KR101741755B1 - System for failure check and automatic recovery of rtu - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템에 관한 것으로, 특히 태양광이나 풍력 등에 의해 발전하는 시설에서 인버터와 연결되어 전력 생산 정보를 원격에 위치한 관리서버에 전송하는 RTU의 동작 상태를 감시하여, RTU의 고장이 발생하는 경우 이를 자동으로 복구할 수 있도록 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a fault diagnosis and automatic restoration system of an RTU, and more particularly, to an RTU connected to an inverter in a facility that generates electricity by sunlight or wind power and monitors the operation state of an RTU transmitting power generation information to a remote management server, The present invention relates to a fault diagnosis and automatic restoration system of an RTU that can automatically recover a fault of an RTU when a fault occurs.
석탄이나 석유 등의 화석에너지 자원의 고갈 및 환경 오염 문제에 따라 친환경 신재생 에너지의 중요성이 더욱 강조되어 있다. 이러한 친환경 신재생 에너지로서 태양광 및 풍력 등이 각광받고 있는데, 특히 태양광 발전은 현재 기술 개발 및 상용화가 많이 이루어져 대체에너지로서 널리 이용되고 있다. The importance of environmentally friendly new and renewable energy has been emphasized due to the depletion of fossil energy resources such as coal and oil and environmental pollution problems. Solar power and wind power are attracting attention as such environmentally friendly new renewable energy. In particular, solar power generation has been widely used as alternative energy since many technologies are developed and commercialized.
일반적으로 이러한 태양광 발전시설에는 태양광을 수광하여 전기를 생산하는 태양전지와, 상기 태양전지로부터 생산되는 직류전기를 상용전력인 교류로 변환시키는 인버터(Inverter)와, 생산된 전기를 저장하는 축전지와, 상기 태양전지에서 생산된 전기의 축전, 배전, 공급을 제어하는 제어반과, 상기 인버터와 연결되어 전력 생산 정보를 원격에 위치한 관리서버에 전송하는 RTU(Remote Terminal Unit)와, 원격지에서 태양광 발전설비를 제어하고 관리하고 중앙 관리서버가 구비된다,Generally, such a photovoltaic power generation facility includes a solar cell that receives sunlight to produce electricity, an inverter that converts DC electricity generated from the solar cell into AC power, which is a commercial power, and a storage battery An RTU (Remote Terminal Unit) connected to the inverter for transmitting power production information to a remotely located management server, and a control unit for controlling the power generation A power generation facility is controlled and managed, and a central management server is provided,
이러한 태양광 발전시설은 안정적으로 전기를 생산하여야 하기 때문에 고장이 발생하는 경우 신속한 조치가 이루어져야 한다. 하지만, 태양광 발전시설은 통상 규모가 크고 태양을 많이 받을 수 있는 지역에 설치되기 때문에, 고장 발생시 즉각적인 진단이 어렵고 이를 복구하는데 많은 인력과 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있었다. 특히, 태양광 발전시설에서 인버터를 통하여 생산되는 발전 정보를 수집하여 원격의 관리서버에 전송하는 RTU가 고장나는 경우, 원격 관리서버에서 발전 상태를 확인할 수 없기 때문에 RTU가 복구될 때까지 태양광 발전시설의 발전 상황을 파악할 수 없어 태양광 발전시설의 운영에 큰 차질이 발생하는 문제점이 있었다. These solar power generation facilities must produce electricity stably, so that prompt action should be taken in the event of a failure. However, since the solar power generation facility is installed in a region where the solar power generation facility is large in size and can receive a lot of sunlight, there is a problem that it is difficult to make an immediate diagnosis in the event of a failure and requires a lot of manpower, time, and cost to repair it. In particular, if the RTU that collects the power generation information generated by the inverter at the PV facility and transmits it to the remote management server fails, the remote management server can not confirm the power generation status. Therefore, There is a problem that the operation of the photovoltaic power generation facility is seriously disrupted because the development status of the facility can not be grasped.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광 등의 발전시설에서 인버터의 발전 상태를 파악하여 원격 관리서버에 전송하는 RTU의 동작 상태를 감시하여 실시간으로 고장을 진단하고 고장 발생시 자동으로 복구할 수 있도록 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide an RTU for monitoring the operation state of an RTU, Fault diagnosis and automatic restoration system that can diagnose faults and automatically recover them in the event of faults.
