KR101992980B1 - Virtual data generator for multiple protocols - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치는, 마이크로그리드(Micro Grid) 환경에서 분산발전 자원과 전력설비로부터 발생되는 계통 구성파일을 입력 받아 계통 구성정보를 추출하고, 외부의 원격단말장치로부터 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하며, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측 값 추정치를 이용하여 프로토콜 별로 가상 데이터를 생성시키는 가상데이터 생성장치를 제공하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다. The apparatus for generating a virtual data for multiple protocols according to the present invention receives system configuration files generated from distributed generation resources and power facilities in a Micro Grid environment and extracts system configuration information from an external remote terminal apparatus, The virtual remote terminal device setting information is extracted by inputting the device configuration file, and an environment for generating virtual data is set. An external system analysis tool is used to generate virtual data for each protocol using the measurement value estimates for the entire power facilities And a virtual data generating device for generating a virtual data.

Description

다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치{VIRTUAL DATA GENERATOR FOR MULTIPLE PROTOCOLS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a virtual data generation apparatus,

본 발명은 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로그리드(Micro Grid) 환경에서 분산발전 자원과 전력설비로부터 발생되는 계통 구성파일을 입력 받아 계통 구성정보를 추출하고, 외부의 원격단말장치로부터 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하며, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측 값 추정치를 이용하여 프로토콜 별로 가상 데이터를 생성시키는 가상데이터 생성장치를 제공하는, 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-protocol virtual data generation apparatus, and more particularly, to a system and method for extracting system configuration information by receiving system configuration files generated from distributed generation resources and power facilities in a Micro Grid environment, The remote terminal device setting file is input from the remote terminal device and the virtual remote terminal device setting information is extracted to set the environment for virtual data generation and the measurement value of the entire power equipment is used And a virtual data generating device for generating virtual data on a protocol-by-protocol basis.

현재 변전자동화시스템의 통신 국제 규격 IEC 61850이 제정된 이후 국내외적으로 단일 규격이 적용된 변전소 보호, 제어, 감시를 위한 IED(Intelligent Electronic Device)와 HMI(Human Machine Interface)를 비롯한 상위 운영시스템 제품이 양산되고, IEC 61850 기반의 변전자동화시스템 적용이 확대되어가고 있다.Since the establishment of IEC 61850, the high-end operating system products including Intelligent Electronic Device (IED) and Human Machine Interface (HMI) for substation protection, control and surveillance have been mass produced domestically and externally. , And the application of IEC 61850 based automation system is increasing.

IEC 61850 기반의 변전자동화시스템은 기존의 제어 케이블에(Hard-wire)에 의한 1 대 1 방식이 아닌 이더넷 환경 하에서 이루어지는 서버와 클라이언트의 디지털 방식으로 정보교환이 이루어진다.The IEC 61850-based substation automation system digitally exchanges information between servers and clients in an Ethernet environment, rather than in a one-to-one manner with a conventional control cable (hard-wire).

IEC 61850 기반의 변전자동화시스템은 변전소를 구성하는 모든 설비를 가상의 데이터 모델로 구현하고 모든 제품에 동일한 데이터 정보객체를 가지고 구현한다.The substation automation system based on IEC 61850 implements all facilities constituting the substation as a virtual data model and implements with the same data information object in all products.

현재, 변전자동화시스템에서 서버로 동작하는 IED에 대한 적합성 인증시험은 2005년 IEC 61850 규격 제정 이후 변전자동화시스템 구축을 위한 필수 조건으로 여겨져 시험절차 및 시험 툴에 대한 관심이 지속적으로 진행되어 가고 있다. At present, the conformity certification test for IED operating as a server in a substation automation system is regarded as a prerequisite for the construction of a substation automation system since the establishment of IEC 61850 standard in 2005, and interest in the test procedure and the test tool is continuously being continued.

하지만, 종래 기술은 IEC 61850 데이터를 기반으로 한 가상 데이터 생성방식이 존재하지 않고, 또한 기존 MODBUS 또는 DNP 등 전력분야에서 주로 사용하는 프로토콜 데이터와 매핑 방법이 부재함으로 인해, 원격단말장치(RTU)의 프로토콜에 따라 포인트를 설정하고, 이를 데이터로 생성할 경우 수동방식의 실수에 따른 입력오류 등으로 데이터에 대한 신뢰도가 떨어지고, 계통 연결정보가 없어 마이크로 그리드용 스카다(SCADA) 시스템 등의 오류를 검증하기 어려운 문제점이 있었다.
However, the prior art does not have a virtual data generation method based on IEC 61850 data, and because there is no protocol data and mapping method mainly used in the power field such as existing MODBUS or DNP, If the point is set according to the protocol and it is generated as data, the reliability of the data is lowered due to the input error due to the mistake of the manual method, and the error of the SCADA system for the micro grid is not verified There is a problem that it is difficult to do.

