KR102169021B1 - 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템 - Google Patents

다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에 따르면, 다중 마이크로 그리드 사이트로부터 각 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송 보안 기술을 적용하여 데이터 접근 권한, 제어 및 보안이 수행되고, 시스템 내에서 다중 마이크로 그리드 통합 데이터를 연계하여 시스템 운영자를 통하여 모니터링이 수행될 수 있고, MG 데이터 소유주에게 각각의 유/무형적인 보안성 및 편리성을 제공할 수 있으며, FEP와 전처리 엔진 데이터 전송 구간에 보안기술을 적용함으로 기존 MG 사이트에서 데이터를 전송할 때 시스템의 변경이 거의 이루어지지 않도록 설계된 효과가 있다.

Description

다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템{Multi MG Data Intergrating Link System}
본 발명은 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 마이크로 그리드 사이트로부터 각 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송 보안 기술을 적용하여 데이터 접근 권한, 제어 및 보안이 수행되도록 한 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에 관한 것이다.
마이크로 그리드(Micro grid)는 저압 배전 네트워크에 설치되어 있는 다수의 분산 전원을 활용하여 전체 네트워크의 경제적/기술적 가치를 극대화시키기 위한 기술이자 전력 생산/소비 모델로써, 미래의 CO2 저감 및 에너지 절약을 실현하는 차세대 지능형 전력망이며, 태양전지(PV), 풍력(WT), 열병합, PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등 각종 신재생 에너지원과 종래 에너지원(ex, 수력, 원자력, 화력)이 함께 연계 운용되는 분산 전원 시스템이다.
이러한 마이크로 그리드는 종래의 한전에서 수용가를 향한 일 방향적인 에너지 유통 방식과는 달리, 양방향으로 실시간 누구든지 에너지 유통과정(ex, 생산, 전송, 저장, 소비)에 참여할 수 있는 이점이 있다.
참여 가능 대상으로는 공영사업자, 민영사업자, 개인(프로슈머) 등이 있다.
종래 방식과는 달리, 각종 AC 혹은 DC 분산전원 간 계통 연계 운영되는 마이크로 그리드 하에서, 원활한 맞춤형 에너지 유통 체계를 구축하기 위해서는, 전력서비스의 품질 보장이 무엇보다 중요하다.
다시 말해서, 각 가정과 공장의 에너지 수요에 맞춘 계통별, 등급별 맞춤형 에너지 서비스 공급은 품질 보장의 전제하에 가능하여 진다.
기존 마이크로 그리드 통합 데이터 연계 시스템에서 개별 마이크로 그리드만을 모니터링 할 수 있는 시스템은 존재하지만, 다수의 마이크로 그리드를 모니터링 할 수 있는 시스템은 아직 없으며, 기존 마이크로 그리드 통합 데이터 연계 시스템은 마이크로 그리드 사이트에서 전처리 엔진으로 노드 아이디별 데이터를 저장하는 형식으로 전처리 엔진에 등록된 마이크로 그리드 사이트는 모든 값을 저장할 수 있어서 보안에 취약한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1259728호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다중 마이크로 그리드 사이트로부터 각 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송 보안 기술을 적용하여 데이터 접근 권한, 제어 및 보안이 수행되고, 시스템 내에서 다중 마이크로 그리드 통합 데이터를 연계하여 시스템 운영자를 통하여 모니터링이 수행될 수 있고, MG 데이터 소유주에게 각각의 유/무형적인 보안성 및 편리성을 제공할 수 있으며, FEP와 전처리 엔진 데이터 전송 구간에 보안기술을 적용함으로 기존 MG 사이트에서 데이터를 전송할 때 시스템의 변경이 거의 이루어지지 않도록 설계된 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템은 빅데이터 기반의 MG 데이터를 수집하는 것으로, 수집된 MG 데이터를 전처리 엔진으로 전송하는 다중 MG 사이트 및 다중 MG 사이트로부터 전송된 MG 데이터를 전달받아 실시간 모니터링 및 빅데이터 분석에 활용할 수 있도록 데이터 저장소에 저장시키는 전처리 엔진이 포함되어 구성되며; 전처리 엔진은 시스템 및 메타데이터 관리 기능, 데이터 저장소 인터페이스 기능 기능, DTS 클라이언트의 보안 기능을 제공할 수 있다.
다중 MG 사이트에서 전처리 엔진으로 데이터를 보내기 전에 DTS 서버와 DTS 클라이언트 동작여부를 확인한 후 포트가 지정되어 다중 MG 데이터 전송 프로토콜의 연결이 완료될 수 있다.
