KR101998295B1 - Multiple storage memory sharing type power control system with high-speed serial bus - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어대상인 전력계통에 연결된 네트워크 스위치 및 이 네트워크 스위치에 연결된 복수개의 전력 제어 장치를 포함하는 전력제어 시스템으로서, 각각의 전력제어 장치는, 전력계통의 제어를 위한 전력계통 제어 소프트웨어를 실행하는 프로세서; 상기 전력계통 제어 소프트웨어를 저장하는 로컬 메모리; 및 전력계통의 제어에 필요한 데이터를 저장하는 공유 메모리와 이 공유 메모리의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부를 구비한 공유 메모리 모듈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템을 개시한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a power control system including a network switch connected to a power system to be controlled and a plurality of power control devices connected to the network switch, each power control device comprising: A processor for executing system control software; A local memory for storing the power system control software; And a shared memory module including a shared memory for storing data necessary for controlling the power system, and a memory controller for controlling data input / output of the shared memory.

Description

고속 직렬 버스를 갖는 다중 저장 메모리 공유 방식의 전력 제어 시스템 {Multiple storage memory sharing type power control system with high-speed serial bus} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power management system using multiple storage memory sharing type power control systems,

본 발명은 전력 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고속의 직렬 버스를 갖는 다중 저장 메모리 공유 방식의 전력 제어 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control system, and more particularly, to a power control system of a multiple storage memory sharing scheme having a high-speed serial bus.

전력계통은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하를 포함하여 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템을 말하며, 이러한 전력계통에 대한 전력의 이용 및 제어를 위해 전력제어 시스템이 사용된다. The power system refers to a system that generates and utilizes electric power including a power plant, a substation, a transmission and distribution line, and a load. A power control system is used to control and use electric power for such a power system.

전력제어 시스템은 전력계통의 전기적 기계적 고장이 경제적인 손실이나 인명피해 등의 사고로 파급되지 않도록 전력계통의 동작 상태를 실시간으로 분석 및 감시하고, 고장을 검출하는 즉시 고장계통으로 흐르는 전류를 차단시키는 등 전력계통의 정상적 동작을 유지하는 역할을 한다. The power control system analyzes and monitors the operating state of the power system in real time so that the electrical and mechanical failures of the power system do not spread due to economic losses or human casualties, and immediately stops the current flowing to the fault system And maintain the normal operation of the power system.

이와 관련하여 도1과 도2는 종래의 전력제어 시스템을 개략적으로 나타낸다. 종래 전력제어 시스템은 전력 변환 장치(PCS: power conversion system), 배터리 관리 장치(BMS: battery management system) 등을 포함하는 전력계통(5)에 연결되어 전력계통(5)을 감시하고 제어한다. 전력계통(5) 도시한 PCS나 BMS 외에도 다른 전력 저장 장치, 전력 공급장치, 부하 등을 포함할 수 있다. In this regard, Figures 1 and 2 schematically illustrate a conventional power control system. The conventional power control system is connected to a power system 5 including a power conversion system (PCS), a battery management system (BMS), and the like to monitor and control the power system 5. Power system (5) In addition to the PCS or BMS shown, other power storage devices, power supplies, loads, and the like may be included.

이러한 전력계통(5)은 전력제어 시스템의 네트워크 스위치(4)에 연결되며, 전력제어 시스템은 복수개의 전력제어 장치(1, 2, 3)를 포함한다. 전력제어 장치(1,2,3) 중 예컨대 제1 전력제어 장치(1)는 현재 전력계통(5)의 제어 동작을 실행하는 활성화(active) 모드에 있고, 다른 나머지 전력제어 장치(2,3)는 대기(stand-by) 모드에 있다. 제1 전력제어 장치(1)의 고장시 대기중인 제2 또는 제3 전력제어 장치(2,3)에 전력 제어권이 넘어가며, 따라서 전력 시스템의 안정성을 향상시키기 위해 이와 같은 다중화 시스템으로 구현되고 있다. This power system 5 is connected to the network switch 4 of the power control system, and the power control system includes a plurality of power control devices 1, 2 and 3. For example, among the power control devices 1, 2 and 3, the first power control device 1 is in the active mode for performing the control operation of the current power system 5, ) Is in stand-by mode. The power control right is passed to the second or third power control apparatuses 2 and 3 waiting in the failure state of the first power control apparatus 1 and thus the power control system is implemented with such a multiplexing system in order to improve the stability of the power system .

