KR102074152B1

KR102074152B1 - 현장정보 처리장치

Info

Publication number: KR102074152B1
Application number: KR1020180127894A
Authority: KR
Inventors: 이천규
Original assignee: 유니테크(주)
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-02-06

Abstract

본 발명의 현장정보 처리장치는 전력설비와 전기적으로 연결되어 전력설비의 현재 상태값이 포함된 현장상태신호를 공급받아 변환신호로 변환하는 제1 모듈, 제1 모듈로부터 변환신호를 공급받아 호스트 서버에 공급하고, 호스트 서버로부터 전력설비를 제어할 수 있는 제1 제어신호를 공급받는 현장정보 처리서버, 현장정보 처리서버로부터 공급된 제1 제어신호를 제2 제어신호로 변환하고, 제2 제어신호를 전력설비에 공급하는 제2 모듈, 전력설비와 전기적으로 연결되고, 전력설비로부터 공급된 제1 현장계측신호를 분석하여 전력설비의 계측값을 산출하고, 전력설비의 제1 계측값이 포함된 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 제3 모듈 및 전력설비와 전기적으로 연결되고, 전력설비로부터 공급된 제2 현장계측신호를 분석하여 전력설비의 계측값을 산출하고, 전력설비의 제2 계측값이 포함된 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 제4 모듈을 구비한다.

Description

현장정보 처리장치{Intelligent Electric Device}

본 발명은 현장정보 처리장치에 관한 것이다.

종래의 현장정보 처리 장치는 현장설비 운영에 중추적인 역할을 하는 설비로서, 주 현장설비의 감시, 제어, 계측 기능을 통신방식으로 처리하는 역할을 수행하고 있다.

그러나, 종래 현장정보 처리장치는 계측 정보를 현장설비로부터 직접 수신이 불가능하여 원격소 장치(RTU)를 통해 계측 정보를 수신하였다. 그래서, 원격지의 감시 제어 데이터 수집시스템(SCADA)에서 원격소 장치(RTU)가 필요하였다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 본 발명은 전력설비 현장에 단독 설치가 가능하고 전력설비에서 입출력 받은 감시/제어/계측/인터록 등의 신호를 광통신방식으로 연결이 가능한 현장 처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전력설비와 전기적으로 연결되어 전력설비의 현재 상태값이 포함된 현장상태신호를 공급받아 변환신호로 변환하는 제1 모듈, 제1 모듈로부터 변환신호를 공급받아 호스트 서버에 공급하고, 호스트 서버로부터 전력설비를 제어할 수 있는 제1 제어신호를 공급받는 현장정보 처리서버, 현장정보 처리서버로부터 공급된 제1 제어신호를 제2 제어신호로 변환하고, 제2 제어신호를 전력설비에 공급하는 제2 모듈, 전력설비와 전기적으로 연결되고, 전력설비로부터 공급된 제1 현장계측신호를 분석하여 전력설비의 계측값을 산출하고, 전력설비의 제1 계측값이 포함된 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 제3 모듈 및 전력설비와 전기적으로 연결되고, 전력설비로부터 공급된 제2 현장계측신호를 분석하여 전력설비의 계측값을 산출하고, 전력설비의 제2 계측값이 포함된 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 제4 모듈을 포함하는 현장정보 처리장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 제1 모듈 내지 제4 모듈 각각은 터미널단자를 통해 전력설비와 직접케이블 결선방식으로 연결되고, 현장정보 처리서버는 호스트 서버와 IEC61850 광통신 방식으로 연결될 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 제1 모듈은 전력설비로부터 현장상태신호를 제공받는 입력부, 입력부와 전기적으로 연결되어 현장상태신호를 신호처리하는 입력 신호처리부 및 입력신호처리부로부터 신호처리된 현장상태신호를 제공받아 통신이 가능한 변환신호로 변환하여 현장정보 처리서버에 제공하는 입력 메인보드를 포함하고, 입력 신호처리부는 입력부와 입력 메인보드 사이에 배치되어, 입력부와 입력 메인보드 간의 전기적인 연결을 절연시키는 절연부와 절연부와 입력 메인보드 사이에 배치되어 현장상태신호를 일시적으로 저장하는 버퍼부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 입력부는 입력 인디케이터(Input Indicator)를 포함하고, 입력 인디케이터는 전력설비의 운전 및 경보상태에 따라 서로 다른 색으로 발광되는 LED를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 제2 모듈은 현장정보 처리서버로부터 제1 제어신호를 공급받아 제2 제어신호로 변환하는 출력 메인보드, 출력 메인보드로부터 공급되는 제2 제어신호를 신호처리하는 출력 신호처리부 및 출력 신호처리부로부터 신호처리된 제2 제어신호를 공급받아 출력접점을 통해 출력하는 출력부를 포함하고, 출력 신호처리부는 출력 메인보드에서 공급되는 제2 제어신호를 원하는 시각에 판독하고, 판독된 제2 제어신호를 등록하는 포인트 래치부와 포인트 래치부로부터 공급되는 제2 제어신호의 통신오류를 체크하는 드라이버부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 출력부는 출력 인디케이터(Ouput Indicator)를 포함하고, 출력 인디케이터는 출력접점의 상태 및 제2 제어신호의 통신오류 상태에 따라 서로 다른 색으로 발광되는 LED를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 제3 모듈은 전력설비로부터 제1 현장계측신호를 공급받는 CPT 입력부, CPT 입력부로부터 공급된 제1 현장계측신호를 신호처리하는 CPT 처리부 및 CPT 처리부로부터 신호처리된 제1 현장계측신호를 공급받아 전력설비의 제1 계측값을 산출한 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 CPT 메인보드를 포함하고, 전력설비의 제1 계측값은 전력설비의 CT와 PT에 대한 계측값인 것을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 제4 모듈은 전력설비로부터 제2 현장계측신호를 공급받는 AI 입력부, AI 입력부로부터 공급된 제2 현장계측신호를 신호처리하는 AI 처리부 및 AI 처리부로부터 신호처리된 제2 현장계측신호를 공급받아 전력설비의 제2 계측값을 산출한 변환신호를 현장정보 처리서버에 공급하는 AI 메인보드를 포함하고, 전력설비의 제2 계측값은 전력설비의 온도와 TAP에 대한 계측값인 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전력설비 현장에 단독 설치가 가능하고 전력설비에서 입출력 받은 감시/제어/계측/인터록 등의 신호를 광통신방식으로 연결함으로써, 전력설비를 실시간으로 정확하게 감시할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 현장정보 처리장치는 복수 개의 모듈을 포함하되, 복수 개의 모듈 각각이 개별적으로 동작될 수 있어 전체 모듈 중에 적어도 하나 이상의 모듈에 이상이 발생하였을 때에도 다른 모듈이나 통신에는 영향을 주지 않을 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리시스템을 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 제2 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 모듈의 내부회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 제4 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제1 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제2 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제3 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제4 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리 시스템을 설명하기 위한 도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리 시스템(100)은 호스트 서버(110), 현장정보 처리장치(130) 및 전력설비(150)를 포함할 수 있다.