대한민국 공개특허 제10-2013-0005856호Korean Patent Publication No. 10-2013-0005856

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 마이크로그리드(Micro Grid) 환경에서 분산발전 자원과 전력설비로부터 발생되는 계통 구성파일을 입력 받아 계통 구성정보를 추출하고, 외부의 원격단말장치로부터 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하며, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측 값 추정치를 이용하여 프로토콜 별로 가상 데이터를 생성시키는 가상데이터 생성장치를 제공하는, 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system and method for receiving system configuration files generated from distributed generation resources and power facilities in a Micro Grid environment, A virtual remote terminal device setting information setting unit for setting an environment for virtual data generation and generating virtual data on a protocol-by-protocol basis by using an external system analyzing tool, And to provide a data generating apparatus for a multi-protocol.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치는, 마이크로그리드(Micro Grid) 환경에서 분산발전 자원과 전력설비로부터 발생되는 계통 구성파일을 입력 받아 계통 구성정보를 추출하고, 외부의 원격단말장치로부터 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하며, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측 값 추정치를 이용하여 프로토콜 별로 가상 데이터를 생성시키는 가상데이터 생성장치를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating multiple data for a protocol, the system including: a system configuration file generated from a distributed generation resource and a power facility in a Micro Grid environment, Receives the remote terminal device setting file from the remote terminal device of the remote terminal device, extracts the virtual remote terminal device setting information, sets the environment for generating virtual data, and uses the measured value estimate for the entire power equipment using an external system analysis tool And generates virtual data on a protocol-by-protocol basis.

본 발명은 검증된 시계열 데이터를 이용한 다중 프로토콜 지원이 가능한 가상 데이터를 생성함으로써, 현장의 분산발전자원과 전력설비, 원격단말장치 등을 구비하지 않아도 마이크그리드용 스카다 시스템의 운전상황을 모의하고, 관련 시스템 개발 시 기능을 검증할 수 있어 개발 비용 및 시간을 절감할 수 있는 기술적 효과가 있다.
The present invention generates virtual data capable of supporting multiple protocols using verified time series data, thereby simulating the operation state of a scada system for a microphone grid without distributed power generation resources, power facilities, and remote terminal devices on the spot, The function can be verified during the development of the related system, so there is a technical effect that can reduce the development cost and time.

도 1은 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치와 주변의 장치들 간의 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예로, 가상 원격단말장치 생성부의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예로, 가상데이터 생성부에서 라그랑주 함수를 이용하여 생성주기별로 가상 데이터를 발생하는 원리를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예로, 가상 원격단말장치 생성부에서 프로토콜 별로 유사한 유형끼리 그루핑 하면서 주소 또는 위치를 자동 부여하는 방식을 나타낸 것이다. FIG. 1 schematically shows a relationship between a virtual data generating apparatus for multiple protocols according to the present invention and peripheral devices.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a multi-protocol virtual data generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a virtual remote terminal device generation unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a principle of generating virtual data for each generation cycle using a Lagrangian function in a virtual data generation unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 5 illustrates a method of automatically assigning an address or a location while grouping similar types according to protocols in a virtual remote terminal device generation unit according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치와 주변의 장치들 간의 관계를 개략적으로 나타낸 것이다. FIG. 1 schematically shows a relationship between a virtual data generating apparatus for multiple protocols according to the present invention and peripheral devices.

도 1을 참조하면, 본 발명은 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치(100)와, 주변에 마이크로 그리드용 스카다 시스템(200), 분산발전 자원(10) 및 전력설비(20)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the present invention includes a multi-protocol virtual data generation apparatus 100, a scarer system 200 for a micro grid, distributed generation resources 10, and a power facility 20 in the periphery.

다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치(100)는 마이크로그리드(Micro Grid, MG) 환경에서 태양광, 풍력, ESS, 디젤발전기 등 분산발전 자원(10)과 차단기, 계폐기 등 전력설비(20)로부터 발생되는 계측데이터를 다양한 형태의 프로토콜용으로 가상 데이터를 생성함으로써, 현장의 분산발전 자원(10), 전력설비(20) 및 원격단말장치(RTU) 없이도 마이크로 그리드용 스카다 시스템(200)을 효과적으로 개발 및 시험(test) 할 수 있도록 해준다. The multiple protocol virtual data generation apparatus 100 is generated from distributed power generation resources 10 such as solar light, wind power, ESS, diesel generators, and electric power facilities 20 such as circuit breakers and system power plants in a Micro Grid The scada system 200 for microgrid is effectively developed without generating the on-site distributed generation resources 10, the electric power facility 20 and the remote terminal units RTU by generating the virtual data for various types of protocol measurement data And test it.

