KR102366154B1 - SCADA remote device monitoring and control power redundancy system with IoT function - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치에 관한 것으로,
DC 48V의 전원을 공급하는 PSU(Power Supply Unit), PSU로부터 받은 DC 48V 입력을 감시 터미널보드로 출력하는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제1 다이오드, AC 220V의 입력을 DC 48V로 변환하는 제1 AC/DC 컨버터 및 제1 AC/DC 컨버터와 감시 터미널보드가 연결되는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제2 다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 전원 이중화장치에 의해 감시 및 제어 전원의 안정적인 공급이 가능하므로, DC 48V 또는 24V 전원공급에 장애가 발생하더라도 AC/DC컨버터를 이용하여 해당되는 전압을 무순단 절체로 공급할 수 있어서 변전소의 안정적인 운영을 기대할 수 있다.The present invention relates to a power redundancy device of a remote terminal unit (RTU),
The PSU (Power Supply Unit) that supplies DC 48V power, the first diode that is located on the line that outputs the DC 48V input received from the PSU to the monitoring terminal board and functions to prevent reverse current, converts the AC 220V input to DC 48V The first AC/DC converter and the first AC/DC converter and the first AC/DC converter and the monitoring terminal board are located on the line to be connected, and may include a second diode having a reverse current prevention function.
According to the present invention, since it is possible to supply the monitoring and control power stably by the power redundancy device, even if there is a failure in the DC 48V or 24V power supply, the corresponding voltage can be supplied by using an AC/DC converter without interruption. Stable operation can be expected.

Figure R1020200068408
Figure R1020200068408

Description

IoT 기능을 갖는 SCADA 원격소장치 감시 및 제어전원 이중화 시스템{SCADA remote device monitoring and control power redundancy system with IoT function}SCADA remote device monitoring and control power redundancy system with IoT function

본 발명은 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)용 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 감시부, 제어부 각각에 대한 전원공급을 이중화하여 안정적인 전원공급이 가능하고, 전원설비에 장애 발생시 신속하게 인지할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention enables stable power supply by redundant power supply to each of the monitoring unit and control unit of the Remote Terminal Unit (RTU) for SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), and quickly recognizes power failures It's about a system that can do that.

원격소장치 전원은 DC 125V, AC 220V를 입력전원으로 사용하며, 이를 DC 54V로 변압하여 모듈 전원으로 공급하며, 이를 다시 변압하여 DC 48V는 감시부측 전원, DC 24V는 제어부측 전원으로 각각 단일 모듈로 공급한다. 이 때 주 전원부의 입력전원은 DC 125V와 AC 220V, 축전지 DC 48V로 운영될 수 있다.The remote control device power uses DC 125V and AC 220V as input power, and it is transformed into DC 54V and supplied as module power, which is then transformed into DC 48V for monitoring unit power and DC 24V for control unit power, each single module. supplied with At this time, the input power of the main power supply can be operated with DC 125V and AC 220V, and the storage battery DC 48V.

원격소장치의 감시전원(DC 48V) 및 제어전원(DC 24V)의 경우 DC 54V를 48V/24V로 변환해주는 모듈이 단일화 되어있어 모듈 장애 발생시 변전소의 감시와 제어가 모두 불가능하게 된다.In the case of the monitoring power (DC 48V) and control power (DC 24V) of the remote control unit, the module that converts DC 54V to 48V/24V is unified, making it impossible to monitor and control the substation when a module failure occurs.

또한 154kV 변전소의 경우 보통 600∼900개의 포인트를 수용하여 운전중인데 원격소장치 전원부 용량은 20A로, 부하 분담을 위하여 전원부를 추가 증설하고 있다. 따라서 안정적인 설비운영 및 비용 절감을 위하여 전원부의 부하분담을 개선시키는 것이 필요하다.Also, in the case of a 154kV substation, it is operated by accommodating 600~900 points. Therefore, it is necessary to improve the load sharing of the power supply for stable facility operation and cost reduction.

