KR102218268B1 - Substation Automation Operating Device Equipped with Automatic Generation of Failure Judgment and Failure Recovery Scenarios - Google Patents

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김영권
황용호
전영근
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Abstract

A device for operating a substation automation system with a function of automatically generating failure judgment and failure recovery scenarios automatically generates a recovery procedure. According to one embodiment of the present invention, the device comprises: a substation automation system (SA) server device; an intelligent electronic device (IED); and a remote terminal unit (RTU).

Description

고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치{Substation Automation Operating Device Equipped with Automatic Generation of Failure Judgment and Failure Recovery Scenarios}Substation Automation Operating Device Equipped with Automatic Generation of Failure Judgment and Failure Recovery Scenarios with automatic generation of failure judgment and failure recovery scenarios

본 발명은 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템(SA, Substation Automation) 운영장치에 관한 것으로서, 고장 발생 전 변전소의 토폴로지를 인식하고, 고장 이벤트 발생 시 고장유형 판단 알고리즘을 통해 고장 이전과 비교하여 고장지점 및 고장종류를 자동으로 판단하고, 고장복구 절차생성 알고리즘을 통해 자동으로 고장복구 시나리오를 생성하는 운영장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substation automation system (SA, Substation Automation) operating device equipped with a function to automatically generate a failure determination and failure recovery scenario, and recognizes the topology of a substation before a failure occurs, and through a failure type determination algorithm when a failure event occurs. The present invention relates to an operating device that automatically determines the point of failure and the type of failure compared to the previous failure, and automatically generates a failure recovery scenario through a failure recovery procedure generation algorithm.

보다 상세하게는 본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치는, 한전 디지털 변전소를 감시, 제어 관리하는 변전소 자동화시스템 운영장치에 탑재하여 고장 판단 및 복구절차 생성 가이드를 제공하는 방법에 관한 것으로, 154kV 변전소에 고장 발생시 IEC61850 기반 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electronic Device)로부터 고장 경보 및 부하 변동값을 전송 받아 내부 알고리즘에 의해 고장을 판단하고 순식간에 최적의 부하절체 방안을 도출하여 복구 절차서를 자동으로 생성하여 운영자에게 최적의 복구방안을 제시하여 변전소 운영자가 이를 참조하여 고장 복구 조작을 할 수 있도록 지원하는 시스템이며, 기존 변전소 자동화시스템 운영장치에 변전소 토폴로지를 인식하는 버추얼 레이어(Virtual Layer)부, 고장 발생 시 고장 데이터를 수신 받아 고장유형 판단 알고리즘을 통해 고장지점 및 고장종류를 판별하는 고장판단부, 고장복구 절차생성 알고리즘을 통해 고장구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 담당하는 복구절차생성부를 포함하여 구성되는 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치에 관한 것이다.More specifically, the substation automation system operating device equipped with the function of automatically generating failure determination and failure recovery scenarios of the present invention is mounted on the substation automation system operating device that monitors and controls KEPCO digital substations, and guides the generation of failure determination and recovery procedures. In the event of a failure in a 154kV substation, a failure alarm and load fluctuation values are received from an IEC61850-based intelligent electronic device (IED) to determine the failure by an internal algorithm and the optimal load transfer method in an instant. It is a system that automatically generates a recovery procedure and presents an optimal recovery plan to the operator so that the substation operator can refer to it and perform a failure recovery operation.It is a virtual system that recognizes the substation topology in the existing substation automation system operating system. Layer (Virtual Layer) part, a fault determination part that determines the fault point and fault type through the fault type determination algorithm by receiving fault data when a fault occurs, and the fault section separation and load transfer through the fault recovery procedure generation algorithm. It relates to a substation automation system (SA) operating device comprising a recovery procedure generation unit in charge of recovery processing.

154kV(또는 345kV) 변전소 운전 중 여러 가지 요인에 의해 고장이 발생할 경우 변전소 근무자는 신속하게 고장을 인지 및 판단한 후 한전 표준복구절차(SOP)에 의거 복구조작을 하여야 하며 이를 고장복구라 하는데, 근무자들은 고장 발생 후 빠른 시간 내에 고장을 분석, 복구를 하여야 하며, 고장발생관련 내용에 대해 상세한 보고서를 제출하도록 되어있을 정도로 엄격히 관리되는 대상이다.If a failure occurs due to various factors during operation of a 154kV (or 345kV) substation, the substation worker must quickly recognize and judge the failure and then perform a repair operation in accordance with the KEPCO Standard Recovery Procedure (SOP). This is called failure recovery. It is a subject that is strictly managed to the extent that it is required to analyze and recover a failure within a short time after a failure occurs, and to submit a detailed report on the contents of the failure.

현재 154kV(또는 345kV) 변전소 고장 발생 시 대응절차는 “고장 발생 → 근무자 고장 인지 → 고장 판단(개인 경험/능력에 의한 판단) → 고장 복구(개인 경험/능력에 의한 복구) → 상급자(부서) 보고”의 순서로 고장복구가 진행된다. At present, if a 154kV (or 345kV) substation breakdown occurs, the response procedure is “A breakdown → worker's breakdown recognition → breakdown judgment (decision based on personal experience/capacity) → breakdown recovery (recovery by personal experience/capacity) → report by senior (department) Failure recovery proceeds in the order of ”.

근무자는 한국전력공사 표준복구절차서(SOP)를 숙지 후 실제 고장 발생 시 표준복구절차서 내용으로 고장 판단 및 복구 조작을 실시하는데, 별도의 자동화된 고장 판단 가이드 및 복구 조작 절차 제공 등 관련 시스템이 없어 근무자의 개인 경험 및 능력에 의해 복구하고 있는 실정이다.Workers are aware of the KEPCO Standard Recovery Procedure (SOP), and in the event of a real breakdown, they judge and perform failure determination and recovery operations based on the contents of the standard recovery procedure.There are no related systems such as providing separate automated failure determination guides and recovery operation procedures. It is being restored by personal experience and ability.

변전소에서 고장이 발생하는 경우 정전으로 인한 파급효과가 심대하기 때문에 근무자가 한전 표준 복구절차서를 숙지하도록 하여 신속하고 정확한 변전소 고장복구 조작을 통해 전력공급의 안정성을 확보할 수 있도록 하고 있으나, 표준 복구절차서가 표준 변전소 토폴로지(Topology) 및 설비운전 상태 하의 제한된 고장에 대해서만 기술하고 있기 때문에 실제 변전소 운영 과정에서 직면하게 되는 다양한 Topology 및 설비 운전조건 하에서 고장이 발생하는 경우 숙련된 근무자라 하더라도 당황할 수 있으며 신속하고 정확한 복구조작에 어려움이 발생할 수 있다.In the event of a breakdown in a substation, the ripple effect due to power outages is profound, so the workers must be familiar with KEPCO's standard recovery procedures to ensure the stability of the power supply through quick and accurate substation breakdown recovery operations. Since only describes limited failures under the standard substation topology and equipment operating conditions, if failure occurs under various topologies and equipment operating conditions encountered in the actual substation operation process, even experienced workers may be embarrassed and prompt. Difficulties may arise in the correct recovery operation.

따라서 현재와 같이 개인의 경험과 능력을 바탕으로 복구 조작을 진행하기에 잠깐의 판단 오류에 의한 인적실수로 인해 오조작을 하여 2차 정전 사고 및 고장이 자주 발생하고 있으며, 변전소에서 인적 실수 및 고장 발생으로 인한 정전 시 사회적, 경제적 손실 비용은 심대하며 나날이 증가하고 있는 실정이다.Therefore, as the current recovery operation is performed based on the individual's experience and ability, secondary power outage accidents and breakdowns frequently occur due to misoperation due to personal errors due to brief judgment errors, and human errors and breakdowns at substations. The cost of social and economic losses in the event of a power outage caused by an outbreak is significant and is increasing day by day.

현재 디지털 변전소 운영 시스템과 같이 전력 설비의 감시, 제어 시스템은 고도화, 자동화되고 있으나 고장 판단 및 복구 절차 시나리오 생성 시스템이 탑재된 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치는 없어 고장 발생 시 정확하고 신속하게 처리할 수 있는 자동화된 시스템이 필요한 실정이다.Like the digital substation operating system, the monitoring and control system of power facilities is being advanced and automated, but there is no substation automation system (SA) operating system equipped with a failure determination and recovery procedure scenario generation system, so it can accurately and quickly deal with failures. There is a need for an automated system that can be used.

대한민국 등록특허공보 10-1621653Republic of Korea Patent Publication 10-1621653

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본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 기존 변전소 자동화시스템(SA, Substation Automation) 운영장치의 모든 기능을 수행하며 추가로 고장 판단 및 복구절차 생성 가이드 기능이 탑재된 장치로써 고장 발생 시 고장 판단 결과를 추론하여 표시하며 고장 복구 절차서를 생성하여 별도의 화면에 표시하는 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치를 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above problems in consideration of the problems of the prior art, and performs all functions of the existing substation automation system (SA, Substation Automation) operating device, and additionally includes a failure determination and recovery procedure generation guide function. As a device, it provides a substation automation system (SA) operating device that infers and displays the failure determination result when a failure occurs, creates a failure recovery procedure, and displays it on a separate screen.

보다 상세하게는 본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치는, 한전 디지털 변전소를 감시, 제어 관리하는 변전소 자동화시스템 운영장치에 탑재하여 고장 판단 및 복구절차 생성 가이드를 제공하는 방법에 관한 것으로, 154kV 변전소에 고장 발생시 IEC61850 기반 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electronic Device) 로부터 고장 경보 및 부하 변동값을 전송 받아 내부 알고리즘에 의해 고장을 판단하고 순식간에 최적의 부하절체 방안을 도출하여 복구 절차서를 자동으로 생성하여 운영자에게 최적의 복구방안을 제시하여 변전소 운영자가 이를 참조하여 고장 복구 조작을 할 수 있도록 지원하는 시스템이며, 기존 변전소 자동화시스템 운영장치에 변전소 토폴로지를 인식하는 버추얼 레이어(Virtual Layer)부, 고장 발생 시 고장 데이터를 수신 받아 고장유형 판단 알고리즘을 통해 고장지점 및 고장종류를 판별하는 고장판단부, 고장복구 절차생성 알고리즘을 통해 고장 구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 담당하는 복구절차생성부를 포함하여 구성되는 변전소 자동화시스템 운영장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.More specifically, the substation automation system operating device equipped with the function of automatically generating failure determination and failure recovery scenarios of the present invention is mounted on the substation automation system operating device that monitors and controls KEPCO digital substations, and guides the generation of failure determination and recovery procedures. When a failure occurs in a 154kV substation, a failure alarm and load fluctuation values are received from an IEC61850-based intelligent electronic device (IED) to determine the failure by an internal algorithm, and the optimal load transfer method in an instant. It is a system that automatically generates a recovery procedure and presents an optimal recovery plan to the operator so that the substation operator can refer to it and perform a failure recovery operation.It is a virtual system that recognizes the substation topology in the existing substation automation system operating system. Layer (Virtual Layer) part, a fault determination part that receives fault data when a fault occurs and determines the fault point and fault type through a fault type determination algorithm, and faults such as separation of fault sections and load transfer through fault recovery procedure generation algorithms. Its purpose is to provide a substation automation system operating device including a recovery procedure generation unit in charge of recovery processing.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, The present invention is to achieve the above object,

본 발명의 실시예에 따른 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치는, 디지털 변전소를 감시,제어,관리하는 변전소 자동화시스템 운영장치에 있어서, 현장정보처리장치 및 정보감시진단장치를 포함하고 통신서비스를 제공하는 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치; 현장 전력설비에 대한 보호계전,제어,감시,계측,인터록을 수행하며 통신서비스를 제공하는 지능형 전자장치(IED); 및 레거시 형태의 변전소에 설치되어 전력설비로부터 운전정보를 취득하고 전력설비의 원격감시, 제어, 계측기능을 수행하는 원격소 장치(RTU);를 포함하되, 상기 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치는, 변전소 전력설비의 현재 운전상태, 계측데이터를 포함한 고장 발생 전 변전소 토폴로지(Topology)를 인식하여 고장 판단 및 복구절차서 생성을 위한 변전소 초기화 단계를 수행하는 버추얼 레이어(Virtual Layer)부; 변전소 고장 발생 시 지능형 전자장치로부터 고장데이터를 수신 받아 고장지점 및 고장종류를 판별하는 고장판단부; 및 고장구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 담당하는 복구절차생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A substation automation system operating device equipped with a function for automatically generating failure determination and failure recovery scenarios according to an embodiment of the present invention is a substation automation system operating device that monitors, controls, and manages digital substations, on-site information processing device and information monitoring Substation automation system (SA) server device that includes a diagnostic device and provides a communication service; Intelligent electronic device (IED) that performs protection relay, control, monitoring, measurement, and interlock for field power facilities and provides communication services; And a remote station device (RTU) installed in a legacy type substation to acquire operation information from power facilities and perform remote monitoring, control, and measurement functions of power facilities; including, but the substation automation system (SA) server device , A virtual layer unit that performs a substation initialization step for determining a failure and generating a recovery procedure by recognizing the current operation state of the substation power facility and the topology of the substation before failure including measurement data; A failure determination unit that receives failure data from an intelligent electronic device when a substation failure occurs and determines a failure point and a failure type; And a recovery procedure generation unit in charge of recovery processing for faults such as separation of fault sections and load transfer.

일 실시예에 따르면, 변전소 토폴로지는 154kV T/L, 154kV BUS, 154kV BUS TIE, 154kV BUS SECTION, 154kV Sh.C, 154/23kV M.Tr, 23kV D/L, 23kV BUS, 23kV BUS TIE, 23kV BUS SECTION, 23kV Sh.C를 포함하여 구성되고, 변전소 운영 데이터베이스는 변전소별 실제 전력설비만큼 상기 토폴로지로 구성되며, 변전소 운영 데이터베이스는 내부 처리 시 버추얼 레이어(Virtual Layer)에 매핑하여 토폴로지를 인식하고 버추얼 레이어 글로벌 데이터베이스로 연산 처리 후 고장판단 및 복구절차 생성 결과 표시 시 변전소 운영 데이터베이스로 다시 변환하여 표시하는 것을 더 포함한다.According to one embodiment, the substation topology is 154kV T/L, 154kV BUS, 154kV BUS TIE, 154kV BUS SECTION, 154kV Sh.C, 154/23kV M.Tr, 23kV D/L, 23kV BUS, 23kV BUS TIE, 23kV BUS SECTION, 23kV Sh.C is included, and the substation operation database is composed of the above topology as much as the actual power equipment for each substation, and the substation operation database is mapped to a virtual layer during internal processing to recognize the topology and make virtual It further includes converting and displaying the result of the generation of the failure determination and recovery procedure after the operation processing with the layer global database, converting it back to the substation operation database.

일 실시예에 따르면, 고장판단부는 고장유형 판단 알고리즘을 포함하며, 고장유형 판단 알고리즘은, 변전소 자동화시스템 운영장치에서 취득한 고장데이터는 고장판단부에서 연산하여 고장 유무를 판단하며 고장이 아닌 경우 고장판단부는 동작하지 않으며, 고장인 경우 고장종류 및 고장지점을 판단하여 표시하고, 고장판단은 고장 시 발생하는 각종 경보 및 전력설비 운전상태 변화, 계측 데이터 변동값을 기본으로 판단하며, 고장 시 발생하는 각종 경보에 중요 순위를 부여하여 핵심 요소 동작시 해당 고장과 직결되어 후순위 경보 누락 시에도 판단되도록 하며, 핵심 요소 경보가 누락되어 고장판단이 불가할 경우 과거 통계 자료를 조회하여 고장을 판단하는 것을 더 포함한다.According to an embodiment, the failure determination unit includes a failure type determination algorithm, and the failure type determination algorithm calculates the failure data obtained from the substation automation system operating device by the failure determination unit to determine the presence or absence of a failure. The unit does not operate, and in case of a failure, the type of failure and the point of the failure are determined and displayed, and the failure judgment is based on various alarms and changes in the operation status of power facilities, and measurement data fluctuations. An important priority is assigned to the alarm so that it is directly connected to the corresponding failure when a key element is in operation, so that it is judged even when a subordinate alarm is omitted.If a failure judgment is impossible due to the omission of a key element alarm, it further includes querying past statistical data to determine the failure. do.

