KR101884120B1 - Duplex communication module possible fast switching and protection relay system using the same - Google Patents

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KR101884120B1 KR1020170036978A KR20170036978A KR101884120B1 KR 101884120 B1 KR101884120 B1 KR 101884120B1 KR 1020170036978 A KR1020170036978 A KR 1020170036978A KR 20170036978 A KR20170036978 A KR 20170036978A KR 101884120 B1 KR101884120 B1 KR 101884120B1
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Abstract

Disclosed are a duplex communication module capable of high speed switching and a protection relay system using the same. The duplex communication module comprises: a switch unit to switch communication data inputted and outputted through a first and a second connector; a switching control unit to link communication data to an MCU if the communication data is normally inputted and outputted through any one connector among the first and the second connector, and switch to the other connector if the communication data is disconnected or abnormally inputted to link communication data inputted and outputted through the other connector to the MCU; and an interface unit to receive measurement data from the outside to transmit the measurement data to the MCU to support a processing operating of the MCU. The duplex communication module supports to perform a communication protocol based an international standard in a distribution facility, and switches a communication line at a high speed in a case of a fault or a short circuit of the communication line to restore the communication line to a normal state.

Description

고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템{ DUPLEX COMMUNICATION MODULE POSSIBLE FAST SWITCHING AND PROTECTION RELAY SYSTEM USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a duplex communication module capable of high-speed switching and a protection relay system using the duplex communication module.

본 발명은 배전 설비에서 국제 표준에 기반을 둔 통신 프로토콜을 수행할 수 있도록 지원하면서도 통신 라인의 고장 또는 단락 발생시, 통신 라인을 고속으로 스위칭시켜 빠르게 정상 복구시킬 수 있도록 한 고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a dual communication module capable of performing high-speed switching so that a communication protocol based on an international standard can be performed in a power distribution facility and a communication line can be quickly restored by switching the communication line at a high speed when a failure or short- And a protection relay system using the same.

전력 계통의 전압 및 전류를 변환하여 소비 전력 계통인 배전 선로로 제공하는 변전 설비 및 변전소의 전력망 지능화를 위해, 감시, 제어, 보호 기능을 수행하는 전력 설비 기능과 통신방식을 IEC-61850 국제표준 기반으로 구축하자는 제안이 대두되고 있다. IEC-61850 international standard based on IEC-61850 based on IEC-61850 based on IEC-61850, which is a power facility that performs surveillance, control, and protection functions for substation facilities and substation power stations to provide power lines As a result of this.

IEC-61850 국제표준에 기반을 두는 경우, 중앙 감시반 기능을 수행하는 관리 서버, 변류기, 변압기, 보급 배전반, 보호 계전기, 네트워크 통신 모듈을 포함하는 통신반 등으로 이뤄진 변전 시스템 간의 연결망을 구리선과 광케이블로 혼용하여 사용할 수 있다. Based on the IEC-61850 international standard, the connection between the substation system consisting of the management server that performs the central supervisory function, the transformer, the transformer, the distribution switchboard, the protective relay, and the communication module including the network communication module is connected to the copper wire and optical cable Can be used in combination.

그러나 변전 설비 및 변전소가 복잡해지고 광범위하게 분포됨에 따라 대량으로 배치된 보급 배전반, 보호 계전기, 네트워크 통신 모듈, 관리 서버 간에는 잦은 통신 불량이 발생하는 문제가 있었다. However, due to the complicated and widespread distribution of substation facilities and substations, frequent communication faults have occurred between a large number of distributed distribution boards, protective relays, network communication modules, and management servers.

통신 불량이 발생하면 대량의 변전 설비들과 복잡한 통신 선로를 모두 검수하고 복구시켜야 하는바, 이로 인한 피해는 클 수밖에 없었다. 종래에는 이러한 통신 불량에 따른 피해를 심각하게 염두에 둬야 했기 때문에 IEC-61850 국제표준에 기반하는 통신 방식은 용이하게 적용할 수 없었다. In the case of communication failure, both large-scale substation facilities and complex communication lines must be inspected and restored, and the damage caused by this would have been large. Conventionally, the communication method based on the IEC-61850 international standard could not be easily applied because the damage due to such a communication failure had to be seriously considered.

종래의 변전 설비에는 고속, 대용량의 통신 데이터를 처리할 수 있도록 이더넷 기반의 TCP/IP 프로토콜을 도입한 통신 선로가 구성되었었다. 그럼에도, 통신 불량에 따른 피해는 줄일 수가 없었기 때문에, 통신 불량에 의한 피해를 최소화하기 위해 변전 설비들과 네트워크 통신 모듈 간의 통신 선로를 모두 이중으로 구성하는 방안이 제안되기도 하였다. In the conventional power transmission facility, a communication line adopting an Ethernet-based TCP / IP protocol has been constructed so as to process high-speed, large-capacity communication data. Nevertheless, since the damage caused by the communication failure can not be reduced, a method of constructing a dual communication line between the substation and the network communication module has been proposed in order to minimize the damage caused by the communication failure.

배전 설비들과 네트워크 통신 모듈 간의 통신 선로를 모두 이중으로 구성하면, 주 통신 선로의 불량이 단락 발생시, 이중으로 구성된 보조 통신 선로로 스위칭하여 통신이 이루어지도록 할 수 있게 된다. When the communication lines between the power distribution facilities and the network communication module are both configured to be double, communication can be performed by switching to a duplex auxiliary communication line when a failure of the main communication line occurs in a short circuit.

하지만, 종래의 변전 설비들과 네트워크 통신 모듈의 통신 선로들은 모두 직렬 또는 병렬 형태로 네트워크 통신 모듈이나 관리서버와 연결되는바, 통신 선로들을 모두 이중으로 연결시키기에는 자원 투자 부담이 커질 수밖에 없었다. However, since the conventional power transmission facilities and the communication lines of the network communication module are all connected to the network communication module or the management server in serial or parallel form, the resource investment burden is inevitably increased in order to connect all of the communication lines.

또한, 종래 기술로는 주 통신 선로의 불량이 단락 발생시, 불량을 감지하여 보조 통신 선로로 스위칭시키는 기간이 길어서 이중화 통신 효율이 저하될 수밖에 없는 문제들이 있었다. Further, according to the related art, there is a problem that when the failure of the main communication line occurs, the redundant communication efficiency is degraded because the failure is detected and the switching to the auxiliary communication line is long.

본 발명은 배전 설비에서 국제 표준에 기반한 통신 프로토콜을 수행할 수 있도록 지원하면서도 통신 라인의 고장 또는 단락 발생시, 통신 라인을 고속으로 스위칭시켜 빠르게 정상 복구시킬 수 있도록 한 고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention relates to a redundant communication module capable of performing high-speed switching so that a communication protocol based on an international standard can be performed in a power distribution facility, and a communication line can be quickly restored when a communication line fails or short- And to provide a protection relay system using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈은 제1 및 제2 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하는 스위치부, 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터를 통해 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 상기 MCU(Micro Controller Unit)와 연계시키는 스위칭 제어부, 및 외부로부터 측정 데이터를 입력받아 MCU로 전송함으로써 MCU의 프로세싱 동작을 지원하는 인터페이스부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a dual communication module capable of high-speed switching, including: a switch unit for switching communication data input and output through first and second connectors; When the communication data is normally input / output through the connector of the MCU, the communication data is associated with the MCU. When the communication data is interrupted or is abnormally input, the communication data is transferred to the other connector, And an interface unit for receiving the measurement data from the outside and transmitting the measurement data to the MCU to support the processing operation of the MCU.