즉 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치(100)는 IEC61850 표준기반의 전력계통 구성파일인 SCD(Substation Configuration Description) 파일을 이용하여 계통구성정보를 추출하고, 발전기, ESS, 부하 아날로그 값과 차단기, 개폐기 상태 정보 등 최소한의 정보를 입력하고, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측값 추정치를 생성하고, 이를 이용하여 MODBUS/DNP/IEC-61850 등 다양한 프로토콜 데이터를 제공함으로써, 마이크로 그리드용 스카다 시스템(200)의 개발/시험분야에서 비용절감 및 개발기능에 대한 효과적인 검증방법을 제공하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도2에서 후술한다. That is, the multiprotocol virtual data generation apparatus 100 extracts the system configuration information using a SCD (Substation Configuration Description) file, which is a power system configuration file based on the IEC61850 standard, and outputs the system configuration information to the generator, the ESS, And provides various protocol data such as MODBUS / DNP / IEC-61850 by using the external system analysis tool to generate measurement value estimates for the entire electric power facilities, A detailed description of the cost savings and development functions in the development / testing field of the multi-system 200 will be provided later in FIG.

여기서 IEC61850(Communication networks and systems in substations)은 2005년에 총 14파트가 국제표준으로 제정되었으며, 주로 변전소 자동화와 보호기능에 초점이 맞추어 졌지만, 현재는 변전소의 범주를 넘어 전력의 향후 공급에 대해서도 중요한 표준으로 대두되고 있다. IEC 61850 (Communication networks and systems in substations) was established in 2005 with a total of 14 parts international standards, mainly focused on substation automation and protection functions, but now it is important It is emerging as a standard.

IEC61850은 엔지니어링 및 기능(보호, 제어 및 감시)과 무엇보다도 표준화된 데이터를 기술하는데 사용된 수백 개의 용어 등의 다양한 관점 등을 포함한 전체 시스템에 초점이 맞추어져 있었기 때문에 새로운 방향으로 접근하였다. IEC61850 has taken a new approach because it focuses on the entire system, including engineering and function (protection, control and monitoring) and, above all, various perspectives such as the hundreds of terms used to describe standardized data.

즉 IEC61850은 시스템의 3가지 레벨인 프로세스 레벨(계기용 변성기, 스위치 등), 베이 레벨(보호, 제어기기) 및 스테이션 레벨(HMI, 원격제어 링크)에 대하여 동일한 구조를 제시하고 있다. In other words, IEC61850 provides the same structure for three levels of system: process level (instrumental transformer, switch, etc.), bay level (protection, control device) and station level (HMI, remote control link).

한편 IEC61850은 1)변전소에 관한 일반적 사항(프로젝트 관리, 환경과 EMC 요구사항 등) 2)주요 기능과 장치에 대한 주요 정보(측정 값, 상태와 스위칭 정보 등) 3)보호, 감시, 제어, 측정, 및 계량(metering)에 대한 정보 교환 4)스위치, 변압기 및 계기용 변성기와 같은 주요 장치에서 측정된 디지털 정보의 교환 5)변전소 구성 언어(eXtensible Markup Language, XML 기반)에 대해 표준으로 정의하고 있다. IEC61850 is a system that is designed to meet the following requirements: 1) General information about the substation (project management, environmental and EMC requirements, etc.) 2) Major information about the main functions and devices (measurement values, status and switching information, , 4) exchange of measured digital information in key devices such as switches, transformers and instrumentation transformers, and 5) standards for substation configuration language (eXtensible Markup Language, XML-based) .

IEC61850의 주요 목적 중의 하나는 제어기기 간의 상호 운용성의 보장으로, 이를테면 여러 업체에서 생산된 두 개 이상의 IED(Intelligent Electric Device) 간에 IEC61850 표준에 정의된 정보의 교환이 가능하고, 애플리케이션에 요구되는 기능을 만족시키기 위해 각 정보들을 명확히 해석하고 사용할 수 있게 된다. One of the main objectives of the IEC61850 is to ensure interoperability between the control devices, such as the exchange of information defined in the IEC61850 standard between two or more intelligent electric devices (IEDs) produced by several vendors, In order to satisfy the requirements, each information can be clearly interpreted and used.

마이크로 그리드용 스카다(SCADA) 시스템(200)은 이더넷(Ethernet)기반의 IEC 61850 프로토콜(이를테면, GOOSE, SMV, MMS 등)을 이용하며, 통신 경로 상의 아날로그 또는 디지털신호를 사용하여 원격장치의 상태정보 데이터를 원격단말장치(Remote Terminal Unit)를 통해 전송받아, 원격장치를 원방감시 제어 하는 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition System, SCADA)를 구현할 수 있도록 해준다.The SCADA system 200 for microgrid uses an Ethernet based IEC 61850 protocol (such as GOOSE, SMV, MMS, etc.) and uses analog or digital signals on the communication path to determine the state of the remote device (SCADA), which receives information data through a remote terminal unit and performs remote monitoring of the remote device.