일 실시예에 따르면, 고장유형 판단 알고리즘은, 과거 통계 자료에도 없는 고장이 발생한 경우 발생한 고장데이터로 해당 고장과 유사한 고장을 추론하여 표시하고, 유사한 고장 추론 시 여러 고장 후보군 중 가장 유사한 고장이 상위에 표시되고 차례대로 차순위 고장에 해당하는 고장을 표시하는 것을 더 포함한다.According to an embodiment, the failure type determination algorithm infers and displays a failure similar to the corresponding failure using failure data that occurred when a failure not found in the past statistical data occurs, and when inferring a similar failure, the most similar failure among several failure candidates is ranked higher. The display further includes displaying faults corresponding to the next faults in sequence.

일 실시예에 따르면, 복구절차생성부는 고장복구 절차생성 알고리즘을 포함하며, 고장복구 절차생성 알고리즘은 고장판단부에서 추론한 고장판단 정보와 변전소 토폴로지를 인식하여 고장구간을 분리하며 고장구간 분리 불가시 건전 부하를 절체하여 고장구간과 분리하고, 부하 절체 시에는 변전소 내 가용 설비를 모두 계산하여 최대 허용 전력 범위내에서 절체하며 최대 범위 초과 시 배전센터 부하전환을 가정으로 D/L 차단기를 개방하여 부하를 줄인 후 부하 절체 가능 범위 내에 도달시 부하절체를 시행하는 것을 더 포함한다.According to an embodiment, the recovery procedure generation unit includes a failure recovery procedure generation algorithm, and the failure recovery procedure generation algorithm recognizes the failure determination information inferred by the failure determination unit and the substation topology to separate the failure section, and when the failure section cannot be separated. The sound load is transferred to separate the fault section, and when the load is transferred, all available facilities in the substation are calculated and transferred within the maximum allowable power range. When the maximum range is exceeded, the D/L breaker is opened assuming the distribution center load is switched. It further includes performing load transfer when it reaches within the allowable range of load transfer after reducing.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. The following effects can be obtained by the substation automation system operating apparatus equipped with the automatic generation function of failure determination and failure recovery scenario of the present invention.

첫째, 기존 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치의 모든 기능을 수행하며 추가로 변전소 Topology를 인식하고, 고장 발생 시 고장 데이터를 수신 받아 고장 지점 및 고장 종류를 판별하며, 고장 구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리 방안 등 고장 판단을 자동으로 표시하고 고장 유형에 따른 복구절차를 자동으로 생성할 수 있어, 변전소 고장 시 인적 사고, 복구 실수, 시간 지연 등의 문제를 해결함으로써 사회적, 경제적 손실 비용을 대폭 절감할 수 있다.First, it performs all functions of the existing substation automation system (SA) operating device, additionally recognizes the substation topology, receives failure data when a failure occurs, determines the point of failure and the type of failure, and breaks down such as separation of failure sections and load transfer. It can automatically display the failure judgment, such as the recovery treatment plan, and automatically create a recovery procedure according to the type of failure, thereby solving problems such as human accidents, recovery mistakes, and time delays in case of substation failure, thereby reducing the cost of social and economic losses. Significant savings can be made.

둘째, 복구 시 설비가 감당할 수 있는 부하율을 염두에 두고 가압 시 허용되는 부하율 범위 내에서 최적의 복구가 이루어지도록 인접 기기들을 하나하나 탐색하면서 복구절차를 생성하여 운영자에게 제공할 수 있으며, 이때 생성된 복구절차는 154kV 변전소에 존재하는 설비 간 전기적 인터록 조건을 위반하지 않는다.Second, it is possible to create a recovery procedure and provide it to the operator by searching adjacent devices one by one so that the optimal recovery can be achieved within the allowable load factor range during pressurization, keeping in mind the load factor that the facility can bear during recovery. The recovery procedure does not violate the conditions of the electrical interlock between facilities present in the 154kV substation.

셋째, 버추얼 레이어(Virtual Layer)는 154kV 변전소로 구성이 가능한 전력설비별 최대 Topology 수량으로 구성하여 모든 유형의 Topology 처리가 가능하다.Third, the Virtual Layer is composed of the maximum number of topology for each power facility that can be configured as a 154kV substation, so that all types of topology can be processed.

넷째, 매핑한 버추얼 레이어(Virtual Layer)에 전력설비의 실시간 운전 데이터(운전 상태 및 계측값)를 연계하여 단일모선, 다중모선, 휴전, 양DS 운전, 모선 사선 등 다양한 변전소 운전상황을 인식할 수 있다.Fourth, by linking real-time operation data (operation status and measurement values) of power facilities to the mapped virtual layer, it is possible to recognize various substation operation conditions such as single bus, multiple bus, ceasefire, double DS operation, and bus bar. have.

다섯째, 고장 판단은 고장 시 발생하는 각종 경보 및 전력설비 운전상태 변화, 계측 데이터 변동값을 기본으로 판단하되, 고장 시 발생하는 각종 경보에 중요 순위를 부여하여 핵심 요소 동작 시 해당 고장과 직결되어 후순위 경보 누락 시에도 판단되도록 하며, 핵심 요소 경보가 누락되어 고장 판단이 불가할 경우 과거 통계 자료를 조회하여 고장판단 하도록 한다.Fifth, failure determination is based on various alarms that occur in the event of a failure, changes in the operation status of power facilities, and changes in measurement data, but priority is given to various alarms that occur in the event of a failure, and is directly linked to the corresponding failure when operating key elements. It is judged even when an alarm is missing, and if it is impossible to determine a failure due to the omission of a key element alarm, the past statistics are inquired to determine the failure.

여섯째, 고장 시 전력설비 오동작 및 통신이상 등 일부 고장 데이터 누락 시에도 고장 판단할 수 있도록 기존 고장판단 룰에 추가로 과거 고장 사례 데이터를 조회하여 통계 자료를 활용할 수 있도록 하여 고장 데이터 누락으로 인한 고장 판단 불가 상황을 해소할 수 있다.Sixth, in addition to the existing failure judgment rule, in addition to the existing failure judgment rule, in addition to the existing failure case data, statistical data can be used to determine failure due to the failure of failure data so that failure can be determined even when some failure data such as power facility malfunction and communication abnormality in case of failure. It can solve the impossible situation.

일곱째, 과거 통계 자료에도 없는 고장이 발생한 경우 발생한 고장 데이터로 해당 고장과 유사한 고장을 추론하여 표시할 수 있으며, 유사한 고장 추론 시 여러 고장 후보군 중 가장 유사한 고장이 상위에 표시되고 차례대로 차순위 고장에 해당하는 고장을 표시할 수 있다.Seventh, when a failure that is not even in the past statistical data occurs, the failure data similar to the failure can be inferred and displayed. When inferring a similar failure, the most similar failure among several failure candidates is displayed in the upper rank, and in turn corresponds to the next failure. Failure can be indicated.

여덟째, 고장판단부에서 추론한 고장 판단 정보와 변전소 Topology를 인식하여 고장 구간을 분리하며 고장 구간 분리 불가시 건전 부하를 절체하여 고장구간과 분리하며, 부하 절체 시에는 변전소 내 가용 설비를 모두 계산하여 최대 허용 전력 범위내에서 절체하며 최대 범위 초과 시 배전센터 부하전환을 가정으로 D/L 차단기를 개방하여 부하를 줄인 후 부하 절체 가능 범위 내에 도달 시 부하절체를 시행한다.Eighth, the fault determination information deduced from the fault determination unit and the substation topology are recognized, the fault section is separated, and when the fault section cannot be separated, the healthy load is transferred and separated from the fault section. In the case of load transfer, all available facilities in the substation are calculated. Transfers within the maximum allowable power range. If the maximum range is exceeded, the D/L circuit breaker is opened to reduce the load, and load transfer is performed when the load reaches the allowable range.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 자동화시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 자동화시스템 운영장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장판단 및 복구절차 생성 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 23kV 모선 BUS SECTION의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 T/L 선로 고장유형 판단 알고리즘이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 M.Tr CB B/F, M.Tr 87, 96Ry 고장유형 판단 알고리즘이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 M.Tr 51SN, D/L OCGR 고장유형 판단 알고리즘이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로(T/L) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(M.Tr) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로(D/L) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이다.
도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 전체 구성도이다.
도 13은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치 내부 구성도이다.
도 14는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치와 제어모듈 및 현장설비의 연결을 나타내는 상세도이다.
도 15는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 통신젠더 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치에 제어전원절체단자가 구성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 모바일 연계처리 순서도이다.
도 18은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 제어신호처리 순서도이다.
도 19는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 통신신호처리 순서도이다.
1 is an overall configuration diagram of a substation automation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a substation automation system operating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a failure determination and recovery procedure generation according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a substation according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a 23kV bus BUS SECTION according to an embodiment of the present invention.
6 is a T/L line failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention.
7 is an M.Tr CB B/F, M.Tr 87, 96Ry failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention.
8 is an M.Tr 51SN, D/L OCGR failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention.
9 is an algorithm for generating a fault recovery procedure on a transmission line (T/L) side according to an embodiment of the present invention.
10 is an algorithm for generating a fault recovery procedure on a transformer (M.Tr) side according to an embodiment of the present invention.
11 is a distribution line (D/L) side failure recovery procedure generation algorithm according to an embodiment of the present invention.
12 is an overall configuration diagram of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
13 is an internal configuration diagram of a record analysis apparatus of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
14 is a detailed diagram showing the connection between the recording analysis device and the control module and field equipment of the control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
15 is a diagram showing a configuration of a communication gender of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
16 is a diagram showing a state in which a control power transfer terminal is configured in a recording analysis device of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
17 is a flowchart illustrating a mobile connection processing of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
18 is a flowchart of a control signal processing of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.
19 is a flow chart of communication signal processing of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. Prior to the description of the present invention, the following specific structural or functional descriptions are exemplified only for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention are modified in various forms to be implemented. It may be, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the examples described in detail below.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. In addition, since embodiments according to the concept of the present invention can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, and it should be understood to include modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shape of the element in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.It should be noted that in each drawing, the same member may be indicated by the same reference numeral. Detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 자동화시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 자동화시스템 운영장치의 개략적인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장판단 및 복구절차 생성 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 23kV 모선 BUS SECTION의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 T/L 선로 고장유형 판단 알고리즘이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 M.Tr CB B/F, M.Tr 87, 96Ry 고장유형 판단 알고리즘이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 M.Tr 51SN, D/L OCGR 고장유형 판단 알고리즘이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로(T/L) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(M.Tr) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로(D/L) 측 고장복구 절차생성 알고리즘이다. 1 is an overall configuration diagram of a substation automation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of a substation automation system operating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention It is a flow chart of generating a failure determination and recovery procedure according to an embodiment, FIG. 4 is a configuration diagram of a substation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram of a 23kV bus BUS SECTION according to an embodiment of the present invention. 6 is a T/L line failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an M.Tr CB B/F, M.Tr 87, 96Ry failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention. 8 is an M.Tr 51SN, D/L OCGR failure type determination algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a transmission line (T/L) side failure recovery procedure generation according to an embodiment of the present invention. An algorithm, and FIG. 10 is an algorithm for generating a failure recovery procedure on a transformer (M.Tr) side according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a failure recovery procedure on a distribution line (D/L) side according to an embodiment of the present invention. It is a generation algorithm.

도 12는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 전체 구성도이고, 도 13은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치 내부 구성도이며, 도 14는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치와 제어모듈 및 현장설비의 연결을 나타내는 상세도이고, 도 15는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 통신젠더 구성을 나타내는 도면이며, 도 16은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 기록분석장치에 제어전원절체단자가 구성된 상태를 나타내는 도면이고, 도 17은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 모바일 연계처리 순서도이며, 도 18은 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 제어신호처리 순서도이고, 도 19는 본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치의 통신신호처리 순서도이다.12 is an overall configuration diagram of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing an internal configuration of a record analysis apparatus of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention. 14 is a detailed view showing the connection between the record analysis device of the control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention, the control module and field facilities, and FIG. 15 is a control and communication record analysis according to a further embodiment of the present invention. FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the communication gender of the device, and FIG. 16 is a view showing a state in which a control power transfer terminal is configured in a record analysis device of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention. Fig. 18 is a flow chart for processing a control signal of a control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention, and Fig. 19 is a further embodiment of the present invention. It is a flow chart of communication signal processing of the control and communication record analysis device according to the example.

여기서 T/L은 Transmission Line(송전선로), CB는 Circuit Breaker(차단기), B/F는 Breaker Filure(차단 실패), OCGR은 Over Current Ground Relay(지락과전류 계전기), D/L은 Distribution Line(배전선로), M.Tr은 Master Transformer(메인 변압기)를 의미한다.Here, T/L is Transmission Line, CB is Circuit Breaker, B/F is Breaker Filure, OCGR is Over Current Ground Relay, D/L is Distribution Line ( Distribution line), M.Tr means Master Transformer (main transformer).

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)는 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100), 지능형 전자장치(IED)(200), 원격소 장치(RTU)(300)를 포함할 수 있다. The substation automation system operating device 10 equipped with a function for automatically generating failure determination and failure recovery scenarios according to a preferred embodiment of the present invention includes a substation automation system (SA) server device 100, an intelligent electronic device (IED) 200 , May include a remote station (RTU) (300).

또한 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)는 버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110), 고장판단부(120), 복구절차생성부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the substation automation system (SA) server device 100 may be configured to include a virtual layer unit 110, a failure determination unit 120, and a recovery procedure generation unit 130.

변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100), 지능형 전자장치(IED)(200), 원격소 장치(RTU)(300)는 기존의 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치를 구성하는 장치일 수 있으며, 본 발명의 특징으로써 버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110), 고장판단부(120), 복구절차생성부(130)가 기존의 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치에 추가적으로 탑재된 형식으로 구성될 수 있다.Substation automation system (SA) server device 100, intelligent electronic device (IED) 200, remote station device (RTU) 300 may be devices constituting the existing substation automation system (SA) operating device, As a feature of the present invention, a virtual layer unit 110, a failure determination unit 120, and a recovery procedure generation unit 130 may be configured in a form additionally mounted on an existing substation automation system (SA) operating device. have.

우선 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)의 개요 및 상기 운영장치를 구성하는 장치들에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. First, an overview of the substation automation system (SA) operating device 10 and the devices constituting the operating device will be briefly described as follows.

우선 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)는 IEC61850-8-2표준에 정의된 통신서비스(MMS, GOOSE)를 제공할 수 있는 서버로써 본 발명의 일 실시예로써 지능형 전자장치(IED)(200), 변전소 자동화시스템(SA) 현장정보처리장치(140), 변전소 자동화시스템(SA) 정보감시진단장치(150) 및 각종 부대설비용 디지털장치 등을 의미한다. First, the substation automation system (SA) server device 100 is a server capable of providing communication services (MMS, GOOSE) defined in the IEC61850-8-2 standard, and as an embodiment of the present invention, an intelligent electronic device (IED) ( 200), the substation automation system (SA) field information processing device 140, the substation automation system (SA) information monitoring and diagnosis device 150, and digital devices for various auxiliary facilities.

단, 변전소 자동화시스템(SA) 정보감시진단장치(150)는 IEC61850 통신서비스기능 측면에서의 기능적 의미로서 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)에 포함될 수 있다.However, the substation automation system (SA) information monitoring and diagnosis device 150 may be included in the substation automation system (SA) server device 100 as a functional meaning in terms of the IEC61850 communication service function.

지능형 전자장치(IED ; Intelligent Electronic Device)(200)는 IEC61850 표준에 정의된 통신 서비스를 제공할 수 있는 지능형 전자장치(200)로, 보호계전, 제어, 감시, 계측, 인터록 등의 기능을 수행할 수 있다.The Intelligent Electronic Device (IED) 200 is an intelligent electronic device 200 that can provide communication services defined in the IEC61850 standard, and performs functions such as protection relay, control, monitoring, measurement, and interlock. I can.