본 발명의 다른 목적은 RTU의 함께 발전시설의 전기실에 설치되는 인버터와 공유기 및 모뎀 등의 동작 상태를 감시하여 고장으로 진단되는 경우 자동으로 복구할 수 있도록 하는 고장진단 및 자동복구 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a fault diagnosis and automatic recovery system that can monitor the operation status of inverters, routers, and modems installed in the electric room of the power generation facility together with the RTU so that the fault can be automatically recovered have.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템은 태양광 또는 풍력 발전시설의 전기실에 설치되는 RTU의 동작 상태를 감시하여 고장을 진단하고 고장 진단 시 자동으로 복구하기 위한 시스템으로서, 태양광 또는 풍력에 의해 생성되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터와; 상기 인버터와 연결되어 인버터의 전력 생산 정보를 수집하여 원격에 위치한 중앙 관리서버에 전송하는 RTU와; 상기 RTU와 중앙 관리서버 간의 인터넷 통신을 중계하는 공유기 및 모뎀과; 상기 RTU와 공유기 및 모뎀에 동작 전원을 공급하고, 상기 RTU와 인버터 사이에서 RS-485 통신을 통하여 송수신되는 데이터 패킷을 분석하여 RTU의 고장 유무를 진단하며, RTU의 고장 진단 시 RTU에 공급되는 전원을 리셋시켜 복구될 수 있도록 관리하는 RTU 고장진단 및 자동복구 장치;를 포함하여 이루어진다. In order to achieve the above object, the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention includes a system for monitoring the operation state of the RTU installed in the electric room of a solar power or wind power generation facility to diagnose a fault, An inverter for converting a direct current power generated by sunlight or wind power into an alternating current power; An RTU connected to the inverter for collecting power generation information of the inverter and transmitting the collected information to a remote central management server; A router and a modem for relaying Internet communication between the RTU and the central management server; The operation power is supplied to the RTU, the router, and the modem, and the data packet transmitted / received between the RTU and the inverter through the RS-485 communication is analyzed to diagnose the failure of the RTU. And an RTU failure diagnosis and automatic restoration device that manages the RTU to be able to be restored by resetting it.
상기 RTU 고장진단 및 자동복구 장치에는 상용 AC 전원을 입력받아 RTU와 공유기 및 모뎀에서 사용하는 DC 전원으로 변환하는 전원부와; 상기 전원부에 의해 변환된 DC 전원을 각각 RTU와 공유기 및 모뎀에 공급하고 단속하는 전원 제어부와; 상기 RTU와 인버터 사이에 연결되는 RS-485 통신과 연결되는 RS-485 통신모듈과, 상기 공유기 및 모뎀과 인터넷 통신을 수행하는 랜통신 모듈이 구비된 통신부와; 상기 RS-485 통신을 통하여 RTU와 인버터 사이에서 송수신되는 데이터 패킷을 분석하여 RTU 및 인버터의 고장 유무를 진단하고, 상기 RTU 및 인버터의 고장 진단 시 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버에 전송하며, 상기 RTU의 고장 진단 시 RTU를 리셋시켜 복구될 수 있도록 관리하는 RTU 관리모듈 및 인버터 관리모듈이 구비된 고장진단 및 자동복구부와, 상기 고장진단 및 자동복구부를 통하여 파악되는 RTU 고장 정보 및 복구 정보를 저장하는 메모리부가 구비된다. The RTU failure diagnosis and automatic recovery device includes a power supply unit for receiving a commercial AC power and converting the received AC power into a DC power used by an RTU, a router, and a modem; A power control unit for supplying and controlling the DC power converted by the power unit to the RTU, the router, and the modem, respectively; An RS-485 communication module connected to the RS-485 communication connected between the RTU and the inverter, and a LAN communication module performing Internet communication with the router and the modem; The data packet transmitted / received between the RTU and the inverter is analyzed through the RS-485 communication to diagnose the failure of the RTU and the inverter, and the fault diagnosis information is transmitted to the central management server through the Internet communication when the RTU and the inverter are fault- A fault diagnosis and automatic recovery unit including an RTU management module and an inverter management module for managing the RTU to be reset by resetting the RTU in the event of a fault diagnosis of the RTU; And a memory unit for storing recovery information.
여기에서, 상기 고장진단 및 자동복구부의 RTU 관리모듈은 상기 RS-485 통신을 통하여 인버터의 상태 정보를 요청하는 데이터 요청 프로토콜이 RTU에서 인버터로 설정된 시간 동안 전송되지 않는 경우 RTU가 고장인 것으로 진단하고, 상기 인버터 관리모듈은 상기 RS-485 통신을 통하여 RTU에서 인버터로 데이터 요청 프로토콜이 전송된 후, 인버터의 상태 정보를 응답하는 인버터 상태 프로토콜이 인버터에서 RTU로 설정된 시간 동안 전송되지 않는 경우 인버터가 고장난 것으로 진단하게 된다. Here, the RTU management module of the fault diagnosis and automatic recovery unit diagnoses that the RTU is failed when the data request protocol for requesting the status information of the inverter through the RS-485 communication is not transmitted for the time set to the inverter in the RTU , The inverter management module transmits the data request protocol from the RTU to the inverter through the RS-485 communication, and if the inverter status protocol that responds to the inverter status information is not transmitted during the time set in the inverter by the RTU, .