FTP 프로토콜을 이용하여 FEP와 전처리 엔진사이의 다중 MG 데이터 전송 프로토콜의 정보 전송을 위한 인터페이스가 제공될 수 있다.
데이터 저장소는 수집되는 모든 데이터를 사용자가 원하는 컬럼으로 저장하여 실시간 모니터링 및 실시간 관제에 이용될 수 있도록 하는 RDB 저장소와, 수집되는 모든 데이터를 64MB 블록 형태로 저장하여 빅데이터 분석 및 빅데이터 활용에 이용될 수 있도록 하는 HDFS 저장소가 포함되어 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에 따르면, 다중 마이크로 그리드 사이트로부터 각 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송 보안 기술을 적용하여 데이터 접근 권한, 제어 및 보안이 수행되고, 시스템 내에서 다중 마이크로 그리드 통합 데이터를 연계하여 시스템 운영자를 통하여 모니터링이 수행될 수 있고, MG 데이터 소유주에게 각각의 유/무형적인 보안성 및 편리성을 제공할 수 있으며, FEP와 전처리 엔진 데이터 전송 구간에 보안기술을 적용함으로 기존 MG 사이트에서 데이터를 전송할 때 시스템의 변경이 거의 이루어지지 않도록 설계된 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템을 나타낸 블록도이며,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에서 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템을 구성하는 데이터 저장소를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템은 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 다중 MG(Microgrid) 사이트, DTS 서버, DTS 클라이언트, 전처리 엔진, RDB 저장소(RDBMS) 및 HDFS 저장소(HDFS)가 포함되어 구성된다.
다중 MG(Microgrid) 사이트는 소규모 지역에서 전력을 자급자족할 수 있는 작은 단위의 스마트 그리드 시스템으로 부하, 태양광 발전(PV; Photo Voltaics), 에너지저장시스템(ESS; Energy Storage System), 분산형 전원(DG; dispersed generation), 풍력발전(WT; Wind Turbine)이 포함되어 구성되며, 빅데이터 기반의 MG 데이터를 수집하고, 이들로부터 수집된 MG 데이터를 전처리 엔진으로 전송한다.
DTS(Data Transfer Service) 서버는 FEP(Front End Processor) 관리와 데이터 전송 기능 등을 수행하는 DTS의 서버 기능을 제공하며, DTS 서버 실행은 DTS 클라이언트와 통신하기 전 포트를 지정하고, DTS 서버를 실행하면 FEP LOG FILE이 생성된다.
FEP LOG FILE은 각각의 MG FEP 서버별 DTS 전송 완료 파일 로그 및 이상 로그 조회를 남기기 위해 구성된다.
이어서, 도 2에 나타낸 바와 같이 TLS(Transport Layer Security) 핸드 쉐이크를 한 뒤 레코드 프로토콜을 통해 암호화된 통신을 수행하여 DTS 클라이언트로 파일이 전송된다.
도 2에서 S-DTS(Security Data Transfer Service)는 데이터 전송 암호화 프로토콜이다.
DTS 클라이언트는 FEP 관리와 데이터 전송 기능 등을 수행하는 DTS의 클라이언트 기능을 제공하는 것으로, DTS 클라이언트의 동작은 DTS 서버에서 데이터를 생성하여 TLS 보안 모듈을 사용하여 DTS 클라이언트와 통신을 한다.
DTS 클라이언트는 해당 DTS 서버를 Property File을 읽고 설정 정보에 맞게 작동하며, Property File의 정보는 미리 등록이 되어야하는 것으로 MG 관리항목을 관리하기 위해 생성한 파일이다.
전처리엔진은 다중 MG 사이트로부터 전송된 MG 데이터를 전달받아 실시간 모니터링 및 빅데이터 분석에 활용할 수 있도록 데이터 저장소에 저장시키는 것으로, 기능으로는 크게 3가지의 기능이 있다.
첫 번째로 전처리 엔진 시스템 관리 기능과 전처리 엔진의 데이터 저장소에 대한 메타데이터 관리 기능 등을 수행한다.
두 번째로 DB(데이터베이스) 데이터 접근 지원을 위한 커서(Cursor) 인터페이스 기능과 데이터의 읽기/쓰기 기능 등의 데이터 저장소 접근 인터페이스를 제공한다.
세 번째로 DTS 클라이언트의 통신 보안을 위한 TLS 보안 모듈을 제공한다.
RDB 저장소(RDBMS)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 수집되는 모든 데이터를 사용자가 원하는 컬럼으로 저장하여 실시간 모니터링 및 실시간 관제에 이용될 수 있도록 하고, HDFS 저장소(HDFS)는 수집되는 모든 데이터를 64MB 블록 형태로 저장하여 빅데이터 분석 및 빅데이터 활용에 이용될 수 있도록 한다.