뿐만 아니라 원격소장치 전원부를 이중화하여 운영하는 개소도 감시 전원부(48V) 및 제어 전원부(24V)는 직렬로 구성되어 있기 때문에 48V/24V 모듈 고장시 변전소의 감시 및 제어가 불가능하여, 안정적인 변전소 운영을 위해서는 전원 이중화 시스템이 필요하다.In addition, since the monitoring power supply (48V) and the control power supply (24V) are configured in series in places where the power supply of the remote control unit is operated with dual power supply, it is impossible to monitor and control the substation in case of a 48V/24V module failure. For this, a power redundancy system is required.

본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in this document are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치는, DC 48V의 전원을 공급하는 PSU(Power Supply Unit); 상기 PSU로부터 받은 DC 48V 입력을 감시 터미널보드로 출력하는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제1 다이오드; AC 220V의 입력을 DC 48V로 변환하는 제1 AC/DC 컨버터; 및 상기 제1 AC/DC 컨버터와 상기 감시 터미널보드가 연결되는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제2 다이오드를 포함할 수 있다.A power redundancy device of a remote terminal unit (RTU) according to various embodiments of the present invention includes: a power supply unit (PSU) for supplying power of DC 48V; a first diode positioned on a line for outputting the DC 48V input received from the PSU to the monitoring terminal board and having a reverse current prevention function; A first AC/DC converter for converting an input of AC 220V to DC 48V; and a second diode positioned on a line to which the first AC/DC converter and the monitoring terminal board are connected and having a reverse current prevention function.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 병렬로 연결될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the first diode and the second diode may be connected in parallel.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제1 AC/DC 컨버터의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 48V보다 높게 설정하여 부하 분담기능을 할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the load sharing function may be performed by setting the output of the first AC/DC converter to be higher than DC 48V within the rated voltage range.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 PSU는 DC 24V 전원을 추가적으로 공급하고, 상기 PSU로부터 받은 DC 24V 전원을 제어 터미널보드로 출력하는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제3 다이오드; AC 220V의 입력을 DC 24V로 변환하는 제2 AC/DC 컨버터; 및 상기 제2 AC/DC 컨버터와 상기 제어 터미널보드가 연결되는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제4 다이오드를 더 포함할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the PSU additionally supplies DC 24V power, and is located in a line for outputting DC 24V power received from the PSU to the control terminal board, and a third diode serving as a reverse current prevention function; a second AC/DC converter for converting an input of AC 220V to DC 24V; and a fourth diode positioned on a line to which the second AC/DC converter and the control terminal board are connected and having a reverse current prevention function.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제3 다이오드와 상기 제4 다이오드는 병렬로 연결될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the third diode and the fourth diode may be connected in parallel.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제2 AC/DC 컨버터의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 24V보다 높게 설정하여 부하 분담기능을 할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the load sharing function may be performed by setting the output of the second AC/DC converter to be higher than DC 24V within the rated voltage range.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전원이중화 장치에 장애 발생시 서버에 상기 장치의 상태를 알려주는 신호를 전송하는 상태 전송부를 더 포함하고, 상기 상태 전송부는, 상기 장애 발생시 알람 접점에서 발생된 알람 신호를 받는 입력부; 및 상기 알람 신호를 서버에 전송하는 통신모듈을 포함할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the power redundancy device further comprises a status transmitter for transmitting a signal informing the server of the status of the device when a failure occurs, wherein the status transmitter includes an alarm generated from an alarm contact when the failure occurs. an input for receiving a signal; and a communication module for transmitting the alarm signal to the server.

다양한 실시 예들에 따라, 원격소장치 감시 및 제어전원을 이중화하여 DC 48V, 24V 전원공급의 일부에 장애가 발생하더라도 변전소의 감시 및 제어가 불가능하게 되는 상황을 방지할 수 있다.According to various embodiments, it is possible to prevent a situation in which monitoring and control of the substation becomes impossible even if a part of DC 48V, 24V power supply fails by duplicating the remote control device monitoring and control power.