또한, 상기 고장진단 및 자동복구부에는 인터넷 통신을 통하여 연결된 공유기 또는 모뎀에 대한 통신 테스트를 주기적으로 실행하여 공유기 또는 모뎀의 고장 유무를 진단하고, 고장으로 진단되는 경우 상기 전원 제어부를 통하여 공유기 또는 모뎀의 동작 전원을 리셋시켜 복구하며, 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 원격에 위치한 중앙 관리서버에 전송하는 공유기 관리모듈 및 모뎀 관리모듈이 구비된다. In addition, the failure diagnosis and automatic recovery unit may periodically execute a communication test for a router or a modem connected through Internet communication to diagnose the failure of the router or the modem. If diagnosed as a failure, A router management module and a modem management module for resetting and restoring the operation power of the router, and transmitting the failure diagnostic information to a central management server located remotely via Internet communication.
한편, 상기 고장진단 및 자동복구부는 고장으로 진단된 장치에 대한 리셋 동작을 설정된 횟수 동안 반복 수행하여도 정상적으로 복구되지 않는 경우, 리셋 동작을 중지하고 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버에 현장 점검을 요청하게 된다. Meanwhile, if the failure diagnosis and automatic recovery unit does not normally recover even if the reset operation for the device diagnosed as a failure is repeated a predetermined number of times, the failure diagnosis and automatic recovery unit stops the reset operation and requests the central management server for on- do.
또한, 상기 고장진단 및 자동복구부에는 정전이 발생되는 경우 충전부의 축전기에 충전된 전원을 전원 제어부를 통하여 RTU와 공유기 및 모뎀에 공급하는 정전 관리모듈이 구비된다. In addition, the malfunction diagnosis and automatic restoration unit is provided with a power failure management module for supplying power to the RTU, the router, and the modem through the power control unit, when power failure occurs in the capacitors of the charging unit.
본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템은 RTU와 통신을 수행하여 RUT의 고장 상태를 실시간으로 진단할 수 있고, RTU와 연결되는 인버터와 공유기 및 모뎀의 상태 또한 실시간으로 감시할 수 있으며, 고장 진단 시 장치에 공급되는 전원을 리셋시켜 자동으로 복구함으로써, 고장 진단 시 신속한 복구가 가능한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 정전 발생시 축전지에 충전된 전원을 각 장치에 공급함으로써 정전시에도 각 장치가 정상적으로 운영될 수 있도록 하는 효과가 있다. The failure diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention can diagnose the failure state of the RUT in real time by communicating with the RTU, and can also monitor the state of the inverter, the router and the modem connected to the RTU in real time, In the event of a fault diagnosis, the power supplied to the apparatus is reset and automatically restored. In addition, according to the present invention, when a power failure occurs, a power source charged in a battery is supplied to each device, so that each device can be normally operated even during a power failure.
도 1은 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 전체적인 전원 및 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 전원공급 라인 연결도,
도 3은 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 통신 라인 연결도,
도 4는 본 발명에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 장치의 블록 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 시스템의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다. FIG. 1 is an overall power and network diagram of a fault diagnosis and automatic restoration system of an RTU according to the present invention.
FIG. 2 is a power supply line connection diagram of the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention,
FIG. 3 is a communication line connection diagram of the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention,
FIG. 4 is a block diagram of an RTU failure diagnosis and automatic recovery apparatus according to the present invention;