호스트 서버(110)는 인터넷 또는 근거리 통신망을 통하여 여러 대의 서버나 단말기를 연결할 때에 중심적인 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 호스트 서버(110)는 현장정보 처리장치(130)로부터 변환신호(SS2)를 공급받고, 이를 분석하여 전력설비(150)를 제어할 수 있는 제1 제어신호(CS1)를 생성할 수 있다. 호스트 서버(110)는 제1 제어신호(CS1)를 인터넷 또는 근거리 통신망을 이용하여 현장정보 처리장치(130)에 공급할 수 있다.

호스트 서버(110)는 현장정보 처리장치(130)로부터 변환신호(SS2)를 수신하거나 제1 제어신호(CS1)를 현장정보 처리장치(130)에 송신할 수 있는 호스트 통신부, 호스트 통신부로부터 공급된 변환신호(SS2)를 분석하고, 분석된 변환신호(SS2)에 대응되는 제1 제어신호(CS1)를 생성할 수 있는 호스트 제어부, 변환신호(SS2)와 제1 제어신호(CS1)를 저장할 수 있는 호스트 저장부, 그리고, 변환신호(SS2)와 제1 제어신호(CS1)를 디스플레이할 수 있는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110)와 이더넷(Ethernet) 통신방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110)와 RS-232/485 또는 광(Optic) 통신방식으로 연계될 수 있다. 그리고 현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)와 무선 통신방식 또는 유선 통신방식으로 연결될 수 있다. 무선 통신방식은 인터넷 또는 근거리 통신망을 이용하는 통신방식일 수 있고, 유선 통신방식은 직접 케이블로 결선시킬 수 있는 통신방식일 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)로부터 현장신호(SS1)를 공급받을 수 있고, 이를 변환신호(SS2)로 변환하여 호스트 서버(110)에 공급할 수 있다. 현장신호(SS1)는 전력설비(150)의 상태 또는 전력설비(150)의 현재 계측값에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 변환신호(SS2)는 현장신호(SS1)를 호스트 서버(110)와 안정적으로 송수신할 수 있도록 변환한 신호일 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110)로부터 공급된 제1 제어신호(CS1)를 제2 제어신호(CS2)로 변환하여 전력설비(150)에 공급할 수 있다. 제2 제어신호(CS2)는 전력설비(150)를 안정적으로 제어할 수 있도록 제1 제어신호(CS1)를 변환 또는 가공한 신호일 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)로부터 현장신호(SS1)를 공급받음으로써, 전력설비(150)에 대한 상태 그리고 전력설비(150)에 대한 계측을 체크 또는 감시할 수 있다. 예를 들어, 현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)와 전기적으로 연결되어 전력설비(150)로부터 현장신호(SS1)를 체크함으로써, 전력설비(150)의 현재 상태값 또는 전력설비(150)의 현재 계측값을 실시간 감시할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치를 설명하기 위한 도이다.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치(130)는 현장정보 처리서버(132)와 복수 개의 모듈(133,134,135,136)을 포함할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 내부공간이 형성되는 케이스(131)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 케이스(131)는 외함이라 칭할 수 있다. 케이스(131)의 내부에는 현장정보 처리서버(132)와 복수 개의 모듈(133,134,135,136)이 배치될 수 있다.

현장정보 처리서버(132)는 현장정보 처리장치(130)에 내장되며, 복수 개의 모듈(133,134,135,136)과 전기적으로 연결될 수 있다. 현장정보 처리서버(132)는 호스트 서버(110)의 제어 명령(CS1)을 IEC61850(DNP 3.0 또는 MODBUS) 통신규약 기반으로 송수신할 수 있다. 제어 명령은 제1 제어신호(CS1)라 칭할 수 있다. 현장정보 처리서버(132)는 복수 개의 모듈(133,134,135,136) 중 하나의 모듈을 통해 제1 제어신호(CS1)를 제2 제어신호(CS2)로 변환하여 전력설비(150)를 감시 또는 제어할 수 있다. 현장정보 처리서버(132)는 호스트 서버(110)에 현장신호(SS1)를 전송하거나 호스트 서버(110)로부터 제어 명령(CS1)을 전송받을 수 있는 처리서버 통신부, 현장신호(SS1), 제어 명령들을 저장할 수 있는 처리서버 저장부 그리고 처리서버 통신부와 처리서버 저장부를 제어할 수 있는 처리서버 제어부를 포함할 수 있다.

복수 개의 모듈(133,134,135,136)은 제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136)을 포함할 수 있다. 복수 개의 모듈(133,134,135,136)은 현장정보 처리서버(132)로부터 제1 제어신호(CS1)를 전송받아 제2 제어신호(CS2)로 변환하고, 변환된 제2 제어신호(CS2)를 전력설비(150)에 전송함으로써, 전력설비(150)를 감시 또는 제어할 수 있다.

제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136) 각각은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 모듈(133)은 제2 모듈(134) 및 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 모듈(133)은 적어도 하나 이상의 제1 터미널단자를 포함할 수 있다. 복수의 제1 터미널단자 중 하나의 제1 터미널단자는 제2 모듈(134)과 전기적으로 연결되고, 다른 제1 터미널단자는 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(133)은 제1 터미널단자를 통해 전력설비(150)와 직접케이블 결선방식에 의해 연결될 수 있다.

제1 모듈(133)은 전력설비(150)의 상태에 따라 발생되는 현장상태신호(SS11)를 전송받아 모듈 내부회로를 통해 전력설비(150)의 현재 상태값을 실시간 감시할 수 있다. 제1 모듈(133)은 D/I 모듈(Digital Input Module, 133) 또는 입력 모듈(133)이라 칭할 수 있다. 제1 터미널단자는 입력 터미널단자라 칭할 수 있다. 예를 들어, 현장신호(SS1)는 현장상태신호(SS11), 제1 현장계측신호(SS12) 그리고 제2 현장계측신호(SS13)를 포함할 수 있다. 현장상태신호(SS11)는 전기신호일 수 있다. 전기신호는 DC24V 내지 DC48V 이상일 수 있다.

제2 모듈(134)은 제1 모듈(133), 제3 모듈(135) 및 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 모듈(134)은 적어도 하나 이상의 제2 터미널단자를 포함할 수 있다. 복수의 제2 터미널단자 중 하나의 제2 터미널단자는 제1 모듈(133)과 연결되고, 다른 제2 터미널단자는 제3 모듈(135)과 연결되고, 또 다른 제2 터미널단자는 전력설비(150)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 모듈(134)은 제2 터미널단자를 통해 전력설비(150)와 직접케이블 결선방식에 의해 연결될 수 있다.

제2 모듈(134)은 제2 터미널단자의 보조릴레이(relay)를 동작시켜 보조릴레이 접점을 통해 제2 제어신호(CS2)를 전력설비(150)에 전달하여 전력설비(150)를 제어할 수 있다. 제2 모듈(134)은 D/O 모듈(Digital Output Module, 134) 또는 출력 모듈(134)이라 칭할 수 있다. 제2 터미널단자는 출력 터미널단자라 칭할 수 있다. 예를 들어, 제2 제어신호(CS2)는 전기신호를 포함할 수 있다. 전기신호는 DC24V 내지 DC125V이상일 수 있다. 그리고 보조릴레이는 DC12V 또는 24V로 동작할 수 있다.

