KR101743056B1 - 전력 설비 맵핑 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따르면, IEC61850의 파일을 분석하여 설비의 전압 정보, 구역(Bay)정보, 설비 종류 정보, 연결 정보 및 좌표 정보를 추출하는 데이터 분석부; 상기 연결 정보 및 좌표 정보를 이용하여 설비간 배치도를 생성하는 배치도 생성부; 상기 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류 정보 중 적어도 하나를 이용하여 설비 식별 번호를 생성하는 식별 번호 생성부; 및 상기 설비 식별 번호를 전력 설비의 기기번호와 매칭시키고, 매칭된 전력 설비를 상기 배치도상에 맵핑하는 맵핑부를 포함하는 전력 설비 맵핑 장치를 제공한다.

Description

전력 설비 맵핑 장치{MAPPING APPARATUS FOR ELECTRIC POWER FACILITY}
본 발명은 전력 설비 맵핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEC61850표준 규격이 반영된 SCADA시스템에 적용 가능한 전력 설비 맵핑 장치에 관한 것이다.
스카다(SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition)시스템은 변전소의 다양한 전력설비로부터 상태정보를 읽어 관리자에게 계통상황을 알려주고, 관리자의 명령을 받아 전력설비를 제어하는 시스템이다.
현재는 주로 원격 단말 장치(RTU, Remote Terminal Unit)를 통해 전력설비의 정보를 취득하고 있으나, 최근 IEC61850 표준 규격이 활발하게 적용됨에 따라 점차 지능형 전자 장치(IED, Intelligent Electronic Device)로 대체되고 있는 추세이다.
원격 단말 장치와 지능형 전자 장치 등 변전소 단말장치는 각각의 데이터 모델로 전력설비를 데이터화 해 운영하는데, 스카다를 연계하기 위해서는 우선 변전소 단말장치별 전력설비 및 취득 데이터를 데이터 베이스형태로 구성된 스카다의 데이터 모델과 매칭하여야 한다.
현재 스카다 데이터 베이스의 설비 이름과 지능형 전자 장치의 설비 이름을 비교하여 일치하는 전력 설비를 자동으로 매칭하는 방법이 있지만, 이러한 텍스트 단순 비교를 통한 방법은 일치율이 현저히 낮으며 스카다와 지능형 전자 장치의 설비 이름을 수작업으로 입력하는 방식은 오입력 등의 문제가 발생할 가능성이 높다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스카다 시스템의 기기번호 규칙과 IEC61850 표준규격을 분석하여 데이터 베이스간 전력 설비 매칭을 자동화할 수 있는 전력 설비 맵핑 장치를 제공하는데 있다.
또한, 정형형태의 전력 설비 기기번호와 IEC61850 데이터 모델의 규칙을 이용한 데이터 매칭 자동화방법으로 데이터 베이스 구축 시간을 절감하고 정확도를 향상시킬 수 있는 전력 설비 맵핑 장치를 제공하는데 있다.
실시예에 따르면, IEC61850의 파일을 분석하여 설비의 전압 정보, 구역(Bay)정보, 설비 종류 정보, 연결 정보 및 좌표 정보를 추출하는 데이터 분석부; 상기 연결 정보 및 좌표 정보를 이용하여 설비간 배치도를 생성하는 배치도 생성부; 상기 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류 정보 중 적어도 하나를 이용하여 설비 식별 번호를 생성하는 식별 번호 생성부; 및 상기 설비 식별 번호를 전력 설비의 기기번호와 매칭시키고, 매칭된 전력 설비를 상기 배치도상에 맵핑하는 맵핑부를 포함하는 전력 설비 맵핑 장치를 제공한다.
상기 배치도 생성부는 상기 좌표 정보를 이용하여 전력 설비를 배치도상에 배치하고, 상기 연결 정보를 이용하여 전력 설비간 연결 관계를 도식화할 수 있다.
상기 식별 번호 생성부는 전력 설비가 개폐기 또는 차단기인 경우 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류를 의미하는 일련의 숫자를 조합하여 상기 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
상기 식별 번호 생성부는 전력 설비가 변압기 또는 버스(BUS)인 경우 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류를 의미하는 일련의 숫자 및 문자를 조합하여 상기 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
본 발명인 전력 설비 맵핑 장치는 스카다 시스템의 기기번호 규칙과 IEC61850 표준규격을 분석하여 데이터 베이스간 전력 설비 매칭을 자동화할 수 있다.