5 is a flowchart illustrating an operation of the RTU failure diagnosis and automatic restoration system according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 전체적인 전원 및 네트워크 연결도를 나타낸 것이고, 도 2는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 전원공급 라인을 나타낸 것이며, 도 3은 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템의 통신 라인을 나타낸 것이다. FIG. 1 shows an overall power supply and network connection diagram of the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a power supply line of the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU. Shows the communication line of fault diagnosis and automatic restoration system of RTU.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템은 태양광을 통하여 전기를 생산하는 태양전지로부터 직류전기를 공급받아 교류전원으로 변환시키는 인버터(10)와, 상기 인버터(10)와 연결되어 인버터(10)의 전력 생산 정보를 수집하여 원격에 위치한 중앙 관리서버(200)에 전송하는 RTU(20)와, 상기 RTU(20)와 원격 관리서버 간의 통신을 중계하는 공유기(30) 및 모뎀(40)과, 상기 인버터(10)와 RTU(20) 및 공유기(30)와 모뎀(40)의 동작 상태를 감시하여 고장 상태를 진단하고 복구하는 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIGS. 1 to 3, the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention includes an
상기 인버터(10)와 RTU(20), 공유기(30) 및 모뎀(40), RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)는 태양광 발전시설의 전기실에 설치되는데, 상기 RTU(20)는 인버터(10)와 RS-485 통신을 통하여 연결되어 인버터(10)의 전기 생산 정보를 획득하고 이를 인터넷 통신을 통하여 연결된 공유기(30)와 모뎀(40)을 경유하여 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다. 상기 모뎀(40)은 인터넷망과 인터넷 통신을 설정하는 통신장치이고, 공유기(30)는 모뎀(40)을 통하여 연결된 인터넷망을 여러 장치에서 공유하여 사용할 수 있도록 하는 통신 공유장치로, UTP(User Datagram Protocol)나 TCP(transmission Control Protocol) 등의 인터넷 프로토콜(IP)를 이용하여 통신을 수행하게 된다. The
한편, 본 발명에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)는 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 각각 필요한 동작 전원을 공급하고, 인터넷 통신을 통하여 연결된 공유기(30)와 모뎀(40)의 동작 상태를 감시하여 고장 상태를 진단하며, 공유기(30)나 모뎀(40)의 고장 진단시 해당 장치에 공급되는 전원을 리셋시켜 복구될 수 있도록 관리하게 된다. 또한, 이 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)는 인버터(10)와 RTU(20) 사이에서 통신을 수행하는 RS-485와 연결되어 RTU(20) 및 인버터(10)의 동작 상태를 감시하여, RTU(20)의 고장이 진단되면 RTU(20)에 공급되는 전원을 리셋시켜 복구시키고, 인버터(10)의 고장이 진단되는 경우 인버터 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다. The RTU fault diagnosis and
일반적으로 통신기기의 고장은 리셋을 할 경우 정상으로 되돌아올 확률이 80~90%가 되기 때문에, 본 발명의 실시 예에서는 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)에서 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)이 고장난 것으로 진단하면, 해당 장치에 공급되는 전원을 리셋시킴으로써 자동으로 복구될 수 있도록 관리하게 된다. 만약, 1회의 리셋으로 복구되지 않는 경우 3회 이내에서 반복하여 리셋을 수행하며, 3회의 리셋에도 정상적으로 복구되지 않으면 복구 동작을 정지하고 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 현장 점검을 요청하게 된다. 한편, 인버터(10)는 리셋으로 복구가 되지 않기 때문에, 인버터(10)가 고장난 것으로 진단되면 중앙 관리서버(200)에 인버터 고장 진단 정보를 전송하여 현장 점검을 요청하게 된다. In the embodiment of the present invention, the RTU 20 is connected to the RTU 20 and the
도 4는 본 발명이 실시 예에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다. 4 is a block diagram of an RTU failure diagnosis and automatic restoration apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)는 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)의 동작 환경을 설정하고 표시하는 설정표시부(120)와, 인터넷 또는 RS-485 통신을 수행하는 통신부(130)와, RTU(20)와 인버터(10) 및 공유기(30)와 모뎀(40)의 고장을 진단하고 복구하는 고장진단 및 자동복구부(140)와, RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)의 전원 공급을 단속하는 전원 제어부(150)와, 고장진단 결과 및 복구 정보가 저장되는 메모리부(160)와, 축전지를 통하여 전원을 충전하는 충전부(170)와, 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부(180)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부(110)를 포함하여 이루어진다. 4, the RTU failure diagnosis and
상기 통신부(130)는 관리 대상인 RTU(20)와 인버터(10) 및 공유기(30)와 모뎀(40)과 통신을 수행하는 통신장치로서, 이 통신부(130)에는 인버터(10)와 RTU(20) 사이에 연결되는 RS-485 통신 라인과 병렬 연결되어 RS-485 통신을 수행하는 RS-485 통신모듈(131)과, 공유기(30) 및 모뎀(40)과 인터넷 통신을 수행하는 랜통신 모듈(132)이 구비되어 있다. The