제3 모듈(135)은 제2 모듈(134), 제4 모듈(136) 및 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 모듈(135)은 적어도 하나 이상의 제3 터미널단자를 포함할 수 있다. 복수의 제3 터미널단자 중 하나의 제3 터미널단자는 제2 모듈(134)과 연결되고, 다른 제3 터미널단자는 제4 모듈(136)과 연결되고, 또 다른 제3 터미널단자는 전력설비(150)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 모듈(135)은 제3 터미널단자를 통해 전력설비(150)와 직접케이블 결선방식에 의해 연결될 수 있다.

제3 모듈(135)은 전력설비(150)의 제1 현장계측신호(SS12)를 입력받아 변환하여 제4 모듈(136)에 공급할 수 있다. 제1 현장계측신호(SS12)는 아날로그 신호일 수 있다. 제3 모듈(135)은 아날로그 신호인 제1 현장계측신호(SS12)를 디지털화하여 제4 모듈(136)에 전송할 수 있다. 제3 모듈(135)은 CPT모듈(135) 또는 CT/PT모듈(135)이라 칭할 수 있다. 제3 터미널단자는 CPT 터미널단자라 칭할 수 있다. 제1 현장계측신호(SS12)는 제1 아날로그신호(SS12)라 칭할 수 있다. 제1 아날로그신호(SS12)는 CT 신호와 PT 신호를 포함할 수 있다. CT 신호는 0 A 내지 5A를 가질 수 있다. 그리고 PT 신호는 OV 내지 150V를 가질 수 있다.

제4 모듈(136)은 제3 모듈(135) 및 전력설비(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 모듈(136)은 적어도 하나 이상의 제4 터미널단자를 포함할 수 있다. 복수의 제4 터미널단자 중 하나의 제4 터미널단자는 제3 모듈(135)과 연결되고, 다른 제4 터미널단자는 전력설비(150)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4 모듈(136)은 제4 터미널단자를 통해 전력설비(150)와 직접케이블 결선방식에 의해 연결될 수 있다.

제4 모듈(136)은 전력설비(150)의 제2 현장계측신호(SS13) 또는 제3 모듈(135)로부터 제1 현장계측신호(SS12)를 모듈의 내부회로를 통해 전력설비(150)의 계측값을 실시간 감시할 수 있다. 제4 모듈(136)은 AI 모듈(136)이라 칭할 수 있다. 제4 터미널단자는 AI 터미널단자라 칭할 수 있다. 제2 현장계측신호(SS13)는 제2 아날로그신호(SS13)라 칭할 수 있다. 제2 아날로그신호(SS13)는AI 신호를 포함할 수 있다. AI 신호는 다수의 계측값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계측값은 0~1kΩ, 0~10kΩ, 0~1mA, 4~20mA, 0~5V, -1~+1V, 0~10V, RTD 등 값을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 모듈을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 제1 모듈(133)은 현장에 배치되는 전력설비(150)로부터 현장상태신호(SS11)를 제어케이블로 입력받을 수 있다. 현장상태신호(SS11)는 전력설비(150)의 운전 및 경보상태 등에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 제1 모듈(133)은 현장상태신호(SS11)를 통신할 수 있는 신호로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 변환신호(SS2) 또는 상태신호를 전송할 수 있다.

제1 모듈(133)은 입력 메인보드(133a), 입력 신호처리부(133b,133c) 및 입력부(133d)를 포함할 수 있다.

입력부(133d)는 제1 터미널단자와 전기적으로 연결되어, 현장상태신호(SS11)를 전송받을 수 있다. 입력부(133d)는 D/I 입력부(133d)라 칭할 수 있다. D/I 입력부(133d)는 적어도 하나 이상의 포인트(Point)를 포함할 수 있다. 포인트는 적어도 하나 이상의 포인트 그룹으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 포인트 그룹은 제1 포인트 내지 제10 포인트를 구비하고, 제2 포인트 그룹은 제11 포인트 내지 제20 포인트를 구비하고, 제3 포인트 그룹은 제21 포인트 내지 제30 포인트를 구비하고, 제4 포인트 그룹은 제31 포인트 내지 제40 포인트를 구비할 수 있다.

D/I 입력부(133d)의 포인트는 입력 인디케이터(Input Indicator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 인디케이터(Input Indicator)는 LED를 포함할 수 있다. LED는 다양한 색으로 발광될 수 있다. 이에 D/I 입력부(133d)는 전력설비(150)의 운전 및 경보상태에 따라 다른 색으로 발광되는 LED를 통해 쉽게 인지시킬 수 있다.

입력 신호처리부(133b,133c)는 D/I 입력부(133d)와 전기적으로 연결되어, 현장상태신호(SS11)에 대해 신호처리할 수 있다. 입력 신호처리부(133b,133c)는 절연부(133c)와 버퍼부(133b)를 포함할 수 있다.

입력 신호처리부(133b,133c)의 절연부(133c)는 D/I 입력부(133d)와 입력 메인보드(133a) 사이에 배치되어, 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 예를 들어, 절연부(133c)는 포토 커플러(Photo-Coupler)일 수 있다.

입력 신호처리부(133b,133c)의 버퍼부(133b)는 D/I 입력부(133d)와 입력 메인보드(133a) 사이에 배치되어, 현장상태신호(SS11)를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다. 즉, 버퍼부(133b)는 현장상태신호(SS11)가 D/I 입력부(133d)에서 입력 메인보드(133a)로 전송되는 도중에 발생되는 시간차를 보정하거나 현장상태신호(SS11)의 흐름을 보정하기 위해, 현장상태신호(SS11)를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다.

도 3에서는 절연부(133c)가 D/I 입력부(133d)와 버퍼부(133b) 사이에 배치되고, 버퍼부(133b)가 입력 메인보드(133a)와 절연부(133c) 사이에 배치되는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼부(133b)가 D/I 입력부(133d)와 절연부(133c) 사이에 배치되고, 절연부(133c)가 입력 메인보드(133a)와 버퍼부(133b) 사이에 배치될 수도 있다.

입력 메인보드(133a)는 입력 신호처리부(133b,133c) 및 D/I 입력부(133d)를 실시간 제어할 수 있다. 입력 메인보드(133a)는 전력설비(150)로부터 전송되는 현장신호(SS1)를 입력받아 통신이 가능한 신호로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 변환신호(SS2) 또는 상태신호를 전송할 수 있다.

입력 메인보드(133a)는 하나의 칩으로 형성된 마이크로 컨트롤러(One Chip Micro Controller)를 포함할 수 있다.