도2를 참조하면, 종래의 전력제어 시스템은 복수개의 전력제어 장치(1,2,3)가 하나의 공유 메모리(6)에 액세스하여 전력제어 동작을 수행한다. 공유 메모리(6)는 전력제어에 필요한 데이터(예컨대, 기기의 동작상태, 계통의 주파수, 전력량, 부하량, 운전 모드 등)를 전력계통(5)으로부터 수집하여 저장한다. Referring to FIG. 2, a conventional power control system accesses one shared memory 6 to perform a power control operation by a plurality of power control devices (1, 2, 3). The shared memory 6 collects and stores data necessary for power control (for example, the operating state of the device, the frequency of the system, the amount of power, the amount of load, the operation mode, etc.) from the power system 5.

이러한 종래 구성에서 제1 전력제어 장치(1)가 가지고 있는 모든 정보들을 제2 및 제3 전력제어 장치(2,3)도 동일하게 가지고 있어야 제어권이 제1 전력제어 장치(1)에서 제2 또는 제3 전력제어 장치(2,3)로 넘어가더라도 제2 또는 제3 전력제어 장치(2,3)가 제어의 중단 없이 제어동작을 수행할 수 있지만, 제2 또는 제3 전력제어 장치(2,3)가 공유 메모리(6)의 내용을 공유하지 못한다면 제어권이 제2 또는 제3 전력제어 장치(2,3)로 넘어가는 순간 모든 동작을 처음부터 시작할 수 밖에 없으며 이런 경우는 대형 사로고 이어지게 된다. In this conventional configuration, the second and third power control devices (2, 3) must have all of the information held by the first power control device (1) The second or third power control device 2 or 3 can perform the control operation without interruption of the control even if the second or third power control device 2 or 3 moves to the third power control device 2 or 3, 3 can not share the contents of the shared memory 6, it is necessary to start all the operations from the beginning as soon as the control passes to the second or third power control apparatuses 2 and 3. In this case, .

따라서 예컨대 공유 메모리(6) 고장시 모든 전력제어 장치(1,2,3)에서 공유 메모리 접근이 불가능하게 되어 전력계통의 제어를 수행할 수 없는 상황을 방지할 수 있는 전력제어 시스템이 요구된다. Therefore, for example, there is a need for a power control system capable of preventing access to shared memory from all of the power control devices (1, 2, 3) when the shared memory 6 fails, and preventing control of the power system from being performed.

특허문헌1: 한국 등록특허 제10-1552852호 (2015년 9월 14일 공고)Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1552852 (issued on September 14, 2015) 특허문헌2: 한국 공개특허공보 제2016-0110771호 (2016년 9월 22일 공개)Patent Document 2: Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-0110771 (published on September 22, 2016)

본 발명은 상술한 종래 문제를 해결하기 위한 것으로, 각 전력제어 장치 내에 전용의 메모리 공유를 위한 공유 메모리 모듈을 전력제어 장치 내 다른 하드웨어에 독립적으로 구현하여 포함하고 공유 메모리 모듈 내의 공유 메모리들끼리 전용의 고속 직렬 버스로 통신하도록 구성하여 실시간 데이터 동기화를 가능하게 할 수 있는 전력제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 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 shared memory module for sharing a dedicated memory within each power control device, Speed serial bus for real-time data synchronization, and to provide a power control system capable of real-time data synchronization.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어대상인 전력계통에 연결된 네트워크 스위치 및 이 네트워크 스위치에 연결된 복수개의 전력 제어 장치를 포함하는 전력제어 시스템으로서, 각각의 전력제어 장치는, 전력계통의 제어를 위한 전력계통 제어 소프트웨어를 실행하는 프로세서; 상기 전력계통 제어 소프트웨어를 저장하는 로컬 메모리; 및 전력계통의 제어에 필요한 데이터를 저장하는 공유 메모리와 이 공유 메모리의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부를 구비한 공유 메모리 모듈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템을 개시한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a power control system including a network switch connected to a power system to be controlled and a plurality of power control devices connected to the network switch, each power control device comprising: A processor for executing system control software; A local memory for storing the power system control software; And a shared memory module including a shared memory for storing data necessary for controlling the power system, and a memory controller for controlling data input / output of the shared memory.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 전력제어 장치 내에 전용의 메모리 공유를 위한 공유 메모리 모듈을 별도로 포함하되 이 모듈 내의 메모리 제어부가 전력제어 장치의 하드웨어에 독립적인 하드웨어로 구현되고 동작되고 공유 메모리 모듈 내 공유 메모리들끼리 전용의 고속 직렬 버스로 통신하도록 구성됨으로써, 전력제어 장치의 오류나 고장시에도 전력제어 장치의 동작과 상관없이 공유 메모리들 간의 실시간 데이터 동기화를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a separate shared memory module for dedicated memory sharing is provided in each power control device, and a memory control unit in the module is implemented and operated in hardware independent of the hardware of the power control device, The shared memories in the modules are configured to communicate with dedicated high-speed serial buses, so that real-time data synchronization can be performed between the shared memories irrespective of the operation of the power control device even in the event of a fault or failure of the power control device.