상기 고장진단 및 자동복구부(140)는 제어부(110)에 의해 구동되어 RTU(20)와 인버터(10) 및 공유기(30)와 모뎀(40)의 동작을 감시하여 고장을 진단하고 복구하는 프로그램으로서, 이 고장진단 및 자동복구부(140)에는 RTU 관리모듈(141), 인버터 관리모듈(142), 공유기 관리모듈(143), 모뎀 관리모듈(144), 정전 관리모듈(145)이 구비되어 있다. The fault diagnosis and
상기 RTU 관리모듈(141)은 RS-485 통신을 통하여 RTU(20)와 인버터(10) 사이에서 이루어지는 데이터 패킷을 분석하여 RTU(20)의 고장 상태를 진단하고, RTU(20)의 고장 진단시 전원 제어부(150)를 통하여 RTU(20)에 공급되는 전원을 단속하여 RTU(20)를 리셋시켜 복구하는 프로그램 모듈이다. 일반적으로 RTU(20)는 RS-485 통신을 통하여 주기적으로 인버터(10)에 인버터 상태 정보를 요청하는 데이터 요청 프로토콜을 전송하고, 인버터(10)는 이에 대한 응답으로 인버터 상태 프로토콜을 전송하게 된다. 본 발명의 실시 예에서 상기 RTU 관리모듈(141)은 RS-485 통신을 통하여 이루어지는 RTU(20)의 데이터 요청 프로토콜을 분석하여 RTU(20)가 정상적으로 동작하는지를 진단하게 되는데, 만약 RTU(20)가 설정된 시간 이내에 인버터(10)에 데이터 요청 프로토콜을 전송하지 않으며 RTU(20)가 고장난 것으로 진단하여, RTU(20)를 리셋시켜 복구하고 RTU 고장 진단 및 복구 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다. The
상기 인버터 관리모듈(142)은 RS-485 통신을 통하여 RTU(20)와 인버터(10) 사이에서 이루어지는 데이터 패킷을 분석하여 인버터(10)의 고장 상태를 진단하는 프로그램 모듈로서, 이 인버터 관리모듈(142)은 RS-485 통신을 통하여 인버터(10)에서 RTU(20)에 전송하는 인버터 상태 프로토콜을 분석하여 인버터(10)가 정상적으로 동작하는지를 진단하게 된다. 즉, 상기 인버터 관리모듈(142)은 RTU(20)가 인버터(10)에 데이터 요청 프로토콜을 전송한 후, 인버터(10)에서 이에 대한 응답으로 인버터 상태 프로토콜을 설정된 시간 동안 전송하지 않으며 인버터(10)가 고장난 것으로 진단하여, 인버터 고장 진단 정보를 중앙 관리서버(200)에 전송하여 현장 점검을 요청하게 된다. The
상기 공유기 관리모듈(143) 및 모뎀 관리모듈(144)은 인터넷을 통하여 연결된 공유기(30) 및 모뎀(40)의 고장 상태를 진단하고, 공유기(30) 또는 모뎀(40)의 고장 진단시 전원 제어부(150)를 통하여 공유기(30) 또는 모뎀(40)을 리셋시켜 복구하는 프로그램 모듈이다. 본 발명의 실시 예에서 상기 공유기 관리모듈(143) 및 모뎀 관리모듈(144)은 네트워크 점검 방법인 통신 테스트(ping 테스트)를 주기적으로 실행하여 공유기(30) 및 모뎀(40)의 고장 유무를 진단하게 되며, 고장으로 진단되는 경우 해당 장치를 리셋을 통하여 복구하고 고장 진단 정보 및 복구 정보를 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다. 또한, 상기 RTU 관리모듈(141)과 공유기 관리모듈(143) 및 모뎀 관리모듈(144)은 고장으로 진단된 장치가 정상적으로 복구될 때까지 리셋을 수행하되, 3회를 리셋한 경우에도 해당 장치가 정상적으로 복구되지 않으면 리셋 동작을 중지하고, 중앙 관리서버(200)에 현장 점검을 요청하게 된다. The
상기 정전 관리모듈(145)은 정전 발생시 충전부(170)에 충전된 전원을 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 공급하여 전원이 정상적으로 공급될 때까지 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)이 정상적으로 동작될 수 있도록 관리하는 프로그램 모듈이다. 또한, 이 정전 관리모듈은 정전이 발생하면 정전 발생 정보를 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다. The power
상기 전원 제어부(150)는 전원부(180)를 통하여 공급되는 전원을 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 각각 공급하고 제어하는 전원 제어 장치로서, 이 전원 제어부(150)는 고장진단 및 자동복구부(140)의 제어에 따라 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 공급되는 전원을 단속하여 리셋시키는 동작을 수행하게 된다. The power
상기 메모리부(160)는 고장진단 및 자동복구부(140)에 의해 고장이 진단되고 복구되는 장치의 고장 진단 정보 및 복구 정보를 저장하는 기억장치이고, 충전부(170)는 전원부(180)를 통하여 공급되는 전원을 통하여 축전지를 충전시키고 정전 발생시 축전지에 저장된 전원을 전원 제어부(150)를 통하여 각 장치에 공급하는 장치이다. 본 발명의 실시 예에서 상기 충전부(170)에 구비된 축전지는 정전 발생시 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 약 1시간 정도 전원을 공급할 수 있는 용량을 갖는다. The
상기 전원부(180)는 외부로부터 공급되는 AC 220V 상용 전원을 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)의 각 구성부에서 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하는 장치로서, 이 전원부(180)에는 AC 220V를 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터가 구비된다. 본 발명의 실시 예에서 상기 전원부(180)에 구비된 AC/DC 컨버터는 AC 220V를 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에서 필요로 하는 DC 5V, 9V, 12V 등으로 변환하여 전원 제어부(150)를 통하여 각 장치에 공급하게 된다.The
이하, 상기의 구성으로 이루어진 RTU 고장진단 및 자동복구 시스템을 통하여 RTU(20)와 인버터(10), 공유기(30) 및 모뎀(40)의 고장이 진단되어 복구되는 과정에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a process of diagnosing and recovering the failure of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 RTU 고장진단 및 자동복구 시스템의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating an operation of the RTU failure diagnosis and automatic restoration system according to an embodiment of the present invention.