원격소 장치(RTU ; Remote Terminal Unit)(300)는 기존 레거시(Legacy) 형태의 변전소에 설치되어 레거시(Legacy)형 전력설비로부터 취득한 운전정보를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신방식으로 EMS(Energy Management System), SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition), DAS(Distribution Automatic System)로 전송하며 레거시(Legacy) 형 전력설비의 원격감시, 제어, 계측기능을 수행할 수 있다.The Remote Terminal Unit (RTU) 300 is installed in the existing legacy type substation, and the operation information acquired from the legacy power facility is transferred to EMS (Energy Management) through DNP (Distributed Network Protocol) communication method. System), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), and DAS (Distribution Automatic System), and can perform remote monitoring, control, and measurement functions of legacy power facilities.

변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)는 154kV(또는 345kV) 변전소에 설치되어 각종 전력설비에 대한 감시 및 제어를 총괄 관리하는 운영시스템으로 상술한 지능형 전자장치(200), 원격소 장치(300), 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)를 포함하여 구성될 수 있다.The substation automation system (SA) operating device 10 is an operating system that is installed in a 154kV (or 345kV) substation to comprehensively manage monitoring and control of various power facilities, and the above-described intelligent electronic device 200 and remote station device 300 ), the substation automation system (SA) may be configured to include a server device (100).

변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)는 변전소 자동화시스템(SA) 전력설비에 대한 사용자 인터페이스를 제공하는 장치로, 변전소의 모든 전력설비에 대한 정보를 화면에 보여주고, 사용자의 명령을 처리할 수 있다.The substation automation system (SA) operating device 10 is a device that provides a user interface for the substation automation system (SA) power equipment, and displays information on all power facilities of the substation on the screen and can handle user commands. I can.

또한 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)는 IEC61850 기반의 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)와 원격소 장치(RTU)(300)로부터 전송받은 현장기기의 각종 운전정보를 연산하고, 데이터베이스 관련 처리를 수행하며, 취득된 데이터의 분석/진단 결과를 사용자에게 가청 및 가시적인 방법으로 알려주고, 사용자의 제어명령을 전송하는 역할을 할 수 있다.In addition, the substation automation system (SA) operating device 10 calculates various operation information of field devices transmitted from the IEC61850-based substation automation system (SA) server device 100 and the remote station device (RTU) 300, It performs database-related processing, informs the user of the analysis/diagnosis result of the acquired data in an audible and visible manner, and transmits the user's control command.

변전소 자동화시스템 현장정보처리장치(SA-LID ; Substation Automatic Local Information processing Device)(140)는 레거시(Legacy) 형 전력설비의 전기신호를 변전소 자동화시스템(SA) 입출력장치(SA Input-Output Device) 등을 이용하여 IEC61850 변전소 자동화시스템(SA) 방식으로 처리하기 위한 장치로서, 레거시(Legacy) 형 전력설비의 운전정보를 취득 및 처리하고 전력설비의 제어를 수행하며 내부 로직(Logic)을 이용하여 인터록 기능 등을 수행할 수 있다. Substation Automatic Local Information Processing Device (SA-LID; Substation Automatic Local Information Processing Device) 140 is a substation automation system (SA) input-output device that transmits electrical signals from legacy power facilities. It is a device for processing in the IEC61850 substation automation system (SA) method by using the system. It acquires and processes operation information of legacy power facilities, controls power facilities, and interlocks using internal logic. And the like.

즉, 레거시(Legacy) 형 전력설비의 감시, 제어, 계측, 인터록 등의 전기신호를 변전소 자동화시스템(SA) 입출력장치에서 변환된 디지털정보로 송수신하고 내부로직(Logic)을 연산하고 IEC61850 표준에서 정의한 변전소 자동화시스템(SA) 정보로 처리하며 변전소 자동화시스템(SA) 혼용운영시스템 및 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치(100)와 IEC61850 SA 방식으로 연계할 수 있다.In other words, it transmits and receives electrical signals such as monitoring, control, measurement, and interlock of legacy power facilities as digital information converted from the substation automation system (SA) input/output device, calculates internal logic, and is defined in the IEC61850 standard. It is processed as substation automation system (SA) information, and can be linked with the substation automation system (SA) mixed operating system and the substation automation system (SA) server device 100 and the IEC61850 SA method.

변전소 자동화시스템(SA) 정보감시진단장치(150)(SA-IMD ; SA Information Monitoring & diagnosis Device)는 변전소 내 전력설비와 부대설비에 대한 변전소 자동화시스템(SA) 운전정보(스테이션 레벨 장치와 베이 레벨 장치 간 통신데이터와 개별 베이 레벨 장치 간 통신데이터 등)를 실시간으로 취득하고 저장, 가공 및 진단하며 발생경보(Alarm) 및 변전소 자동화시스템(SA) 정보 등을 변전소 자동화시스템(SA) 상위 운영장치로 전송하는 장치이다. Substation Automation System (SA) Information Monitoring & Diagnosis Device 150 (SA-IMD; SA Information Monitoring & Diagnosis Device) is the substation automation system (SA) operation information (station level device and bay level) for power facilities and auxiliary facilities in the substation. It acquires, stores, processes and diagnoses communication data between devices and communication data between individual bay-level devices in real time, and transfers alarm and substation automation system (SA) information to the upper operating device of the substation automation system (SA). It is a transmitting device.

본 발명의 일 실시예로써 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)는 Workstaion 급 PC로써 O.S는 Windows Server 2012 r2 이상, CPU 3.0GHz 이상, Memory 8GB 이상, HDD 1TB 이상, DBMS는 MS SQL 2012 이상의 사양을 갖춰 구성되는 것이 바람직하다. As an embodiment of the present invention, the substation automation system (SA) operating device 10 is a Workstaion-class PC, and the OS is Windows Server 2012 r2 or higher, CPU 3.0GHz or higher, Memory 8GB or higher, HDD 1TB or higher, and DBMS is MS SQL 2012 or higher. It is desirable to be configured with specifications.

또한 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)의 소프트웨어 기능은 (1) 변전소내 모든 설비에 대한 설비 감시 기능, (2) 변전소내 모든 설비에 대한 계측 감시 기능, (3) 변전소 내 모든 설비에 대한 설비 제어 기능, (4) 단선계통도 실시간 표시 기능, (5) 각종 경보(이벤트) 표시 및 처리 기능, (6) 각종 장치의 통신상태 표시 기능, (7) 트렌드(실시간, 히스토리) 기록 및 표시 기능, (8) 각종 보고서(일보, 월보, 분기보, 년보) 생성 및 출력 기능, (9) 각종 데이터베이스 편집 기능(포인트, 페이지, 그래픽 등), (10) 접근권한 기능, (11) 표준시각동기장치(SNTP 서버) 연동 기능, (12) 고장판단 자동표시 기능, (13) 고장판단 유형에 따른 복구절차 자동 생성 기능을 포함할 수 있다.In addition, the software functions of the substation automation system (SA) operating system (10) include (1) facility monitoring function for all facilities in the substation, (2) measurement monitoring function for all facilities in the substation, and (3) all facilities in the substation. Facility control function, (4) Real-time display of disconnection system, (5) Display and processing function of various alarms (events), (6) Display function of communication status of various devices, (7) Record and display of trend (real time, history) Functions, (8) Various reports (daily, monthly, quarterly, annual) generation and output functions, (9) various database editing functions (points, pages, graphics, etc.), (10) access authority functions, (11) standard time It may include a synchronization device (SNTP server) interlocking function, (12) automatic display of failure judgment, and (13) automatic generation of recovery procedures according to failure judgment types.

본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)는 한전 디지털 변전소를 감시, 제어 관리하는 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)에 탑재되어 고장 판단 및 복구절차 생성 가이드를 제공하는 장치에 관한 것으로, 154kV 변전소에 고장 발생 시 IEC61850 기반 지능형 전자장치(IED)(200)로부터 고장 경보 및 부하 변동값을 전송 받아 내부 알고리즘에 의해 고장을 판단하고 순식간에 최적의 부하절체 방안을 도출하여 복구 절차서를 자동으로 생성하여 운영자에게 최적의 복구방안을 제시하여 변전소 운영자가 이를 참조하여 고장 복구 조작을 할 수 있도록 지원하는 시스템이며, 기존 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)에 변전소 토폴로지(Topology)를 인식하는 버추얼 레이어부, 고장 발생 시 고장 데이터를 수신 받아 고장 지점 및 고장 종류를 판별하는 고장판단부(120), 고장구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 담당하는 복구절차생성부(130)가 추가되어 구성되는 것을 포함한다.The substation automation system operating device 10 equipped with the function of automatically generating failure determination and failure recovery scenarios of the present invention is mounted on the substation automation system (SA) operating device 10 for monitoring, controlling and managing KEPCO digital substations to determine failure and Regarding a device that provides a guide for creating a recovery procedure, when a failure occurs in a 154kV substation, it receives a failure alarm and load fluctuation value from the IEC61850-based intelligent electronic device (IED) 200, determines the failure by an internal algorithm, and is optimal in an instant. It is a system that automatically generates a recovery procedure by deriving a load transfer plan of the substation and presents the optimal recovery plan to the operator to support the substation operator to perform a failure recovery operation by referring to it, and the existing substation automation system (SA) operating system In (10), a virtual layer unit that recognizes the topology of the substation, a failure determination unit 120 that determines the point of failure and type of failure by receiving failure data when a failure occurs, and recovery of failures such as separation of failure sections and load transfer. Including that the recovery procedure generation unit 130 in charge of processing is added and configured.

본 발명의 특징으로서 버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110)는 변전소 토폴로지(Topology)를 분석하는 기능을 할 수 있다. As a feature of the present invention, the virtual layer unit 110 may function to analyze a substation topology.

버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110)는 변전소 전력설비의 현재 운전 상태, 계측 데이터 등 고장 발생 전 토폴로지(Topology)를 인식하여 고장 판단 및 복구절차서 생성을 위한 시스템 초기화 단계를 수행할 수 있다.The virtual layer unit 110 may perform a system initialization step for determining a failure and generating a recovery procedure by recognizing a topology before failure, such as a current operating state of a substation power facility, and measurement data.

버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110)가 인식하는 변전소 Topology 구성 요소는 ① 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M.Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV BUS SECTION, ⑪ 23kV Sh.C 등을 포함할 수 있다.The topology components of the substation recognized by the Virtual Layer unit 110 are ① 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M. It can include Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV BUS SECTION, ⑪ 23kV Sh.C, etc.

변전소 운영 데이터베이스는 변전소별 실제 전력설비만큼 상기 토폴로지(Topology)로 구성될 수 있으며, 변전소 운영 데이터베이스는 내부 처리 시 버추얼 레이어(Virtual Layer)에 매핑하여 토폴로지(Topology)를 인식하고 버추얼 레이어(Virtual Layer) 글로벌 데이터베이스로 연산 처리 후 고장 판단 및 복구절차 생성 결과 표시 시 변전소 운영 데이터베이스로 다시 변환하여 표시할 수 있다.The substation operation database can be composed of the topology as much as the actual power facilities for each substation, and the substation operation database maps to a virtual layer during internal processing to recognize the topology, and a virtual layer. After the operation is processed in a global database, when the result of failure determination and recovery procedure creation is displayed, it can be converted back to the substation operation database and displayed.

버추얼 레이어(Virtual Layer)는 154kV 변전소로 구성이 가능한 전력설비별 최대 토폴로지(Topology) 수량으로 구성하여 모든 유형의 토폴로지(Topology) 처리가 가능하며, 매핑한 버추얼 레이어(Virtual Layer)에 전력설비의 실시간 운전 데이터(운전 상태 및 계측값)를 연계하여 단일모선, 다중모선, 휴전, 양 DS(Disconnection Switch) 운전, 모선 사선 등 다양한 변전소 운전상황을 인식할 수 있다.Virtual Layer is composed of the maximum number of topology for each power facility that can be configured with 154kV substations, enabling all types of topology processing, and real-time power facility processing on the mapped virtual layer. By linking operation data (operation status and measurement values), it is possible to recognize various substation operation conditions such as single bus, multiple bus, ceasefire, both DS (Disconnection Switch) operation, and bus bar diagonal.

본 발명의 특징으로서 고장판단부(120)는 변전소의 특정 지점 또는 장치에서 고장 발생 시 지능형 전자장치(IED)(200)로부터 고장데이터를 수신 받아 고장지점 및 고장종류를 판별하는 기능을 할 수 있으며, 고장판단 자동 표시 기능을 통해 154kV급 이상 변전소에서 발생할 수 있는 대부분의 고장에 대해 발생 즉시 고장판단 결과를 자동생성 표시할 수 있다.As a feature of the present invention, the failure determination unit 120 may receive failure data from an intelligent electronic device (IED) 200 when a failure occurs at a specific point or device of a substation and determine the point of failure and the type of failure. For most failures that may occur in substations of 154kV or higher, the failure judgment result can be automatically generated and displayed as soon as it occurs.

고장판단부(120)에서 표시 가능한 고장판단 유형은 (가) 송전선로(T/L) 측 고장, (나) 154kV 모선(BUS) 측 고장, (다) 변압기(M.Tr) 측 고장, (라) 23kV 배전선로(D/L) 측 고장, (마) 23kV 모선(BUS) 측 고장 등 크게 5가지로 나눌 수 있다.The types of fault determination that can be displayed on the fault determination unit 120 are (a) fault on the transmission line (T/L), (b) fault on the 154kV bus (BUS) side, (c) fault on the transformer (M.Tr), and ( D) It can be largely divided into 5 types, such as a failure on the 23kV distribution line (D/L) side and (e) a failure on the 23kV bus (BUS) side.

상기 5가지 고장판단 유형별로 고장의 내용과 대처방안을 기술하면 다음과 같다. The contents of the failure and countermeasures for each of the five failure judgment types are as follows.

우선 (가) 송전선로(T/L) 측 고장에 있어 송전선로는 변전소와 변전소를 연결하는 가공 또는 지중선로를 말한다.First of all, (A) In the case of a failure on the transmission line (T/L) side, the transmission line is an overhead or underground line that connects the substation and the substation.

송전선로(T/L) 측 고장은 (1) 단락, 지락 고장, (2) 송전선로 GIS(Gas Insulation Substation) 또는 DS(Disconnection Switch ; 단로기) 고장, (3) 송전선로 B/F(Breaker Fail) 고장 등 3가지 유형으로 판단할 수 있는데, (1) 단락, 지락 고장 유형은 송전선로 구간에 단락, 지락 사고 발생 시 주보호 또는 후비보호용 계전기가 동작하여 송전선로를 통해 다른 설비로 사고 전류가 흐르지 않도록 해당 차단기를 순간적으로 차단하여 설비를 보호할 수 있다.Transmission line (T/L) side failure is (1) short circuit, ground fault, (2) transmission line GIS (Gas Insulation Substation) or DS (Disconnection Switch) failure, (3) Transmission line B/F (Breaker Fail) ) There are three types of faults, including (1) short circuit and ground fault types, when a short circuit or ground fault occurs in the section of the transmission line, the relay for main protection or post protection operates, causing the fault current to flow to other facilities through the transmission line. The equipment can be protected by momentarily shutting off the corresponding breaker so that it does not flow.

송전선로(T/L) 측 고장의 (2) 송전선로 GIS 또는 DS 고장 유형은 송전선로 내부 설비에 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 모선보호용 계전기가 동작하여 사고 모선과 연결된 송전선로 또는 변압기 1차측 차단기를 모두 일괄 차단하여 설비를 보호할 수 있으며, (3) 송전선로 B/F(Breaker Fail) 고장 유형은 송전선로용 차단기가 부동작 하는 경우로 선로에 단락, 지락 고장과 B/F 고장이 동시에 발생되면 선로에 발생된 단락, 지락 고장에 의해 해당 송전선로 차단기가 부동작에 의해 차단되지 않기 때문에 송전선로와 연결된 모선의 모선보호용 계전기가 동작하여 해당 모선과 연결된 다른 송전선로 또는 변압기 1차측 차단기가 모두 일괄 차단되어 설비를 보호하고, 해당 송전선로 차단기는 부동작에 의해 투입된 상태를 유지할 수 있다.Transmission line (T/L) side failure (2) Transmission line GIS or DS failure type is when a failure occurs due to insulation breakdown in the equipment inside the transmission line, and the transmission line or transformer connected to the accident bus by operating the relay for protection of the bus. Equipment can be protected by collectively blocking all primary circuit breakers. (3) Transmission line B/F (Breaker Fail) failure type is when the circuit breaker for transmission line fails, short circuit, ground fault and B/F If a breakdown occurs at the same time, the transmission line breaker is not blocked due to malfunction due to a short circuit or ground fault in the line.Therefore, the bus protection relay of the bus connected to the transmission line operates and other transmission lines or transformers connected to the bus line 1 All vehicle-side circuit breakers are collectively cut off to protect the facility, and the transmission line breaker can be maintained in a closed state due to malfunction.