여기서, 스위치부는 스위칭 제어부의 제어에 따라 제1 및 제2 광 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하며, 스위칭 제어부는 제1 및 제2 광 커넥터 중 어느 하나의 광 커넥터를 통해 광 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 광 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 광 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 광 커넥터로 절체시켜서 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 광 통신 데이터를 MCU와 연계시키게 된다. Here, the switch unit switches communication data input and output through the first and second optical connectors under the control of the switching controller, and the switching controller controls the optical communication data through one of the first and second optical connectors, When the optical communication data is input / output, the optical communication data is linked with the MCU. When the optical communication data is interrupted or abnormally inputted, the optical communication data is transferred to the other optical connector and the optical communication data input / output through the other connector is linked with the MCU.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템은 전력 계통이나 배전 선로의 전압 또는 전류 값을 디지털 신호로 변환하여 전압 또는 전류 값에 따른 측정 데이터를 생성하는 복수의 변전기, 각 변전기에 대응되도록 구성되어 측정 데이터를 입력받고 측정 데이터를 이용하여 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 모니터링하는 복수의 이중화 통신모듈, 복수의 이중화 통신모듈과 국제 표준 기반의 통신 네트워크를 형성하여, 복수의 이중화 통신모듈로부터 동작 상태 및 상기 전력 상태를 포함하는 통신 데이터를 수신하는 네트워크 통신모듈, 및 각 이중화 통신모듈의 통신 데이터에 따라 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 확인하고 관리하는 관리 서버부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a protection relay system using a redundant communication module, the method including converting a voltage or a current value of a power system or a distribution line into a digital signal, A plurality of redundant communication modules configured to receive measurement data and monitor the power status of the power system and the power distribution line using measurement data, A network communication module that forms a standard-based communication network and receives communication data including an operating state and the power state from a plurality of redundant communication modules; and a power control unit And a management server unit for checking and managing the status.

상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템은 배전 설비에서 국제 표준에 기반한 통신 프로토콜을 수행할 수 있도록 지원함으로써, 배전 설비들 간의 통신 연결망을 구리선이나 광케이블로 혼용시켜 사용할 수 있다. The dual communication module capable of high speed switching according to the present invention having various technical features as described above and the protection relay system using the same can support a communication protocol based on international standards in a distribution facility, Or optical cables.

또한, 국제 표준에 기반한 통신 라인의 고장 또는 단락 발생시, 해당 통신 라인을 고속으로 스위칭시켜 빠르게 정상 복구시킬 수 있도록 함으로써 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, when a communication line is broken or short-circuited based on an international standard, the communication line can be quickly restored to a normal speed, thereby enhancing reliability.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이중화 통신모듈을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스위칭 제어부의 스위칭 동작을 설명하기 위한 세부 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 스위칭 제어부의 이더넷 데이터 스위칭 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram of a protection relay system using a redundant communication module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram specifically showing the duplicated communication module shown in FIG. 1. FIG.
3 is a detailed configuration diagram for explaining a switching operation of the switching control unit shown in FIG.
4 is a diagram for explaining an Ethernet data switching processing method of the switching controller shown in FIG.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명에서는 전력 계통의 전압 및 전류를 변환하여 소비 전력 계통인 배전 선로로 제공하는 변전 설비 및 변전소의 전력망 지능화를 위해, 감시, 제어, 보호 기능을 수행하는 전력 설비 기능과 통신방식을 IEC-61850 국제표준 기반으로 구축한 예를 설명한다. IEC-61850 국제표준에 기반하는 경우, 중앙 감시반 기능을 수행하는 관리 서버, 변류기, 변압기, 보급 배전반, 디지털 보호 계전기, 네트워크 통신 모듈을 포함하는 통신반 등으로 이뤄진 변전 시스템 간의 연결망을 구리선과 광케이블로 혼용해서 사용할 수 있다. In the present invention, a power facility function and a communication method for monitoring, controlling, and protecting functions of a substation and a substation for converting a voltage and a current of a power system into a power line, which is a power system, are described in IEC-61850 An example of building on the basis of international standards is described. Based on the IEC-61850 international standard, the connection between the substation system consisting of the management server that performs the central supervisory function, the transformer, the transformer, the distribution switchboard, the digital protection relay, the communication module including the network communication module, It can be used in combination.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 국제 표준 기반의 통신이 가능하면서도 고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a redundant communication module capable of high-speed switching while enabling international standard-based communication according to an embodiment of the present invention and a protection relay system using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram of a protection relay system using a redundant communication module according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 보호 계전 시스템은 전력 계통이나 배전 선로의 전압 또는 전류 값을 디지털 신호로 변환하여 전압 또는 전류 값에 따른 측정 데이터를 생성하는 복수의 변전기(100), 각 변전기(100)에 대응되도록 구성되어 측정 데이터를 입력받고 측정 데이터를 이용하여 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 모니터링하는 복수의 이중화 통신모듈(200), 복수의 이중화 통신모듈(200)과 국제 표준 기반의 통신 네트워크를 형성하여, 복수의 이중화 통신모듈(200)로부터 동작 상태 및 전력 상태를 포함하는 통신 데이터를 수신하는 네트워크 통신모듈(300), 및 각 이중화 통신모듈의 통신 데이터에 따라 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 확인하고 관리하는 관리 서버부(400)를 포함한다. The protection relay system shown in FIG. 1 includes a plurality of transformers 100 for converting a voltage or a current value of a power system or a distribution line into a digital signal to generate measurement data according to a voltage or a current value, A plurality of redundant communication modules 200 that receive measurement data and monitor the power status of the power system and the power distribution line using measurement data, a plurality of redundant communication modules 200 and an international standard- A network communication module 300 for receiving communication data including an operating state and a power state from a plurality of the redundant communication modules 200, and a control unit 300 for controlling the power of the power system or the distribution line And a management server unit 400 for checking and managing the status.

각각의 변전기(100)는 전력 계통이나 배전 선로의 전압 또는 전류 값을 디지털 신호로 변환하여 전압 또는 전류 값에 따른 측정 데이터를 생성한다. 생성된 측정 데이터는 각각 대응되는 이중화 통신모듈(200)로 전송한다. 여기서, 측정 데이터는 전력 계통이나 배전 선로의 전류 또는 전압 값이 측정된 데이터이다. Each of the power transformers 100 converts the voltage or current value of the power system or the power distribution line into a digital signal to generate measurement data according to the voltage or current value. The generated measurement data are transmitted to the corresponding redundant communication module 200. Here, the measurement data is data in which the current or voltage value of the power system or the distribution line is measured.