단계 S110, S110 : 먼저, RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)는 RS-485 통신을 통하여 인버터(10)와 RTU(20)의 사이의 RS-485 통신과 연결되고, 인터넷 통신을 통하여 공유기(30) 및 모뎀(40)과 연결된 상태에서, 전원부(180)는 외부에서 공급되는 AC 200V를 AC/DC 컨버터를 통하여 DC 전원으로 변환한 후(S100), 전원 제어부(150)를 통하여 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 동작 전원으로 공급하게 된다(S110). Steps S110 and S110: First, the RTU failure diagnosis and
단계 S120 : 전원이 공급되어 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)이 정상적으로 동작하게 되면, RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)의 고장진단 및 자동복구부(140)에 구비된 RTU 관리모듈(141) 및 인버터 관리모듈(142)은 RTU(20)와 인버터(10) 사이에서 송수신되는 RS-485 통신 데이터 패킷을 수신하여 분석하게 된다. When the power is supplied and the
단계 S130, S131, S141 : 만약, 설정된 시간 동안 RTU(20)에서 인버터(10)로 전송되는 데이터 요청 프로토콜이 발견되지 않으면, RTU(20)가 고장난 것으로 판단하여(S130), RTU(20)를 리셋시켜 자동으로 복구시키고(S131), RTU 고장 진단 정보 및 복구 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다(S141). 만약, RTU(20)가 리셋되었는데도 정상적으로 복구되지 않으면 3회까지 리셋을 수행하고, 그 이후에는 리셋을 중지하고 중앙 관리서버(200)에 현장 점검을 요청하게 된다. Steps S130, S131 and S141: If the data request protocol transmitted from the
단계 S140, S141 : 만약, RTU(20)에서 인버터(10)로 전송되는 데이터 요청 프로토콜이 정상적으로 발견되었지만 응답으로 인버터(10)에서 RTU(20)로 전송되는 인버터 상태 프로토콜이 설정된 시간 동안 발견되지 않았다면, 인버터 관리모듈(142)은 인버터(10)가 고장난 것으로 판단하여(S140), 인버터 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하여 현장 점검이 이루어질 수 있도록 관리하게 된다(S141). Steps S140 and S141: If the inverter status protocol transmitted from the
단계 S150, S160, S161 : 상기 RTU(20) 및 인버터(10)의 고장 진단과 함께, 고장진단 및 자동복구부(140)의 공유기 관리모듈(143) 및 모뎀 관리모듈(144)은 공유기(30) 및 모뎀(40)에 대해 주기적으로 ping 테스트를 수행하여(S150), ping 응답에 따른 공유기(30) 및 모뎀(40)의 고장 유무를 진단하게 된다(S160). 만약, 공유기(30) 또는 모뎀(40)이 고장난 것으로 진단되면, 고장으로 진단된 공유기(30) 또는 모뎀(40)을 리셋시켜 자동으로 복구시키고, 공유기(30) 또는 모뎀(40) 고장 진단 정보 및 복구 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하게 된다(S161). 만약, 공유기(30) 및 모뎀(40)이 리셋되었는데도 정상적으로 복구되지 않으면 3회까지 리셋을 수행하고, 그 이후에는 리셋을 중지하고 중앙 관리서버(200)에 현장 점검을 요청하게 된다. The
단계 S170, S171 : 한편, 상기 과정 중에 정전이 발생하는 경우(S170), 정전 관리모듈(145)은 충전부(170)의 축전지에 충전된 전원을 전원 제어부(150)를 통하여 각 장치에 공급하여 전원이 정상적으로 공급될 때까지 각 장치가 정상적으로 동작할 수 있도록 관리하게 된다(S171). 또한, 상기 정전 관리모듈(145)은 정전 정보를 중앙 관리서버(200)에 전송하여 후속 조치가 이루어질 수 있도록 한다. The power
단계 S180 : 상기 과정을 통하여 이루어지는 RTU(20), 인버터(10), 공유기(30), 모뎀(40)에 대한 고장 진단 과정 및 자동 복구 과정은 시스템이 종료될 때문에 반복 수행한다. Step S180: The fault diagnosis process and the automatic restoration process for the
이와 같이, 본 발명에 따른 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템은 태양광 발전시설에서 생산되는 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(10)와, 이 인버터(10)의 전기 생산 정보를 중앙 관리서버(200)에 전송하는 RTU(20) 및 인터넷 통신을 중계하는 공유기(30) 및 모뎀(40)의 상태를 감시하여 고장 유무를 진단하고, 고장 진단시 리셋을 통하여 해당 장치를 신속하게 복구시키게 된다. As described above, the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU according to the present invention includes an