또한 전력제어 장치의 고장으로 인해 해당 공유 메모리 모듈의 공유 메모리에 접근이 차단되더라도 나머지 공유 메모리 모듈에 실시간 데이터 동기화되어 있으므로, 전력 제어권을 넘겨받은 다른 전력제어 장치가 이 전력제어 장치 내 공유 메모리 모듈 내 공유 메모리를 참조하여 전력계통 제어를 끊김 없이 수행할 수 있다. Also, even if the access to the shared memory of the shared memory module is blocked due to the failure of the power control device, the remaining shared memory modules are synchronized in real time with each other. Therefore, another power control device, The power system control can be performed seamlessly with reference to the shared memory.

도1 및 도2는 종래의 전력제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어 시스템의 블록도,
도4는 일 실시예에 따른 전력제어 장치의 블록도,
도5는 대안적 실시예에 따른 전력제어 장치의 블록도이다. 1 and 2 are views for explaining a conventional power control system,
3 is a block diagram of a power control system in accordance with an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram of a power control apparatus according to an embodiment;
5 is a block diagram of a power control apparatus according to an alternative embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprise" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 당업자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Various specific details are set forth in the following description of specific embodiments in order to provide a more detailed description of the invention and to aid in understanding the invention. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some cases, it should be mentioned in advance that it is common knowledge in describing an invention that parts not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in explaining the present invention.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어 시스템의 블록도이다. 3 is a block diagram of a power control system in accordance with an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 전력제어 시스템은 전력계통(5)에 연결된 네트워크 스위치(40), 복수개의 전력제어 장치(10,20,30), 및 각 전력제어 장치를 연결하는 고속 직렬 통신 버스(50)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, a power control system according to an embodiment includes a network switch 40 connected to a power system 5, a plurality of power control devices 10, 20 and 30, And a communication bus 50.

네트워크 스위치(40)는 현재 활성화된(active) 전력제어 장치(즉 10,20,30 중 어느 하나)와 전력계통(5)을 연결하는 역할을 한다. 예를 들어 네트워크 스위치(40)는 제어대상인 전력계통으로부터 데이터를 수신하고 이를 전력제어 장치(10,20,30) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 또한 네트워크 스위치(40)는 전력제어 장치(10,20,30) 중 하나의 장치에서 다른 장치로 전력 제어권을 넘길 수 있다. 예를 들어 현재 활성화(active) 상태인 전력제어 장치(10)가 고장나면 전력제어 장치(10)의 고장 여부를 확인하고 전력 제어권을 다른 전력제어 장치(20 또는 30)로 넘길 수 있다. 그 외에 네트워크 스위치(40)는 도1을 참조하여 설명한 종래의 네트워크 스위치(4)와 동일 또는 유사한 기능을 수행할 수 있으며 자세한 설명은 생략한다. The network switch 40 serves to connect the power system 5 with the currently active power control device (i.e., any one of 10, 20, and 30). For example, the network switch 40 may receive data from the controlled power system and transmit it to at least one of the power control devices 10,20, 30. Further, the network switch 40 can pass the power control right from one device of the power control devices 10, 20, 30 to another device. For example, if the power control apparatus 10 currently in an active state fails, the power control apparatus 10 can be checked for failure and the power control right can be passed to another power control apparatus 20 or 30. In addition, the network switch 40 may perform the same or similar function as the conventional network switch 4 described with reference to FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted.

전력제어 장치(10,20,30)는 네트워크 스위치(40)를 통해 연결된 전력계통을 제어하는 장치이다. 도시한 실시예에서는 설명의 편의를 위해 전력제어 시스템이 3개의 전력제어 장치(10,20,30)를 구비한 것으로 예시하였지만, 구체적 실시 형태에 따라 전력제어 시스템은 2개 이상의 임의의 개수의 전력제어 장치를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. The power control devices (10, 20, 30) are devices that control the power system connected through the network switch (40). In the illustrated embodiment, the power control system includes three power control devices 10, 20, and 30 for the sake of convenience. However, according to a specific embodiment, the power control system includes two or more arbitrary numbers of power Control devices, as will be appreciated by those skilled in the art.