입력 메인보드(133a)는 전력설비(150)를 실시간 감시하다가 설정한 일정시간이 경과되면, 제1 모듈(133), 현장정보 처리서버(132), 현장정보 처리장치(130) 중 하나 또는 모두를 리셋할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1모듈은 모듈(Module)당 40 포인트(Point) 입력이 가능하도록 제작될 수 있으며, 전력설비(150)의 운전 및 경보 상태의 구분은 간단한 설정으로 변환시킬 수 있다. 제1 모듈(133)은 독립적으로 동작하는 입력 메인보드(133a)(CPU)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 모듈(133)은 제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136) 중에 적어도 하나 이상의 모듈에 이상이 발생하더라도 다른 모듈이나 통신에는 영향을 주지 않을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 제2 모듈을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 제2 모듈(134)은 호스트 서버(110) 또는 현장정보 처리서버(132)로부터 전송되는 제1 제어신호(CS1)를 입력받아 출력접점을 통해 전력설비(150)에 제2 제어신호(CS2)를 전송할 수 있다. 제2 모듈(134)은 출력 메인보드(134a), 출력 신호처리부(134b,134c) 및 출력부(134d)를 포함할 수 있다.

출력 메인보드(134a)는 출력 신호처리부(134b,134c) 및 출력부(134d)를 실시간 제어할 수 있다. 출력 메인보드(134a)는 현장정보 처리서버(132)로부터 전송되는 제1 제어신호(CS1)를 입력받아 통신이 가능한 신호로 변환하여 전력설비(150)에 제2 제어신호(CS2)를 전송할 수 있다.

출력 메인보드(134a)는 하나의 칩으로 형성되는 마이크로 컨트롤러(One Chip Micro Controller)를 포함할 수 있다.

출력 메인보드(134a)는 전력설비(150)를 실시간 감시하다가 설정한 일정시간이 경과되면, 제2 모듈(134), 현장정보 처리서버(132), 현장정보 처리장치(130) 중 하나 또는 모두를 리셋할 수 있다. 그리고 출력 메인보드(134a)는 출력되는 제2 제어신호(CS2)의 홀딩 시간을 제어할 수 있다. 출력 메인보드(134a)는 제2 제어신호(CS2)의 홀딩시간을 100ms 이상 6000ms 이하에서 가변할 수 있다.

출력 신호처리부(134b,134c)는 출력 메인보드(134a)와 전기적으로 연결되어, 제2 제어신호(CS2)에 대해 신호처리할 수 있다. 출력 신호처리부(134b,134c)는 포인트 래치부(134b)와 드라이버부(134c)를 포함할 수 있다.

출력 신호처리부(134b,134c)의 포인트 래치부(134b)는 출력 메인보드(134a)에서 전송되는 제2 제어신호(CS2)를 원하는 시각에 판독하고, 판독된 제2 제어신호(CS2)를 등록(regist)할 수 있다. 예를 들어, 포인트 래치부(134b)는 클럭 펄스의 상승 시각에서 샘플링되어 입력되고, 다음 클럭 펄스까지 그 이후의 입력에 관계없이 출력을 저장 또는 보존할 수 있다. 포인트 래치부(134b)는 등록된 제2 제어신호(CS2)의 출력을 저장 또는 보존할 수 있다.

출력 신호처리부(134b,134c)의 드라이버부(134c)는 포인트 래치부(134b)를 통해 출력되는 제2 제어신호(CS2)에 관한 통신오류를 체크할 수 있다. 드라이버부(134c)는 제2 제어신호(CS2)의 통신오류를 실시간으로 체크하고, 체크된 제2 제어신호(CS2)를 출력할 수 있다.

출력부(134d)는 출력 신호처리부(134b,134c) 그리고 제2 터미널단자와 전기적으로 연결되어, 출력 신호처리부(134b,134c)에서 제2 제어신호(CS2)를 전송받아, 출력접점을 통해 출력할 수 있다. 출력부(134d)는 D/O 출력부(134d)라 칭할 수 있다. D/O 출력부(134d)는 릴레이(Relay)을 통해 전력설비(150)를 제어할 수 있다. D/O 출력부(134d)는 릴레이(Relay)를 포함할 수 있다. 예를 들어, D/O 출력부(134d)의 릴레이(Relay)는 소형의 고전류 릴레이일 수 있다.

출력부(134d)는 적어도 하나 이상의 포인트(Point)를 포함할 수 있다. 포인트는 적어도 하나 이상의 포인트 그룹으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 포인트 그룹은 제1 포인트 내지 제10 포인트를 구비하고, 제2 포인트 그룹은 제11 포인트 내지 제20 포인트를 구비할 수 있다. 그리고 제3 포인트 그룹은 제21 포인트 내지 제30 포인트를 구비하고, 제4 포인트 그룹은 제31 포인트 내지 제40 포인트를 구비할 수 있다. 출력부(134d)가 제1 포인트 내지 제40 포인트를 구비하는 것을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전력설비(150)가 설치된 주변 환경 또는 현장처리장치의 주변 환경등을 고려하여 출력부(134d)는 제1 포인트 내지 제20 포인트를 구비할 수 있다.

출력부(134d)의 포인트는 출력 인디케이터(Output Indicator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력 인디케이터(Output Indicator)는 LED를 포함할 수 있다. LED는 다양한 색으로 발광될 수 있다. 이에 제2 출력부(134d)는 제2 제어신호(CS2)의 출력 상태에 따라 다른 색으로 발광되는 LED를 통해 쉽게 인지시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 모듈(134)은 모듈(Module)당 20 포인트(Points) 또는 40 포인트(Points) 출력이 가능하도록 제작하고 통신오류에 의한 오동작 방지를 위해 모듈(Module)내부에 출력검증을 위한 보호대책을 완벽히 구비될 수 있다.

제2 모듈(134)은 독립적으로 동작하는 출력 메인보드(134a)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 모듈(134)은 제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136) 중에 적어도 하나 이상의 모듈에 이상이 발생하더라도 다른 모듈이나 통신에는 영향을 주지 않을 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 모듈을 설명하기 위한 도면이다.

도5를 살펴보면, 제3 모듈(135)은 현장에 배치되는 전력설비(150)에서 전송되는 제1 아날로그신호(SS12)를 하나의 모듈에서 처리할 수 있다. 제3 모듈(135)은 전력설비(150)로부터 취득한 제1 아날로그신호(SS12)를 제어케이블로 입력받아 변환신호(SS2)로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 전송할 수 있다. 제1 아날로그신호(SS12)는 제1 현장계측신호(SS12)라 칭할 수 있다. 제1 현장계측신호(SS12)는 CT신호 와 PT 신호를 포함할 수 있다. 그리고 CT신호 와 PT 신호는 전력설비(150)를 계측한 계측값일 수 있다.

제3 모듈(135)은 CPT 메인보드(135a), CPT 처리부(135b,135c) 및 CPT 입력부(135d,135e)를 포함할 수 있다.

CPT 입력부(135d,135e)는 제3 터미널단자와 전기적으로 연결되어, 전력설비(150)로부터 제1 현장계측신호(SS12)를 전송받을 수 있다. CPT 입력부(135d,135e)는 CT 입력부(135d)와 PT 입력부(135e)를 포함할 수 있다.