한편, 상술한 실시 예에서는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템이 태양광 발전시설에 적용되는 것으로 설명하였지만, 이는 태양광 발전시설 이외에도 풍력 발전시설이나 기타 다른 발전시설에도 적용될 수 있음은 당연하다. 또한, 상술한 실시예에서는 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)의 고장진단 및 자동복구부(140)에서 ping 테스트를 통하여 공유기(30) 및 모뎀(40)의 고장을 진단하도록 하고 있는데, 이는 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40) 사이에서 송수신되는 패킷의 분석을 통하여 이루어질 수도 있다. 예를 들면, RTU(20)에서 중앙 관리서버(200)로 정보를 전달하기 전에 인증 패킷을 보내 중앙 관리서버(200)에서 정보를 받을 수 있는지 확인한 후 데이터 패킷을 전송하게 되는데, 만약 RTU(20)와 공유기(30) 사이에서 인증 패킷이 전송되었는데, 공유기(30)와 모뎀(40) 사이에서 인증 패킷이 전송되지 않았다면 공유기(30)가 고장난 것으로 진단할 수 있으며, 공유기(30)와 모뎀(40) 사이에서 인증 패킷이 전송되었는데 응답 패킷이 수신되지 않았다면 이는 모뎀(40) 또는 중앙 관리서버(200)의 고장으로 진단할 수 있는 것이다.Meanwhile, in the above-mentioned embodiments, the fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU are described as being applied to the photovoltaic power generation facilities. However, it is obvious that the present invention can be applied to wind power generation facilities and other power generation facilities as well as solar power generation facilities. In the above-described embodiment, the malfunction of the
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications within the scope of the technical idea of the present invention and equivalents of the claims defined below may be made by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. And modifications may be made.
10 : 인버터(Inverter) 20: RTU(Remote Terminal Unit)
30 : 공유기 40 : 모뎀
100 : RTU 고장진단 및 자동복구 장치 110 : 제어부
120 : 설정표시부 130 : 통신부
131 : RS-485 통신모듈 132 : 랜통신 모듈
140 : 고장진단 및 자동복구부 141 : RTU 관리모듈
142 : 인버터 관리모듈 143 : 공유기 관리모듈
144 : 모뎀 관리모듈 145 : 정전 관리모듈
150 : 전원 제어부 160 : 메모리부
170 : 충전부 180 : 전원부
200 : 중앙 관리서버10: Inverter 20: RTU (Remote Terminal Unit)
30: router 40: modem
100: RTU fault diagnosis and automatic restoration device 110:
120: setting display unit 130: communication unit
131: RS-485 communication module 132: LAN communication module
140: Fault diagnosis and automatic restoration unit 141: RTU management module
142: inverter management module 143: router management module
144: Modem management module 145: Power management module
150: power supply control unit 160: memory unit
170: Charging unit 180: Power supply unit
200: Central Management Server
Claims (6)
상기 RTU 고장진단 및 자동복구 장치(100)에는 상용 AC 전원을 입력받아 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에서 사용하는 DC 전원으로 변환하는 전원부(180); 상기 전원부(180)에 의해 변환된 DC 전원을 각각 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 공급하고 단속하는 전원 제어부(150); 상기 RTU(20)와 인버터(10) 사이에 연결되는 RS-485 통신과 연결되는 RS-485 통신모듈(131)과, 상기 공유기(30) 및 모뎀(40)과 인터넷 통신을 수행하는 랜통신 모듈(132)이 구비된 통신부(130); 상기 RS-485 통신을 통하여 RTU(20)와 인버터(10) 사이에서 송수신되는 데이터 패킷을 분석하여 RTU(20) 및 인버터(10)의 고장 유무를 진단하고, 상기 RTU(20) 및 인버터(10)의 고장 진단 시 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 전송하며, 상기 RTU(20)의 고장 진단 시 RTU(20)를 리셋시켜 복구될 수 있도록 관리하는 RTU 관리모듈(141) 및 인버터 관리모듈(142)이 구비된 고장진단 및 자동복구부(140); 상기 고장진단 및 자동복구부(140)를 통하여 파악되는 RTU(20) 고장 정보 및 복구 정보를 저장하는 메모리부(160);가 구비되되,
상기 고장진단 및 자동복구부(140)의 RTU 관리모듈(141)은 상기 RS-485 통신을 통하여 인버터(10)의 상태 정보를 요청하는 데이터 요청 프로토콜이 RTU(20)에서 인버터(10)로 설정된 시간 동안 전송되지 않는 경우 RTU(20)가 고장인 것으로 진단하고, 상기 인버터 관리모듈(142)은 상기 RS-485 통신을 통하여 RTU(20)에서 인버터(10)로 데이터 요청 프로토콜이 전송된 후 인버터(10)의 상태 정보를 응답하는 인버터(10) 상태 프로토콜이 인버터(10)에서 RTU(20)로 설정된 시간 동안 전송되지 않는 경우 인버터(10)가 고장난 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템.