복수개의 전력제어 장치(10,20,30)는 서로 동일 또는 유사한 구성요소를 포함하며 서로 동일 또는 유사한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 도시한 실시예에서, 제1 전력제어 장치(10)는 프로세서(110), 로컬 메모리(120), 및 공유 메모리 모듈(130)을 포함한다. 제2 전력제어 장치(20)는 프로세서(210), 로컬 메모리(220), 및 공유 메모리 모듈(230)을 포함한다. 제3 전력제어 장치(30)는 프로세서(310), 로컬 메모리(320), 및 공유 메모리 모듈(330)을 포함한다. 그러나 각 전력제어 장치(10,20,30)는 도시한 구성요소 외에 다른 추가의 구성요소를 더 포함할 수 있음을 물론이다. The plurality of power control devices 10, 20, 30 include the same or similar components and may be configured to perform the same or similar operations with each other. In the illustrated embodiment, the first power control device 10 includes a processor 110, a local memory 120, and a shared memory module 130. The second power control device 20 includes a processor 210, a local memory 220, and a shared memory module 230. The third power control device 30 includes a processor 310, a local memory 320, and a shared memory module 330. However, it goes without saying that each of the power control devices 10, 20, 30 may further include additional components other than those shown in the figures.

각 전력제어 장치(10,20,30)의 프로세서(110,210,310)는 전력계통의 제어를 위해 적어도 하나 이상의 전력계통 제어 소프트웨어를 실행할 수 있다. 로컬 메모리(120,220,320)는 프로세서에서 실행될 하나 이상의 전력계통 제어 소프트웨어를 저장하는 저장수단이다. 그 외에도 필요에 따라 로컬 메모리(120,220,320)는 전력계통 제어에 필요한 정보나 사용자 입력 데이터를 저장할 수도 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110,210,310)는 각각의 로컬 메모리(120,220,320)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 주기적으로 공유 메모리 모듈(130,230,330)로 전송하여 공유 메모리 모듈 내의 공유 메모리에 저장할 수 있다. The processors 110, 210, and 310 of each power control apparatus 10, 20, and 30 may execute at least one power system control software for controlling the power system. The local memory 120, 220, 320 is a storage means for storing one or more power system control software to be executed in the processor. In addition, the local memories 120, 220, and 320 may store information necessary for power system control or user input data as needed. In one embodiment, the processor 110, 210, 310 may periodically transmit at least some of the data stored in each of the local memories 120, 220, 320 to the shared memory modules 130, 230, 330 for storage in a shared memory within the shared memory module.

각각의 공유 메모리 모듈(130,230,330)은 전력계통의 제어에 필요한 데이터를 저장하는 공유 메모리 및 이 공유 메모리의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부를 포함할 수 있다. 이 때 "전력계통의 제어에 필요한 데이터"는, 예를 들어 전력계통 내 장치들의 동작 상태, 계통의 주파수, 전력량, 부하량, 운전 모드에 관한 정보 등 전력계통으로부터 수집할 수 있는 각종 정보나 데이터, 및 사용자로부터 입력받는 사용자 입력 정보나 데이터를 포함할 수 있다. Each of the shared memory modules 130, 230, and 330 may include a shared memory for storing data necessary for controlling the power system, and a memory controller for controlling data input / output of the shared memory module. The "data necessary for control of the power system" at this time includes various kinds of information or data that can be collected from the power system such as, for example, information about the operation state of the power system devices, the frequency of the system, And user input information or data received from the user.

도시한 실시예에서 복수개의 전력제어 장치(10,20,30) 내의 복수개의 공유 메모리 모듈(130,230,330)은 전용의 고속 직렬 통신 버스(50)에 의해 서로 통신하도록 연결되어 있다. 일 실시예에서 버스(50)는 제어대상인 전력계통(5)의 데이터를 공유 메모리 모듈(130,20,330)에 전송할 수 있으며, 이를 위해 버스(50)의 일단이 예컨대 네트워크 스위치(40)에 연결되어 있다. 대안적으로, 버스(50)의 일단이 전력계통(5)에서 전송되는 데이터를 수집하는 임의의 장치(도시 생략)에 연결될 수도 있다. In the illustrated embodiment, a plurality of shared memory modules 130, 230, and 330 in a plurality of power control devices 10, 20, and 30 are connected to communicate with each other by a dedicated high-speed serial communication bus 50. In one embodiment, the bus 50 may transmit the data of the power system 5 to be controlled to the shared memory modules 130, 20, and 330. To this end, one end of the bus 50 is connected to, for example, have. Alternatively, one end of the bus 50 may be connected to any device (not shown) that collects the data transmitted in the power system 5. [

바람직한 일 실시예에서 버스(50)는 전력제어 장치(10,20,30) 내의 다른 구성요소(예컨대 로컬 메모리(120,220,320))와는 연결되지 않고 각 전력제어 장치(10,20,30) 내의 공유 메모리 모듈(130,230,330)들에게만 전용으로 연결되어 있다. 일 실시예에서 버스(50)는 고속의 직렬 통신 버스이다. 예를 들어 버스(50)는 10 Mbps 이상의 속도를 갖는 통신 라인으로 구현될 수 있다. In a preferred embodiment, the bus 50 is not connected to other components (e.g., local memories 120, 220, and 320) within the power control devices 10, 20, And is exclusively connected to the modules 130, 230, and 330. In one embodiment, bus 50 is a high speed serial communication bus. For example, the bus 50 may be implemented as a communication line having a speed of 10 Mbps or higher.