각각의 변전기(100)는 전력 계통의 전력을 직류 또는 교류로 인버팅하여 수용가와 연계되는 배전 선로로 공급하기도 한다. 이러한 각각의 변전기(100)는 전력 계통의 전압과 전류를 직류 또는 교류로 변환시켜 수용가의 부하로 전달하기 위해, 전력 계통을 전기적으로 절연하는 절연 변압기, 교류 전압을 직류 전압으로 평활화하는 커패시터, 입/출력 전류 리플을 줄이는 필터 인덕터, 대전력의 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터) 및 입력된 직류전원을 평활화하는 링크 커패시터 등의 전기 장치나 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 계통 전력은 R,S,T 3상 전력원이 될 수 있다. Each of the electric power transformers 100 inverts the electric power of the electric power system into a direct current or an alternating current and supplies the electric power to the distribution line connected with the consumer. Each of the power transformers 100 includes an isolation transformer that electrically isolates the power system to convert the voltage and current of the power system into direct current or alternating current to be delivered to the load of the consumer, a capacitor that smoothes the alternating voltage to a direct current voltage, A filter inductor that reduces input / output current ripple, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) that is a semiconductor device capable of high-speed switching at high power, and a link capacitor that smoothes input DC power. . Here, the grid power can be an R, S, T three phase power source.

각각의 이중화 통신모듈(200)은 각 변전기(100)에 대응되도록 구성되어, 측정 데이터를 입력받고 측정 데이터를 이용하여 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 모니터링하게 된다. 그리고 측정 데이터와 더불어, 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 나타내는 상태 데이터를 포함하는 통신 데이터를 생성한다. 각각의 이중화 통신모듈(200)에서 생성되는 통신 데이터는 서로 인접한 복수의 이중화 통신모듈을 통해 네트워크 통신모듈(300)과 공유된다. Each of the redundant communication modules 200 is configured to correspond to each of the substations 100, receives measurement data, and monitors the power state of the power system and the power distribution line using measurement data. In addition to the measurement data, communication data including state data indicating the power state of the power system and the power distribution line is generated. The communication data generated in each of the redundant communication modules 200 is shared with the network communication module 300 through a plurality of redundant communication modules adjacent to each other.

이러한 통신 데이터 공유를 위해, 이중화 통신모듈(200)은 서로 인접한 다른 복수의 이중화 통신모듈 또는 네트워크 통신모듈(300)과 양방향으로 국제 표준 기반의 통신 네트워크를 형성하도록 구성된다. 그리고 링 타입 네트워크를 통해 통신 데이터를 서로 인접한 복수의 이중화 통신모듈 또는 네트워크 통신모듈(300)로 전송하거나 공유한다. For such communication data sharing, the redundant communication module 200 is configured to form an international standard-based communication network in two directions with a plurality of other redundant communication modules or network communication modules 300 adjacent to each other. And transmits or shares the communication data to the plurality of redundant communication modules or network communication modules 300 adjacent to each other through the ring type network.

구체적으로, 이중화 통신모듈(200)과 네트워크 통신모듈(300)은 국제 표준 기반의 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용한 통신 네트워크를 형성하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 이중화 통신모듈(200)은 네트워크 통신모듈(300)을 포함한 형태로 링 타입 네트워크를 이룰 수 있게 된다. Specifically, the redundant communication module 200 and the network communication module 300 may be configured to form a communication network using an international standard-based IEC 61850 communication protocol. In this case, each of the redundant communication modules 200 can form a ring type network including the network communication module 300.

이에, 복수의 이중화 통신모듈(200)과 네트워크 통신모듈(300)이 전도성 케이블 외에도 광케이블을 통해 링 타입으로 연결되어 네트워크를 형성할 수 있다. 따라서 복수의 이중화 통신모듈(200)과 네트워크 통신모듈(300) 간에는 직렬 또는 병렬로 케이블이 복잡하게 설비되지 않더라도, 링 타입으로 단순하게 최소한의 배선만으로 네트워크를 구성할 수 있다. Accordingly, a plurality of the redundant communication modules 200 and the network communication module 300 can be connected in a ring type through an optical cable in addition to the conductive cable, thereby forming a network. Therefore, even if the cables are not complicatedly installed in series or in parallel between the plurality of redundant communication modules 200 and the network communication module 300, the network can be constructed with a minimum number of wiring simply as a ring type.

네트워크 통신모듈(300)은 복수의 이중화 통신모듈(200)과 링 타입으로 네트워크 구성되어, 복수의 이중화 통신모듈(200)로부터의 측정 데이터를 포함한 통신 데이터를 수신한다. 각 이중화 통신모듈(200)의 통신 데이터는 관리 서버부(400)로 제공된다. The network communication module 300 is networked with a plurality of duplicated communication modules 200 and a ring type, and receives communication data including measurement data from the plurality of duplicated communication modules 200. The communication data of each duplicated communication module 200 is provided to the management server unit 400.

네트워크 통신모듈(300) 또한 IEC 61850 통신 인터페이스 장치와 IEC 61850 통신 프로토콜을 갖추고, 각각의 이중화 통신모듈(200)과 링 타입으로 네트워크를 형성한다. 그리고 네트워크 통신모듈(300)은 관리 서버부(400)로부터의 명령에 따라 동작하며, 각각의 이중화 통신모듈(200) 동작을 제어하기 위한 게이트웨이 역할을 수행한다. The network communication module 300 also has an IEC 61850 communication interface device and an IEC 61850 communication protocol and forms a ring type network with each of the redundant communication modules 200. The network communication module 300 operates according to a command from the management server unit 400 and acts as a gateway for controlling the operation of each of the dual communication modules 200.

이에, 네트워크 통신모듈(300)은 관리 서버부(400)로부터의 명령에 따라 각각의 이중화 통신모듈(200)로 해당 어드레스와 송/수신 명령을 전송하여, 해당 이중화 통신모듈(200)로부터 측정 데이터와 상태 데이터를 수신할 수 있다. 이렇게 이중화 통신모듈(200)로부터 수신된 측정 데이터와 상태 데이터는 관리 서버부(400)로 전송한다. The network communication module 300 transmits the address and the transmission / reception command to each of the redundant communication modules 200 according to a command from the management server unit 400, And status data. The measurement data and the status data received from the redundant communication module 200 are transmitted to the management server unit 400.

관리 서버부(400)는 원격 감시반을 구비하여, 각각의 이중화 통신모듈(200)을 통해 전력 계통과 배전 선로의 동작 상태를 실시간 감시한다. The management server unit 400 includes a remote monitoring unit and real-time monitors the operation states of the power system and the distribution line through the respective redundant communication modules 200.

도 2는 도 1에 도시된 이중화 통신모듈을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 2 is a block diagram specifically showing the duplicated communication module shown in FIG. 1. FIG.