두 번째 고장판단 유형으로써 (나) 154kV 모선 측 고장에 있어서 모선은 2개의 모선으로 구성되어 있으며, #1 BUS, #2 BUS라 칭한다.As the second type of failure determination (B) In the case of a 154kV bus-side failure, the bus consists of two buses, which are called #1 BUS and #2 BUS.

154kV 모선 측 고장은 (1) #1 모선 고장, (2) #2 모선 고장 등 2가지 유형으로 판단할 수 있는데, (1) #1 모선 고장 유형은 #1 BUS의 절연이 파괴된 것으로 #1 BUS와 연결된 송전선로 및 변압기는 #1 BUS를 통해 전원을 공급받을 수 없으며, 이때 모선보호용 계전기가 동작되어 #1 BUS와 연결된 송전선로 및 변압기 1차측 차단기가 모두 트립(차단)되어 조치될 수 있다.There are two types of 154kV bus-side failure: (1) #1 bus breakdown and (2) #2 bus breakdown. (1) #1 bus breakdown type is #1 bus insulation breakdown. Power transmission lines and transformers connected to the BUS cannot be supplied with power through #1 BUS, and at this time, the relay for protection of the bus is operated, and both the transmission line connected to the #1 BUS and the transformer primary circuit breaker are tripped (blocked) to take measures. .

154kV 모선 측 고장의 (2) #2 모선 고장 유형은 #2 BUS의 절연이 파괴된 것으로 #2 BUS와 연결된 송전선로 및 변압기는 #2 BUS를 통해 전원을 공급받을 수 없으며, 모선보호용 계전기가 동작되어 #2 BUS와 연결된 송전선로 및 변압기 1차측 차단기가 모두 트립(차단) 될 수 있다.(2) #2 bus failure type of 154kV bus side failure is that the insulation of #2 BUS is broken, and the transmission line and transformer connected to #2 BUS cannot receive power through #2 BUS, and the relay for bus protection is operated. As a result, both the transmission line connected to the #2 BUS and the transformer primary circuit breaker can be tripped (blocked).

세 번째 고장판단 유형으로써 (다) 변압기(M.Tr) 측 고장에 있어서 1개의 변전소에는 보통 최대 4개의 변압기가 설치되며, 154kV 전압을 22.9kV 전압으로 감압시키는 기능을 담당하나 상황에 따라서는 역으로 승압하여 운전할 수도 있다.As the third type of failure determination, (C) In the case of a fault on the transformer (M.Tr) side, a maximum of four transformers are usually installed in one substation, and it is responsible for reducing the 154kV voltage to 22.9kV, but it is reversed depending on the situation. You can also drive by boosting it with.

변압기(M.Tr) 측 고장은 (1) 변압기 내부 고장, (2) 변압기 1차측 GIS 또는 DS 고장, (3) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 단락 고장, (4) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 지락 고장, (5) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 지락 + NGR단선 고장 등 5가지 유형으로 판단할 수 있다.Transformer (M.Tr) side fault is (1) transformer internal fault, (2) transformer primary GIS or DS fault, (3) transformer secondary GIS or DS short fault, (4) transformer secondary GIS or DS ground fault , (5) It can be judged as 5 types, such as GIS or DS ground fault on secondary side of transformer + NGR break.

우선 (1) 변압기 내부 고장 유형은 변압기 내부 고장(기계적 고장, 전기적 고장)이 발생되는 것으로 타 설비로의 고장 파급을 막기 위해 변압기 1차, 2차측 차단기가 트립될 수 있다. First of all, (1) Transformer internal failure type is that internal failure (mechanical failure, electrical failure) occurs. In order to prevent the spread of failure to other facilities, the transformer primary and secondary circuit breakers may trip.

다음 (2) 변압기 1차측 GIS 또는 DS 고장 유형은 변압기 1차측 GIS 또는 DS 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 모선보호용 계전기가 동작하여 사고 모선과 연결된 송전선로 또는 변압기 1차측 차단기를 모두 일괄 차단하여 설비를 보호할 수 있고, (3) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 단락 고장 유형은 변압기 2차측 GIS 또는 DS 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 단락 고장시 51S 계전기가 동작하여 사고 변압기와 연결된 23kV BUS 측에 고장이 파급되어 연결된 변압기 2차측 차단기가 모두 일괄 차단될 수 있다.Next (2) The type of failure of the primary side GIS or DS of the transformer is when a breakdown occurs due to the primary side GIS or DS insulation breakdown of the transformer, and the bus protection relay operates to block all transmission lines connected to the accident bus or the primary breaker of the transformer. (3) The secondary side GIS or DS short-circuit failure type of the transformer is when a breakdown occurs due to the secondary side GIS or DS insulation breakdown of the transformer. A fault spreads on the BUS side, and all connected transformer secondary circuit breakers can be shut off at once.

그리고 (4) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 지락 고장 유형은 변압기 2차측 GIS 또는 DS 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 지락 고장시 51SN 계전기가 동작하여 사고 변압기와 연결된 23kV BUS 측에 고장이 파급되어 연결된 변압기 1, 2차측 차단기가 모두 일괄 차단되며, (5) 변압기 2차측 GIS 또는 DS 지락 + NGR단선 고장 유형은 변압기 2차측 GIS 또는 DS 절연 파괴 고장과 NGR단선 고장이 동시에 발생된 경우로 변압기가 NGR단선으로 인해 지락 고장을 검출하지 못해 59GT가 동작하여 변압기 1,2차측 차단기를 트립시킨 후 건전뱅크로 고장 변압기를 연결시키면 그때 지락요소가 파급되어 연결된 변압기에 51SN 계전기에 의해 1,2차측 차단기가 모두 트립될 수 있다.And (4) The secondary side GIS or DS ground fault type of the transformer is when a fault occurs due to the secondary side GIS or DS insulation breakdown. In case of a ground fault, the 51SN relay operates and the fault spreads to the 23kV BUS side connected to the transformer. The connected transformer primary and secondary circuit breakers are all shut off at once. (5) The secondary side GIS or DS ground fault + NGR break fault type is when the secondary side GIS or DS insulation breakdown fault and NGR break fault occur at the same time. If the faulty transformer is connected to the sound bank after the 59GT is operated because it cannot detect the ground fault due to the NGR disconnection, the ground fault element is spread to the connected transformer by the 51SN relay. Can all trip.

네 번째 고장판단 유형으로써 (라) 23kV 배전선로(D/L) 고장에 있어서, 1개의 변전소에는 보통 최대 4개의 변압기가 설치되며, 변압기별로 섹션을 두어 변압기별로 부하를 분담하도록 하였으며, 1개의 변압기는 최대 8개의 배전선로를 설치하여 변압기의 부하를 처리할 수 있다.As the fourth type of failure determination, (D) In the case of a 23kV distribution line (D/L) failure, a maximum of 4 transformers are usually installed in one substation, and a section is divided for each transformer to share the load for each transformer. Can handle the load of the transformer by installing up to eight distribution lines.

23kV 배전선로(D/L) 고장은 (1) 배전선로 단락, 지락 고장, (2) 배전선로 GIS 또는 DS 단락 고장, (3) 배전선로 GIS 또는 DS 지락 고장, (4) 배전선로 GIS 또는 DS 지락 + NGR단선 고장 등 4가지 유형으로 판단할 수 있다. 23kV distribution line (D/L) failure is (1) short circuit of distribution line, ground fault, (2) GIS or DS short circuit failure of distribution line, (3) GIS or DS ground fault failure of distribution line, (4) GIS or DS of distribution line It can be judged in four types: ground fault + NGR break.

우선, (1) 배전선로 단락, 지락 고장 유형은 배전선로에 단락 또는 지락 고장이 발생되는 것으로 배전선로를 보호하기 위해 과전류, 과전압 계전기가 동작하여 해당 배전선로 차단기를 트립시킨다.First of all, (1) Short circuit and ground fault types of distribution lines are short circuits or ground faults in the distribution lines. To protect the distribution lines, overcurrent and overvoltage relays operate to trip the corresponding distribution line breaker.

다음 (2) 배전선로 GIS 또는 DS 단락 고장 유형은 배전선로 GIS 또는 DS 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 단락 고장시 51S 계전기가 동작하여 해당 BUS와 연결된 변압기 측에 고장이 파급되어 변압기 2차측 차단기가 모두 일괄 차단될 수 있고, (3) 배전선로 GIS 또는 DS 지락 고장 유형은 배전선로 GIS 또는 DS 절연 파괴로 인한 고장이 발생된 경우로 지락 고장시 51SN 계전기가 동작하여 해당 BUS와 연결된 변압기 측에 고장이 파급되어 변압기 1, 2차측 차단기가 모두 일괄 차단될 수 있다.Next (2) Distribution line GIS or DS short-circuit failure type is when a failure occurs due to insulation breakdown of the distribution line GIS or DS. In case of a short-circuit failure, the 51S relay operates and the failure propagates to the transformer connected to the BUS, and the secondary side of the transformer. All circuit breakers can be cut off at once, and (3) The type of GIS or DS ground fault in the distribution line is when a breakdown occurs due to insulation breakdown in the distribution line GIS or DS. In case of a ground fault, the 51SN relay operates and the transformer side connected to the BUS A breakdown may spread to the transformer, and both the primary and secondary circuit breakers of the transformer may be shut off at once.

그리고 (4) 배전선로 GIS 또는 DS 지락 + NGR단선 고장 유형은 배전선로 GIS 또는 DS 절연 파괴 고장과 NGR단선 고장이 동시에 발생된 경우로 변압기가 NGR단선으로 인해 지락 고장을 검출하지 못해 59GT가 동작하여 변압기 1,2차측 차단기를 트립시킨 후 건전뱅크로 연결시키면 그때 지락요소가 검출되어 연결된 변압기에 51SN 계전기에 의해 1, 2차측 차단기가 모두 트립된다.And (4) GIS or DS ground fault + NGR break of distribution line is a case where GIS or DS insulation breakdown of distribution line and NGR break failure occur at the same time, and 59GT operates because the transformer cannot detect ground fault due to NGR break. If the transformer primary and secondary circuit breakers are tripped and then connected to the sound bank, a ground fault element is detected at that time, and both the primary and secondary circuit breakers are tripped by the 51SN relay in the connected transformer.

마지막 다섯 번째 고장판단 유형으로써 (마) 23kV 모선(BUS) 측 고장에 있어서 모선은 BUS SECTION에 의해 8개 나뉘며, #1BUS측을 40BUS, 41BUS, 42BUS, 43BUS로 #2BUS측을 45BUS, 46BUS, 47BUS, 48BUS 로 나눌 수 있다.As the last and fifth failure determination type (e) for a 23kV bus side failure, the bus is divided into 8 by BUS SECTION, and the #1BUS side is 40BUS, 41BUS, 42BUS, 43BUS, and the #2BUS side is 45BUS, 46BUS, 47BUS. , Can be divided into 48BUS.

23kV 모선(BUS) 측 고장은 등 (1) #1BUS측 모선 단락 고장, (2) #1BUS측 모선 지락 고장, (3) #2BUS측 모선 단락 고장, (4) #2BUS측 모선 지락 고장 등 4가지 유형으로 판단할 수 있다. 23kV bus (BUS) side faults, etc. (1) #1BUS side bus short fault, (2) #1BUS side bus ground fault, (3) #2BUS side bus short fault, (4) #2BUS side bus ground fault, etc.4 It can be judged by three types.

우선 (1) #1BUS측 모선 단락 고장 유형은, #40,41,42,43 BUS가 해당되며 BUS의 절연이 파괴된 것으로 51S 계전기에 의해 #1 BUS측과 연결된 변압기의 2차측 차단기가 모두 트립(차단)되며, (2) #1BUS측 모선 지락 고장 유형은, #40,41,42,43BUS가 해당되며 BUS의 절연이 파괴된 것으로 51SN 계전기에 의해 #1 BUS측과 연결된 변압기의 1, 2차측 차단기가 모두 트립(차단) 될 수 있다.First of all, (1) Types of bus short-circuit failure on the #1BUS side are #40,41,42,43 BUS, and the insulation of the BUS is destroyed. (Blocked), and (2) #1BUS side bus ground fault types are #40,41,42,43BUS, and the insulation of BUS is broken, and 1, 2 of the transformer connected to #1 BUS side by 51SN relay. All of the circuit breakers can trip (block).

다음 (3) #2BUS측 모선 단락 고장 유형은, #45,46,47,48 BUS가 해당되며 BUS의 절연이 파괴된 것으로 51S 계전기에 의해 #2 BUS측과 연결된 변압기 의 2차측 차단기가 모두 트립(차단) 되며, (2) #2BUS측 모선 지락 고장 유형은, #45,46,47,48 BUS가 해당되며 BUS의 절연이 파괴된 것으로 51SN 계전기에 의해 #2 BUS측과 연결된 변압기의 1, 2차측 차단기가 모두 트립(차단)될 수 있다.The following (3) Bus short fault types of #2BUS are applicable to #45, 46, 47, 48 BUS, and the insulation of the BUS is broken. All of the secondary circuit breakers of the transformer connected to the #2 BUS side are tripped by the 51S relay. (Blocked), and (2) #2BUS side bus ground fault type is #45,46,47,48 BUS, and the insulation of BUS is broken. 1, 1 of the transformer connected to #2 BUS side by 51SN relay. All of the secondary circuit breakers can trip (block).

고장판단부(120)는 고장유형 판단 알고리즘(121)을 포함한다. The failure determination unit 120 includes a failure type determination algorithm 121.

고장유형 판단 알고리즘(121)은, 변전소 자동화시스템(SA) 운영장치(10)에서 취득한 고장데이터를 고장판단부(120)에서 연산하여 고장 유무를 판단하며 고장이 아닌 경우 고장판단부(120)는 동작하지 않으며, 고장인 경우 고장종류 및 고장지점을 판단하여 표시한다.The failure type determination algorithm 121 determines the presence or absence of a failure by calculating the failure data acquired from the substation automation system (SA) operating device 10 in the failure determination unit 120, and if not, the failure determination unit 120 It does not operate, and if it is a fault, the fault type and fault point are determined and displayed.

고장유형 판단 알고리즘(121)에서 고장판단은 고장 시 발생하는 각종 경보 및 전력설비 운전상태 변화, 계측 데이터 변동값을 기본으로 판단하며, 고장 시 발생하는 각종 경보에 중요 순위를 부여하여 핵심 요소 동작 시 해당 고장과 직결되어 후순위 경보 누락 시에도 판단되도록 하며, 핵심 요소 경보가 누락되어 고장 판단이 불가할 경우 과거 통계 자료를 조회하여 고장판단 하도록 할 수 있다.The failure determination in the failure type determination algorithm 121 is determined based on various alarms that occur in case of a failure, changes in the operation status of power facilities, and changes in measurement data. It is directly connected to the corresponding failure so that it can be judged even when the subordinate alarm is missing, and if it is impossible to judge the failure due to the omission of the key element alarm, it is possible to query the past statistical data to make a failure judgment.

고장유형 판단 알고리즘(121)은 변전소 고장 이벤트 발생 시 전력설비 오동작 및 통신이상 등 일부 고장 데이터 누락 시에도 고장 판단할 수 있도록 기존 고장판단 룰에 추가로 과거 고장 사례 데이터를 조회하여 통계 자료를 활용할 수 있도록 하여 고장데이터 누락으로 인한 고장 판단 불가 상황을 해소할 수 있으며, 과거 통계 자료를 활용하기 위하여 사전에 과거 고장 사례를 등록할 수 있다.The failure type determination algorithm 121 can use statistical data by inquiring past failure case data in addition to the existing failure judgment rules so that failure can be determined even when some failure data such as power facility malfunction or communication error occurs when a substation failure event occurs. By doing so, it is possible to solve the situation in which failure determination is impossible due to the omission of failure data, and past failure cases can be registered in advance in order to utilize the past statistical data.