예컨대 버스(50)는 400 Mbps의 전송속도를 갖는 IEEE1394, 버전에 따라 수십 Mbps 내지 10 Gbps의 전송 속도를 갖는 유니버셜 시리얼 버스(USB), 수십 내지 수백 Mbps의 전송 속도를 갖는 트위스티드 페어(twisted pair) 또는 동축 케이블(coaxial cable), 및 수십 Gbps의 전송 속도를 갖는 광섬유 중 적어도 하나의 통신 라인으로 구현될 수 있다. 이와 같이 공유 메모리 모듈간 데이터 통신을 직렬화하고 고속으로 전송하면 집적 회로(IC)의 핀 개수가 줄어들기 때문에 장비의 크기도 줄어드는 이점이 있다. 또한 직렬 버스는 병렬 버스에 비해 더 빠른 클럭 속도로 작동할 수 있으므로 병렬 버스보다 더욱 높은 데이터 스루풋을 지원할 수 있다. For example, the bus 50 may be a universal serial bus (USB) having a transmission speed of several tens of Mbps to 10 Gbps, a twisted pair having a transmission speed of tens to several hundreds of Mbps according to IEEE1394 having a transmission speed of 400 Mbps, Or a communication line of at least one of a coaxial cable and an optical fiber having a transmission speed of several tens of Gbps. Serialization of data communication between shared memory modules and transmission at high speed has the advantage of reducing the size of the device because the number of pins of the integrated circuit (IC) is reduced. In addition, serial buses can operate at higher clock speeds than parallel buses, enabling higher data throughput than parallel buses.

복수의 공유 메모리 모듈(130,230,330)은 전력제어에 필요한 데이터를 실시간 동기화할 수 있다. 일 실시예에서 공유 메모리 모듈(130,230,330)은 기설정된 소정 주기마다 또는 기설정된 이벤트 발생시마다 데이터를 동기화할 수 있으며, 이 때 데이터 동기화를 위한 공유 메모리 모듈 내 메모리 제어부의 데이터 입출력 동작은 전력제어 장치(10,20,30)의 프로세서(110,210,310)에 의한 소프트웨어들의 실행과 무관하게 독립적으로 실행될 수 있다. The plurality of shared memory modules 130, 230, and 330 can synchronize data required for power control in real time. In one embodiment, the shared memory modules 130, 230, and 330 may synchronize data at predetermined preset intervals or at predetermined event occurrence times. In this case, the data input / output operations of the memory controller in the shared memory module for data synchronization are performed by the power control device 10, 20, 30) independently of the execution of the software by the processors 110, 210, 310.

일 실시예에서 데이터 동기화를 위한 기설정된 소정 주기는 수분 내지 수십분 일 수 있고, 기설정된 이벤트는 예컨대 사용자 명령의 입력, 전력제어 장치(10,20,30)의 전원의 온/오프 등일 수 있으며, 이러한 주기 및 이벤트는 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. The predetermined period for data synchronization in one embodiment may be several minutes to several tens of minutes, and the preset event may be, for example, input of a user command, power on / off of power control devices 10, 20, 30, It goes without saying that these cycles and events may vary depending on the specific embodiment.

한편 복수개의 전력제어 장치(10,20,30) 중 하나는 현재 전력계통의 제어를 수행하는 활성화(active) 모드에 있고 나머지 전력제어 장치는 대기(stand-by) 모드로 있을 수 있다. 현재 활성화 상태의 전력제어 장치가 오류, 사고, 고장 등으로 정상적으로 동작할 수 없을 때 네트워크 스위치(40)는 나머지 전력제어 장치 중 하나에 전력 제어권을 넘기고, 이 전력 제어권을 받은 전력제어 장치가 활성화되어 전력제어 동작을 수행하게 된다. Meanwhile, one of the plurality of power control devices 10, 20, and 30 may be in an active mode for performing control of the current power system and the remaining power control device may be in a stand-by mode. When the currently active power control device can not normally operate due to an error, an accident, or a failure, the network switch 40 hands over the power control right to one of the remaining power control devices, and the power control device receiving the power control right is activated Power control operation is performed.

