 310 detects the abnormality of the power system through protective elements such as overcurrent, overvoltage, undervoltage, and low frequency and performs opening and closing operations of the circuit breaker 110 in the merging unit 200 according to the abnormality It is possible to generate and transmit a control signal.

보호용 지능형 전자장치(310)는 머징유닛(200)으로부터 전송받은 계측신호 및 감시신호를 IEC 61850에 기반한MMS메시지 형식으로 상위 HMI(Human Machine Interface)(400)에 전송할 수 있다.The protective intelligent electronic device 310 may transmit the measurement signal and the monitoring signal received from the merging unit 200 to an upper HMI (Human Machine Interface) 400 in the form of an MMS message based on IEC 61850.

상태감시진단용 지능형 전자장치(320)는 센서부의 아날로그 변성기 및 전자식변성기로부터 머징유닛(200)을 통해 전송된 계측신호를 이용하여, 고조파, 유/무효전력, 역률 등의 전력품질을 분석하고, 센서부의 융복합센서로부터 머징유닛을 통해 전송된 계측신호를 이용하여, 입력받은 기 설정값 이상의 값이 계측되는 경우 이벤트가 발생한 것으로 감지할 수 있다.The intelligent electronic device for status monitoring and diagnosis 320 analyzes power quality such as harmonics, current / reactive power, and power factor using the measurement signals transmitted from the analog transformer and the electronic transformer of the sensor unit through the merging unit 200, It is possible to detect that an event has occurred when a value equal to or greater than the input preset value is measured using the measurement signal transmitted from the negative fusion composite sensor through the merging unit.

상태감시진단용 지능형 전자장치(320)는 융복합센서 계측값, 전력품질 값 및 이벤트 발생 여부에 대한 알람신호를 IEC 61850 MMS프로토콜 형식으로 상위 CMD UI(400)에 전송할 수 있다.The intelligent electronic device 320 for status monitoring and diagnosis can transmit an alarm signal for the measured value of the complex compound sensor, the power quality value, and the occurrence of the event to the upper CMD UI 400 in the IEC 61850 MMS protocol format.

상위 HMI(400)는 전송받은 계측신호, 감시신호, 전력품질 값 및 이벤트 발생 여부에 대한 알람 정보 등을 외부에 표시할 수 있다.
The upper HMI 400 can display the received measurement signal, monitoring signal, power quality value, and alarm information about whether or not an event has occurred, on the outside.

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

100: 센서부
110: 차단기
120: 단로기
200: 머징유닛
300: 지능형 전자장치부
310: 보호용 지능형 전자장치
320: 감시진단용 지능형 전자장치
400: 상위 HMI 및 CMD UI100:
110: Breaker
120: Disconnector
200: merging unit
300: Intelligent electromagnetic field
310: Intelligent electronic device for protection
320: Intelligent electronic device for surveillance diagnosis
400: Upper HMI and CMD UI

Claims (16)