고장유형 판단 알고리즘(121)은 과거 통계 자료에도 없는 고장이 발생한 경우 발생한 고장데이터로 해당 고장과 유사한 고장을 추론하여 표시할 수 있으며, 유사한 고장 추론 시 여러 고장 후보군 중 가장 유사한 고장이 상위에 표시되고 차례대로 차순위 고장에 해당하는 고장을 표시할 수 있다.The fault type determination algorithm 121 can infer and display a fault similar to the fault with fault data that occurred when a fault that is not in the past statistical data occurs, and when inferring a similar fault, the most similar fault among several fault candidate groups is displayed at the top. In turn, faults corresponding to the next fault can be displayed.

고장유형 판단 알고리즘(121)은 고장 판단 추론 결과 고장 구간 및 고장 정보를 복구 절차 생성부로 전달하여 복구 전략을 탐색할 수 있도록 하며, 고장 판단 추론 시 다음의 ① 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M.Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV BUS SECTION, ⑪ 23kV Sh.C 등 총 11가지 유형의 전력설비별로 구분할 수 있다.The failure type determination algorithm 121 transfers the failure section and failure information as a result of failure judgment inference to the recovery procedure generation unit so that the recovery strategy can be searched. In the case of failure judgment inference, the following ① 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M.Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV BUS SECTION, ⑪ 23kV Sh.C, etc. It can be classified into 11 types of power facilities.

도 6 내지 도 8은 각각 송전선로 고장, 변압기 고장, 배전선로에 관한 고장유형 판단 알고리즘(121)에 대해 도시하고 있다.6 to 8 illustrate a failure type determination algorithm 121 for a transmission line failure, a transformer failure, and a distribution line, respectively.

도 6에 도시된 고장유형 판단 알고리즘(121)은 송전선로(T/L)의 고장유형에 있어 T/L 주보호 단락 고장, T/L 후비보호 단락 고장, T/L 주보호 지락 고장, T/L 후비보호 지락 고장을 판단 할 수 있다.The failure type determination algorithm 121 shown in FIG. 6 is a T/L main protection short-circuit failure, T/L post protection short-circuit failure, T/L main protection ground fault, T in the failure type of the transmission line (T/L). /L Post-protection ground fault can be judged.

도 7에 도시된 고장유형 판단 알고리즘(121)은 변압기의 고장유형에 있어 M.Tr CB B/F 87 고장, M.Tr CB B/F 96P 고장, M.Tr CB B/F 96D 고장, M.Tr CB B/F 96T 고장을 판단할 수 있다.The fault type determination algorithm 121 shown in FIG. 7 is a fault type M.Tr CB B/F 87 fault, M.Tr CB B/F 96P fault, M.Tr CB B/F 96D fault, M .Tr CB B/F 96T failure can be judged.

도 8에 도시된 고장유형 판단 알고리즘(121)은 배전선로(D/L)의 고장유형에 있어 지락과전류계전기(OCGR ; Over Current Ground Relay)의 고장을 판단할 수 있다.The failure type determination algorithm 121 shown in FIG. 8 may determine a failure of an over current ground relay (OCGR) in a failure type of a distribution line (D/L).

본 발명의 특징으로서 복구절차생성부(130)는 인공지능 알고리즘을 활용하여 고장판단 유형에 따른 복구절차를 자동으로 생성하고, 고장구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 할 수 있다.As a feature of the present invention, the recovery procedure generation unit 130 may automatically generate a recovery procedure according to a failure determination type using an artificial intelligence algorithm, and perform recovery processing for a failure such as separation of a failure section and a load transfer.

복구절차생성부(130)는 고장이 발생되면 고장 전, 후 설비운전 조건을 비교하여 고장 유형에 따른 최적의 복구방안을 마련하여 복구절차를 자동생성 하는데 이때 사용되는 알고리즘은 가상 글로벌 데이터베이스를 활용한 위치정보를 탐색하는 기법으로 복구 시 설비가 감당할 수 있는 부하율을 염두에 두고 가압 시 허용되는 부하율 범위 내에서 최적의 복구가 이루어지도록 인접 기기들을 하나하나 탐색하면서 복구절차를 생성하여 운영자에게 제공할 수 있으며, 이때 생성된 복구절차는 154kV 변전소에 존재하는 설비 간 전기적 인터록 조건을 위반하지 않는 것을 특징으로 한다.When a failure occurs, the recovery procedure generation unit 130 compares the equipment operating conditions before and after the failure, prepares an optimal recovery plan according to the failure type, and automatically generates the recovery procedure. The algorithm used at this time is using a virtual global database. It is a technique to search for location information, while keeping in mind the load factor that the facility can bear during recovery, it is possible to create a recovery procedure and provide it to the operator while searching for adjacent devices one by one so that optimal recovery is achieved within the allowable load factor range during pressurization. In this case, the generated recovery procedure is characterized in that it does not violate the electrical interlock condition between facilities existing in the 154kV substation.

복구절차생성부(130)는 고장복구 절차생성 알고리즘(131)을 포함한다.
고장복구 절차생성 알고리즘(131)은 고장판단부(120)에서 추론한 고장판단 정보와 변전소 토폴로지를 인식하여 고장구간을 분리하며 고장구간 분리 불가시 건전 부하를 절체하여 고장구간과 분리하고, 부하 절체 시에는 변전소 내 가용 설비를 모두 계산하여 최대 허용 전력 범위내에서 절체하며 최대 범위 초과 시 배전센터 부하전환을 가정으로 D/L 차단기를 개방하여 부하를 줄인 후 부하 절체 가능 범위 내에 도달시 부하절체를 시행할 수 있다.
The recovery procedure generation unit 130 includes a failure recovery procedure generation algorithm 131.
The fault recovery procedure generation algorithm 131 recognizes the fault determination information inferred by the fault determination unit 120 and the substation topology, separates the fault section, and when the fault section cannot be separated, transfers the healthy load to separate the fault section from the fault section, and load transfer. In this case, all available facilities in the substation are calculated and transferred within the maximum allowable power range.If the maximum range is exceeded, the D/L breaker is opened and the load is reduced by opening the D/L breaker, assuming the load conversion of the distribution center, and the load transfer is performed when the load transfer is within the possible range. Can be enforced.

고장복구 절차생성 알고리즘(131)은, 고장판단부(120)에서 추론한 고장판단 정보로 고장복구 전략을 탐색하며 한전 표준복구절차서를 기준으로 복구절차를 생성하는데, 복구절차 전략 탐색 시 다음의 ① 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M.Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV BUS SECTION, ⑪ 23kV Sh.C 등 11가지 유형의 전력설비별로 구분하여 복구절차 전략을 수립할 수 있다.The failure recovery procedure generation algorithm 131 searches for a failure recovery strategy based on the failure determination information inferred by the failure determination unit 120 and generates a recovery procedure based on the KEPCO standard recovery procedure. 154kV T/L, ② 154kV BUS, ③ 154kV BUS TIE, ④ 154kV BUS SECTION, ⑤ 154kV Sh.C, ⑥ 154/23kV M.Tr, ⑦ 23kV D/L, ⑧ 23kV BUS, ⑨ 23kV BUS TIE, ⑩ 23kV It is possible to establish a recovery procedure strategy by dividing by 11 types of power facilities such as BUS SECTION and ⑪ 23kV Sh.C.

도 8 내지 도 10은 각각 송전선로(T/L), 변압기(M.Tr), 배전선로(D/L) 측 고장에 대한 고장복구 절차생성 알고리즘(131)에 대해 도시하고 있다.8 to 10 illustrate a failure recovery procedure generation algorithm 131 for failures at the transmission line (T/L), transformer (M.Tr), and distribution line (D/L), respectively.

도 8은 송전선로의 T/L CB B/F 및 T/L 87,21의 고장복구 절차생성 알고리즘(131)을 도시하고, 도 9는 BUSPRO 87B1, 87B2의 고장복구 절차생성 알고리즘(131)을 도시하며, 도 10은 M.Tr 51SN, D/L OCGR의 고장복구 절차생성 알고리즘(131)에 대해 도시하고 있다.FIG. 8 shows a failure recovery procedure generation algorithm 131 of T/L CB B/F and T/L 87, 21 of a transmission line, and FIG. 9 shows a failure recovery procedure generation algorithm 131 of BUSPRO 87B1 and 87B2. Fig. 10 shows the failure recovery procedure generation algorithm 131 of M.Tr 51SN and D/L OCGR.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)의 사용예는 다음과 같다. An example of use of the substation automation system operating device 10 equipped with a function for automatically generating a failure determination and failure recovery scenario according to a preferred embodiment of the present invention is as follows.

본 발명의 변전소 자동화시스템 운영장치(10)가 가동되면 버추얼 레이어(Virtual Layer)부(110)는 변전소 자동화시스템(SA)을 초기화 하고 전력설비의 상태값 등 현재 운전상태와 계측값(계측데이터)을 취득하여 고장 발생 이전의 변전소 토폴로지(Topology)를 인식한다. When the substation automation system operating device 10 of the present invention is operated, the virtual layer unit 110 initializes the substation automation system SA, and the current operating state and measurement values (measured data) such as the state values of power facilities. Acquires and recognizes the topology of the substation before failure.

이는 본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)의 초기화 단계로써 향후 고장 발생 시 고장 여부를 판단하고 고장유형에 따른 복구절차서 생성을 위한 준비 작업이 될 수 있다.This is an initialization step of the substation automation system operating device 10 equipped with the function of automatically generating failure determination and failure recovery scenarios of the present invention, and it will be a preparatory work for determining whether a failure occurs in the future and generating a recovery procedure according to the failure type. I can.

이 상태에서 고장 이벤트가 발생하면 고장판단부(120)는 원격소 장치(RTU)(300) 및 지능형 전자장치(IED)(200)으로부터 고장데이터를 수신 받아 연산하여 고장 유무를 판단하는데 고장이 아닌 경우에는 동작하지 않고 통상적인 이벤트로 처리하여 다시 전력설비 상태값 및 계측데이터를 취득하고 변전소 토폴로지를 인식하는 초기화 단계로 돌아가 대기상태를 이루게 된다. When a failure event occurs in this state, the failure determination unit 120 receives and calculates failure data from the remote unit (RTU) 300 and the intelligent electronic device (IED) 200 to determine the presence or absence of a failure. In this case, it does not operate and is processed as a normal event to return to the initialization stage of acquiring the power facility status value and measurement data again, and recognizing the substation topology to achieve a standby state.

그러나 상기 고장 이벤트가 고장으로 판단되는 경우에는 고장종류 및 고장지점을 판별하여 관리자가 인식할 수 있도록 운영 모니터, 모바일 기기, 방송망 등을 통해 표시하고 안내할 수 있다.However, when the failure event is determined to be a failure, the failure type and the failure point may be determined and displayed and guided through an operation monitor, a mobile device, a broadcasting network, etc. so that an administrator can recognize it.

이어 고장판단부(120)는 고장유형 판단 알고리즘(121)을 호출하여 기 분류된 11개 전력설비 유형별로 나눠서 고장 이전에 측정한 전력설비 상태값 및 계측데이터와 고장 이벤트 발생 후 측정되는 전력설비 상태값 및 계측데이터를 비교하여 고장구간이 어디이고 어떠한 고장정보를 나타내는지 분석하고 고장상황을 판단하게 된다.Subsequently, the failure determination unit 120 calls the failure type determination algorithm 121 and divides it into 11 pre-categorized power equipment types, and the power equipment status values and measurement data measured before the failure, and the power equipment status measured after the failure event occurs. By comparing the value and measurement data, it analyzes where the fault section is and what fault information is displayed, and judges the fault condition.

고장판단부(120)에서 고장판단 결과를 생성하면 복구절차생성부(130)에 상기 고장판단 결과가 제공된다. When the failure determination unit 120 generates a failure determination result, the failure determination result is provided to the recovery procedure generation unit 130.

복구절차생성부(130)는 고장복구 절차생성 알고리즘(131)을 호출하고 고장판단부(120)로부터 수신한 상기 고장판단 유형에 따라 한전 표준복구절차서를 기준으로 11개 전력설비별로 구분하여 해당 고장판단 유형에 따른 복구절차를 생성할 수 있다. The recovery procedure generation unit 130 calls the failure recovery procedure generation algorithm 131 and divides the corresponding failure by 11 electric power facilities based on the KEPCO standard recovery procedure according to the type of failure determination received from the failure determination unit 120. Recovery procedures can be created according to the type of judgment.

상기 복구절차의 생성이 완료되면 본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)는 고장판단 결과를 모니터, 모바일 기기 등에 표시하고 해당 고장지점 및 고장종류에 대한 복구절차서(고장복구 시나리오 가이드)를 생성하여 표시할 수 있다.When the generation of the recovery procedure is complete, the substation automation system operating device 10 equipped with the function of automatically generating a failure determination and failure recovery scenario of the present invention displays the failure determination result on a monitor, mobile device, etc., and displays the failure point and failure type. You can create and display a recovery procedure document (a guide to a failure recovery scenario).

이로써 본 발명의 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치(10)의 고장판단 및 고장복구 절차가 완료될 수 있다.Accordingly, the failure determination and failure recovery procedure of the substation automation system operating device 10 equipped with the automatic generation function of the failure determination and failure recovery scenario of the present invention can be completed.

한편 본 발명의 추가 실시예에 따라, 변전소 자동화시스템(SA)의 외부 제어 및 통신기록 분석을 위해 제어 및 통신 기록분석장치가 포함될 수 있다. Meanwhile, according to a further embodiment of the present invention, a control and communication record analysis device may be included for external control and communication record analysis of the substation automation system SA.

본 발명의 추가 실시예에 따른 제어 및 통신 기록분석장치는 현장설비(700), 계장제어장치(400), 호스트서버(600), 터미널부(800), 기록분석장치(500), 통신젠더(900), 전원부(1000)를 포함하여 구성될 수 있다.The control and communication record analysis apparatus according to a further embodiment of the present invention includes a field facility 700, an instrumentation control apparatus 400, a host server 600, a terminal unit 800, a record analysis apparatus 500, and a communication gender ( 900), may be configured to include a power supply unit 1000.

호스트서버(600)는 계장제어장치(400)와 통신망으로 연결되어 원격지에 설치되며 계장제어장치(400)로부터 현장설비(700)의 상태, 계측정보를 수신하고 현장설비(700)에 대한 제어신호를 송신할 수 있다.The host server 600 is connected to the instrumentation control device 400 through a communication network and is installed in a remote location, and receives the status and measurement information of the field facility 700 from the instrumentation control device 400, and a control signal for the field facility 700 Can be sent.

여기서 현장설비(700)는 현장 전력설비로서 변전소 등을 포함한다.Here, the field facility 700 includes a substation as field power facility.

계장제어장치(400)는 변전소 등 현장에 설치되고 현장설비(700)에 연결되어 현장설비(700) 운전용으로 구비될 수 있다. The instrumentation control device 400 may be installed in a field such as a substation and connected to the field facility 700 to be provided for operation of the field facility 700.

계장제어장치(400)는 현장설비(700)에서 측정하는 운전정보, 계측정보를 수신하고 이를 호스트서버(600)에 제공하여 원격지에서 현장설비(700)가 관리하는 변전소 상태를 상시 점검하고 대처할 수 있도록 지원할 수 있다.The instrumentation control device 400 receives operation information and measurement information measured by the field facility 700, and provides it to the host server 600, so that the status of the substation managed by the field facility 700 can be constantly checked and coped with at a remote location. You can apply to help.

또한 계장제어장치(400)는 호스트서버(600)로부터 제어신호를 수신할 수 있다.In addition, the instrumentation control device 400 may receive a control signal from the host server 600.

계장제어장치(400)는 운영자의 제어명령을 호스트서버(600)로부터 수신하면 제어모듈(440)을 기동시켜 상기 제어명령에 해당하는 제어신호를 현장설비(700)에 전달하여 해당 제어공정이 운전되도록 할 수 있다.When the instrumentation control device 400 receives an operator's control command from the host server 600, it starts the control module 440 and transmits a control signal corresponding to the control command to the field facility 700 to operate the corresponding control process. You can do it.

한편 계장제어장치(400)는 현장설비(700)를 제어함에 있어 로컬 자동운전 조건에 의해 기동될 수 있다.Meanwhile, the instrumentation control device 400 may be activated by a local automatic operation condition in controlling the field facility 700.