이 때, 각 전력제어 장치(10,20,30)의 공유 메모리 모듈(130,230,330)은 전력제어 장치의 동작 모드(활성화/대기 모드)나 실행되는 프로그램에 상관없이 모듈들끼리 데이터를 실시간 동기화하고 있으므로, 대기 모드에 있다가 전력 제어권을 넘겨받은 전력제어 장치가 제어의 중단없이 전력계통을 제어를 수행할 수 있다. At this time, the shared memory modules 130, 230, and 330 of each of the power control devices 10, 20, and 30 synchronize the data in real time with each other regardless of the operation mode (activation / standby mode) The power control apparatus that has received the power control right while in the standby mode can perform control of the power system without interruption of control.

도4는 일 실시예에 따른 전력제어 장치의 블록도이다. 도면에서는 설명의 편의를 위해 제1 전력제어 장치(10)의 구성만 도시하였지만, 제2 및 제3 전력제어 장치(20,30)도 이와 동일 또는 유사한 구성을 가짐을 이해할 것이다. 4 is a block diagram of a power control apparatus according to one embodiment. Although only the configuration of the first power control apparatus 10 is shown in the figure for convenience of explanation, it will be understood that the second and third power control apparatuses 20 and 30 have the same or similar configuration.

일 실시예에서 전력제어 장치(10)는 프로세서(110), 로컬 메모리(120), 및 공유 메모리 모듈(130)을 포함한다. 프로세서(110)와 로컬 메모리(120)는 위에서 설명하였으므로 여기서는 설명을 생략한다. In one embodiment, the power control apparatus 10 includes a processor 110, a local memory 120, and a shared memory module 130. Since the processor 110 and the local memory 120 have been described above, the description thereof is omitted here.

일 실시예에서 공유 메모리 모듈(130)은 메모리 제어부(131)와 공유 메모리(133)를 포함할 수 있다. 메모리 제어부(131)는 공유 메모리(133)의 데이터 입출력을 제어하는 기능부로서, 예컨대 자체 프로세서와 레지스터 등 데이터 입출력 제어에 필요한 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 조합으로 구성될 수 있다. 공유 메모리(133)는 전력계통의 제어에 필요한 데이터를 저장하는 저장부이며, 하드디스크 메모리(HDD)나 플래시 메모리 등 다양한 저장방식의 저장매체로 구현될 수 있다. In one embodiment, the shared memory module 130 may include a memory controller 131 and a shared memory 133. The memory control unit 131 is a functional unit for controlling data input / output of the shared memory 133, and may be constituted by a combination of hardware, software, and / or firmware necessary for data input / output control such as a self processor and a register. The shared memory 133 is a storage unit for storing data necessary for controlling the power system, and may be implemented as a storage medium of various storage methods such as a hard disk memory (HDD) and a flash memory.

일 실시예에서 메모리 제어부(131)는 전력제어 장치(10) 내의 다른 하드웨어들, 예컨대 프로세서(110)와 로컬 메모리(120)와 구별되는 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어 도시한 것처럼 메모리 제어부(131)는 전력제어 장치(10)의 다른 하드웨어에 독립적으로 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: field programmable gate array)로 구현될 수 있다. In one embodiment, the memory controller 131 may be implemented in independent hardware that is distinct from other hardware in the power control apparatus 10, such as the processor 110 and the local memory 120. [ For example, as shown, the memory controller 131 may be implemented as a field programmable gate array (FPGA) independent of other hardware of the power control apparatus 10. [

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어 시스템에 따르면, 각각의 전력제어 장치(10,20,30) 내에 전용의 메모리 공유(동기화)를 위한 공유 메모리 모듈(130,230,330)을 별도로 포함하되 이 모듈 내의 메모리 제어부가 전력제어 장치의 하드웨어에 독립적인 하드웨어로 구성되며 모듈 내 공유 메모리들이 전용의 고속 직렬 버스로 통신하도록 구성되어 실시간 데이터 동기화가 가능하도록 구성된다. In this manner, according to the power control system according to the embodiment of the present invention, the power control apparatus 10, 20, 30 separately includes a shared memory module 130, 230, 330 for dedicated memory sharing (synchronization) Is configured to be hardware independent of the hardware of the power control device, and the shared memories in the module are configured to communicate on a dedicated high-speed serial bus so as to enable real-time data synchronization.