다양한 실시 예들에 따라, DC 48V/24V 모듈 장애 발생 등으로 DC 48V, 24V 공급이 중단되면 AC 220V 입력에 연결되어있는 AC/DC컨버터를 이용하여 DC 48V, 24V 전압을 무순단 절체로 공급하여 서비스에 지장을 주지 않을 수 있다.According to various embodiments, when DC 48V, 24V supply is interrupted due to a DC 48V/24V module failure, etc., the DC 48V, 24V voltage is supplied without interruption using the AC/DC converter connected to the AC 220V input. may not interfere with

다양한 실시 예들에 따라, AC/DC컨버터의 변압 전압을 기존 48V/24V 모듈 출력값 보다 높게 설정하여 48V와 24V의 부하를 상시 AC를 통해 운영 할 수 있고, 이를 통해 부하분담이 가능하다.According to various embodiments, by setting the transformed voltage of the AC/DC converter to be higher than the output value of the existing 48V/24V module, loads of 48V and 24V can be always operated through AC, thereby enabling load sharing.

다양한 실시 예들에 따라, 각 전원부의 입·출력 상태를 접점으로 수용하여 원격으로 감시할 수 있으며, 별도로 IoT망을 이용하여 담당자에게 자동으로 메시지를 전송하는 시스템을 통해 신속하고 정확하게 고장여부를 인지할 수 있으므로 안정적인 전원설비 운영이 가능하다.According to various embodiments, it is possible to remotely monitor the input/output state of each power supply unit as a contact point, and a system that automatically transmits a message to the person in charge using an IoT network can quickly and accurately recognize the failure. Therefore, stable power facility operation is possible.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be.

도 1은, 다양한 실시 예들에 따라 주전원부에서 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치(300)를 거쳐서 감시 터미널보드(400) 및 제어 터미널보드(500)로 연결되는 구성을 도시한 도면이다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른 PSU(100)의 1차측의 회로를 도시한 도면이다.
도 3은, 다양한 실시 예들에 따라 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치(300)가 포함된 PSU(100)의 2차측의 회로를 도시한 도면이다.
도 4는, 다양한 실시 예들에 따른 전원부의 장애 발생시 통신모듈(620)을 통하여 전원부의 상태를 서버에 전송할 수 있는 상태 전송부(600)와 연결된 전원 이중화 장치(300)의 구성을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.1 shows a configuration connected to the monitoring terminal board 400 and the control terminal board 500 through the power redundancy device 300 of the remote terminal unit (RTU) from the main power supply unit according to various embodiments. it is one drawing
2 is a diagram illustrating a circuit of a primary side of the PSU 100 according to various embodiments.
3 is a diagram illustrating a circuit of the secondary side of the PSU 100 including the power redundancy device 300 of a remote terminal unit (RTU) according to various embodiments.
4 is a diagram illustrating a configuration of a power redundancy device 300 connected to a state transmitter 600 capable of transmitting the state of the power supply to the server through the communication module 620 when a failure of the power supply according to various embodiments occurs. .
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components.

이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.Regardless of the reference numerals, the same or similar components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof may be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 또는 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.The suffix 'module' or 'unit' for components used in the following description is given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and does not have a meaning or role distinct from each other by itself. In addition, 'module' or 'unit' refers to software or hardware components such as field programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), but is not limited to software or hardware. A 'unit' or 'module' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, 'part' or 'module' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and programs. may include procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided in one component, 'unit' or 'module' may be combined into a smaller number of components and 'unit' or 'module' or additional components and 'unit' or 'module' can be further separated.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’ 있다거나 ‘접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘직접 연결되어’ 있다거나 ‘직접 접속되어’ 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

우선 본 명세서에서 사용되는 용어들에 대하여 간략히 설명한다.First, the terms used in this specification will be briefly described.

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)란 원거리에 있는 설비들을 집중 감시하거나 제어하기 위한 시스템으로, 다양하고 복잡한 설비를 간소화, 자동화하고 이들 설비와 계통들을 한 곳에서 효과적으로 감시, 제어, 측정하여 분석, 처리함으로써 설비 및 계통의 합리적 운용 및 효율적인 에너지 관리를 가능하게 만드는 시스템이다.SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) is a system for centrally monitoring or controlling remote facilities. It simplifies and automates various and complex facilities, and effectively monitors, controls, measures, analyzes and processes these facilities and systems in one place. It is a system that enables rational operation of facilities and systems and efficient energy management.