미설명 항목인 다중 MG 통합관리는 DTS 전송 관리, 대시보드, 통계 등 관리자가 운영하는 UI이다.
상술한 바와 같이 구성된 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에서, 다중 MG 사이트에서 전처리 엔진으로 데이터를 보내기 전에 도 3에 나타낸 바와 같이, DTS(Data Transfer Service) 서버와 DTS 클라이언트 동작 여부를 확인한 후 포트가 지정되어 다중 MG 데이터 전송 프로토콜의 연결이 완료되는 과정이 선행된다.
이때, FTP 프로토콜을 이용하여 FEP와 전처리 엔진사이의 다중 MG 데이터 전송 프로토콜의 정보 전송을 위한 인터페이스가 제공된다.
먼저, 다중 MG 사이트에서 전처리 엔진으로 데이터를 전송하면, 전처리 엔진의 전처리 저장소는 저장할 데이터를 정의하고, FEP(Middleware)를 통하여 데이터 전송을 위한 DTS 연결 인터페이스가 제공된다.
이어서, FEP와 전처리 엔진 사이에 TLS(Transport Layer Security) 모듈을 이용해 연결을 시도한다.
포트 지정은 DTS 서버 포트 지정 폴더 내에서 DTS 클라이언트에서 지정해준 포트로 수동으로 입력된다.
이어서, DTS 클라이언트 - DTS 서버 연결이 완료되면 DTS 클라이언트 폴더 내 MG 관리 코드 별 폴더가 생성되어 각 MG 마다 데이터가 쌓이게 된다.
즉, HDFS 저장소를 구성하는 전처리 데이터저장소에 데이터 입력, 데이터 조회, 데이터 삭제 등의 데이터 관리 정보가 저장되고, 로컬 파일 저장소에 DTS 로그 저장, 데이터 백업 파일, 트랜잭션 로그 파일 등이 저장된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템에 따르면, 다중 마이크로 그리드 사이트로부터 각 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송 보안 기술을 적용하여 데이터 접근 권한, 제어 및 보안이 수행되고, 시스템 내에서 다중 마이크로 그리드 통합 데이터를 연계하여 시스템 운영자를 통하여 모니터링이 수행될 수 있고, MG 데이터 소유주에게 각각의 유/무형적인 보안성 및 편리성을 제공할 수 있으며, FEP와 전처리 엔진 데이터 전송 구간에 보안기술을 적용함으로 기존 MG 사이트에서 데이터를 전송할 때 시스템의 변경이 거의 이루어지지 않도록 설계된 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 소규모 지역에서 전력을 자급자족할 수 있는 작은 단위의 스마트 그리드 시스템으로서, 빅데이터 기반의 MG 데이터를 수집하는 다중 MG 사이트들; 및
    상기 다중 MG 사이트들 각각으로부터 상기 MG 데이터를 전달받아 실시간 모니터링 및 빅데이터 분석에 활용할 수 있도록 저장하는 통합 관제 시스템을 포함하되,
    상기 다중 MG 사이트들 각각은
    상기 MG 데이터 전송 기능을 하는 DTS 서버를 포함하고,
    상기 통합 관제 시스템은
    상기 DTS 서버로부터 전달되는 MG 데이터를 수신하는 DTS 클라이언트;
    상기 MG 데이터를 저장하는 데이터 저장소; 및
    시스템 및 메타데이터 관리 기능, 상기 데이터 저장소 인터페이스 기능, 및 상기 DTS 클라이언트의 보안 기능을 제공하며, 상기 MG 데이터를 상기 데이터 저장소에 저장하는 전처리 엔진을 포함하고,
    상기 DTS 서버는
    상기 DTS 클라이언트와 통신하기 전 포트를 지정하고, TLS 보안 모듈을 사용하여 상기 DTS 클라이언트와 암호화 통신을 수행하는 것을 특징으로 한 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, FTP 프로토콜을 이용하여 FEP와 전처리 엔진사이의 다중 MG 데이터 전송 프로토콜의 정보 전송을 위한 인터페이스가 제공되는 것을 특징으로 한 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 데이터 저장소는 수집되는 모든 데이터를 사용자가 원하는 컬럼으로 저장하여 실시간 모니터링 및 실시간 관제에 이용될 수 있도록 하는 RDB 저장소와, 수집되는 모든 데이터를 64MB 블록 형태로 저장하여 빅데이터 분석 및 빅데이터 활용에 이용될 수 있도록 하는 HDFS 저장소가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 다중 마이크로 그리드 데이터 통합 연계 시스템.
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