CT 입력부(135d)는 제3 터미널단자를 통해 제1 현장계측신호(SS12)의 3상의 전류(SS12a)를 전송받아 CPT 입력부(135d,135e)에 맞는 범위로 바꾸어 CPT 처리부(135b,135c)로 전송할 수 있다. CT 입력부(135d)는 CT 3상 2회로 또는 CT 3상 4회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, CT 3상 2회로는 T/L & M.Tr 용 일 수 있고, CT 3상 4회로는 D/L 용 일 수 있다.

PT 입력부(135e)는 제3 터미널단자를 통해 제1 현장계측신호(SS12)의 3상의 전류(SS12b)를 전송받아 CPT 입력부(135d,135e)에 맞는 범위로 바꾸어 CPT 처리부(135b,135c)로 전송할 수 있다. PT 입력부(135e)는 PT 3상 2회로 또는 PT 3상 4회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, PT 3상 2회로는 T/L & M.Tr 용 일 수 있고, PT 3상 4회로는 BUS PT 용 일 수 있다.

CPT 처리부(135b,135c)는 CPT 입력부(135d,135e)와 전기적으로 연결되어, 제1 현장계측신호(SS12)에 대해 신호처리할 수 있다. CPT 처리부(135b,135c)는 A/D컨버터(135c)와 CPT 보호부(135b)를 포함할 수 있다.

A/D컨버터(135c)는 CPT 입력부(135d,135e)에서 전송되는 변환된 제1 현장계측신호(SS12)를 디지털 신호로 변환할 수 있다.

CPT 보호부(135b)는 CPT 메인보드(135a)와 CPT 입력부(135d,135e) 사이에 배치되어, 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 예를 들어, CPT 보호부(135b)는 포토 커플러(Photo-Coupler)를 포함할 수 있다. 그리고 CPT 보호부(135b)는 디지털 신호를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다. 즉, CPT 보호부(135b)는 디지털 신호가 CPT 입력부(135d,135e)에서 CPT 메인보드(135a)로 전송되는 도중에 발생되는 시간차를 보정하거나 디지털 신호의 흐름을 보정하기 위해, 디지털 신호를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다.

CPT 메인보드(135a)는 CPT 처리부(135b,135c) 및 CPT 입력부(135d,135e)를 실시간 제어할 수 있다. CPT 메인보드(135a)는 제1 현장계측신호(SS12) 중 CT 신호를 분석하여 CT 신호와 관련된 전력설비(150)의 계측값을 산출할 수 있고, 제1 현장계측신호(SS12) 중 PT 신호를 분석하여 PT 신호와 관련된 전력설비(150)의 계측값을 산출할 수 있다. 입력 메인보드(133a)는 전력설비(150)로부터 입력되는 제1 현장계측신호(SS12)를 변환신호(SS2)로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 전송할 수 있다. 여기서 변환신호(SS2)는 전력설비(150)의 계측값(CT, PT)을 포함할 수 있다.

CPT 메인보드(135a)는 하나의 칩으로 형성된 마이크로 컨트롤러(One Chip Micro Controller)를 포함할 수 있다.

CPT 메인보드(135a)는 전력설비(150)를 실시간 계측하다가 설정한 일정시간이 경과되면, 제3 모듈(135), 현장정보 처리서버(132), 현장정보 처리장치(130) 중 하나 또는 모두를 리셋할 수 있다.

제3 모듈(135)은 독립적으로 동작하는 CPT 메인보드(135a)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제3 모듈(135)은 제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136) 중에 적어도 하나 이상의 모듈에 이상이 발생하더라도 다른 모듈이나 통신에는 영향을 주지 않을 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 제3 모듈(135)의 내부회로를 설명하기 위한 도면이다.

도 6의 (a)를 살펴보면, CT 입력부(135d)는 트랜스(T1)와 가변저항(VR1)을 구비할 수 있다. CT 입력부(135d)는 0~5A의 CT 신호원(CT1 IN+,CT1 IN1)으로부터 제1 현장계측신호(SS12)를 입력받아 CT 레벨다운 트랜스(Level Down Tran)를 이용하여 트랜스(Trans)의 출력단(CT1-1,CT1-2)에 0~3V 전압이 출력되도록 설정할 수 있다. CT 입력부(135d)는 최대 5A 입력시 출력전압이 3V가 되도록 가변저항(VR1)을 조정할 수 있다.

도 6의 (b)를 살펴보면, PT 입력부(135e)는 트랜스(T1)와 가변저항(VR1)을 구비할 수 있다. PT 입력부(135e)는 0~150V 의 PT 신호원(PT1 IN+,PT1 IN1)으로부터 제1 현장계측신호(SS12)를 입력받아 PT 레벨다운 트랜스(Level Down Trans)를 이용하여 트랜스(Trans)의 출력단(PT1-1,PT1-2)에 0~3V 전압이 출력되도록 설정할 수 있다. PT 입력부(135e)는 최대 150V 입력시 출력전압이 3V가 되도록 가변저항(VR1)을 조정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 제4 모듈(136)을 설명하기 위한 도면이다.

도 7를 살펴보면, 제4 모듈(136)은 현장에 배치되는 전력설비(150)에서 전송되는 제2 아날로그신호(SS13)를 하나의 모듈에서 처리할 수 있다. 제4 모듈(136)은 전력설비(150)로부터 취득한 제2 아날로그신호(SS13)를 제어케이블로 입력받아 변환신호(SS2)로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 전송할 수 있다. 제2 아날로그신호(SS13)는 제2 현장계측신호(SS13)라 칭할 수 있다. 제2 현장계측신호(SS13)는 전력설비(150)의 온도와 TAP에 대한 데이터 등을 포함할 수 있다.

제4 모듈(136)은 AI 메인보드(136a), AI 처리부(136b,136c) 및 AI 입력부(136d)를 포함할 수 있다.

AI 입력부(136d)는 제4 터미널단자와 전기적으로 연결되어, 제2 현장계측신호(SS13)를 전송받을 수 있다.

AI 처리부(136b,136c)는 AI 입력부(136d)와 전기적으로 연결되어, 제2 현장계측신호(SS13)에 대해 신호처리할 수 있다. AI 처리부(136b,136c)는 A/D컨버터(136c)와 AI 보호부(136b)를 포함할 수 있다.

A/D컨버터(136c)는 AI 입력부(136d)에서 전송되는 변환된 제2 현장계측신호(SS13)를 디지털 신호로 변환할 수 있다.

AI 보호부(136b)는 AI 메인보드(136a)와 AI 입력부(136d) 사이에 배치되어, 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 예를 들어, AI 보호부(136b)는 포토 커플러(Photo-Coupler)를 포함할 수 있다. 그리고 AI 보호부(136b)는 디지털 신호를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다. 즉, AI 보호부(136b)는 디지털 신호가 AI 입력부(136d)에서 AI 메인보드(136a)로 전송되는 도중에 발생되는 시간차를 보정하거나 디지털 신호의 흐름을 보정하기 위해, 디지털 신호를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다.