도 2에 도시된 각각의 이중화 통신모듈(200)은 인접한 다른 이중화 통신모듈(200)로부터 제1 및 제2 커넥터(211,212)를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하는 스위치부(230), 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터를 통해 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 통신 데이터를 MCU(250)와 연계시키고, 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 MCU(250)와 연계시키는 스위칭 제어부(240), 및 어느 하나의 변전기(100)로부터 측정 데이터를 입력받아 MCU(250)로 전송함으로써 MCU(250)의 프로세싱 동작을 지원하는 인터페이스부(260)를 포함한다. Each of the redundant communication modules 200 shown in FIG. 2 includes a switch 230 for switching communication data input and output from the adjacent redundant communication module 200 through the first and second connectors 211 and 212, If the communication data is normally input / output through any one of the second connectors 211 and 212, the communication data is associated with the MCU 250. If the communication data is interrupted or is abnormally input, A switching controller 240 for connecting the communication data input and output to the MCU 250 through the switching controller 240 and the measurement data from one of the meters 100 to the MCU 250, And a supporting interface unit 260.

제1 및 제2 커넥터(211,212)는 별도의 전도성 케이블을 통해 인접한 다른 이중화 통신모듈(200)과 이중으로 연결된다. 이러한 제1 및 제2 커넥터(211,212)를 통해 통신 데이터들이 입출력된다. The first and second connectors 211 and 212 are connected to the other redundant communication module 200 through a separate conductive cable. Communication data is input / output through the first and second connectors 211 and 212.

스위치부(230)는 스위칭 제어부(240)의 제어에 따라 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나씩의 커넥터를 통해 통신 데이터가 입출력되도록 스위칭한다. 즉, 스위칭 제어부(240)의 제어에 따라 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 하나의 커넥터만을 선택하여 선택된 커넥터를 통해서만 통신 데이터가 입출력되도록 스위칭한다. The switch unit 230 switches input / output of communication data through one of the first and second connectors 211 and 212 under the control of the switching controller 240. That is, only one of the first and second connectors 211 and 212 is selected under the control of the switching controller 240, and the communication data is switched to be input / output through the selected connector only.

스위칭 제어부(240)는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로 입력되는 통신 데이터를 실시간 또는 미리 설정된 주기로 모니터링하여, 통신 데이터가 정상적으로 입력되면, 입력된 통신 데이터를 MCU(250)로 전달한다. 그리고 MCU(250)로부터의 출력되는 통신 데이터도 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 스위치부(230)를 제어한다. The switching controller 240 monitors the communication data input to any one of the first and second connectors 211 and 212 in real time or at a predetermined cycle and outputs the input communication data to the MCU 250 when the communication data is normally input. . And controls the switch unit 230 to output the communication data output from the MCU 250 to any one of the connectors.

예를 들어, 절체 동작에 의해 제1 커넥터(211)로부터 입력된 통신 데이터를 MCU(250)로 전송한 경우에는 MCU(250)로부터의 출력되는 통신 데이터도 제1 커넥터(211)로 출력되도록 스위치부(230)를 제어한다. 반면, 제2 커넥터(212)로부터 입력된 통신 데이터를 MCU(250)로 전송한 경우에는 MCU(250)로부터의 출력되는 통신 데이터도 제2 커넥터(212)로 출력되도록 스위치부(230)를 제어한다. For example, when the communication data input from the first connector 211 is transferred to the MCU 250 by the switching operation, the communication data output from the MCU 250 is also output to the first connector 211 (230). On the other hand, when the communication data input from the second connector 212 is transmitted to the MCU 250, the communication unit 230 outputs the communication data output from the MCU 250 to the second connector 212 do.

하지만, 스위칭 제어부(240)는 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되는 경우, 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 통신 데이터가 끊기거나 비정상적이지 않은 다른 커넥터로 빠르게 스위칭한다. However, when the communication data is disconnected or abnormally input, the switching controller 240 switches communication among the first and second connectors 211 and 212 to other connectors that are not abnormal.

즉, 스위칭 제어부(240)는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 정상적인 다른 하나의 커넥터로 스위칭시켜서 정상 입력되는 통신 데이터가 MCU(350)로 전달되도록 한다. That is, when the communication data from one of the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or abnormally inputted, the switching controller 240 switches to the normal one and the normally input communication data is transmitted to the MCU 350).

스위칭 제어부(240)에는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 정상적으로 통신 데이터가 수신되는 다른 하나의 커넥터로 절체시킬 수 있도록 프로그램되어, MCU(350)에는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터를 통해 정상 입력되는 통신 데이터가 전달되도록 한다. When the communication data from any one of the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or abnormally input to the switching control unit 240, the switching control unit 240 is programmed so that it can be normally transferred to another connector through which communication data is received, The MCU 350 receives communication data normally input through any one of the first and second connectors 211 and 212.

스위칭 제어부(240)는 마이크로프로세서 등의 집적회로로 구성되어 빠른 절체 동작을 수행하는바 약 0.5초 내지 1초 내에 절환되도록 한다. 이에, 스위칭 제어부(240)는 통신 데이터의 비정상 입력시, 비정상적으로 입력되거나 끊기는 통신 데이터는 MCU(350)로 전달하지 않고, 바로 통신 데이터가 정상 입력되는 커넥터로 스위칭시켜 정상 통신 데이터가 전달되도록 하기 때문에, 약 0.5초 내지 1초 내에 절환 가능하다. 이러한 스위칭 제어부(240)에 대한 세부 구성 및 스위칭 동작 특성에 대해서는 이후에 첨부된 도면을 참조하여 보다 세부적으로 설명하기로 한다. The switching control unit 240 includes an integrated circuit such as a microprocessor and performs a quick switching operation so that the switching control unit 240 is switched within about 0.5 second to 1 second. Accordingly, when the communication data is abnormally input, the switching controller 240 switches the communication data to the connector through which the communication data is normally input without transmitting the communication data abnormally input or terminated to the MCU 350, Therefore, switching is possible within about 0.5 second to 1 second. The details of the switching control unit 240 and the switching operation characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 이중화 통신모듈(200)의 스위치부(230) 및 스위칭 제어부(240)는 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용한 링 타입 통신 네트워크를 형성하도록 구성되어, 링 타입으로 연결된 복수의 이중화 통신모듈(200) 중 양측으로 인접한 각각의 이중화 통신모듈과 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용해 통신 데이터를 송수신하게 된다. As described above, the switch unit 230 and the switching control unit 240 of the redundant communication module 200 are configured to form a ring-type communication network using the IEC 61850 communication protocol, and a plurality of redundant communication modules 200 and IEC 61850 communication protocols with the respective redundant communication modules on both sides.

인터페이스부(260)는 자신과 연결된 어느 하나의 변전기(100)로부터 측정 데이터를 입력받아 MCU(250)로 전송함으로써, MCU(250)의 프로세싱 동작을 지원한다. The interface unit 260 receives measurement data from one of the variable power sources 100 connected to the interface unit 260 and transmits the measurement data to the MCU 250 to support the processing operation of the MCU 250.

MCU(250)는 인터페이스부(260)를 통해서 어느 하나의 변전기(100)로부터 측정 데이터를 입력받고 측정 데이터를 이용하여 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 모니터링하게 된다. 그리고 측정 데이터와 더불어, 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 나타내는 상태 데이터를 포함하는 통신 데이터를 생성한다. 각각의 이중화 통신모듈(200)에서 생성되는 통신 데이터는 스위치부(230) 및 스위칭 제어부(240)를 통해 인접한 다른 이중화 통신모듈 및 네트워크 통신모듈(300)로 전송할 수 있다. The MCU 250 receives the measurement data from one of the variable power sources 100 through the interface unit 260 and monitors the power state of the power system and the power distribution line using the measurement data. In addition to the measurement data, communication data including state data indicating the power state of the power system and the power distribution line is generated. The communication data generated in each of the dual communication modules 200 can be transmitted to the adjacent dual communication module and the network communication module 300 through the switch unit 230 and the switching control unit 240.