원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)란 변전소 등에 설치된 센서와 직접 연결되며, 여기서 나오는 신호를 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털 데이터로 상호 변환하고, 그 데이터를 감시 시스템에 전달하는 장치이다. 주로 SCADA 시스템용으로 사용되며 원격에 위치한 현장 계기로부터 정보를 수집하고, Data 처리 후 유선, 무선 등 다양한 통신경로를 활용하여 수집된 정보를 중앙서버로 송수신하는 장치이다.A Remote Terminal Unit (RTU) is a device that is directly connected to a sensor installed in a substation, etc., converts a signal from this signal into digital data that can be recognized by a computer, and transmits the data to the monitoring system. Mainly used for SCADA systems, it is a device that collects information from remotely located on-site instruments, and transmits and receives the collected information to a central server using various communication paths such as wired and wireless after data processing.

전원 이중화 시스템(power redundancy system)이란 안정적인 전원 공급을 위하여 하나 이상의 추가 전원 장치가 존재하는 시스템으로, 일 실시 예에 따라, 각각 20A를 공급하는 2개의 모듈이 출력 측에 병렬로 연결되어 총 20A를 공급할 수 있다. 전원 이중화 시스템의 경우, 하나의 전원 장치가 내부 장치 결함 또는 오류가 발생한 경우 자동으로 다른 전원 장치가 전체 전원 공급을 대신 수행하게 되며 내부의 다이오드 모듈이 병렬 연결된 전원 공급장치를 디커플링 한다.A power redundancy system is a system in which one or more additional power supplies exist for stable power supply. According to one embodiment, two modules each supplying 20A are connected in parallel to the output side to generate a total of 20A. can supply In the case of a power redundancy system, if one power unit fails or an internal device fault occurs, the other power unit automatically takes over the entire power supply, and the internal diode module decouples the parallel-connected power supply units.

무순단(make before breaking) 절체(transfer)란 하나의 전원에 이상이 생겼을 경우 아주 짧은 시간 안에 순간정전 없이 다른 전원으로 이전하는 기능을 의미한다.Make before breaking transfer refers to the function of transferring to another power source within a very short period of time without instantaneous power failure when a problem occurs in one power source.

도 1은, 다양한 실시 예들에 따라 주전원부에서 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치(300)를 거쳐서 감시 터미널보드(400) 및 제어 터미널보드(500)로 연결되는 구성을 도시한 도면이다.1 shows a configuration connected to the monitoring terminal board 400 and the control terminal board 500 through the power redundancy device 300 of the remote terminal unit (RTU) from the main power supply unit according to various embodiments. it is one drawing

도 1을 참조하면, 주전원부는 DC 48V와 DC 24V 공급이 가능한 PSU(power supply unit)(100)와 220V AC입력(200)으로 구성될 수 있고, DC 48V의 입력은 전원 이중화 장치(300)의 제1 다이오드(330)를 통과하여 감시 터미널보드(400)측으로 출력되어 감시부의 전원으로 사용될 수 있다. 또한 220V AC입력(200)은 제1 AC/DC 컨버터(310)를 통과하며 DC 48V로 변압되어 제2 다이오드(340)를 통과하여 감시 터미널보드(400)측으로 출력되어 감시부의 전원으로 사용될 수 있다. 이 경우 상기 두 입력의 선로는 병렬 회로로 연결될 수 있다. 또한 부하는 높은 전압 쪽으로 크게 걸리게 되므로, 부하분담을 위해 제1 AC/DC 컨버터(310)의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 48V보다 높게 설정하여 AC입력(200)쪽에서 PSU(100)의 DC 48V입력보다 큰 부하를 부담할 수 있다.Referring to FIG. 1, the main power unit may be composed of a power supply unit (PSU) 100 capable of supplying DC 48V and DC 24V and a 220V AC input 200, and the input of DC 48V is a power redundancy device 300. It passes through the first diode 330 of the output to the monitoring terminal board 400 side can be used as the power source of the monitoring unit. In addition, the 220V AC input 200 passes through the first AC/DC converter 310 and is transformed to DC 48V, passes through the second diode 340, and is output to the monitoring terminal board 400 side to be used as a power source for the monitoring unit. . In this case, the lines of the two inputs may be connected in a parallel circuit. In addition, since the load is greatly applied to the high voltage side, the output of the first AC/DC converter 310 is set higher than DC 48V within the rated voltage range for load sharing, and the DC 48V of the PSU 100 is set from the AC input 200 side. It can bear a larger load than the input.