즉 계장제어장치(400)는 호스트서버(600)와 현장설비(700)의 중계역할만 수행하는 것이 아니라, 필요 시 자체적으로 설정된 자동운전 조건에 의해서 해당 조건이 만족되면 직접 현장설비(700)에 대한 제어명령을 제어모듈(440)을 통해 현장설비(700)에 전달하여 해당 현장설비(700)가 제어될 수 있도록 조치할 수 있다.That is, the instrumentation control device 400 does not only perform the relay role between the host server 600 and the field facility 700, but directly to the field facility 700 when the corresponding condition is satisfied by the automatic operation condition set by itself when necessary. A control command for the field facility 700 may be transmitted to the field facility 700 through the control module 440 so that the field facility 700 may be controlled.

계장제어장치(400)는 원격지에 설치된 호스트서버(600)와 여러 가지 통신라인을 통해 물리적으로 연결되며, 다수 방식의 통신 프로토콜을 통해 다양한 정보를 교환할 수 있다.The instrumentation control device 400 is physically connected to the host server 600 installed in a remote location through various communication lines, and can exchange various information through a plurality of communication protocols.

요약하면 계장제어장치(400)는 현장설비(700)의 운전정보를 호스트서버(600)에 제공하고, 호스트서버(600)의 제어명령 또는 로컬 자동운전조건에 따라 현장설비(700)에 제어신호를 전달하여 현장설비(700)가 제어되도록 하는 기능으로 특정될 수 있다.In summary, the instrumentation control device 400 provides operation information of the field facility 700 to the host server 600, and a control signal to the field facility 700 according to a control command of the host server 600 or a local automatic operation condition. It may be specified as a function to allow the field facility 700 to be controlled by delivering.

이를 위하여 계장제어장치(400)는 중앙처리장치(410)(CPU), 통신모듈(420), 감시모듈(430), 제어모듈(440)을 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the instrumentation control device 400 may include a central processing unit 410 (CPU), a communication module 420, a monitoring module 430, and a control module 440.

통신모듈(420)은 계장제어장치(400)가 호스트서버(600)와 연결되어 현장설비(700)의 상태 및 계측정보를 송신하고 호스트서버(600)로부터 제어명령 신호를 수신할 수 있도록 통신기능을 수행하며, 호스트서버(600) 및 현장설비(700)를 연결하는 통신상태를 체크하는 기능을 수행할 수 있다.The communication module 420 has a communication function so that the instrumentation control device 400 is connected to the host server 600 to transmit the status and measurement information of the field facility 700 and receive a control command signal from the host server 600. And, it is possible to perform a function of checking a communication state connecting the host server 600 and the field facility 700.

제어모듈(440)은 통신모듈(420)로부터 수신한 호스트서버(600)의 제어신호에 따라 해당 현장설비(700)에 제어신호를 전달하여 설비가 제어될 수 있도록 할 수 있다.The control module 440 may transmit a control signal to a corresponding field facility 700 according to a control signal of the host server 600 received from the communication module 420 so that the facility can be controlled.

감시모듈(430)은 현장설비(700)로부터 상태, 계측정보를 수신하고 이를 통신모듈(420)로 전달하여 현장설비(700)의 운전정보가 호스트서버(600)에 제공될 수 있도록 한다. The monitoring module 430 receives status and measurement information from the field facility 700 and transmits it to the communication module 420 so that the operation information of the field facility 700 can be provided to the host server 600.

중앙처리장치(410)는 상기 통신모듈(420), 제어모듈(440), 감시모듈(430)이 유기적으로 연결되어 각종 정보를 송수신하고 연산처리 될 수 있도록 운영하는 기능을 하며, 현장설비(700)에 대한 로컬 자동운전 로직이 내장되어 현장설비(700)에 대한 자동운전조건이 성립되면 호스트서버(600)의 제어명령 없이도 자체적으로 현장설비(700)를 제어할 수 있는 제어신호를 생성하여 제어모듈(440)에 제공할 수 있다.The central processing unit 410 functions to operate so that the communication module 420, the control module 440, and the monitoring module 430 are organically connected to transmit and receive various information and perform computational processing. ), local automatic operation logic is built-in, and when the automatic operation conditions for the field equipment 700 are established, control by generating a control signal capable of controlling the field equipment 700 by itself without a control command from the host server 600 It can be provided to the module 440.

결국 계장제어장치(400)는 중앙처리장치(410), 통신모듈(420), 감시모듈(430), 제어모듈(440)의 구성을 통해 호스트서버(600) 및 현장설비(700)와 각종 정보를 송수신하고 제어하는 기능을 할 수 있게 된다.In the end, the instrumentation control device 400 is a host server 600 and field equipment 700 and various information through the configuration of the central processing unit 410, the communication module 420, the monitoring module 430, and the control module 440. It will be able to transmit and receive and control functions.

한편 계장제어장치(400)는 현장설비(700)와 연결됨에 있어 감시모듈(430)이 현장설비(700)의 운전정보를 수신하고 제어모듈(440)이 제어신호를 현장설비(700)에 제공할 수 있는데, 이때 터미널부(800)가 계장제어장치(400)와 현장설비(700) 사이에 구성되어 양단을 연결하는 기능을 할 수 있다.Meanwhile, since the instrumentation control device 400 is connected to the field facility 700, the monitoring module 430 receives operation information of the field facility 700, and the control module 440 provides a control signal to the field facility 700. In this case, the terminal unit 800 may be configured between the instrumentation control device 400 and the field facility 700 to connect both ends.

터미널부(800)는 제어모듈(440) 및 감시모듈(430) 내부의 다수 단자를 현장설비(700)를 구성하는 다수의 부하시설과 연결하여 일원화된 통로로 운전정보와 제어신호가 전달되고 분배되며 통제될 수 있도록 할 수 있다.The terminal unit 800 connects a number of terminals inside the control module 440 and the monitoring module 430 with a number of load facilities constituting the field facility 700 to transmit and distribute operation information and control signals through a unified passage. And can be controlled.

현장설비(700)는 다수의 부하시설로 구비되는데, 각각의 부하시설에 대해 개별 제어될 수 있도록 제어모듈(440)과 연결될 수 있다.The field facility 700 is provided with a plurality of load facilities, and may be connected to the control module 440 so as to be individually controlled for each load facility.

이를 위해 제어모듈(440) 내부에도 다수의 현장설비(700) 부하시설을 개별로 구동시킬 수 있는 다수의 보조릴레이가 제어신호용으로 구비될 수 있다.To this end, a plurality of auxiliary relays capable of individually driving a plurality of field facilities 700 load facilities may be provided as a control signal in the control module 440.

가령 현장설비(700)에 부하시설로 부하1, 부하2, ... , 부하N의 장치가 구비되어 있다면 각각의 부하시설과 매칭될 수 있도록 제어모듈(440) 내에도 R1, R2, ... , RN의 보조릴레이가 구비될 수 있다.For example, if the on-site facility 700 has devices of load 1, load 2, ..., load N as load facilities, the control module 440 also includes R1, R2, .. ., An auxiliary relay of RN may be provided.

계장제어장치(400)가 호스트서버(600)로부터 R2의 제어신호를 수신한다면 중앙처리장치(410)는 이를 인식하여 제어모듈(440) 내 R2의 보조릴레이를 닫아서 기동시킴으로써 해당 제어신호가 부하2의 시설로 전달되어 부하2 시설장비가 제어될 수 있도록 할 수 있다.If the instrumentation control device 400 receives the control signal of R2 from the host server 600, the central processing unit 410 recognizes it and closes the auxiliary relay of R2 in the control module 440 and starts it, so that the corresponding control signal is applied to the load 2 It can be transferred to the facility of the load 2 so that the equipment can be controlled.

터미널부(800)는 상술한 바와 같이 현장설비(700)가 다수의 부하시설로 구성되고 이의 제어 및 운전정보 수집을 위한 제어모듈(440)과 감시모듈(430)이 다수의 보조릴레이로 구성된 상황에서 다수 정보의 빠르고 정확한 매칭과 전달을 위한 중계 및 분기를 위해 구성될 수 있다.As described above, the terminal unit 800 is a situation in which the field facility 700 is composed of a plurality of load facilities, and the control module 440 and the monitoring module 430 for controlling and collecting operation information thereof are composed of a plurality of auxiliary relays. It can be configured for relaying and branching for fast and accurate matching and delivery of multiple pieces of information.

이를 위해 터미널부(800)는 제어단자(820)와 감시단자(810)를 포함하여 구성될 수 있다. To this end, the terminal unit 800 may include a control terminal 820 and a monitoring terminal 810.

제어단자(820)는 계장제어장치(400)로부터 제어신호를 수신하여 현장설비(700)에 제공함에 있어 계장제어장치(400)와 현장설비(700) 사이에 구성되어 해당 제어신호를 중계하고 분기하는 기능을 할 수 있다.The control terminal 820 is configured between the instrumentation control device 400 and the field facility 700 in receiving a control signal from the instrumentation control device 400 and providing it to the field facility 700 to relay and branch the corresponding control signal. Can function.

감시단자(810)는 현장설비(700)로부터 상태, 계측정보를 수신하여 이를 분기하여 계장제어장치(400)에 중계하여 제공하는 기능을 할 수 있다.The monitoring terminal 810 may function to receive status and measurement information from the field facility 700, branch it, relay it to the instrumentation control device 400, and provide it.

이상 설명된 구성을 바탕으로 변전소는 원격지에서도 다수 지역에 분산된 현장설비(700)와 각 현장설비(700) 별 다수의 부하시설에 대해서 신속하고 정확한 현장상태 파악 및 통신기록을 할 수 있게 된다. Based on the above-described configuration, the substation can quickly and accurately grasp the field condition and record communication for the field equipment 700 distributed in a number of regions and a number of load facilities for each field equipment 700 even at a remote location.

그런데 다양한 사유로 인해 비상 상황이 발생할 경우 이에 대한 적절한 조치를 수반하는 현장설비(700)의 제어가 즉각 이뤄져야 함에도 불구하고 미처 인지하지 못했던 제어 체계, 통신 체계의 문제점이 있어 적시에 조치되지 않을 위험 가능성이 존재할 수 있다.However, in the event of an emergency situation due to various reasons, there is a risk that there is a problem in the control system and the communication system that was not recognized even though the control of the on-site facility 700 that accompanies appropriate measures must be taken immediately. Can exist.

가령 상술한 변전소의 각 전력설비 별 다양한 고장 이벤트 발생의 경우 호스트서버(600)에서 원격조작에 의해 제어명령을 계장제어장치(400)로 전달하고 이후 현장설비(700)로 전달되어 제어가 이뤄져야 하는 데, 계장제어장치(400)의 제어모듈(440)에 문제가 발생하거나 기타 요인에 의해 제어신호 출력에 문제가 발생하게 되면 현장설비(700)는 동작되지 않을 수 있다.For example, in the case of occurrence of various failure events for each power facility of the substation described above, the host server 600 transmits a control command to the instrumentation control device 400 by remote operation, and then transmits the control command to the field facility 700 to perform control. However, if a problem occurs in the control module 440 of the instrumentation control device 400 or a problem occurs in the control signal output due to other factors, the field facility 700 may not be operated.

또한 계장제어장치(400)가 자동운전조건일 때 현장설비(700)를 제어해야 하는 상황인 경우 내부로직에 의해 발생된 자동 제어명령이 제어모듈(440)에 문제가 있거나 제어신호 출력에 문제가 있으면 현장설비(700)가 동작되지 않을 수 있다. In addition, when the instrumentation control device 400 is in an automatic operation condition, in the case of a situation in which the field facility 700 needs to be controlled, the automatic control command generated by the internal logic has a problem in the control module 440 or a problem in the control signal output. If there is, the field facility 700 may not operate.

또한 호스트서버(600)에서 발생된 현장설비(700) 제어신호가 통신상의 문제로 인해 계장제어장치(400)에 제대로 전달되지 못하거나, 현장설비(700)에서 측정된 운전정보가 실시간으로 정확하게 호스트서버(600)에 제공되지 않아 운영자가 인지하지 못해 적시에 대처가 이뤄지지 않을 수 있다.In addition, the field facility 700 control signal generated from the host server 600 cannot be properly transmitted to the instrumentation control device 400 due to a communication problem, or the operation information measured by the field facility 700 is accurately hosted in real time. Since it is not provided to the server 600, the operator may not be aware of it, and thus the response may not be timely performed.

이에 따라 변전소 고장에 대한 대처가 지연되어 큰 사고로 이어지는 위험한 상황이 발생될 수 있다. Accordingly, a dangerous situation leading to a major accident may occur due to delay in coping with the failure of the substation.

따라서 본 발명의 추가 실시예로써 기록분석장치(500)가 포함되어 구성됨으로써 상기와 같은 위험상황을 방지할 수 있다.Therefore, as an additional embodiment of the present invention, the record analysis device 500 is included and configured to prevent such a dangerous situation.

기록분석장치(500)는 호스트서버(600)와 계장제어장치(400), 계장제어장치(400)와 터미널부(800) 사이에 송수신되는 제어신호 및 통신신호를 기록하고 분석하도록 구비될 수 있으며, 이를 통해 호스트서버(600), 계장제어장치(400), 터미널부(800)가 정상 상황에서 운영되고 있는지 상시 점검하고, 정상 상황을 유지하도록 할 수 있다.The recording and analysis device 500 may be provided to record and analyze control signals and communication signals transmitted and received between the host server 600 and the instrumentation control device 400, and the instrumentation control device 400 and the terminal unit 800. , Through this, it is possible to check whether the host server 600, the instrumentation control device 400, and the terminal unit 800 are operated in a normal situation at all times and maintain the normal situation.

기록분석장치(500)는 제어신호 및 통신신호가 계장제어장치(400)에 연결되는 통신 및 제어망에 접속하고 이를 분기함으로써 취득할 수 있다.The recording and analysis device 500 can be obtained by connecting a control signal and a communication signal to a communication and control network connected to the instrumentation control device 400 and branching it.

기록분석장치(500)는 이를 위해 통신처리부(530), 제어처리부(540), 기록부(520) 및 주처리부(510)를 포함하여 구성될 수 있다.The recording analysis apparatus 500 may include a communication processing unit 530, a control processing unit 540, a recording unit 520, and a main processing unit 510 for this purpose.

통신처리부(530)는 호스트서버(600)와 계장제어장치(400)를 연결하는 통신망에 연결되어 호스트서버(600)와 계장제어장치(400) 간 실시간 통신내역을 수신할 수 있으며, 이를 분석하고 통신분석 내용을 기록부(520)에 전달할 수 있다.The communication processing unit 530 is connected to a communication network connecting the host server 600 and the instrumentation control device 400 to receive real-time communication details between the host server 600 and the instrumentation control device 400, and analyzes it. Communication analysis content may be transmitted to the recording unit 520.

제어처리부(540)는 계장제어장치(400)와 제어단자(820) 연결망에 접속하여 제어신호의 크기 및 동작주기를 취득하고 이를 분석할 수 있으며, 상기 취득정보와 분석내용을 기록부(520)에 전달할 수 있다.The control processing unit 540 can access the instrumentation control device 400 and the control terminal 820 connection network to obtain and analyze the size and operation period of the control signal, and store the acquired information and analysis contents in the recording unit 520. I can deliver.

기록부(520)는 통신처리부(530) 및 제어처리부(540)에서 송신한 통신내역 및 분석내용, 제어신호 내역 및 분석내용을 수신하여 기록하여 저장하고, 동시에 실시간으로 원격지 호스트서버(600)에 송신할 수 있다.The recording unit 520 receives and stores the communication details and analysis details, control signal details and analysis contents transmitted from the communication processing unit 530 and the control processing unit 540, and simultaneously transmits them to the remote host server 600 in real time. can do.

주처리부(510)는 상기 통신처리부(530), 제어처리부(540), 기록부(520)를 연계시키고 기록 및 분석기능을 관리하며 기록분석장치(500)의 제반 기능을 제어할 수 있다.The main processing unit 510 may link the communication processing unit 530, the control processing unit 540, and the recording unit 520, manage recording and analysis functions, and control all functions of the recording and analysis apparatus 500.