도 2는 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치의 구성을 상세히 나타낸 것이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a multi-protocol virtual data generation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치(100)는 가상데이터 구성부(110), 계통해석 연계부(120), 가상데이터 생성부(130) 및 가상 원격단말장치 생성부(140)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the apparatus for generating virtual data for multiple protocols 100 according to the present invention includes a virtual data structure unit 110, a system analysis linkage unit 120, a virtual data generation unit 130, (140).

가상데이터 구성부(110)는 외부의 계통 구성파일(d10) 및 원격단말장치 설정파일(d20)을 입력받아 가상 데이터 생성을 위한 환경을 등록하고, 해당 파일을 계통해석 연계부(120)로 출력시킨다. The virtual data configuration unit 110 receives an external system configuration file d10 and a remote terminal device configuration file d20 to register an environment for virtual data generation and outputs the file to the system analysis connection unit 120 .

이를 부연설명하면, 가상데이터 구성부(110)는 외부의 계통 구성파일(d10)을 입력 받아, 계통 구성파일(d10)로부터 마이크로그리드(MG) 내의 계통 구성정보를 추출 및 계통도를 표시한다. In addition, the virtual data construction unit 110 receives an external system configuration file d10, extracts system configuration information in the microgrid (MG) from the system configuration file (d10), and displays the system diagram.

여기서 계통구성파일은 IEC61850 표준에 따른 SCL(Substation Configuration Language)기반의 파일인 SCD(Substation Configuration Description)를 지칭한다.Here, the system configuration file refers to SCD (Substation Configuration Description), which is a file based on SCL (Substation Configuration Language) according to IEC61850 standard.

계통 구성정보는 이를테면, 마이크로그리드(MG)를 구성하는 스테이션(Station), 전압레벨(Voltage Level), 베이(Bay)의 계층구조 아래의 전력설비(Conducting Equipment)와 설비간의 연결정보(Connectivity Node) 등을 포함한다.The system configuration information may be, for example, connectivity information between a facility and a facility under a hierarchy of a station, a voltage level, and a bay constituting the microgrid (MG) And the like.

또한 가상데이터 구성부(110)는 외부의 원격단말장치 설정파일(d20)을 입력받아, 가상 원격단말장치 구성정보(이를테면, 원격단말장치 명칭, 접속 주소, 포트, 데이터 생성주기 등) 및 원격단말장치별 전력설비 정보를 IEC61850 표준 논리노드를 기준으로 등록한다.The virtual data configuration unit 110 receives the external remote terminal device configuration file d20 and stores the virtual remote terminal device configuration information (such as remote terminal device name, connection address, port, data generation period, etc.) Register the power equipment information of each device based on IEC61850 standard logical node.

또한 가상데이터 구성부(110)는 가상 데이터 생성을 위한 환경설정을 위해, IEC-61850 표준 논리노드와 MODBUS/DNP 매핑(mapping) 규칙을 등록하고, 발전기(GEN) 또는 부하(IFL) 설비를 대상으로 제원 및 아날로그 값(이를테면, 5분 단위 일 데이터)을 입력하며, 차단기(CBR) 또는 단로기(DIS) 설비를 대상으로 제원 및 상태 값(이를테면, 5분 단위 일 데이터)을 입력한다. In addition, the virtual data configuration unit 110 registers an IEC-61850 standard logical node and a MODBUS / DNP mapping rule for environment setting for generating virtual data, and sets a generator (GEN) or load (IFL) (Eg, data in units of 5 minutes), and inputs the specification and status values (eg, data in units of 5 minutes) for a circuit breaker (CBR) or disconnector (DIS) facility.

한편 가상데이터 구성부(110)는 가상 데이터 생성을 위한 환경설정을 종료한 후 계통해석에 필요한 계통 구성정보와 전력설비별 제원 및 상태/아날로그 값을 계통해석 연계부(120)로 출력한다. Meanwhile, the virtual data construction unit 110 outputs the system configuration information necessary for the system analysis, the specification of the power plant, and the state / analog value to the system analysis linkage unit 120 after finishing the environment setting for virtual data generation.