도 3은 도 2에 도시된 스위칭 제어부의 스위칭 동작을 설명하기 위한 세부 구성도이다. 3 is a detailed configuration diagram for explaining a switching operation of the switching control unit shown in FIG.

도 3을 참조하면, 스위칭 제어부(240)는 FPGA(Ffield-Programmable Gate Array) 형태로 구성될 수 있는바, 이러한 스위칭 제어부(240)는 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 정상적으로 입출력되는지 여부를 확인하여, 정상적으로 입출력되는 통신 데이터를 MCU(250)와 연계시키는 절환 제어 집적부(241), 및 절환 제어 집적부(241)의 제어에 따라 제1 및 제2 커넥터 중 정상적으로 입출력되는 통신 데이터를 선택하여 MCU(250) 또는 스위치부(230)로 연계시키는 절체 스위치 집적부(242)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the switching controller 240 may be configured in the form of a FPGA (Ffield-Programmable Gate Array). The switching controller 240 controls the switching of the communication data from any one of the first and second connectors The switching control integration unit 241 and the switching control integration unit 241 that connect the communication data normally input and output to the MCU 250 are checked to determine whether the first and second connectors are normally input and output. And a switching switch integration unit 242 for selecting communication data to be input and output to the MCU 250 or the switch unit 230.

절환 제어 집적부(241)는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나로 입력되는 통신 데이터를 미리 설정된 주기 또는 실시간으로 모니터링한다. 이때, 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터 통신 데이터가 정상적으로 입력되면, 절체 스위치 집적부(242)를 제어하여 입력된 통신 데이터를 MCU(350)로 전달되도록 한다. The switching control integration section 241 monitors the communication data input to either the first connector 211 or the second connector 212, at a predetermined period or in real time. At this time, if communication data is normally input from any one of the first and second connectors 211 and 212, the switch control section 242 is controlled to transmit the input communication data to the MCU 350.

이후, MCU(350)로부터의 출력되는 통신 데이터도 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 정상 동작하는 커넥터로 출력되도록 절체 스위치 집적부(242)를 제어한다. Thereafter, the communication switch output unit 242 controls the communication data output from the MCU 350 to be output to any one of the first and second connectors 211 and 212 that normally operates.

반면, 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 절체 스위치 집적부(242)를 제어하여 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 정상 입력되는 통신 데이터가 MCU(350)로 전달되도록 한다. On the other hand, when the communication data from any one of the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or abnormally inputted, the transfer switch integration section 242 is controlled to switch to the other connector, To be transmitted to the MCU 350.

이를 위해, 절환 제어 집적부(241)는 RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) 수행 집적회로로 구성될 수 있다. 이러한 절환 제어 집적부(241)는 통신 데이터가 정삭적을 입력되면 정상 입력되는 통신 데이터를 MCU(350)로 전달한다. 하지만, 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 절체 스위치 집적부(242)를 제어하여 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 정상 입력되는 통신 데이터가 MCU(350)로 전달되도록 한다. To this end, the switching control integration unit 241 may be configured as an RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) implementation integrated circuit. The switching control integration unit 241 transmits the communication data normally input to the MCU 350 when the communication data is input. However, if the communication data is interrupted or is abnormally input, the switch switch integration unit 242 is controlled to transfer the communication data to the other connector so that the normally input communication data is transmitted to the MCU 350.

즉, 절환 제어 집적부(241)에는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 절체 스위치 집적부(242)를 제어하여 다른 하나의 커넥터로 절체시킬 수 있도록 프로그램되어, 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터 정상 입력되는 통신 데이터가 MCU(350)로 전달되도록 할 수 있다. That is, when the communication data from any one of the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or abnormally inputted into the switching control integration section 241, the switch control integration section 242 controls the switch control integration section 242, So that communication data normally input from any one of the first and second connectors 211 and 212 can be transmitted to the MCU 350. [

RSTP 수행 집적회로로 구성된 절환 제어 집적부(241)의 절환 동작은 빠른 절체 동작을 수행하는바 약 0.5초 내지 1초 내에 절환이 가능하다. 특히, 통신 데이터에 이상이 발생하였을 때, MCU(350)로 전달되기 전에 먼저 RSTP 수행 집적회로에서 절체 동작을 수행하기 때문에, 약 0.5초 내지 1초 내에 절환이 가능하다. 이러한 RSTP 수행 집적회로 외에, HSR(High Availability Seamless Ring), PRP(Parallel Redundancy Protocol) 프로토콜 수행 집적회로를 이용할 수도 있다. The switching operation of the switching control integration unit 241 including the RSTP enabled integrated circuit can be switched within about 0.5 seconds to 1 second as a fast switching operation is performed. In particular, when an abnormality occurs in the communication data, the switching operation is performed in the RSTP performing integrated circuit before being transmitted to the MCU 350, so that switching can be performed within about 0.5 second to 1 second. In addition to such an RSTP implementation integrated circuit, a High Availability Seamless Ring (HSR) and a Parallel Redundancy Protocol (PRP) protocol implementation integrated circuit may be used.

절환 제어 집적부(241)의 절체 동작에 의해 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로부터 입력된 통신 데이터를 MCU(350)로 전송한 경우, 절환 제어 집적부(241)는 MCU(250)로부터의 출력되는 통신 데이터도 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로 출력되도록 절체 스위치 집적부(242)를 제어한다. The switching control integration unit 241 transmits the communication data input from the other one of the first and second connectors to the MCU 350 by the switching operation of the switching control integration unit 241, And also controls the transfer switch integration section 242 so that the communication data output from the first and second connectors is output to the other one of the first and second connectors.

도 4는 도 2에 도시된 스위칭 제어부의 이더넷 데이터 스위칭 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining an Ethernet data switching processing method of the switching controller shown in FIG.

스위칭 제어부(240)는 금속 배선이 포함된 전도성 케이블과 전기적으로 접속되는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 외에도, 광 섬유가 포함된 광 케이블과 접속되는 제1 및 제2 광 커넥터(221,222)를 통해 통신 데이터를 전달받을 수 있다. The switching controller 240 may include first and second optical connectors 221 and 222 connected to optical cables including optical fibers in addition to first and second connectors 211 and 212 that are electrically connected to a conductive cable including metal wires Communication data can be received through the communication network.

먼저, 전도성 케이블을 통해 제1 및 제2 커넥터(211,212)를 통해 이더넷 통신 데이터가 입력되는 일 예를 설명하면, 스위칭부(230)에서는 스위칭 제어부(240)의 제어에 따라 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 하나의 커넥터만을 선택하여, 선택된 커넥터를 통해서만 이더넷 통신 데이터가 MCU(250)로 전달되도록 한다. First, an example in which Ethernet communication data is input through the first and second connectors 211 and 212 through the conductive cable will be described. In the switching unit 230, the switching control unit 240 controls the first and second connectors 211 and 212, Only the connector of one of the connectors 211 and 212 is selected and the Ethernet communication data is transmitted to the MCU 250 only through the selected connector.