따라서 예컨대 전력제어 장치(10,20,30) 내 공유 메모리 모듈(130,230,330)이 전력제어 장치(10,20,30)의 프로세서나 로컬 메모리 등 하드웨어나 소프트웨어의 제약을 받지 않으며 이러한 하드웨어나 소프트웨어의 오류나 고장시에도 공유 메모리 모듈이 독립적으로 동작할 수 있다. 그러므로 공유 메모리 모듈간 실시간 데이터 동기화가 언제든지 가능하고, 하나의 전력제어 장치(10,20,30)가 고장나 전력 제어권이 다른 전력제어 장치로 넘어갈 경우 제어권을 받은 전력제어 장치가 이 장치 내의 공유 메모리 모듈에 저장된 전력제어에 필요한 데이터들을 즉시 사용하여 전력제어 동작을 개시할 수 있는 이점이 있다. Therefore, for example, the shared memory modules 130, 230, and 330 in the power control apparatuses 10, 20, and 30 are not limited by hardware or software such as processors or local memory of the power control apparatuses 10, 20 and 30, The shared memory module can operate independently even in the event of a failure. Therefore, real-time data synchronization between the shared memory modules can be performed at any time, and when one power control device (10, 20, 30) fails or the power control right passes to another power control device, There is an advantage that the power control operation can be started by immediately using the data necessary for power control stored in the module.

도5는 대안적 실시예에 따른 전력제어 장치의 블록도이다. 도면에서는 설명의 편의를 위해 제1 전력제어 장치(10)의 구성만 도시하였으며 제2 및 제3 전력제어 장치(20,30)도 이와 동일 또는 유사한 구성을 가짐을 이해할 것이다. 5 is a block diagram of a power control apparatus according to an alternative embodiment. It will be appreciated that only the configuration of the first power control apparatus 10 is shown in the figure for convenience of explanation and that the second and third power control apparatuses 20 and 30 have the same or similar configuration.

일 실시예에서 전력제어 장치(10)는 프로세서(110), 로컬 메모리(120), 및 공유 메모리 모듈(140)을 포함한다. 프로세서(110)와 로컬 메모리(120)는 위에서 설명하였으므로 설명을 생략한다. In one embodiment, the power control apparatus 10 includes a processor 110, a local memory 120, and a shared memory module 140. The processor 110 and the local memory 120 have been described above and will not be described.

일 실시예에서 공유 메모리 모듈(140)은 메모리 제어부(141)와 공유 메모리(143)를 포함할 수 있다. 메모리 제어부(141)와 공유 메모리(143)는 도4의 메모리 제어부(131) 및 공유 메모리(133)와 동일 또는 유사한 구성 및 기능을 수행하므로 설명을 생략한다. In one embodiment, the shared memory module 140 may include a memory controller 141 and a shared memory 143. The memory control unit 141 and the shared memory 143 perform the same or similar functions and functions as those of the memory control unit 131 and the shared memory 133 of FIG.

도5의 실시예에서, 메모리 제어부(141)와 공유 메모리(143)를 포함하는 공유 메모리 모듈(140)은 전력제어 장치(10) 내의 다른 하드웨어들, 예컨대 프로세서(110)와 로컬 메모리(120)와 구별되는 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있으며, 도시한 실시예의 경우 공유 메모리 모듈(140)이 전력제어 장치(10)의 프로세서와 로컬 메모리에 독립적인 하나의 시스템 온 칩(SOC: system-on-chip) 상에 구현될 수 있다. 일 실시예에서 이 SOC는 메모리 제어부(141)와 공유 메모리(143) 외에 자체적인 프로세서나 레지스터, 메모리 등 추가 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어를 더 포함할 수 있다. 5, a shared memory module 140, including a memory controller 141 and a shared memory 143, is coupled to other hardware in the power control apparatus 10, such as processor 110 and local memory 120, The shared memory module 140 may be implemented as a separate system-on-chip (SOC) device independent of the processor of the power control device 10 and the local memory. chip. < / RTI > In one embodiment, the SOC may further include additional hardware, software, and / or firmware, such as its own processor, registers, memory, etc., in addition to the memory controller 141 and the shared memory 143.

이와 같이 본 발명의 대안적 실시예에 따른 전력제어 시스템에서도 각각의 전력제어 장치(10,20,30) 내에 전용의 메모리 공유를 위한 공유 메모리 모듈(예컨대 140)을 SOC 형태로 별도로 포함하되 이 모듈 내의 메모리 제어부가 전력제어 장치의 하드웨어에 독립적인 하드웨어로 구성되며 모듈 내 공유 메모리들이 전용의 고속 직렬 버스(50)로 통신하도록 구성되어 실시간 데이터 동기화를 수행할 수 있다. As described above, in the power control system according to the alternative embodiment of the present invention, a shared memory module (for example, 140) for sharing a dedicated memory is separately included in each power control device 10, 20, 30 in SOC form, And the shared memory in the module are configured to communicate on dedicated high-speed serial bus 50 to perform real-time data synchronization.

이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있으며, 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 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 and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. And should be determined by equivalents to the scope of the appended claims.