계통해석 연계부(120)는 상기 가상데이터 구성부(110)로부터 전달된 계통구성정보와, 발전/부하/ESS(Energy Storage System)의 제원 및 계측치, 차단기/단로기의 제원/상태 정보를 이용하여 외부 계통해석도구(30)(이를테면, PSS/e 등)의 입력파일로 변환하여 외부 계통해석도구(30)로 전달하고, 외부 계통해석도구(30)를 통해 해석된 결과를 전달 받아 가상데이터 생성용 파일로 변환(이를테면, 전체 전력설비 5분 단위 일 데이터 파일로 변환) 처리 후 가상데이터 생성부(130)로 출력한다. The system analysis interconnection unit 120 uses the system configuration information transmitted from the virtual data construction unit 110, the specification and measurement values of the power generation / load / ESS (Energy Storage System), and the specification / status information of the circuit breaker / Converts the input file into an input file of the external system analysis tool 30 (such as PSS / e), transfers the input file to the external system analysis tool 30, receives the interpreted result through the external system analysis tool 30, (For example, conversion into a data file for a whole power facility every 5 minutes), and outputs the data file to the virtual data generation unit 130. [

이를 부연설명하면, 외부 계통해석도구(30)는 이를테면, PSS/e 등을 사용할 수 있으며, 외부 계통해석도구와 연계하여 계통에 대한 토폴로지(topology) 구성 및 전력설비 입력 값을 이용하여 전체설비에 대한 계측 값을 추정(State Estimation)하여, 추정된 값을 가상데이터 생성용 파일로 변환 처리하여 가상 데이터 생성부(130)의 입력 값으로 사용할 수 있도록 해준다. In addition, the external system analysis tool 30 can use, for example, PSS / e or the like, and it is possible to use the topology configuration and power plant input values of the system in connection with the external system analysis tool, (State Estimation), and converts the estimated value into a file for generating a virtual data so that it can be used as an input value of the virtual data generating unit 130.

여기서 가상데이터 생성용 파일은 IEC61850 표준에서 정의된 전력설비(Conducting Equipment) 중 타입이 발전기(GEN), 배터리(BAT), 부하(IFL)인 설비를 기준으로 작성되며, 기타 차단기(CBR)나 개폐기(DIS)의 상태 값도 포함된다.In this case, the file for generating the virtual data is prepared based on the facilities of the generator (GEN), the battery (BAT) and the load (IFL) among the types of the power equipment defined in IEC61850 standard, (DIS).

본 발명의 경우 상기 계측 값의 추정치 산출 방법으로, 입력된 발전기의 발전량 또는 수용가의 부하 량을 이용하여 전체 계통의 상태를 추정하는 기법을 사용하였는데, 이 경우 외부 계통해석도구(30)에서 제공하는 토폴로지처리(TP), 상태추정(SE), 조류계산(PF) 등의 해석 기법을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. In the case of the present invention, a method of estimating the state of the entire system using the power generation amount of the input generator or the load amount of the customer is used as the estimation value calculation method of the measured value. In this case, An analysis technique such as topology processing (TP), state estimation (SE), and algae calculation (PF) can be used, but is not limited thereto.

가상데이터 생성부(130)는 상기 계통해석 연계부(120)를 통해 전달 받은 가상데이터 생성용 파일(이를테면, 전체 전력설비 5분 단위 일 데이터 파일)을 이용하여 라그랑주 승수법(Lagrange multiplier method)으로 데이터 생성주기별, 일별로 가상 데이터를 반복하여 연속적으로 발생시키고, 해당 데이터를 각각의 프로토콜 주소 및 데이터 타입에 맞도록 변환 및 저장하는데, 이에 대한 구체적인 내용은 이하 도4를 참조하여 설명한다. The virtual data generation unit 130 generates the virtual data by using the Lagrange multiplier method using the virtual data generation file received through the system analysis linkage unit 120 The data generation cycle and the virtual data are repeatedly generated for each day and continuously, and the corresponding data is converted and stored in accordance with the respective protocol addresses and data types, and the details thereof will be described with reference to FIG.

도 4는 본 발명에 따른 실시예로, 가상데이터 생성부에서 라그랑주 함수를 이용하여 생성주기별로 가상 데이터를 발생하는 원리를 나타낸 것이다. FIG. 4 illustrates a principle of generating virtual data for each generation cycle using a Lagrangian function in a virtual data generation unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 4를 참조하면, 만약 데이터의 생성주기가 10초인 경우, 가상데이터 생성부(130)는 5분 단위로 30개의 가상 데이터를 발생해야 되는데, 이를 생성하기 위해 각 5분 단위 데이터에 대한 라그랑주(Lagrange) 함수를 이용하여 데이터 추정 값을 계산한다. Referring to FIG. 4, if the data generation period is 10 seconds, the virtual data generation unit 130 generates 30 virtual data in 5-minute increments. To generate the 30 virtual data, the virtual data generator 130 generates Lagrange Lagrange function to estimate the data estimate.

이는 사용자가 발전량 및 부하 량 기준 데이터 입력을 최소화하면서, 현장의 전력설비 없어도 개발 시 검증된 데이터를 이용하여 전력계통의 감시/해석/훈련용 시뮬레이터(Dispatcher Training Simulator, DTS) 등 전력 응용 프로그램에 쉽게 활용할 수 있도록 하기 위함이다. This minimizes the input of data based on power generation quantity and load amount and allows users to easily apply power application such as Dispatcher Training Simulator (DTS) for power system monitoring / analysis / training So that it can be utilized.