이때, 스위칭 제어부(240)의 RSTP 수행 집적회로는 어느 하나의 커넥터로 입력되는 이더넷 통신 데이터를 수신 버퍼(RX Buffer)를 통해 수신하고, 스위치부(230)를 실시간 스위칭하여 송신 버퍼(TX Buffer)를 통해 MCU(250)로 전달하게 된다. At this time, the RSTP performance integrated circuit of the switching controller 240 receives the Ethernet communication data input to any one of the connectors through the RX buffer, switches the switch unit 230 in real time, To the MCU 250 via the network.

RSTP 수행 집적회로의 수행 동작을 위해서는 BSP 프로세서를 통한 이더넷 통신 프로토콜이 지원된다. RSTP 수행 집적회로는 이더넷 통신 데이터를 실시간 스위칭하여 MCU(250)로 전달하는 과정을 통해 실시간 또는 미리 설정된 주기로 모니터링하게 된다. 그리고 통신 데이터가 정상적으로 입력될 때는 입력된 통신 데이터를 MCU(250)로 전달한다. MCU(250)는 미리 프로그램된 프로세서에 따라 메인 동작을 수행하기 때문에 이로 인한 수행 결과 값을 포함하는 데이터들을 이더넷 통신 프로 토콜 형래로 출력한다. 따라서, RSTP 수행 집적회로는 MCU(250)로부터의 출력되는 통신 데이터도 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 스위치부(230)를 제어한다. An Ethernet communication protocol through the BSP processor is supported for the RSTP implementation of the integrated circuit. The RSTP-executing integrated circuit monitors the Ethernet communication data in real time or at a predetermined period through a process of real-time switching of the Ethernet communication data to the MCU 250. When the communication data is input normally, the communication data is transmitted to the MCU 250. Since the MCU 250 performs the main operation according to the preprogrammed processor, the MCU 250 outputs data including the result of the operation to the Ethernet communication protocol. Therefore, the RSTP executing integrated circuit controls the switch unit 230 so that the communication data output from the MCU 250 is also output to any one of the connectors.

하지만, 스위칭 제어부(240)의 RSTP 수행 집적회로 동작으로, 이더넷 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되는 경우, 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 이더넷 통신 데이터가 끊기거나 비정상적이지 않은 다른 커넥터로 빠르게 스위칭한다. 즉, 어느 하나의 커넥터로부터의 이더넷 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 정상적인 다른 하나의 커넥터로 스위칭시켜서 정상 입력되는 이더넷 통신 데이터가 MCU(350)로 전달되도록 한다. However, when the Ethernet communication data is interrupted or abnormally input due to the operation of the RSTP performance integrated circuit of the switching controller 240, the Ethernet communication data among the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or is rapidly transmitted to another connector Lt; / RTI > That is, when the Ethernet communication data from one of the connectors is disconnected or abnormally inputted, the normal communication is switched to the other connector so that the normally input Ethernet communication data is transmitted to the MCU 350.

한편, 광 섬유가 포함된 광 케이블과 접속되는 제1 및 제2 광 커넥터(221,222)를 통해서는 광 통신 데이터가 입력될 수도 있다. 이때 스위칭 제어부(240)는 제1 및 제2 광 커넥터(221,222) 중 어느 하나의 광 커넥터를 통해 광 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 광 통신 데이터를 MCU(250)와 연계시키고, 광 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 광 커넥터로 절체시켜서 다른 하나의 광 커넥터를 통해 입출력되는 광 통신 데이터를 MCU(250)와 연계시키기도 한다. Meanwhile, optical communication data may be input through the first and second optical connectors 221 and 222 connected to the optical cable including the optical fiber. At this time, if the optical communication data is normally input / output through the optical connector of any one of the first and second optical connectors 221 and 222, the switching control unit 240 associates the optical communication data with the MCU 250, If it is abnormally inputted, it is switched to another optical connector and the optical communication data input / output through the other optical connector is linked with the MCU 250.

이를 위해, 스위칭 제어부(240)는 제1 및 제2 광 커넥터(221,222) 중 어느 하나의 광 커넥터로부터 광 통신 데이터가 정상적으로 입력되면, 입력된 광 통신 데이터를 MCU(250)로 전달하며, MCU(250)로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 어느 하나의 광 커넥터로 출력되도록 스위치부(230)를 제어한다. When the optical communication data is normally input from any one of the first and second optical connectors 221 and 222, the switching control unit 240 transmits the inputted optical communication data to the MCU 250, 250 are also output to any one of the optical connectors.

만일, 절환 제어 집적부(241)의 절체 동작에 의해 제1 및 제2 광 커넥터(221,222) 중 다른 하나의 커넥터로부터 입력된 광 통신 데이터를 MCU(250)로 전송한 경우에는 MCU(250)로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로 출력되도록 스위치부(230)를 제어할 수 있다. If the optical communication data input from the other one of the first and second optical connectors 221 and 222 is transferred to the MCU 250 by the switching operation of the switch control integration unit 241, The controller 230 may control the switch 230 to output the optical communication data to the other one of the first and second connectors.

본 발명의 방식은 1초 이내로 링 네트워크를 구성해서 고장 발생시 즉시 절체를 할 수 있어, 시스템의 안정성을 높일 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 절환 제어 집적부(241)에는 제1 및 제2 커넥터(211,212) 중 어느 하나의 커넥터로부터의 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면, 절체 스위치 집적부(242)를 제어하여 다른 하나의 커넥터로 절체시킬 수 있도록 프로그램되는바, 1초 이내로 절체 동작이 가능하다. 따라서, 본 발명은 1초 내의 고장 통신 라인에서 예비 라인으로 절체가 되어 시스템의 안정성에 효과가 있다. According to the method of the present invention, the ring network can be configured within one second, so that it can be switched immediately upon occurrence of a failure, thereby improving the stability of the system. That is, when the communication data from any one of the first and second connectors 211 and 212 is disconnected or abnormally inputted to the switching control integration section 241 of the present invention, the switch control integration section 242 is controlled to control the other It is programmed so that it can be transferred to one connector, and the transfer operation is possible within 1 second. Therefore, the present invention is switched to the redundant line in the failure communication line within one second, which is effective for the stability of the system.

이상 상술한 바와 같이 고속 스위칭이 가능한 본 발명의 이중화 통신모듈 및 이를 이용한 보호 계전 시스템은 배전 설비에서 국제 표준에 기반한 통신 프로토콜을 수행할 수 있도록 지원함으로써, 배전 설비들 간의 통신 연결망을 구리선이나 광 케이블로 혼용시켜 사용할 수 있다. As described above, the redundant communication module of the present invention capable of high-speed switching and the protection relay system using the same can support the communication protocol based on the international standard in the distribution facility, so that the communication network between the distribution facilities can be connected to the cable, Can be used in combination.