AI 메인보드(136a)는 AI 처리부(136b,136c) 및 AI 입력부(136d)를 실시간 제어할 수 있다. AI 메인보드(136a)는 전력설비(150)로부터 입력되는 제2 현장계측신호(SS13)를 변환신호(SS2)로 변환하여 현장정보 처리서버(132)에 전송할 수 있다. 여기서 변환신호(SS2)는 전력설비(150)의 계측값(온도, TAP)을 포함할 수 있다.

상술한 AI 메인보드(136a)는 하나의 칩으로 형성된 마이크로 컨트롤러(One Chip Micro Controller)를 포함할 수 있다.

AI 메인보드(136a)는 전력설비(150)를 실시간 계측하다가 설정한 일정시간이 경과되면, 제4 모듈(136), 현장정보 처리서버(132), 현장정보 처리장치(130) 중 하나 또는 모두를 리셋할 수 있다.

제4 모듈(136)은 독립적으로 동작하는 AI 메인보드(136a)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제4 모듈(136)은 제1 모듈(133) 내지 제4 모듈(136) 중에 적어도 하나 이상의 모듈에 이상이 발생하더라도 다른 모듈이나 통신에는 영향을 주지 않을 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치(130)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 살펴보면, 현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)로부터 전력설비(150) 상태 및 계측 정보를 전송받을 수 있다. 현장정보 처리장치(130)는 취득되거나 전송된 전력설비(150) 상태 및 계측 정보를 입력 모듈(133)(D/I Module)의 입력 메인보드(133a)와 A/I 모듈(136)(A/I Module)의 A/I 메인보드(136a)를 통해 현장정보 처리서버(132)로 전송될 수 있다. 현장정보 처리서버(132)는 취득된 정보(현장신호(SS1))를 IEC61850(DNP 3.0 또는 MODBUS) 통신규약으로 변환한 변환신호(SS2)를 호스트 서버(110)에 전송할 수 있다. 호스트 서버(110)는 상위 호스트(Host) 또는 마스터 서버(Master)라 칭할 수 있다. 그리고 현장정보 처리서버(132)는 슬레이브(Slave) 서버라 칭할 수 있다.

호스트 서버(110)와 현장정보 처리서버(132)는 이터넷(Ethernet(또는 RS-232/485 to Optic)) 통신방식으로 연계될 수 있다.

현장정보 처리서버(132)는 호스트 서버(110)의 제어 명령을 IEC61850(DNP 3.0 또는 MODBUS) 통신규약 기반으로 수신받아 D/O 모듈(134)를 통해 D/O의 터미널단자 보조릴레이(DC12V 또는 24V)를 동작시켜 보조릴레이 접점을 통해 전기적 신호(DC24V 또는 DC125V)를 전력설비(150)에 전달하여 설비를 제어할 수 있다.

또한 현장정보 처리서버(132)는 전력설비(150)의 인터락 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 현장정보 처리서버(132)는 호스트 서버(110)의 제어명령 시 D/I 모듈(133)을 통해 전달받은 전력설비(150) 상태정보와 다른 전력설비(150) IED장치(170)를 통해 전달받은 설비 상태정보를 이용하여 설비간 인터락 조건을 비교하여 제어조작 명령 처리가 수행되도록 제어할 수 있다. 호스트 서버(110)는 IEC61850 클라이언트(Client)이며, 현장정보 처리서버(132)는 IEC61850 서버(Server) 기능을 담당할 수 있다.

현장정보 처리서버(132)는 전력설비(150)의 작동을 특정 조건 상에서 방지하고 중단하여 전력설비(150)를 보호할 수 있다. 즉, 현장정보 처리서버(132)는 인터락을 실행할 수 있다. 여기서 인터락은 제1 인터락과 제2 인터락을 포함하며, 제1 인터락은 안전 인터락이라 칭할 수 있고, 제2 인터락은 공정 인터락이라 칭할 수 있다.

예를 들어, 안전 인터락은 전력설비(150)가 정상상태를 벗어나게 되어 발생하는 이상상황을 알리고, 즉시 설비를 정지시켜　작업자의 안전을 지켜줄 수 있는 역할일 수 있다. 그리고 공정 인터락은 최적의 제품이 생산될 수 있도록 미리 설정해 놓은 공정 기준을 만족시키지 못할 경우,　작동이 중단되어　제품의 품질을 제어해주는 역할일 수 있다.

현장정보 처리서버(132)를 포함하는 현장정보 처리장치(130)는 내부 각종 모듈(133,134,135,136,DI, DO, CT/PT, AI Module)로부터 수신 받은 정보를 처리하여 스테인션 버스(Station Bus)를 통해 호스트 서버(110) 및 복수 개의 IED 장치(170)에 제공할 수 있다. 호스트 서버(110)는 상위운영장치를 포함할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110) 및 복수 개의 IED장치(170)로부터 수신받은 제어신호와 GOOSE신호(gs)를 제2 모듈(134)인 출력 모듈(134, D/O모듈)로 출력할 수 있다. GOOSE 신호(gs)는 GOOSE 정보 또는 데이터를 포함할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110) 및 복수 개의 IED장치(170)와 정보를 송수신하기 위해 IEC61850 표준에서 정의된 통신규약을 사용할 수 있다. 예를 들어, 통신규약은 DNP 3.0, MODBUS Protocol 포함할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 호스트 서버(110) 및 타 IED 장치(170)에서 사용 가능한 SCL파일을 생성할 수 있다. 현장정보 처리장치(130)는 상위운영장치의 각 장치(SA운영장치, 정보연계장치)와 독립적으로 연계할 수 있다. 현장정보 처리장치(130)는 각 장치들과 통신구성 및 데이터베이스 관련구성을 전면 HMI로 편집할 수 있다. 그리고 각 장치들과의 통신은 독립적으로 연계될 수 있기 때문에 특정 장치와의 통신 장애는 다른 장치와의 정상적인 통신에 영향을 주지 않을 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 새롭게 설치되는 전력설비(150)는 IEC61850의 통신규약을 통해 이용할 수 있고, 기존에 설치된 전력설비(150)는 직접케이블을 이용한 결선방식을 통해 이용할 수 있다. 현장정보 처리장치(130)는 기존의 전력설비(150)과 새롭게 설치된 전력설비(150)들 간의 용이한 연결을 하기 위해 인터락을 구성할 수 있다. 이에 현장정보 처리장치(130)는 기존의 전력설비(150)과 새롭게 설치된 전력설비(150)들 간에 GOOSE 신호(gs)의 송/수신이 가능하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 현장정보 처리장치(130)는 전력설비(150)의 감시, 제어, 계측 및 전력설비(150) 상태정보를 IEC61850에서 정의된 방법으로 송·수신할 수 있다.

그리고 현장정보 처리장치(130)는 네트워크 연결을 핫 스탠바이(Hot-Standby) 방식의 이중화 구조를 적용함으로써, 통신 절체(Hot-Standby 방식)를 할 수 있다.

현장정보 처리장치(130)는 스테이션 버스(Station Bus)를 이용하여 호스트 서버(110) 또는 복수 개의 다른 IED 장치(170)과 정보를 주고받을 수 있으며, 제어케이블을 통하여 전력설비(150)들과 제어, 감시, 계측 및 인터록 등의 정보를 주고받을 수 있다.