가상 원격단말장치 생성부(140)는 상기 가상데이터 구성부(110)를 통해 등록된 가상 원격단말장치 구성정보(이를테면, 원격단말장치 명칭, 접속 주소, 포트, 데이터 생성주기 등)를 이용하여 가상 원격단말장치를 생성하고, 상기 가상데이터 생성부(130)로부터 전달된 주기별 가상 데이터들을 IEC61850/MODBUS/DNP/ 프로토콜로 변환시켜 생성된 최종 가상데이터들을 외부의 가상 원격단말장치 서버(140a)로 전송하는데, 이에 대한 구체적인 내용을 도3을 이하 설명한다. The virtual remote terminal device generation unit 140 generates virtual remote terminal device configuration information using the virtual remote terminal device configuration information (such as remote terminal device name, connection address, port, data generation period, etc.) registered through the virtual data configuration unit 110 Generates a remote terminal device, and converts final virtual data generated by converting the periodical virtual data transmitted from the virtual data generating unit 130 into IEC61850 / MODBUS / DNP / protocol to the external virtual remote terminal apparatus server 140a 3, which will be described in detail below.

도 3은 본 발명에 따른 실시예로, 가상 원격단말장치 생성부의 구성을 나타낸 것이다. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a virtual remote terminal device generation unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 가상 원격단말장치 생성부(140)는 IEC-6850 데이터 변환부(141a)와 IEC-6850 통신부(141b), MODBUS 데이터 변환부(142a)와 MODBUS 통신부(142b) 및 DNP 데이터 변환부(143a)와 DNP 통신부(142c)를 포함한다. 3, the virtual remote terminal apparatus generation unit 140 includes an IEC-6850 data conversion unit 141a, an IEC-6850 communication unit 141b, a MODBUS data conversion unit 142a, a MODBUS communication unit 142b, Conversion section 143a and a DNP communication section 142c.

이 경우 상기 가상데이터 생성부(130)로부터 전달된 주기별 가상 데이터는 IEC-6850 데이터 변환부(141a)를 통해 IEC6850 프로토콜 방식으로 변환되고, 이 때 변환된 최종 가상데이터는 IEC-6850 통신부(141b)를 통해 외부의 가상 원격단말장치 서버(140a)로 전송된다. In this case, the periodical virtual data transmitted from the virtual data generating unit 130 is converted into the IEC6850 protocol method through the IEC-6850 data converting unit 141a, and the converted final virtual data is transmitted to the IEC-6850 communication unit 141b To the external virtual remote terminal apparatus server 140a.

마찬가지로, 상기 가상데이터 생성부(130)로부터 전달된 주기별 가상 데이터는 MODBUS 데이터 변환부(142a)를 통해 MODBUS 프로토콜 방식으로 변환되고, 이 때 변환된 최종 가상데이터는 MODBUS 통신부(142b)를 통해 외부의 가상 원격단말장치 서버(140a)로 전송된다. Likewise, the per-period virtual data transmitted from the virtual data generation unit 130 is converted into the MODBUS protocol scheme through the MODBUS data conversion unit 142a, and the converted final virtual data is transmitted to the outside through the MODBUS communication unit 142b To the virtual remote terminal apparatus server 140a of the virtual remote terminal apparatus server 140a.

마찬가지로, 상기 가상데이터 생성부(130)로부터 전달된 주기별 가상 데이터는 DNP 데이터 변환부(143a)를 통해 DNP 프로토콜 방식으로 변환되고, 이 때 변환된 최종 가상데이터는 DNP 통신부(142c)를 통해 외부의 가상 원격단말장치 서버(140a)로 전송된다. Likewise, the per-period virtual data transmitted from the virtual data generating unit 130 is converted into the DNP protocol method through the DNP data converting unit 143a, and the converted final virtual data is transmitted through the DNP communicating unit 142c To the virtual remote terminal apparatus server 140a of the virtual remote terminal apparatus server 140a.

한편, 사용자가 지정한 프로토콜로 변환 시에는 IEC-61850 데이터 속성과 DNP/MODBUS 매핑 규칙에 따라 데이터를 변환한다. On the other hand, when converting to the protocol specified by the user, data is converted according to the IEC-61850 data attribute and the DNP / MODBUS mapping rule.

이 경우 매핑 규칙에는 MODBUS의 경우 포인트 별로 데이터 타입/레지스터 타입/레지스터 개수 등을 지정하고, DNP의 경우 포인트 별로 데이터 타입, 객체 타입, 클래스 등을 지정한다. In this case, the mapping rule specifies data type / register type / number of registers per point in MODBUS, and data type, object type, class, etc. for each point in DNP.