센서부로부터 입력받은 전력설비 계측신호를 복수개의 샘플 주기에 따라 샘플링하는 샘플링부;
상기 센서부로부터 입력받은 전력설비 감시신호를 프로토콜 변환하는 프로토콜 변환부 및
프로세스 버스(Process Bus)를 통하여 상기 샘플링부 및 상기 프로토콜 변환부에서 출력하는 신호를 순차적으로 지능형 전자장치부에 전송하는 통신부를 포함하는 머징유닛.
A sampling unit for sampling the power facility measurement signal received from the sensor unit according to a plurality of sample periods;
A protocol conversion unit for performing protocol conversion of the power facility monitoring signal received from the sensor unit,
And a communication unit for sequentially transmitting signals output from the sampling unit and the protocol conversion unit through a process bus to the intelligent electronic device unit.
제1항에 있어서,
상기 샘플링부는 저역통과필터(LOW PASS FILTER)를 이용하여 상기 전력설비 계측신호의 노이즈 신호를 제거하는 머징유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the sampling unit removes a noise signal of the power plant measurement signal using a low pass filter (LOW PASS FILTER).
제1항에 있어서,
상기 샘플링부는 상기 전력설비 계측신호를 보호용 샘플주기 및 센서용 샘플주기에 따라 샘플링하는 머징유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the sampling unit samples the power plant measurement signal according to a protective sample period and a sensor sample period.
제3항에 있어서,
상기 보호용 샘플주기는 80sample/cycle이고, 상기 센서용 샘플주기는 256sample/cycle인 머징유닛.
The method of claim 3,
Wherein the protection sample period is 80 samples / cycle and the sensor sample period is 256 samples / cycle.
제1항에 있어서,
상기 프로토콜 변환부는 상기 지능형 전자장치부로부터 차단기 제어신호를 입력받아 상기 센서부로 전송하는 머징유닛.
The method according to claim 1,
And the protocol conversion unit receives the breaker control signal from the intelligent electronic device unit and transmits the breaker control signal to the sensor unit.
제1항에 있어서,
상기 프로토콜 변환부는 상기 전력설비 감시신호를 IEC61850 7-2 프로토콜에 기반하여GOOSE 신호로 변환하는 머징유닛.
The method according to claim 1,
And the protocol conversion unit converts the power equipment monitoring signal into a GOOSE signal based on the IEC61850 7-2 protocol.
제1항에 있어서,
상기 통신부는 스위칭(switching)기능을 통하여 복수개의 샘플주기에 따라 샘플링된 복수개의 계측신호를 순차적으로 전송하는 머징유닛.
The method according to claim 1,
The communication unit sequentially transmits a plurality of measurement signals sampled according to a plurality of sample periods through a switching function.
센서부, 머징유닛 및 지능형 전자장치부를 포함하는 전력설비 관리 장치에 있어서,
상기 머징유닛은 센서부로부터 입력받은 전력설비 계측신호를 복수개의 샘플 주기에 따라 샘플링하는 샘플링부, 상기 센서부로부터 입력받은 전력설비 감시신호를 프로토콜 변환하는 프로토콜 변환부 및 프로세스 버스(Process Bus)를 통하여 상기 샘플링부 및 상기 프로토콜 변환부에서 출력하는 신호를 순차적으로 지능형 전자장치부에 전송하는 통신부를 포함하는 전력설비 관리 시스템.
A power facility management apparatus including a sensor unit, a merging unit, and an intelligent electronic device unit,
The merging unit includes a sampling unit for sampling a power facility measurement signal received from the sensor unit according to a plurality of sample periods, a protocol conversion unit for protocol conversion of the power facility monitoring signal received from the sensor unit, and a process bus And a communication unit for sequentially transmitting the signals output from the sampling unit and the protocol conversion unit to the intelligent electronic device unit.
제8항에 있어서,
상기 프로토콜 변환부는 상기 지능형 전자장치부로부터 차단기 제어신호를 입력받아 상기 센서부로 전송하는 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the protocol conversion unit receives the breaker control signal from the intelligent electronic device unit and transmits the breaker control signal to the sensor unit.
제8항에 있어서,
상기 샘플링부는 상기 전력설비 계측신호를 보호용 샘플주기 및 센서용 샘플주기에 따라 샘플링하는 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the sampling unit samples the power plant measurement signal according to a protective sample period and a sensor sample period.
제8항에 있어서,
상기 보호용 샘플주기는 80sample/cycle이고, 상기 센서용 샘플주기는 256sample/cycle인 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the protection sample period is 80 samples / cycle and the sensor sample period is 256 samples / cycle.
제8항에 있어서,
상기 프로토콜 변환부는 상기 전력설비 감시신호를 IEC61850 7-2 프로토콜에 기반하여GOOSE 신호로 변환하는 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the protocol conversion unit converts the power facility monitoring signal into a GOOSE signal based on the IEC61850 7-2 protocol.
제8항에 있어서,
상기 센서부는 융복합센서, 아날로그식 변성기 및 전자식변성기 중 적어도 하나를 포함하는 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the sensor unit comprises at least one of a fused composite sensor, an analogue transformer, and an electronic transformer.
제8항에 있어서,
상기 지능형 전자장치부는 보호용 지능형 전자장치 및 상태감시진단용 지능형 전자장치를 포함하는 전력설비 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the intelligent electronic device portion comprises a protective intelligent electronic device and an intelligent electronic device for condition monitoring.
제14항에 있어서,
상기 보호용 지능형 전자장치는 상기 센서부의 전력설비 계측신호를 통해 상기 전력설비 보호를 위한 보호동작을 수행하고, 차단기를 제어하기 위한 제어신호를 IEC61850 GOOSE 메세지로 상기 머징유닛에 전송하는 전력설비 관리 시스템.
15. The method of claim 14,
Wherein the protective intelligent electronic device performs a protection operation for protecting the power facility through a power facility measurement signal of the sensor unit and transmits a control signal for controlling the circuit breaker to the merging unit using an IEC61850 GOOSE message.
제14항에 있어서,
상기 상태감시진단용 지능형 전자장치는 상기 머징유닛으로부터 전송받은 전력설비 계측신호를 이용하여 상기 전력설비에 대한 전력품질 분석 및 고장 예지를 위한 이벤트 발생 유무를 감시진단하는 전력설비 관리 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the intelligent electronic device for status monitoring and diagnosis analyzes power quality of the electric power facility using the electric power facility measurement signal transmitted from the merging unit and monitors whether or not an event is generated for failure diagnosis.
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