또한, 현장정보 처리장치(130)는 SNTP서버로부터 시각정보를 수신 및 적용하기 위한 SNTP 클라이언트(Client)기능을 구비할 수 있다.

또한, 현장정보 처리장치(130)는 IEC61850 관련 정보/서비스에 대한 구성이나 인터락과 같은 구성을 설정 할수 있는 프로그램을 포함할 수 있다.

또한, 현장정보 처리장치(130)는 IED 장치(170)의 구성 정보나 IED 장치(170)에 구성되어야 하는 정보를 포함하고 있는 SCL 파일의 임포트(Import)/익스포트(Export)기능을 추가적으로 구비할 수 있다.

지금까지 상술한 현장정보 처리장치(130)는 옥내외 전력설비(150) 현장에 단독으로 설치할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제1 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 현장정보 처리장치가 제1 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 것이다.

현장정보 처리장치는 변수를 초기화시킬 수 있다. 현장정보 처리장치는 제1 모듈에 통해 공급되는 현장신호를 모두 초기화시킬 수 있다(S10).

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 또는 전력설비 간의 통신을 체크할 수 있다(S11). 호스트 서버 간의 통신은 무선 통신일 수 있고, 전력설비 간의 통신은 유선 통신일 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S12). 또는 현장정보 처리장치는 전력설비 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S12). 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결될 때까지 계속해서 체크할 수 있다. 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결을 확인하기 위해 체크신호를 호스트 서버, 전력설비들 각각에 체크신호를 전송할 수 있다.

호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결되면, 현장정보 처리장치는 현장신호와 변환신호를 일정한 주파수로 동조시킬 수 있다(S13).

현장정보 처리장치는 복수 개의 전력설비들을 스캔할 수 있다(S14). 현장정보 처리장치는 복수 개의 전력설비들을 스캔함으로써, 복수 개의 전력설비들의 상태를 확인할 수 있다. 현장정보 처리장치는 복수 개의 전력설비들의 상태를 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 전송할 수 있다(S15).

현장정보 처리장치는 데이터 베이스에 복수 개의 전력설비들의 상태에 대한 정보를 저장할 수 있다(S16).

이후 현장정보 처리장치는 복수 개의 전력설비들에 대한 이벤트를 실시간으로 체크할 수 있다(S17).

이벤트가 체크되면, 현장정보 처리장치는 디바운스 타임을 처리할 수 있다(S18). 현장정보 처리장치는 이벤트 타임과 디바운스 타임을 비교할 수 있다(S19). 이벤트 타임이 디바운스 타임보다 클 경우, 현장정보 처리장치는 이벤트 타임을 저장할 수 있다(S21). 이와 반대로 이벤트 타임이 디바운스 타임보다 작은 경우, 현장정보 처리장치는 현재상태의 포인트를 저장할 수 있다(S20).

현장정보 처리장치는 현재상태의 포인트와 이벤트 타임을 데이커 베이스에 저장할 수 있다(S22).

현장정보 처리장치는 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 현재상태의 포인트와 이벤트 타임을 실시간으로 전송할 수 있다(S23). 현장정보 처리서버는 이벤트 서버라 칭할 수 있다.

이후 현장정보 처리장치는 복수 개의 전력설비들에 대한 이벤트를 계속해서 실시간으로 체크할 수 있다(S17).

도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제2 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 현장정보 처리장치가 제2 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 것이다.

현장정보 처리장치는 변수를 초기화시킬 수 있다(S31). 현장정보 처리장치는 제2 모듈에 통해 공급되는 제1 제어신호 또는 제2 제어신호를 모두 초기화시킬 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 또는 전력설비 간의 통신을 체크할 수 있다(S32). 호스트 서버 간의 통신은 무선 통신일 수 있고, 전력설비 간의 통신은 유선 통신일 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S33). 또는 현장정보 처리장치는 전력설비 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S33). 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결될 때까지 계속해서 체크할 수 있다. 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결을 확인하기 위해 체크신호를 호스트 서버, 전력설비들 각각에 체크신호를 전송할 수 있다.

호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결되면, 현장정보 처리장치는 제1 제어신호와 제2 제어신호를 일정한 주파수로 동조시킬 수 있다(S34).

현장정보 처리장치는 제2 모듈의 출력접점에 대한 상태를 스캔할 수 있다(S35). 현장정보 처리장치는 제2 모듈의 출력접점에 대한 상태를 스캔함으로써, 제2 모듈의 출력접점에 대한 상태를 확인할 수 있다. 현장정보 처리장치는 제2 모듈의 출력접점에 대한 상태를 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 전송할 수 있다(S36).

현장정보 처리장치는 데이터 베이스에 제2 모듈의 출력접점에 대한 상태에 대한 정보를 저장할 수 있다(S37). 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버는 데이터 베이스에 저장할 수 있다.

이후 현장정보 처리장치는 제2 제어신호에 대한 버퍼를 체크할 수 있다(S38). 현장정보 처리장치는 전력설비를 제어할 수 있는 제2 제어신호를 일시적으로 저장 또는 보존할 수 있다. 현장정보 처리장치는 제2 제어신호를 체크할 수 있다(S39).

현장정보 처리장치는 제2 제어신호를 전력설비에 전송함으로써, 전력설비를 제어할 수 있다(S40). 그리고 현장정보 처리장치는 출력되는 제2 제어신호의 출력 타임을 실시간으로 체크할 수 있다(S41).

현장정보 처리장치는 전력설비에 대한 현재 상태를 확인할 수 있다. 그리고 현장정보 처리장치는 제2 모듈 또는 제2 모듈의 출력접점 현재 상태를 체크할 수 있다.

현장정보 처리장치는 전력설비의 현재 상태, 제2 모듈 또는 제2 모듈의 출력접점 현재 상태를 데이터 베이스에 저장할 수 있다(S44). 그리고 현장정보 처리장치는 전력설비의 현재 상태, 제2 모듈 또는 제2 모듈의 출력접점 현재 상태에 대한 제어결과를 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 저장할 수 있다(S45).

이후 현장정보 처리장치는 제2 제어신호에 대한 버퍼를 계속해서 체크할 수 있다(S38).

도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제3 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 살펴보면, 현장정보 처리장치는 변수를 초기화시킬 수 있다(S51). 현장정보 처리장치는 제3 모듈에 통해 공급되는 제1 현장계측신호를 모두 초기화시킬 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 또는 전력설비 간의 통신을 체크할 수 있다(S52). 호스트 서버 간의 통신은 무선 통신일 수 있고, 전력설비 간의 통신은 유선 통신일 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S53). 또는 현장정보 처리장치는 전력설비 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S53). 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결될 때까지 계속해서 체크할 수 있다. 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결을 확인하기 위해 체크신호를 호스트 서버, 전력설비들 각각에 체크신호를 전송할 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결되면, 전력설비에 대한 전압, 전류에 대한 데이터를 스캔하고(S54), 스캔된 전압, 전류를 실수로 변환할 수 있다(S55).