또한, 국제 표준에 기반한 통신 라인의 고장 또는 단락 발생시, 해당 통신 라인을 고속으로 스위칭시켜 빠르게 정상 복구시킬 수 있도록 함으로써 신뢰성을 높일 수 있게 된다. In addition, when a communication line is broken or short-circuited based on an international standard, the communication line can be quickly restored to a normal speed, thereby enhancing reliability.

상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시 예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시 예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 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 following claims. It will be possible.

100: 변전기
200: 보호 계전기
211: 제1 커넥터
212: 제2 커넥터
221: 제1 광 커넥터
222: 제2 광 커넥터
230: 스위치부
240: 스위칭 제어부
250: MCU
260: 인터페이스부
300: 네트워크 통신모듈
400: 관리 서버부100: Transformer
200: Protection relay
211: first connector
212: second connector
221: first optical connector
222: second optical connector
230:
240:
250: MCU
260:
300: Network communication module
400: management server section

Claims (14)

제1 및 제2 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하는 스위치부;
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터를 통해 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 상기 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 상기 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 상기 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 상기 MCU와 연계시키는 스위칭 제어부; 및
외부로부터 측정 데이터를 입력받아 상기 MCU로 전송함으로써 상기 MCU의 프로세싱 동작을 지원하는 인터페이스부를 포함하며,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터를 통해 입력된 통신 데이터가 상기 MCU로 연계되기 전에 상기 통신 데이터의 정상적인 입출력 여부를 확인함으로써, 확인 결과에 따라 절체 스위치 집적부를 통해 상기 제1 또는 제2 커넥터와 상기 MCU 간의 연계 또는 절체 동작을 제어하는 절환 제어 집적부를 포함하는,
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
A switch unit for switching communication data input / output through the first and second connectors;
When the communication data is normally input / output through the connector of any one of the first and second connectors, the communication data is associated with the MCU, and when the communication data is disconnected or abnormally input, A switching controller for connecting communication data input / output through the connector with the MCU; And
And an interface unit for receiving measurement data from outside and transmitting the measurement data to the MCU to support a processing operation of the MCU,
The switching control unit
Outputting the communication data to the MCU via the first switch or the second connector via the switch switch integration unit according to a result of checking whether the communication data is normally input or output before the communication data input through the connector of either the first connector or the second connector is associated with the MCU, 2 connector and the MCU, wherein the switching control integration unit includes:
Redundant communication module capable of high-speed switching.
제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터로부터 상기 통신 데이터가 정상적으로 입력되면 상기 입력된 통신 데이터를 상기 MCU로 전달하며, 상기 MCU로부터의 출력되는 통신 데이터도 상기 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하고,
상기 절체 동작에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로부터 입력된 통신 데이터를 상기 MCU로 전송한 경우에는 상기 MCU로부터의 출력되는 통신 데이터도 상기 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하는
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
The method according to claim 1,
The switching control unit
Wherein the communication data is transmitted to the MCU when the communication data is normally input from any one of the first and second connectors, and the communication data output from the MCU is also output to any one of the connectors Controls the switch unit,
When the communication data input from the other one of the first and second connectors is transferred to the MCU by the switching operation, communication data output from the MCU is also transmitted to the other one of the first and second connectors And controls the switch unit to be outputted to the connector
Redundant communication module capable of high-speed switching.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치부는
상기 스위칭 제어부의 제어에 따라 제1 및 제2 광 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하며,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 어느 하나의 광 커넥터를 통해 광 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 상기 광 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 상기 광 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 광 커넥터로 절체시켜서 상기 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 광 통신 데이터를 상기 MCU와 연계시키는
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
The method according to claim 1,
The switch unit
Switching communication data input and output through the first and second optical connectors under the control of the switching controller,
The switching control unit
When the optical communication data is normally input / output through any one of the first and second optical connectors, the optical communication data is associated with the MCU, and when the optical communication data is interrupted or abnormally inputted, And the optical communication data input / output through the other connector is linked with the MCU
Redundant communication module capable of high-speed switching.
제 3 항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 어느 하나의 광 커넥터로부터 상기 광 통신 데이터가 정상적으로 입력되면 상기 입력된 광 통신 데이터를 상기 MCU로 전달하며, 상기 MCU로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 상기 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하고,
상기 절체 동작에 의해 상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 다른 하나의 광 커넥터로부터 입력된 광 통신 데이터를 상기 MCU로 전송한 경우에는 상기 MCU로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 다른 하나의 광 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하는
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
The method of claim 3,
The switching control unit
When the optical communication data is normally input from any one of the first and second optical connectors, the input optical communication data is transmitted to the MCU, and the optical communication data output from the MCU is also transmitted to the one Controls the switch unit to be outputted to the connector,
When the optical communication data input from the other one of the first and second optical connectors is transferred to the MCU by the switching operation, the optical communication data output from the MCU is also transmitted to the first and second optical connectors And controls the switch unit to be output to the other one of the connectors
Redundant communication module capable of high-speed switching.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커넥터는 금속 배선이 포함된 전도성 케이블과 전기적으로 접속되는 커넥터이며,
상기 제1 및 제2 광 커넥터는 광 섬유가 포함된 광 케이블과 접속되는 광 커넥터인 것을 특징으로 하는
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
The method of claim 3,
Wherein the first and second connectors are electrically connected to a conductive cable including metal wiring,
Wherein the first and second optical connectors are optical connectors connected to optical cables including optical fibers
Redundant communication module capable of high-speed switching.
제 1 항에 있어서,
상기 인터페이스부와 상기 스위치부 및 상기 스위칭 제어부는
국제 표준 기반의 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용한 링 타입 통신 네트워크를 형성하도록 구성되어,
링 타입으로 연결된 복수의 이중화 통신모듈 중 양측으로 인접한 각각의 이중화 통신모듈과 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용해 상기 통신 데이터를 송수신하는
고속 스위칭이 가능한 이중화 통신모듈.
The method according to claim 1,
The interface unit, the switch unit and the switching control unit
Type communication network using an international standard-based IEC 61850 communication protocol,
The communication data is transmitted and received using the IEC 61850 communication protocol with each of the redundant communication modules adjacent to each other among the plurality of redundant communication modules connected in the ring type
Redundant communication module capable of high-speed switching.
전력 계통이나 배전 선로의 전압 또는 전류 값을 디지털 신호로 변환하여 상기 전압 또는 전류 값에 따른 측정 데이터를 생성하는 복수의 변전기;
상기 각 변전기에 대응되도록 구성되어 상기 측정 데이터를 입력받고 상기 측정 데이터를 이용하여 상기 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 모니터링하는 복수의 이중화 통신모듈;
상기 복수의 이중화 통신모듈과 국제 표준 기반의 통신 네트워크를 형성하여, 상기 복수의 이중화 통신모듈로부터 동작 상태 및 상기 전력 상태를 포함하는 통신 데이터를 수신하는 네트워크 통신모듈; 및
상기 각 이중화 통신모듈의 통신 데이터에 따라 상기 전력 계통이나 배전 선로의 전력 상태를 확인하고 관리하는 관리 서버부를 포함하고,
상기 각각의 이중화 통신모듈은
제1 및 제2 커넥터를 통해 입출력되는 상기 통신 데이터를 스위칭하는 스위치부;