주처리부(510)는 호스트서버(600) 및 원격지 운영자와 유무선 통신망으로 연결되며 기록부(520)에 기록되는 통신신호 내역 및 제어신호 내역을 분석하고 분석결과를 실시간으로 호스트서버(600) 및 원격지 운영자에게 송신하며 관련 내용을 기록부(520)에 기록할 수 있다.The main processing unit 510 is connected to the host server 600 and a remote operator through a wired/wireless communication network, analyzes the details of communication signals and control signals recorded in the recording unit 520, and analyzes the analysis results in real time with the host server 600 and the remote operator. It is transmitted to and related contents may be recorded in the recording unit 520.

즉 주처리부(510)는 통신처리부(530)와 제어처리부(540)가 취득하고 디지털화하여 실수값으로 가공한 통신신호와 제어신호를 전달받아 오류, 비정상 여부를 분석하고 이를 호스트서버(600)와 주고받으며 호스트서버(600)의 명령과 자체 운전로직에 의해 기록분석장치(500) 내 다른 구성요소를 콘트롤하는 기능을 할 수 있다.That is, the main processing unit 510 receives a communication signal and a control signal obtained by the communication processing unit 530 and the control processing unit 540, digitized and processed into real values, and analyzes errors or abnormalities, It exchanges and can function to control other components in the record and analysis apparatus 500 by commands of the host server 600 and its own operation logic.

이상 설명된 기록분석장치(500) 구성요소를 바탕으로 하여 기록분석장치(500)의 세부 기능을 살펴보면 다음과 같다.A detailed function of the recording analysis apparatus 500 will be described based on the components of the recording analysis apparatus 500 described above.

우선 제어처리부(540)는 호스트서버(600)로부터 현장설비(700)에 전달되는 제어신호가 적정한 지 여부를 체크할 수 있다.First, the control processing unit 540 may check whether a control signal transmitted from the host server 600 to the field facility 700 is appropriate.

제어신호는 DC 0~24V, DC 0~48V 등의 전압 출력 값으로 현장설비(700)로 전달될 수 있으며 현장설비(700)는 기 설정된 제어신호의 전압 출력값이 수신되면 해당 장비를 가동시키거나 중지시키는 동작을 수행하게 된다. The control signal can be transmitted to the field facility 700 as a voltage output value such as DC 0~24V, DC 0~48V, and the field facility 700 operates the corresponding equipment when the voltage output value of the preset control signal is received. It performs a stop action.

이때 기록분석장치(500)의 제어처리부(540)는 계장제어장치(400)와 제어단자(820) 사이의 물리적 연결망에 접속되어 제어신호를 취득할 수 있으며, 제어처리부(540)에 입력되는 제어신호 전압은 DC 0~24V, DC 0~48V에서 형성되어야 정상으로 판단될 수 있다.At this time, the control processing unit 540 of the recording and analysis device 500 is connected to a physical connection network between the instrumentation control device 400 and the control terminal 820 to obtain a control signal, and control input to the control processing unit 540 The signal voltage can be determined to be normal only when it is formed at DC 0~24V and DC 0~48V.

다만 상기 전압의 범위는 일 예시로써 제시되는 것이며 장비와 운영조건에 따라 달라질 수 있다.However, the voltage range is provided as an example and may vary depending on equipment and operating conditions.

제어처리부(540)는 제어모듈(440)에 구성되는 다수의 보조릴레이와 각 보조릴레이에 매칭되어 연결되는 다수의 제어단자(820)의 사이에 각각 연결되며 병렬로 연결된 구성으로 결선되어 구비될 수 있다.The control processing unit 540 is connected between a plurality of auxiliary relays configured in the control module 440 and a plurality of control terminals 820 matched and connected to each auxiliary relay, and may be connected and provided in a configuration connected in parallel. have.

제어처리부(540)는 입력전압을 디지털화하여 제어신호의 전압크기를 확정하며 제어신호의 발생 주기를 밀리초 단위로 수집하여 실시간으로 분석할 수 있다. The control processing unit 540 digitizes the input voltage to determine the voltage level of the control signal, collects the generation period of the control signal in milliseconds, and analyzes it in real time.

제어처리부(540)가 상기 확정된 전압크기, 제어신호의 발생 주기 등을 주처리부(510)에 전달하면 주처리부(510)는 상기 데이터를 분석하여 제어신호의 출력전압 정상여부 및 발생주기 정상여부 등을 포함하여 계장제어장치(400)에서 현장설비(700)를 조정하는 제어신호의 정상작동 여부를 판단할 수 있다. When the control processing unit 540 transmits the determined voltage level and the generation period of the control signal to the main processing unit 510, the main processing unit 510 analyzes the data to determine whether the output voltage of the control signal is normal and whether the generation period is normal. It may be determined whether or not a control signal for adjusting the field equipment 700 in the instrumentation control device 400 including, etc. operates normally.

제어처리부(540)는 상기 과정을 통해 제어신호의 전압 출력범위를 측정하여 현장설비(700)를 제어할 수 있는 전압의 출력범위에 해당되는지 또는 출력범위를 벗어난 경우인지를 기록 및 분석하게 된다.The control processing unit 540 measures the voltage output range of the control signal through the above process and records and analyzes whether it falls within the output range of the voltage capable of controlling the field facility 700 or is out of the output range.

또한 제어처리부(540)는 상기 기록 및 분석결과를 주처리부(510)를 통해 호스트서버(600)에 실시간으로 전달함으로써 현장설비(700)에 대한 제어가능 상태를 고지할 수 있다. In addition, the control processing unit 540 may notify the controllable state of the field facility 700 by transmitting the recording and analysis results to the host server 600 through the main processing unit 510 in real time.

만약 제어처리부(540)에서 검출한 제어신호의 출력 범위가 제어 가능한 전압 범위를 벗어나거나 또는 전압출력이 검출되지 않는 등의 비정상 상황이 발생하면 주처리부(510)는 그 즉시 호스트서버(600)에 오류 이벤트정보를 송신할 수 있으며, 호스트서버(600)로부터 오류 조치 명령이 수신되면 주처리부(510)는 해당 명령의 제어신호를 제어처리부(540)에 전달하여 해당하는 조치를 수행할 수 있다.If an abnormal situation such as the output range of the control signal detected by the control processing unit 540 is out of the controllable voltage range or no voltage output is detected, the main processing unit 510 immediately sends to the host server 600. Error event information may be transmitted, and when an error action command is received from the host server 600, the main processing unit 510 may transmit a control signal of the corresponding command to the control processing unit 540 to perform a corresponding action.

이때 주처리부(510)는 제어처리부(540)의 오류 이벤트 정보를 통신처리부(530)를 통해 원격지 운영자의 모바일기기에 무선통신망을 이용하여 송신하여 고지할 수 있으며, 해당 상황에 대한 조치 명령이 운영자 모바일기기로부터 발생하는 경우 이를 수신하여 해당 조치를 수행할 수 있다.At this time, the main processing unit 510 may transmit and notify the error event information of the control processing unit 540 to the mobile device of the remote operator through the communication processing unit 530 using a wireless communication network, and an action command for the situation is sent to the operator. If it occurs from a mobile device, you can receive it and take the appropriate action.

제어처리부(540)가 기록 및 분석하는 대상 구간은 다수의 현장설비(700)에 매칭되는 다수의 제어단자(820) 각각에 연결되는 계장제어장치(400)의 연결접점을 제어포인트로 하여 설정될 수 있다.The target section to be recorded and analyzed by the control processing unit 540 may be set by using the connection contact of the instrumentation control device 400 connected to each of the plurality of control terminals 820 matched with the plurality of field facilities 700 as a control point. I can.

즉 제어처리부(540)는 다수의 제어포인트에 입력되는 각각의 전압 출력범위를 일일이 체크하여 기 설정된 전압범위 내에 존재하는 지, 검출되는지 여부를 기록하고 분석하며 이의 결과를 기록부(520)에 송신하여 주처리부(510)에서 호스트서버(600) 및 운영자 모바일기기에 송신할 수 있도록 한다. That is, the control processing unit 540 checks each voltage output range input to a plurality of control points, records and analyzes whether it is within a preset voltage range or is detected, and transmits the result to the recording unit 520 The main processing unit 510 allows transmission to the host server 600 and the operator mobile device.

또한 제어처리부(540)는 각각의 제어포인트별로 제어신호 접점유지 시간도 측정하고 분석하여 호스트서버(600)에 제공할 수 있으며, 제어포인트에서 발생하는 오류 이벤트는 호스트서버(600) 및 운영자 모바일기기에 동시에 송신할 수 있고 오류 이벤트에 대한 제어조치 명령이 호스트서버(600) 또는 운영자 모바일기기로부터 수신되면 해당 조치를 수행할 수 있다.In addition, the control processing unit 540 can also measure and analyze the control signal contact maintenance time for each control point and provide it to the host server 600, and error events occurring at the control points are the host server 600 and the operator mobile device. It can be simultaneously transmitted to, and when a control action command for an error event is received from the host server 600 or the operator mobile device, the corresponding action can be performed.

기록분석장치(500)의 제어처리부(540)와 주처리부(510)에서 제어신호를 기록하고 분석하는 내용을 요약하면, 제어포인트 별 제어신호 전압범위 체크 및 기록, 전압범위를 벗어나거나 미 검출 시 오류 이벤트 처리, 그리고 제어포인트 별 제어신호 전압 접점 유지시간 체크 및 기록, 접점유지시간이 동작가능 시간에 미달하거나 초과한 경우 오류 이벤트 처리가 포함될 수 있다.Summarizing the contents of recording and analyzing control signals in the control processing unit 540 and the main processing unit 510 of the recording and analysis device 500, check and record the control signal voltage range for each control point, when out of or out of the voltage range or not detected. Error event processing, control signal voltage contact maintenance time check and recording for each control point, and error event processing may be included when the contact maintenance time is less than or exceeds the operable time.

한편 통신처리부(530)는 계장제어장치(400)와 호스트서버(600) 간에 송수신 되는 모든 제어 및 통신내역을 기록하고 주처리부(510)와 연계하여 분석할 수 있다.Meanwhile, the communication processing unit 530 may record all control and communication details transmitted/received between the instrumentation control device 400 and the host server 600 and analyze it in connection with the main processing unit 510.

이를 위해 계장제어장치(400)와 호스트서버(600)를 연결하는 통신망에 통신용 허브로써 통신젠더(900)가 구비될 수 있다. To this end, a communication gender 900 may be provided as a communication hub in a communication network connecting the instrumentation control device 400 and the host server 600.

계장제어장치(400)와 호스트서버(600)는 통신젠더(900)를 거치며 상호 통신될 수 있고, 기록분석장치(500)의 통신처리부(530)는 통신젠더(900)로부터 분기되어 접속됨으로써 계장제어장치(400)와 호스트서버(600) 간 통신내역을 취득할 수 있다.The instrumentation control device 400 and the host server 600 can communicate with each other through the communication gender 900, and the communication processing unit 530 of the recording and analysis device 500 is branched from and connected to the communication gender 900 to perform instrumentation. Communication details between the control device 400 and the host server 600 can be acquired.

통신처리부(530)는 상기 취득한 통신내역과 분석 내용을 기록부(520)에 기록하고, 통신내역 분석 중 오류가 발견되면 호스트서버(600) 및 운영자 모바일 기기에 전송하여 통신상태 오류 상황을 고지할 수 있다.The communication processing unit 530 records the acquired communication details and analysis contents in the recording unit 520, and if an error is found during the analysis of the communication details, the communication processing unit 530 transmits to the host server 600 and the operator mobile device to notify the communication status error situation. have.

통신처리부(530)에서 통신신호를 점검하는 내용을 요약하면, 통신 주기 및 통신패턴 기록 및 분석, 통신 포맷 오류 체크 및 기록, 통신모듈(420)의 응답패턴 분석을 통한 통신모듈(420) 교체시기 체크가 포함될 수 있다.Summarizing the contents of the communication processing unit 530 to check the communication signal, communication period and communication pattern recording and analysis, communication format error check and recording, communication module 420 replacement time through the response pattern analysis of the communication module 420 Checks may be included.

통신처리부(530)는 통신내역 및 분석내용을 기록부(520)에 전달하여 기록되도록 할 수 있다.The communication processing unit 530 may transmit the communication details and analysis contents to the recording unit 520 to be recorded.

통신처리부(530)는 본 발명의 일 실시예로써 이더넷(Ethernet) 100Base-T/100Base-FX에 RS232/48/422 to MODEM의 통신사양을 포함하여 구비될 수 있고, 통신프로토콜은 MODBUS, DNP3.0, C-Net 등을 포함하여 구성될 수 있다.The communication processing unit 530 may be provided including a communication specification of RS232/48/422 to MODEM in Ethernet 100Base-T/100Base-FX as an embodiment of the present invention, and the communication protocol is MODBUS, DNP3. It can be configured including 0, C-Net, etc.

한편 기록분석장치(500)는 제어신호의 오류 이벤트 발생 시 호스트서버(600) 및 운영자 모바일기기에 이벤트 정보를 송신하게 되는데, 원격지 운영자는 수신한 이벤트 정보를 참고하여 제어전원 불량으로 판단되는 경우 원격지에서 호스트서버(600) 또는 운영자 모바일기기를 통한 제어명령을 통해 현재 사용 중인 제어전원을 예비전원(1020)으로 절체되도록 할 수 있다.On the other hand, the recording and analysis device 500 transmits event information to the host server 600 and the operator's mobile device when an error event of the control signal occurs, and the remote operator refers to the received event information and determines that the control power is defective. In the host server 600 or through a control command through the operator mobile device, the control power currently in use can be switched to the spare power supply 1020.

계장제어장치(400)에는 전원을 공급하는 전원부(1000)가 연결되는데, 전원부(1000)는 평상 시 정상상황에서 전원을 공급하는 주전원(1010)과 비상 상황 시 전원을 공급하도록 구비되는 예비전원(1020)으로 구성될 수 있다.A power supply unit 1000 for supplying power is connected to the instrumentation control device 400. The power supply unit 1000 includes a main power supply 1010 that supplies power in a normal situation and a spare power supply provided to supply power in an emergency situation ( 1020).

전원부(1000)와 계장제어장치(400)를 연결하는 전기회로는 주전원(1010)과 예비전원(1020)이 스위치(1030)를 통하여 계장제어장치(400)에 연결되도록 구성되며, 스위치(1030)의 접점이 주전원(1010)에 연결되면 계장제어장치(400)는 주전원(1010)으로부터 전원을 공급받고, 스위치(1030)의 접점이 예비전원(1020)에 연결되면 계장제어장치(400)는 예비전원(1020)으로부터 전원을 공급받게 되며, 스위치(1030)의 접점이 주전원(1010)과 예비전원(1020) 모두에 연결되지 않으면 계장제어장치(400)에 전원 공급이 중단된다.The electric circuit connecting the power supply unit 1000 and the instrumentation control device 400 is configured such that the main power supply 1010 and the spare power supply 1020 are connected to the instrumentation control device 400 through the switch 1030, and the switch 1030 When the contact point of is connected to the main power supply 1010, the instrumentation control device 400 receives power from the main power supply 1010, and when the contact point of the switch 1030 is connected to the spare power supply 1020, the instrumentation control device 400 is reserved. Power is supplied from the power supply 1020, and if the contact point of the switch 1030 is not connected to both the main power supply 1010 and the spare power supply 1020, power supply to the instrumentation control device 400 is stopped.

이때 기록분석장치(500)가 스위치(1030)에 전기적으로 회로 연결되어 스위치(1030)를 조절하거나 개폐할 수 있도록 구비될 수 있다.At this time, the recording analysis device 500 may be provided to be electrically connected to the switch 1030 to control or open/close the switch 1030.

기록분석장치(500)는 원격지 운영자가 현재 사용 중인 주전원(1010)이 비정상으로 판단되니 예비전원(1020)으로 스위칭하라는 전원 절체명령을 송신하면 이를 수신하여 스위치(1030)의 접점을 현재 사용중인 주전원(1010)에서 분리하고 예비전원(1020)으로 연결하여 계장전원장치에 예비전원(1020)이 공급되도록 할 수 있다.The recording and analysis device 500 receives the power transfer command to switch to the standby power supply 1020 because it is determined that the main power supply 1010 currently being used by the remote operator is abnormal, and receives the power supply and uses the main power supply of the switch 1030. It can be separated from (1010) and connected to the spare power supply 1020 so that the spare power supply 1020 is supplied to the instrumentation power supply.