MODBUS의 레지스터의 주소나 DNP의 위치(Position) 정보는 원격단말장치에 속한 전체 포인트를 레지스터 타입 또는 객체 타입별로 그루핑(grouping) 하면서 자동 부여하는데, 이에 대한 구체적인 내용은 도 5를 참조하여 이하 설명한다. The address of the register of the MODBUS and the position information of the DNP are automatically assigned to all the points belonging to the remote terminal device by grouping them by register type or object type, and the details thereof will be described below with reference to FIG. 5 .

도 5는 본 발명에 따른 실시예로, 가상 원격단말장치 생성부에서 프로토콜 별로 유사한 유형끼리 그루핑 하면서 주소 또는 위치를 자동 부여하는 방식을 나타낸 것이다. FIG. 5 illustrates a method of automatically assigning an address or a location while grouping similar types according to protocols in a virtual remote terminal device generation unit according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, IEC-61850 모델에서는 각 데이터별로 FC(Function-Constraint)로 구분되어 있는데, 이를테면, MX는 아날로그 계측, ST는 상태 계측, CO는 제어 등 각 포인트의 구분정보를 이용하여, 각 프로토콜별로 유사한 데이터 유형끼리 그루핑 하여 주소 또는 위치를 자동 부여한다. Referring to FIG. 5, the IEC-61850 model is divided into FCs (Function-Constraints) for each data. For example, MX uses analogous measurement, ST measures state, For each protocol, similar data types are grouped together to automatically assign addresses or locations.

이를테면, MODBUS의 경우 Input Registers는 Read만 가능하고, 각 주소는 16BIT를 사용하는데, IEC-61850 표준에서는 A상/B상 전류 값이 32BIT FLOAT 타입이므로, MODBUS 데이터로 변환 시 도 5의 우측 상단에 도시된 바대로, 데이터 유형별로 그루핑 하여 주소를 자동 부여할 수 있다. For example, in MODBUS, input registers can be read only, and addresses 16BIT are used. In the IEC-61850 standard, the A-phase / B-phase current value is 32BIT FLOAT type. As shown, the address can be automatically assigned by grouping by data type.

마찬가지로, DNP의 경우 DNP 데이터로 변환 시 도 5의 우측 하단에 도시된 바대로, 데이터 유형별로 그루핑 하여 위치를 자동 부여할 수 있다. Similarly, in the case of DNP, when converting to DNP data, the position can be automatically assigned by grouping according to the data type as shown in the lower right part of FIG.

한편, IEC61850 프로토콜을 사용하는 원격단말장치인 경우, 가상 원격단말치 서버(140a)를 구동하기 위해서는 CID(Configurated IED Description)이 필요하므로, 가상 원격단말장치 생성부(140)는 계통 구성정보와 가상 원격단말장치 설정정보를 이용하여 CID 파일을 자동 생성한다. In the case of the remote terminal device using the IEC61850 protocol, since the CID (Configurated IED Description) is required to drive the virtual remote terminal server 140a, the virtual remote terminal device generator 140 generates the system configuration information and the virtual And automatically generates a CID file using the remote terminal device setting information.

여기서 가상 원격단말장치 설정정보는 가상의 원격단말장치를 구성하기 위한 기초정보로, 기본정보(이를테면, 원격단말장치 명칭, 접속 주소, 포트, 데이터 생성주기 등) 및 소속된 전력설비(Conducting Equipment) 정보를 포함한다. Here, the virtual remote terminal device setting information is basic information for configuring a virtual remote terminal device and includes basic information (e.g., remote terminal device name, connection address, port, data generation period, etc.) and belonging power equipment (Conducting Equipment) Information.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. 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 of the invention.

10 : 분산발전 자원
20 : 전력설비
100 : 다중 프로토콜용 가상데이터 생성장치
110 : 가상데이터 구성부
120 : 계통해석 연계부
130 : 가상데이터 생성부
140 : 가상 원격단말장치 생성부
200 : 마이크로 그리드용 스카다 시스템10: Distributed generation resources
20: Electric power equipment
100: Virtual data generation device for multiple protocols
110:
120: System analysis linkage
130:
140: Virtual remote terminal device creation unit
200: Scada System for Micro Grid

Claims (6)