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터를 통해 상기 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 상기 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 상기 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 커넥터로 절체시켜서 상기 다른 하나의 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 상기 MCU와 연계시키는 스위칭 제어부; 및
외부로부터 측정 데이터를 입력받아 상기 MCU로 전송함으로써 상기 MCU의 프로세싱 동작을 지원하는 인터페이스부를 포함하며,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터를 통해 입력된 통신 데이터가 상기 MCU로 연계되기 전에 상기 통신 데이터의 정상적인 입출력 여부를 확인함으로써, 확인 결과에 따라 정체 스위치 집적부를 통해 상기 제1 또는 제2 커넥터와 상기 MCU 간의 연계 또는 절체 동작을 제어하는 절환 제어 집적부를 포함하는,
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
A plurality of transformers for converting a voltage or a current value of a power system or a distribution line into a digital signal to generate measurement data corresponding to the voltage or current value;
A plurality of redundant communication modules configured to correspond to the respective electric power and to receive the measurement data and to monitor a power state of the power system or the power distribution line using the measurement data;
A network communication module for forming an international standard-based communication network with the plurality of redundant communication modules, and receiving communication data including the operating status and the power status from the plurality of redundant communication modules; And
And a management server unit for checking and managing power states of the power system and the distribution line according to communication data of the respective redundant communication modules,
Each of the redundant communication modules
A switch unit for switching the communication data input and output through the first and second connectors;
When the communication data is normally input / output through the connector of any one of the first and second connectors, the communication data is associated with the MCU, and when the communication data is disconnected or abnormally input, A switching controller for connecting the communication data input through the connector to the MCU; And
And an interface unit for receiving measurement data from outside and transmitting the measurement data to the MCU to support a processing operation of the MCU,
The switching control unit
Outputting the communication data to the MCU via the first switch or the second connector through the congestion switch integration unit according to the confirmation result, 2 connector and the MCU, wherein the switching control integration unit includes:
Protection relay system using redundant communication module.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 이중화 통신모듈은
서로 인접한 다른 복수의 이중화 통신모듈 또는 상기 네트워크 통신모듈과 양방향으로 상기 국제 표준 기반의 통신 네트워크를 형성하도록 구성되어,
상기 네트워크 통신모듈을 포함한 형태의 링 타입 네트워크를 이루어 상기 통신 데이터를 상기 서로 인접한 복수의 이중화 통신모듈 또는 상기 네트워크 통신모듈로 전송하는
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
8. The method of claim 7,
The plurality of redundant communication modules
A plurality of redundant communication modules adjacent to each other or a network communication module configured to form the international standard-based communication network in both directions,
Type network including the network communication module to transmit the communication data to a plurality of the redundant communication modules or the network communication module adjacent to each other
Protection relay system using redundant communication module.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 이중화 통신모듈과 상기 네트워크 통신모듈은
상기 국제 표준 기반의 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용한 통신 네트워크를 형성하도록 구성된
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
9. The method of claim 8,
The plurality of duplicated communication modules and the network communication module
Configured to form a communication network using the international standard based IEC 61850 communication protocol
Protection relay system using redundant communication module.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 커넥터 중 어느 하나의 커넥터로부터 상기 통신 데이터가 정상적으로 입력되면 상기 입력된 통신 데이터를 상기 MCU로 전달하며, 상기 MCU로부터의 출력되는 통신 데이터도 상기 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하고,
상기 절체 동작에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로부터 입력된 통신 데이터를 상기 MCU로 전송한 경우에는 상기 MCU로부터의 출력되는 통신 데이터도 상기 제1 및 제2 커넥터 중 다른 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하는
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
8. The method of claim 7,
The switching control unit
Wherein the communication data is transmitted to the MCU when the communication data is normally input from any one of the first and second connectors, and the communication data output from the MCU is also output to the one of the connectors Controls the switch unit,
When the communication data input from the other one of the first and second connectors is transferred to the MCU by the switching operation, communication data output from the MCU is also transmitted to the other one of the first and second connectors And controls the switch unit to be outputted to the connector
Protection relay system using redundant communication module.
제 7 항에 있어서,
상기 스위치부는
상기 스위칭 제어부의 제어에 따라 제1 및 제2 광 커넥터를 통해 입출력되는 통신 데이터를 스위칭하며,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 어느 하나의 광 커넥터를 통해 광 통신 데이터가 정상적으로 입출력되면 상기 광 통신 데이터를 MCU와 연계시키고, 상기 광 통신 데이터가 끊기거나 비정상적으로 입력되면 다른 하나의 광 커넥터로 절체시켜서 상기 다른 하나의 광 커넥터를 통해 입출력되는 광 통신 데이터를 상기 MCU와 연계시키는
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
8. The method of claim 7,
The switch unit
Switching communication data input and output through the first and second optical connectors under the control of the switching controller,
The switching control unit
When the optical communication data is normally input / output through any one of the first and second optical connectors, the optical communication data is associated with the MCU, and when the optical communication data is interrupted or abnormally inputted, And the optical communication data input / output through the other optical connector is linked with the MCU
Protection relay system using redundant communication module.
제 12 항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는
상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 어느 하나의 광 커넥터로부터 상기 광 통신 데이터가 정상적으로 입력되면 상기 입력된 광 통신 데이터를 상기 MCU로 전달하며, 상기 MCU로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 상기 어느 하나의 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하고,
상기 절체 동작에 의해 상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 다른 하나의 광 커넥터로부터 입력된 광 통신 데이터를 상기 MCU로 전송한 경우에는 상기 MCU로부터의 출력되는 광 통신 데이터도 상기 제1 및 제2 광 커넥터 중 다른 하나의 광 커넥터로 출력되도록 상기 스위치부를 제어하는
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
13. The method of claim 12,
The switching control unit
When the optical communication data is normally input from any one of the first and second optical connectors, the input optical communication data is transmitted to the MCU, and the optical communication data output from the MCU is also transmitted to the one Controls the switch unit to be outputted to the connector,
When the optical communication data input from the other one of the first and second optical connectors is transferred to the MCU by the switching operation, the optical communication data output from the MCU is also transmitted to the first and second optical connectors And controls the switch unit to be output to the other one of the connectors
Protection relay system using redundant communication module.
제 12 항에 있어서,
상기 인터페이스부와 상기 스위치부 및 상기 스위칭 제어부는
상기 국제 표준 기반의 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용한 링 타입 통신 네트워크를 형성하도록 구성되어,
링 타입으로 연결된 복수의 이중화 통신모듈 중 양측으로 인접한 각각의 이중화 통신모듈과 IEC 61850 통신 프로토콜을 이용해 상기 통신 데이터를 송수신하는
이중화 통신모듈을 이용한 보호 계전 시스템.
13. The method of claim 12,
The interface unit, the switch unit and the switching control unit
Type communication network using the international standard-based IEC 61850 communication protocol,
The communication data is transmitted and received using the IEC 61850 communication protocol with each of the redundant communication modules adjacent to each other among the plurality of redundant communication modules connected in the ring type
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