그리고 현장정보 처리장치는 변환된 실수를 통해 전압, 상전압 선간 정압에 대한 실효값을 계산할 수 있다(S56). 이후 현장정보 처리장치는 전압 전류 페이저를 계산할 수 있다(S57,S58). 이때 전압 전류 페이저 계산은 a,b,c 상의 기본파 성분, 영상, 역상 성분 등을 산출할 수 있다.

이후 현장정보 처리장치는 유효전력, 무효전력 주파수 역률을 계산할 수 있다(S59). 현장정보 처리장치는 계산된 결과를 타입별로 메모리에 저장할 수 있다(S60).

현장정보 처리장치는 산출된 결과에 대한 계측정보를 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 전송할 수 있다(S61).

이후 현장정보 처리장치는 전력설비에 대한 전압, 전류에 대한 데이터를 계속해서 스캔할 수 있다(S54).

도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 현장정보 처리장치의 제4 모듈에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 살펴보면, 현장정보 처리장치는 변수를 초기화시킬 수 있다(S71). 현장정보 처리장치는 제4 모듈에 통해 공급되는 제2 현장계측신호를 모두 초기화시킬 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 또는 전력설비 간의 통신을 체크할 수 있다(S72). 호스트 서버 간의 통신은 무선 통신일 수 있고, 전력설비 간의 통신은 유선 통신일 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S73). 또는 현장정보 처리장치는 전력설비 간의 통신 연결 또는 개통을 체크할 수 있다(S73). 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결될 때까지 계속해서 체크할 수 있다. 현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들 간의 연결을 확인하기 위해 체크신호를 호스트 서버, 전력설비들 각각에 체크신호를 전송할 수 있다.

현장정보 처리장치는 호스트 서버 또는 전력설비들과 전기적으로 연결되면, 전력설비에 대한 전압, 전류에 대한 데이터를 스캔하고(S74), 스캔된 전압, 전류를 실수로 변환할 수 있다(S75).

그리고 현장정보 처리장치는 변환된 실수를 통해 Tap, Temp, Tec를 계산할 수 있다(S76). 현장정보 처리장치는 계산된 결과를 타입별로 메모리에 저장할 수 있다(S77).

현장정보 처리장치는 산출된 결과에 대한 계측정보를 현장정보 처리서버 또는 호스트 서버에 전송할 수 있다(S78).

이후 현장정보 처리장치는 전력설비에 대한 전압, 전류에 대한 데이터를 계속해서 스캔할 수 있다(S74).

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

전력설비와 전기적으로 연결되어 상기 전력설비의 현재 상태값이 포함된 현장상태신호를 공급받아 변환신호로 변환하는 제1 모듈;
상기 제1 모듈로부터 상기 변환신호를 공급받아 호스트 서버에 공급하고, 상기 호스트 서버로부터 상기 전력설비를 제어할 수 있는 제1 제어신호를 공급받는 현장정보 처리서버;
상기 현장정보 처리서버로부터 공급된 상기 제1 제어신호를 제2 제어신호로 변환하고, 상기 제2 제어신호를 상기 전력설비에 공급하는 제2 모듈;
상기 전력설비와 전기적으로 연결되고, 상기 전력설비로부터 공급된 제1 현장계측신호를 분석하여 상기 전력설비의 계측값을 산출하고, 상기 전력설비의 제1 계측값이 포함된 변환신호를 상기 현장정보 처리서버에 공급하는 제3 모듈; 및
상기 전력설비와 전기적으로 연결되고, 상기 전력설비로부터 공급된 제2 현장계측신호를 분석하여 상기 전력설비의 계측값을 산출하고, 상기 전력설비의 제2 계측값이 포함된 변환신호를 상기 현장정보 처리서버에 공급하는 제4 모듈을 포함하는 현장정보 처리장치.
[현장정보 처리서버, 제1 모듈 내지 제4 모듈을 포함하는현장정보 처리 장치]
제1 항에 있어서,
상기 제1 모듈은
상기 전력설비로부터 상기 현장상태신호를 제공받는 입력부;
상기 입력부와 전기적으로 연결되어 상기 현장상태신호를 신호처리하는 입력 신호처리부; 및
상기 입력신호처리부로부터 신호처리된 상기 현장상태신호를 제공받아 통신이 가능한 상기 변환신호로 변환하여 상기 현장정보 처리서버에 제공하는 입력 메인보드를 포함하고,
상기 입력 신호처리부는
상기 입력부와 상기 입력 메인보드 사이에 배치되어, 상기 입력부와 상기 입력 메인보드 간의 전기적인 연결을 절연시키는 절연부;와
상기 절연부와 상기 입력 메인보드 사이에 배치되어 상기 현장상태신호를 일시적으로 저장하는 버퍼부;를 포함하는 현장정보 처리장치.
[제1 모듈의 구체적인 구성]
제 1 항에 있어서,
상기 제2 모듈은
상기 현장정보 처리서버로부터 상기 제1 제어신호를 공급받아 상기 제2 제어신호로 변환하는 출력 메인보드;
상기 출력 메인보드로부터 공급되는 상기 제2 제어신호를 신호처리하는 출력 신호처리부; 및
상기 출력 신호처리부로부터 신호처리된 상기 제2 제어신호를 공급받아 출력접점을 통해 출력하는 출력부;를 포함하고,
상기 출력 신호처리부는
상기 출력 메인보드에서 공급되는 제2 제어신호를 원하는 시각에 판독하고, 판독된 제2 제어신호를 등록하는 포인트 래치부;와
상기 포인트 래치부로부터 공급되는 상기 제2 제어신호의 통신오류를 체크하는 드라이버부;를 포함하는 현장정보 처리장치.
[제2 모듈의 구체적인 구성]
제 1 항에 있어서,
상기 제3 모듈은
상기 전력설비로부터 상기 제1 현장계측신호를 공급받는 CPT 입력부;
상기 CPT 입력부로부터 공급된 상기 제1 현장계측신호를 신호처리하는 CPT 처리부; 및
상기 CPT 처리부로부터 신호처리된 상기 제1 현장계측신호를 공급받아 상기 전력설비의 제1 계측값을 산출한 상기 변환신호를 상기 현장정보 처리서버에 공급하는 CPT 메인보드;를 포함하고,
상기 전력설비의 제1 계측값은 상기 전력설비의 CT와 PT에 대한 계측값인 현장정보 처리장치.
[제3 모듈의 구체적인 구성]
제 1 항에 있어서,
상기 제4 모듈은
상기 전력설비로부터 상기 제2 현장계측신호를 공급받는 AI 입력부;
상기 AI 입력부로부터 공급된 상기 제2 현장계측신호를 신호처리하는 AI 처리부; 및
상기 AI 처리부로부터 신호처리된 상기 제2 현장계측신호를 공급받아 상기 전력설비의 제2 계측값을 산출한 상기 변환신호를 상기 현장정보 처리서버에 공급하는 AI 메인보드;를 포함하고,
상기 전력설비의 제2 계측값은 상기 전력설비의 온도와 TAP에 대한 계측값인 현장정보 처리장치.
[제4 모듈의 구체적인 구성]