마이크로그리드(Micro Grid) 환경에서 분산발전 자원과 전력설비로부터 발생되는 계통 구성파일을 입력 받아 계통 구성정보를 추출하고, 외부의 원격단말장치로부터 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하며, 외부 계통해석도구를 이용하여 전체 전력설비에 대한 계측 값 추정치를 이용하여 프로토콜 별로 가상 데이터를 생성시키는 가상데이터 생성장치를 제공하고;
상기 가상데이터 생성장치는, 상기 계통 구성파일을 입력 받아 계통구성정보를 추출하고, 상기 원격단말장치 설정파일을 입력받아 가상 원격단말장치 설정정보를 추출하여, 가상 데이터 생성을 위한 환경을 설정하는 가상데이터 구성부; 상기 가상데이터 구성부로부터 상기 계통구성정보를 입력받아 외부 계통해석도구로 전달하고, 상기 외부 계통해석도구를 통해 해석된 결과를 전달 받아 가상데이터 생성용 파일로 변환 시키는 계통해석 연계부; 상기 계통해석 연계부로부터 상기 가상데이터 생성용 파일을 이용하여 주기별 가상 데이터들을 연속해서 반복 생성시키는 가상데이터 생성부; 및 상기 가상데이터 구성부를 통해 등록된 상기 가상 원격단말장치 설정정보를 이용하여 가상 원격단말장치를 생성하고, 상기 가상데이터 생성부로부터 전달된 주기별 가상 데이터들을 프로토콜 별로 변환시켜 최종 가상 데이터들을 생성 및 외부 가상 원격단말장치 서버로 전송하는 가상 원격단말장치 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치. In the Micro Grid environment, the grid configuration information is extracted from the distributed generation resources and the grid configuration file generated from the power facility, and the remote terminal configuration file is received from the external remote terminal, Providing an environment for generating virtual data, and providing a virtual data generating device for generating virtual data for each protocol using a measurement value estimate for the entire power plant using an external system analysis tool;
The virtual data generation apparatus may further include a virtual network management unit that receives the system configuration file, extracts the system configuration information, extracts virtual remote terminal device configuration information by receiving the remote terminal configuration file, Data organization; A system analysis linking unit that receives the system configuration information from the virtual data configuration unit and transfers the system configuration information to an external system analysis tool and receives the interpreted result through the external system analysis tool and converts the system configuration information into a file for generating a virtual data; A virtual data generation unit that repeatedly generates virtual data for each cycle using the virtual data generation file from the systematic analysis linkage unit; And generating virtual remote terminal apparatuses using the virtual remote terminal device setting information registered through the virtual data configuration unit and generating and transmitting final virtual data by converting per-period virtual data transmitted from the virtual data generating unit, To the external virtual remote terminal apparatus server, the virtual remote terminal apparatus generating unit. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 계통 구성정보는, 마이크로그리드(Micro Grid)를 구성하는 스테이션(Station), 전압레벨(Voltage Level), 베이(Bay)의 계층구조 아래의 전력설비(Conducting Equipment) 및 설비간의 연결정보(Connectivity Node)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치. 2. The system according to claim 1, wherein the system configuration information is at least one of a power grid and a power grid under a hierarchy of a station, a voltage level, and a bay constituting a micro grid, And the connection information (Connectivity Node). 제 1항에 있어서, 상기 가상 원격단말장치 설정정보는, 원격단말장치 명칭, 접속 주소, 포트, 데이터 생성주기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치. The apparatus of claim 1, wherein the virtual remote terminal device configuration information includes a remote terminal device name, a connection address, a port, and data generation cycle information. 제 1항에 있어서, 상기 가상데이터 생성부는, 라그랑주 승수법(Lagrange multiplier method)으로 데이터 생성주기별 및 일별로 가상 데이터들을 연속해서 반복 생성시키는 것을 특징으로 하는 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the virtual data generator repeatedly generates virtual data on a data generation cycle and on a daily basis using a Lagrange multiplier method. 제 1항에 있어서, 상기 가상 원격단말장치 생성부는, 상기 가상데이터 생성부로부터 전달된 주기별 가상 데이터들을 IEC6850 프로토콜 방식으로 변환 및 통신을 각각 수행하기 위한 IEC-6850 데이터 변환부와 IEC-6850 통신부; 상기 가상데이터 생성부로부터 전달된 주기별 가상 데이터들을 MODBUS 프로토콜 방식으로 변환 및 통신을 각각 수행하기 위한 MODBUS 데이터 변환부와 MODBUS 통신부; 및 상기 가상데이터 생성부로부터 전달된 주기별 가상 데이터들을 DNP 프로토콜 방식으로 변환 및 통신을 각각 수행하기 위한 DNP 데이터 변환부와 DNP 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 프로토콜용 가상 데이터 생성장치. The virtual remote terminal apparatus according to claim 1, wherein the virtual remote terminal device generator comprises: an IEC-6850 data conversion unit and an IEC-6850 communication unit for performing conversion and communication of the periodical virtual data transmitted from the virtual data generation unit, ; A MODBUS data converting unit and a MODBUS communication unit for converting and exchanging the virtual data for each period transferred from the virtual data generating unit by the MODBUS protocol method; And a DNP data conversion unit and a DNP communication unit for respectively converting and communicating periodical virtual data transmitted from the virtual data generation unit in a DNP protocol manner.
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