이를 위해 기록분석장치(500)는 제어전원절체단자(550)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제어전원절체단자(550)의 일단은 주처리부(510)와 연결되고 타단은 전원부(1000) 전기회로 스위치(1030)와 연결되어 구비될 수 있다.To this end, the recording and analysis device 500 may include a control power transfer terminal 550, and one end of the control power transfer terminal 550 is connected to the main processing unit 510, and the other end is the power supply unit 1000 electric circuit. It may be provided in connection with the switch 1030.

기록분석장치(500)는 통신처리부(530)에서 원격지 운영자의 제어명령을 수신하면 이를 주처리부(510)에 전달하고, 주처리부(510)는 제어명령을 분석하여 전원의 절체인 경우 제어전원 절체명령을 제어전원절체단자(550)에 전달하며, 제어전원절체단자(550)는 수신된 절체명령을 해석하여 스위치(1030)를 주전원(1010)에 접속시킬지, 예비전원(1020)에 접속시킬지 또는 전원부(1000)에서 완전 분리시킬지를 선택적으로 수행하게 된다.When the recording and analysis device 500 receives a control command from a remote operator from the communication processing unit 530, it transmits it to the main processing unit 510, and the main processing unit 510 analyzes the control command and transfers the control power when the power is switched. The command is transmitted to the control power transfer terminal 550, and the control power transfer terminal 550 interprets the received transfer command to connect the switch 1030 to the main power supply 1010 or the standby power supply 1020, or Whether to completely separate from the power supply unit 1000 is selectively performed.

이때 기록분석장치(500)의 제어처리부(540)에서 제어신호를 분석한 결과에 따라 제어전원에 이상이 있음을 파악하여 오류 이벤트를 호스트서버(600) 및 운영자 모바일기기에 전송했음에도 불구하고 제어전원의 절체명령과 같은 운영자의 제어명령이 소정의 시간 동안 수신되지 않으면 제어전원절체단자(550)는 기 설정된 자동운전 로직에 따라 제어전원을 자동절체 하거나 또는 전원공급을 중단하도록 스위칭 할 수 있다.At this time, although the control processing unit 540 of the recording analysis device 500 determines that there is an abnormality in the control power according to the result of analyzing the control signal, the error event is transmitted to the host server 600 and the operator mobile device. If an operator's control command such as a switchover command of is not received for a predetermined period of time, the control power transfer terminal 550 may automatically transfer control power or switch to stop the power supply according to a preset automatic operation logic.

이상에서 살펴본 바와 같이 제어처리부(540)와 통신처리부(530)는 제어신호 및 통신신호를 취득하고 이를 가공한 후 주처리부(510)와 기록부(520)에 전달하고 주처리부(510)는 이를 분석한 내용을 기록부(520) 및 호스트서버(600)에 전달하며 기록 분석 과정을 수행하게 된다. As described above, the control processing unit 540 and the communication processing unit 530 acquire control signals and communication signals, process them, and transmit them to the main processing unit 510 and the recording unit 520, and the main processing unit 510 analyzes them. One content is transmitted to the recording unit 520 and the host server 600 to perform a record analysis process.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, it will be appreciated that the present invention is not limited to the form mentioned in the detailed description above. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the present invention is to be understood as including the spirit of the present invention as defined by the appended claims and all modifications, equivalents and substitutes within the scope thereof.

10 : 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치
120 : 변전소
100 : 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치
110 : 버추얼 레이어부
120 : 고장판단부
121 : 고장유형 판단 알고리즘
130 : 복구절차생성부
131 : 고장복구 절차생성 알고리즘
140 : 현장정보처리장치
150 : 정보감시진단장치
200 : 지능형 전자장치(IED)
300 : 원격소 장치(RTU)
10: Substation automation system operating device equipped with automatic generation of failure judgment and failure recovery scenarios
120: substation
100: Substation automation system (SA) server device
110: virtual layer part
120: failure determination unit
121: failure type determination algorithm
130: recovery procedure generation unit
131: Failure recovery procedure generation algorithm
140: field information processing device
150: information monitoring and diagnosis device
200: Intelligent Electronic Device (IED)
300: Remote station device (RTU)

Claims (5)

디지털 변전소를 감시,제어,관리하는 변전소 자동화시스템 운영장치에 있어서,
현장정보처리장치 및 정보감시진단장치를 포함하고 통신서비스를 제공하는 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치;
현장 전력설비에 대한 보호계전,제어,감시,계측,인터록을 수행하며 통신서비스를 제공하는 지능형 전자장치(IED);
레거시 형태의 변전소에 설치되어 전력설비로부터 운전정보를 취득하고 전력설비의 원격감시, 제어, 계측기능을 수행하는 원격소 장치(RTU); 및
변전소 자동화시스템의 외부 제어 및 통신기록 분석을 수행하는 제어 및 통신 기록분석장치;를 포함하되,
상기 변전소 자동화시스템(SA) 서버장치는,
변전소 전력설비의 현재 운전상태, 계측데이터를 포함한 고장 발생 전 변전소 토폴로지(Topology)를 인식하여 고장 판단 및 복구절차서 생성을 위한 변전소 초기화 단계를 수행하는 버추얼 레이어(Virtual Layer)부;
변전소 고장 발생 시 지능형 전자장치로부터 고장데이터를 수신 받아 고장지점 및 고장종류를 판별하는 고장판단부; 및
고장구간 분리 및 부하 절체 등 고장에 대한 복구 처리를 담당하는 복구절차생성부;를 더 포함하고,
고장판단부는 고장유형 판단 알고리즘을 더 포함하며,
고장유형 판단 알고리즘은,
변전소 자동화시스템 운영장치에서 취득한 고장데이터를 연산하여 고장 유무를 판단하며 고장이 아닌 경우 고장판단부는 동작하지 않으며, 고장인 경우 고장종류 및 고장지점을 판단하여 표시하고,
고장 시 발생하는 각종 경보에 중요 순위를 부여하여 핵심 요소 동작시 해당 고장과 직결되어 후순위 경보 누락 시에도 판단되도록 하며, 핵심 요소 경보가 누락되어 고장판단이 불가할 경우 과거 통계 자료를 조회하여 고장을 판단할 수 있고, 과거 통계 자료에도 없는 고장이 발생한 경우 발생한 고장데이터로 해당 고장과 유사한 고장을 추론하여 표시하며, 유사한 고장 추론 시 여러 고장 후보군 중 가장 유사한 고장이 상위에 표시되고 차례대로 차순위 고장에 해당하는 고장을 표시하는 것을 더 포함하고,
상기 제어 및 통신 기록분석장치는,
현장 전력설비로서 변전소를 포함하는 현장설비;
현장설비에 연결되어 현장설비 운전용으로 설치되며 현장설비에서 측정하는 운전정보, 계측정보를 수신하고 호스트서버에 제어신호를 송신하는 계장제어장치;
계장제어장치와 통신망으로 연결되어 원격지에 설치되며 계장제어장치로부터 현장설비의 상태, 계측정보를 수신하고, 현장설비에 대한 제어신호를 송신하는 호스트서버;
현장설비의 상태, 계측정보를 수신하여 계장제어장치에 제공하는 감시단자; 및 계장제어장치로부터 제어신호를 수신하여 현장설비에 제공하는 제어단자;로 구성되어 계장제어장치와 현장설비를 연결하는 터미널부;
호스트서버와 계장제어장치를 연결하는 외부 통신망에 접속되어 계장제어장치의 외부에서 통신내역을 실시간으로 취득할 수 있도록 상기 통신망을 분기시키는 통신젠더;
계장제어장치 및 터미널부의 외부에 별도로 구성되며, 통신젠더에 연결되어 계장제어장치의 외부에서 호스트서버와 계장제어장치 간 통신신호를 체크할 수 있되 계장제어장치의 통신 기능과는 별개로 동작되도록 구성되고, 계장제어장치와 터미널부의 연결 제어망에 외부 접속하여 전압 출력신호를 취득하여 체크할 수 있되 계장제어장치의 제어 기능 및 터미널부의 기능에는 영향없이 별개로 동작되도록 구성되어, 계장제어장치의 정상 작동 여부를 외부에서 실시간으로 체크하여 위급 상황을 사전에 인지하여 조치될 수 있도록 구비되는 기록분석장치; 및
계장제어장치 및 기록분석장치의 외부에 구비되어 각각 연결되며, 계장제어장치에 전원을 공급하며, 평상 시 전원을 공급하는 주전원, 비상 시 전원을 공급하는 예비전원, 주전원 또는 예비전원을 계장제어장치에 연결하는 스위치로 구성되는 전원부;를 더 포함하되,
기록분석장치는,
통신젠더에서 취득한 호스트서버와 계장제어장치 간 통신내역을 기록하며 분석하는 통신처리부;
계장제어장치와 터미널부의 연결망에 외부 접속하여 취득한 출력전압의 제어신호 크기 및 동작주기를 분석하는 제어처리부;
통신처리부에서 제공하는 통신신호 및 제어처리부에서 제공하는 제어신호를 기록하는 기록부;
상기 통신처리부, 제어처리부, 기록부를 연계시키고 기록 및 분석기능을 조정하고 호스트서버 및 원격지 운영자와 유무선 통신망으로 연결되는 주처리부; 및
스위치와 연결되어 주처리부에서 수신한 제어신호에 따라 주전원 또는 예비전원을 스위칭하여 계장제어장치에 연결시키는 제어전원절체단자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치.
In the substation automation system operating device that monitors, controls, and manages digital substations,
A substation automation system (SA) server device that includes an on-site information processing device and an information monitoring and diagnostic device and provides a communication service;
Intelligent electronic device (IED) that performs protection relay, control, monitoring, measurement, and interlock for field power facilities and provides communication services;
A remote station (RTU) installed in a legacy type substation to acquire operation information from power facilities and perform remote monitoring, control, and measurement functions of power facilities; And
Including; control and communication record analysis device for performing external control and communication record analysis of the substation automation system,
The substation automation system (SA) server device,
A virtual layer unit for performing a substation initialization step for determining a failure and generating a recovery procedure by recognizing a current operation state of a substation power facility and a topology of a substation before failure including measurement data;
A failure determination unit that receives failure data from an intelligent electronic device when a substation failure occurs and determines a failure point and a failure type; And
Further comprising; a recovery procedure generation unit in charge of recovery processing for failures such as separation of fault sections and load transfer,
The failure determination unit further includes a failure type determination algorithm,
The failure type determination algorithm,
The failure data acquired from the substation automation system operating device is calculated to determine the presence or absence of a failure. If it is not a failure, the failure determination unit does not operate, and if it is a failure, the failure type and failure point are determined and displayed.
Various alarms that occur in the event of a failure are given an important priority so that when a key element is operated, it is directly connected to the corresponding failure, so that it is judged even when a subordinate alarm is omitted. It can be judged, and when a failure that is not in the past statistical data occurs, the failure data that is similar to the failure is inferred and displayed.When inferring a similar failure, the most similar failure among several failure candidates is displayed in the upper rank and sequentially Further comprising indicating a corresponding fault,
The control and communication record analysis device,
Field facilities including substations as field power facilities;
An instrumentation control device connected to the field facility and installed for field facility operation, receiving operation information and measurement information measured by the field facility, and transmitting a control signal to the host server;
A host server connected to the instrumentation control device through a communication network and installed at a remote location, receiving status and measurement information of the field facility from the instrumentation control device, and transmitting a control signal for the field facility;
A monitoring terminal that receives the status and measurement information of the field facility and provides it to the instrumentation control device; And a control terminal receiving a control signal from the instrumentation control device and providing it to the field facility; a terminal unit configured to connect the instrumentation control device and the field facility;
A communication gender that is connected to an external communication network connecting the host server and the instrumentation control device to branch the communication network so that communication details can be obtained from outside the instrumentation control device in real time;
It is configured separately on the outside of the instrumentation control device and the terminal unit, and is connected to a communication gender so that the communication signal between the host server and the instrumentation control device can be checked outside of the instrumentation control device, but is configured to operate independently of the communication function of the instrumentation control device. It is configured to operate separately without affecting the control function of the instrumentation control device and the function of the terminal part, and can be checked by obtaining a voltage output signal by external connection to the connection control network of the instrumentation control device and the terminal part. A recording and analysis device provided to check whether the operation is in real time from the outside to recognize an emergency situation in advance and take action; And
It is provided outside the instrumentation control device and the record analysis device and is connected to each other, and supplies power to the instrumentation control device, and supplies power to the instrumentation control device. Including a further; a power unit consisting of a switch connected to,
Record analysis device,
A communication processing unit for recording and analyzing communication details between the host server and the instrumentation control device acquired from the communication gender;
A control processing unit that analyzes the magnitude and operation period of the control signal of the output voltage obtained by externally connecting to the connection network of the instrumentation control device and the terminal unit;
A recording unit for recording a communication signal provided by the communication processing unit and a control signal provided by the control processing unit;
A main processing unit connected to the communication processing unit, the control processing unit, and the recording unit, adjusting the recording and analysis functions, and connecting the host server and the remote operator through a wired/wireless communication network; And
A control power transfer terminal connected to the switch to switch the main power or spare power according to the control signal received from the main processing unit and connect it to the instrumentation control device; equipped with a function of automatically generating a failure determination and failure recovery scenario, further comprising A substation automation system operating device.
제1항에 있어서,
변전소 토폴로지는 154kV T/L, 154kV BUS, 154kV BUS TIE, 154kV BUS SECTION, 154kV Sh.C, 154/23kV M.Tr, 23kV D/L, 23kV BUS, 23kV BUS TIE, 23kV BUS SECTION, 23kV Sh.C를 포함하여 구성되고,
변전소 운영 데이터베이스는 변전소별 실제 전력설비만큼 상기 토폴로지로 구성되며,
변전소 운영 데이터베이스는 내부 처리 시 버추얼 레이어(Virtual Layer)에 매핑하여 토폴로지를 인식하고 버추얼 레이어 글로벌 데이터베이스로 연산 처리 후 고장판단 및 복구절차 생성 결과 표시 시 변전소 운영 데이터베이스로 다시 변환하여 표시하는 것을 더 포함하는 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치.
The method of claim 1,
Substation topologies include 154kV T/L, 154kV BUS, 154kV BUS TIE, 154kV BUS SECTION, 154kV Sh.C, 154/23kV M.Tr, 23kV D/L, 23kV BUS, 23kV BUS TIE, 23kV BUS SECTION, 23kV Sh. Consisting of C,
The substation operation database is composed of the above topology as much as the actual power facilities for each substation,
The substation operation database further includes mapping it to a virtual layer during internal processing to recognize the topology and converting it back to the substation operation database when displaying the result of failure determination and recovery procedure generation after the operation is processed with the virtual layer global database. Substation automation system operating device equipped with automatic generation of failure judgment and failure recovery scenarios.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
복구절차생성부는 고장복구 절차생성 알고리즘을 포함하며,
고장복구 절차생성 알고리즘은 고장판단부에서 추론한 고장판단 정보와 변전소 토폴로지를 인식하여 고장구간을 분리하며 고장구간 분리 불가시 건전 부하를 절체하여 고장구간과 분리하고,
부하 절체 시에는 변전소 내 가용 설비를 모두 계산하여 최대 허용 전력 범위내에서 절체하며 최대 범위 초과 시 배전센터 부하전환을 가정으로 D/L 차단기를 개방하여 부하를 줄인 후 부하 절체 가능 범위 내에 도달시 부하절체를 시행하는 것을 더 포함하는 고장판단 및 고장복구 시나리오 자동생성 기능을 탑재한 변전소 자동화시스템 운영장치.
The method of claim 1,
The recovery procedure generation unit includes a failure recovery procedure generation algorithm,
The fault recovery procedure generation algorithm recognizes the fault determination information inferred by the fault determination unit and the substation topology to separate the fault section, and if the fault section cannot be separated, the healthy load is transferred to separate the fault section from the fault section.
In case of load transfer, all available facilities in the substation are calculated and transferred within the maximum allowable power range.If the maximum range is exceeded, the load is reduced by opening the D/L circuit breaker and reducing the load, assuming the distribution center load changeover, and then the load reaches the load transfer range. Substation automation system operating device equipped with automatic generation of failure judgment and failure recovery scenarios, which further includes performing transfer.
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