또한, 정형형태의 전력 설비 기기번호와 IEC61850 데이터 모델의 규칙을 이용한 데이터 매칭 자동화방법으로 데이터 베이스 구축 시간을 절감하고 정확도를 향상시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 설비 맵핑 장치의 구성 블록도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850의 SCD(Substation Configure Language)파일의 예시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따라 생성된 배치도의 예시도, 및
도4는 본 발명의 일실예에 따른 전력 설비 맵핑 결과를 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 설비 맵핑 장치(100)의 구성 블록도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전력 설비 맵핑 장치(100)는 데이터 분석부(110), 배치도 생성부(120), 식별 번호 생성부(130) 및 맵핑부(140)를 포함하여 구성된다.
먼저, 데이터 분석부(110)는 IEC61850의 파일을 분석하여 설비의 전압 정보, 구역(Bay)정보, 설비 종류 정보, 연결 정보 및 좌표 정보를 추출할 수 있다. IEC61850의 파일은 예를 들면 SCD(Substation Configure Language)파일일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 설비에 관련된 정보를 추출할 수 있는 파일이라면 본 발명의 기술사상 범위에 포함될 수 있으며 이하 본 발명의 실시예에서는 SCD파일을 일예로 설명하기로 한다. SCD파일은 지능형 전자 장치(IED)가 포함된 변전소의 구성정보를 포함하는 것으로 데이터 분석부(110)는 SCD파일로부터 전압 정보, 구역 정보, 설비 종류 정보, 연결 정보 및 좌표 정보를 전력 설비 별로 추출할 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 IEC61850의 SCD(Substation Configure Language)파일의 예시도이다.
도2를 참조하면 데이터 분석부는 voltageLevelName="V154k"를 이용하여 전압 정보는 154kV이고, bayName="Bus2" 으로부터 구역 정보는 2번째 프로세스 버스 구역에 포함되고, type="DIS"로부터 설비종류는 개폐기이고, cNodeName="cn1"과 cNodeName="cn5" 로부터 연결 노드는 'cn1'과 'cn5'이며, sxy:x=3, sxy:y=3로부터 좌표 정보는 2차원 평면상에서 <3, 3>에 위치한다는 정보를 추출할 수 있다.
다시 도1을 참조하면, 배치도 생성부(120)는 연결 정보 및 좌표 정보를 이용하여 설비간 배치도를 생성할 수 있다. 배치도 생성부(120)는 데이터 분석부(110)에서 추출한 좌표 정보를 이용하여 전력 설비를 배치도상에 배치하고, 연결 정보를 이용하여 전력 설비간 연결 관계를 도식화할 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따라 생성된 배치도의 예시도이다.
도3을 참조하면, 배치도 생성부는 좌표 정보를 이용하여 2차원 평면 상에 전력 설비들을 배치하고, 연결 정보를 이용하여 전력 설비간 연결 관계를 배치도상에 도식화 하여 배치도를 생성한다.
다시 도1을 참조하면, 식별 번호 생성부(130)는 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류 정보 중 적어도 하나를 이용하여 설비 식별 번호를 생성할 수 있다. 식별 번호 생성부(130)는 스카다 시스템 하에 운영되는 전력 설비의 기기번호 규칙에 따라 설비 식별 번호를 생성할 수 있다. 스카다 시스템 하에 운영되는 전력 설비는 한국 전력 거래소의 '시장운영규칙'내 '명칭 및 기기번호 부여기준'에 따라 변전소별 전력 설비마다 고유의 기기번호를 부여받게 되는데, 식별 번호 생성부는 기기번호 규칙에 따라 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
식별 번호 생성부(130)는 전력 설비가 개폐기 또는 차단기인 경우에는 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류 정보를 의미하는 일련의 숫자를 조합하여 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
하기 표1을 참조하면, 식별 번호 생성부(130)는 식별 번호의 첫번째 자리에는 전압 정보를 나타내는 숫자를 표시하고, 두번째 자리에는 구역 정보를 나타내는 숫자를 표시하고, 나머지 자리에는 설비 종류 정보를 나타내는 숫자를 표시하여 설비 식별 번호를 생성한다. 표1에서 식별 번호 생성부(130)는 154kV를 "6"으로 정의하여 설비 식별 번호의 첫째 자리에 표시하였으며, 22.9kV는 "4"로 정의하여 설비 식별 번호의 첫째 자리에 표시하였다. 또한, 식별번호 생성부(130)는 배치도의 좌측 상단을 기준으로 Bay#n 구역에 위치하는 전력 설비는 설비 식별 번호 두 번째 자리를 "n"로 표시하였다. 또한, 식별번호 생성부(130)는 고압 선로 최상단 개폐기는 "6"으로 정의하여 설비 식별 번호 나머지 자리에 표시하고, 고압선로-BUS차단기는 "7"로 정의하여 설비 식별 번호 나머지 자리에 표시하였다.