A central management server 200 connected to the inverter 10 for collecting electric power production information of the inverter 10 and connected to the remote control unit 200, A router 30 and a modem 40 for relaying Internet communication between the RTU 20 and the central management server 200 and a modem 40 for transmitting Internet communications between the RTU 20 and the router 30, (100) including an RTU failure diagnosis and automatic recovery device (100) for supplying operating power to the RTU (20) and diagnosing the failure of the RTU (20) As a diagnostic and automatic recovery system,
The RTU fault diagnosis and automatic restoration apparatus 100 includes a power supply unit 180 that receives commercial AC power and converts the commercial AC power into DC power used by the RTU 20, the router 30, and the modem 40; A power control unit 150 for supplying and controlling the DC power converted by the power unit 180 to the RTU 20, the router 30, and the modem 40; An RS-485 communication module 131 connected to the RS-485 communication connected between the RTU 20 and the inverter 10, and a LAN communication module 13 for performing Internet communication with the router 30 and the modem 40. [ A communication unit 130 having a communication unit 132; The data packet transmitted and received between the RTU 20 and the inverter 10 through the RS-485 communication is analyzed to diagnose the failure of the RTU 20 and the inverter 10, and the RTU 20 and the inverter 10 An RTU management module 141 for managing fault management information to be transmitted to the central management server 200 through the Internet communication and resetting the RTU 20 during a fault diagnosis of the RTU 20, ) And an inverter management module (142); And a memory unit 160 for storing failure information and recovery information of the RTU 20 that are recognized through the failure diagnosis and automatic recovery unit 140,
The RTU management module 141 of the fault diagnosis and automatic recovery unit 140 sets the data request protocol for requesting the status information of the inverter 10 through the RS-485 communication to the inverter 10 in the RTU 20 The inverter management module 142 diagnoses that the RTU 20 has failed because the data request protocol is transmitted from the RTU 20 to the inverter 10 via the RS-485 communication, (10) is not transmitted for a time set by the inverter (10) to the RTU (20) in response to the status information of the inverter (10) And automatic recovery system.
상기 고장진단 및 자동복구부(140)에는
상기 인터넷 통신을 통하여 연결된 공유기(30) 또는 모뎀(40)에 대한 통신 테스트를 주기적으로 실행하여 공유기(30) 또는 모뎀(40)의 고장 유무를 진단하고, 고장으로 진단되는 경우 상기 전원 제어부(150)를 통하여 공유기(30) 또는 모뎀(40)의 동작 전원을 리셋시켜 복구하며, 고장 진단 정보를 인터넷 통신을 통하여 원격에 위치한 중앙 관리서버(200)에 전송하는 공유기 관리모듈(143) 및 모뎀 관리모듈(144)이 구비된 것을 특징으로 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템.
The method according to claim 1,
The fault diagnosis and automatic recovery unit 140
Periodically executes a communication test for the router 30 or the modem 40 connected via the Internet communication to diagnose the failure of the router 30 or the modem 40. If the failure is diagnosed, A router control module 143 for resetting and restoring the operation power of the router 30 or the modem 40 via the Internet and communicating the failure diagnostic information to the central management server 200 located remotely via Internet communication, And a module (144).
상기 고장진단 및 자동복구부(140)는 고장으로 진단된 장치에 대한 리셋 동작을 설정된 횟수 동안 반복 수행하여도 정상적으로 복구되지 않는 경우, 리셋 동작을 중지하고 인터넷 통신을 통하여 중앙 관리서버(200)에 현장 점검을 요청하는 것을 특징으로 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템.
The method according to claim 1 or 4,
If the failure diagnosis and automatic recovery unit 140 does not normally recover the reset operation for the device diagnosed as a failure for a set number of times, the failure diagnosis and automatic recovery unit 140 stops the reset operation and transmits the reset operation to the central management server 200 And a fault diagnosis and automatic restoration system of the RTU.
상기 고장진단 및 자동복구부(140)에는 정전이 발생되는 경우 충전부(170)의 축전기에 충전된 전원을 전원 제어부(150)를 통하여 RTU(20)와 공유기(30) 및 모뎀(40)에 공급하는 정전 관리모듈(145)이 구비된 것을 특징으로 하는 RTU의 고장진단 및 자동복구 시스템.The method according to claim 1,
The power supply controller 150 supplies power to the RTU 20, the router 30, and the modem 40. The power supply controller 150 is connected to the fault diagnosis and automatic recovery unit 140, And a power failure management module (145) that is connected to the power failure management module (145).
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