10, 20, 30: 전력제어 장치
40: 네트워크 스위치
50: 고속 직렬 버스
110, 210, 310: 프로세서
120, 220, 320: 로컬 메모리
130, 230, 330: 공유 메모리 모듈
131, 141: 메모리 제어부
133, 143: 공유 메모리 10, 20, 30: power control device
40: Network switch
50: High-speed serial bus
110, 210, 310: Processor
120, 220, 320: local memory
130, 230, 330: shared memory module
131, 141: memory controller
133, 143: Shared memory

Claims (7)

제어대상인 하나의 전력계통에 연결된 네트워크 스위치 및 이 네트워크 스위치에 연결된 복수개의 전력 제어 장치를 포함하는 전력제어 시스템으로서,
상기 복수개의 전력제어 장치 중 하나는 전력계통의 제어를 수행하는 활성화 모드에 있고 나머지는 대기 모드에 있으며, 활성화 모드의 전력제어 장치가 정상 동작하지 않으면 대기 모드의 전력제어 장치 중 하나가 활성화되어 전력계통을 제어하도록 구성되고,
각각의 전력제어 장치(10,20,30)는,
전력계통의 제어를 위한 전력계통 제어 소프트웨어를 실행하는 프로세서(110, 210, 310);
상기 전력계통 제어 소프트웨어를 저장하는 로컬 메모리(120, 220, 320); 및
전력계통의 제어에 필요한 데이터를 저장하는 공유 메모리와 이 공유 메모리의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 제어부를 구비한 공유 메모리 모듈;를 포함하고,
각각의 공유 메모리 모듈의 메모리 제어부는 각각의 전력제어 장치의 프로세서와 로컬 메모리에 독립적인 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 시스템 온 칩(system-on-chip)으로 구현되고,
각 전력제어 장치의 프로세서와 로컬 메모리에 연결되지 않고 복수개의 공유 메모리 모듈에게만 전용으로 연결된 고속 직렬 버스를 통해 복수개의 공유 메모리 제어부가 서로 통신하도록 구성되고,
상기 전용의 고속 직렬 버스를 통해 상기 메모리 제어부의 데이터 입출력 동작이 실행됨으로써, 상기 공유 메모리 모듈들끼리의 데이터 동기화가 상기 전력제어 장치의 프로세서의 동작에 독립적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템. 1. A power control system comprising a network switch connected to one power system to be controlled and a plurality of power control devices connected to the network switch,
One of the plurality of power control apparatuses is in an active mode for performing control of the power system and the other is in a standby mode, and when the power control apparatus in the active mode does not operate normally, one of the power control apparatuses in the standby mode is activated, System,
Each of the power control devices (10, 20, 30)
A processor (110, 210, 310) executing power system control software for control of the power system;
A local memory (120, 220, 320) for storing said power system control software; And
And a shared memory module having a shared memory for storing data necessary for controlling the power system and a memory control unit for controlling data input / output of the shared memory,
The memory control portion of each shared memory module is implemented as a field programmable gate array (FPGA) or system-on-chip independent of the processor and local memory of each power control device,
A plurality of shared memory controllers are configured to communicate with each other through a high-speed serial bus connected exclusively to a plurality of shared memory modules without being connected to a processor and a local memory of each power control apparatus,
Wherein the data input / output operation of the memory control unit is performed through the dedicated high-speed serial bus, whereby data synchronization between the shared memory modules is performed independently of the operation of the processor of the power control unit. 제 1 항에 있어서,
상기 전력계통의 제어에 필요한 데이터가, 전력계통내 장치들의 동작 상태, 계통의 주파수, 전력량, 부하량, 운전 모드에 관한 정보 및 사용자로부터 입력받는 사용자 입력 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the data required for the control of the power system includes an operation state of the devices in the power system, a frequency of the system, an amount of power, a load, information on an operation mode, and user input information inputted from a user. 제 2 항에 있어서,
상기 전용의 고속 직렬 버스의 일단은 상기 네트워크 스위치에 연결된 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템. 3. The method of claim 2,
And one end of the dedicated high-speed serial bus is connected to the network switch. 제 3 항에 있어서,
상기 전력제어 장치의 공유 메모리들은 소정 주기마다 또는 기설정된 이벤트 발생시마다 데이터 동기화되는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템. The method of claim 3,
Wherein the shared memories of the power control apparatus are data-synchronized every predetermined period or every predetermined event occurrence. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전용의 고속 직렬 버스가 10 Mbps 이상의 속도를 갖는 IEEE1394, USB, 트위스티드 페어, 동축케이블, 및 광섬유 중 적어도 하나에 의해 구현된 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the dedicated high-speed serial bus is implemented by at least one of IEEE 1394, USB, twisted pair, coaxial cable, and optical fiber having a speed of 10 Mbps or higher.
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