<표1>
Figure 112015123007722-pat00001
식별번호 생성부(130)는 스카다 시스템 하에 운영되는 전력 설비의 기기번호 규칙에 따라 모든 전력 설비에 대하여 설비 식별 번호를 생성하여 부여하게 된다.
또한, 식별번호 생성부(130)는 전력 설비가 변압기인 경우에는 구역 정보를 의미하는 숫자를 이용하여 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
또한, 식별 번호 생성부(130)는 전력 설비가 변압기 또는 버스(BUS)인 경우 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류를 의미하는 일련의 숫자 및 문자를 조합하여 설비 식별 번호를 생성할 수 있다.
하기 표2를 참조하면, 식별번호 생성부(130)는 주변압기에 대하여 구역 정보를 나타내는 숫자와 주변압기를 의미하는 문자 "M.Tr"을 조합하여 설비 식별 번호를 생성한다. 또한, 식별번호 생성부(130)는 구역 정보를 나타내는 숫자와 버스를 의미하는 문자 "BUS"를 조합하여 설비 식별 번호를 생성한다.
<표2>
Figure 112015123007722-pat00002
다시 도1을 참조하면, 맵핑부(140)는 설비 식별 번호를 전력 설비의 기기번호와 매칭시키고, 매칭된 전력 설비를 배치도상에 맵핑할 수 있다. 전력 설비의 기기번호는 스카다 시스템 하에 운영되는 전력 설비의 기기번호이다.
도4는 본 발명의 일실예에 따른 전력 설비 맵핑 결과를 설명하기 위한 도면이다. 도4를 참고하면, 맵핑부는 식별 번호 생성부에서 생성한 설비 식별 번호에 매칭되는 전력 설비의 기기 번호를 검색하고, 매칭되는 전력 설비 기기 번호가 있는 경우에는 배치도 생성부에서 생성한 배치도 상에 맵핑한다. 맵핑부의 맵핑에 따라 생성된 결과는 각 전력 설비의 전압 정보, 구역 정보, 설비 종류, 연결 정보 및 좌표 정보를 포함하고 있으며, 스카다 시스템하에 운영되는 전력 설비의 기기번호와 IEC61850표준 규격하의 설비 정보가 각각 매칭되어 있다.
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.
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.
100: 전력 설비 맵핑 장치
110: 데이터 분석부
120: 배치도 생성부
130: 식별번호 생성부
140: 맵핑부

Claims (4)

  1. IEC61850의 파일을 분석하여 설비의 전압 정보, 구역(Bay)정보, 설비 종류 정보, 연결 정보 및 좌표 정보를 추출하는 데이터 분석부;
    상기 연결 정보 및 좌표 정보를 이용하여 설비간 배치도를 생성하는 배치도 생성부;
    상기 전압 정보, 구역 정보 및 설비 종류 정보 중 적어도 하나를 이용하여 설비 식별 번호를 생성하는 식별 번호 생성부; 및
    상기 설비 식별 번호를 전력 설비의 기기번호와 매칭시키고, 매칭된 전력 설비를 상기 배치도상에 맵핑하는 맵핑부를 포함하며,
    상기 식별 번호 생성부는 전력 설비가 개폐기 또는 차단기인 경우 식별 번호의 첫번째 자리에 전압 정보를 나타내는 숫자를 표시하고, 두번째 자리에는 상기 배치도의 좌측 상단을 기준으로 위치하는 Bay#n구역에 따른 구역 정보를 표시하고, 나머지 자리에는 설비 종류 정보를 숫자로 표시하며, 전력 설비가 변압기 또는 버스(BUS)인 경우 첫번째 자리에 전압 정보를 나타내는 숫자를 표시하고, 두번째 자리에는 상기 배치도의 좌측 상단을 기준으로 위치하는 Bay#n구역에 따른 구역 정보를 표시하고, 나머지 자리에는 설비 종류 정보를 문자로 표시하는 전력 설비 맵핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배치도 생성부는 상기 좌표 정보를 이용하여 전력 설비를 배치도상에 배치하고, 상기 연결 정보를 이용하여 전력 설비간 연결 관계를 도식화하는 전력 설비 맵핑 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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