DC 24V의 입력은 전원 이중화 장치(300)의 제3 다이오드(350)를 통과하여 제어 터미널보드(500)측으로 출력되어 제어부의 전원으로 사용될 수 있다. 또한 220V AC입력(200)은 제2 AC/DC 컨버터(320)를 통과하며 DC 24V로 변압될 수 있다. DC 24V는 제4 다이오드(360)를 통과하여 제어 터미널보드(500)측으로 출력되어 제어부의 전원으로 사용될 수 있다. 이 경우 상기 두 입력의 선로는 병렬 회로로 연결될 수 있다. 또한 부하는 높은 전압 쪽으로 크게 걸리게 되므로, 부하분담을 위해 제1 AC/DC 컨버터의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 24V보다 높게 설정하여 AC입력(200)쪽에서 PSU(100)의 DC 24V입력보다 큰 부하를 부담할 수 있다.The input of DC 24V passes through the third diode 350 of the power redundancy device 300 and is output to the control terminal board 500 side to be used as a power source of the control unit. In addition, the 220V AC input 200 passes through the second AC/DC converter 320 and may be transformed into DC 24V. DC 24V passes through the fourth diode 360 and is output to the control terminal board 500 to be used as a power source for the control unit. In this case, the lines of the two inputs may be connected in a parallel circuit. In addition, since the load is greatly applied to the high voltage side, the output of the first AC/DC converter is set higher than DC 24V within the rated voltage range for load sharing, and the output of the first AC/DC converter is higher than the DC 24V input of the PSU 100 from the AC input 200 side. can bear the load.

이 경우 AC입력(200)에 의해 전원이 이중화 되어 PSU(100)의 48V 또는 24V 전원에 문제가 발생하더라도 무순단 절체로 계속 전원이 공급되어 변전소의 감시 및 제어기능을 안정적으로 유지할 수 있다. 또한 AC입력(200)에서 연결된 제1 AC/DC 컨버터(310) 또는 제2 AC/DC 컨버터(320)에 문제가 발생하더라도 PSU(100)의 DC 48V 또는 DC 24V가 계속 공급되고 있으므로 이 경우에도 역시 변전소의 감시와 제어기능을 안정적으로 유지할 수 있다.In this case, power is duplicated by the AC input 200, and even if a problem occurs in the 48V or 24V power of the PSU 100, power is continuously supplied through uninterrupted switching, thereby stably maintaining the monitoring and control functions of the substation. In addition, even if a problem occurs in the first AC/DC converter 310 or the second AC/DC converter 320 connected from the AC input 200, since DC 48V or DC 24V of the PSU 100 is still supplied, even in this case Also, the monitoring and control functions of the substation can be stably maintained.

또한 AC/DC 컨버터(310, 320)측 전압을 PSU(100)에서 바로 입력된 DC 48V 또는 DC 24V 전압보다 높게 설정함으로써 AC입력(200)쪽으로 부하를 분담시킬 수 있다.In addition, by setting the voltage on the side of the AC/DC converters 310 and 320 to be higher than the DC 48V or DC 24V voltage directly input from the PSU 100 , the load can be shared toward the AC input 200 .

복수개의 다이오드들(330, 340, 350, 360)은 이중화된 전원들을 디커플링 시킴으로써, PSU(100)나 AC입력(200) 또는 AC/DC 컨버터(310, 320)에 문제가 발생하여 단락되더라도 전류가 역류하는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.A plurality of diodes (330, 340, 350, 360) by decoupling the redundant power supply, even if a problem occurs in the PSU 100, the AC input 200, or the AC/DC converters 310 and 320 and a short circuit, the current It can function to prevent backflow.

도 2는, 다양한 실시 예들에 따른 PSU(100)의 1차측의 회로를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a circuit of a primary side of the PSU 100 according to various embodiments.

도 2를 참조하면, 원격소장치의 전원부는 DC 125V, AC 220V 전원을 입력받아, 모듈들의 자체전원을 공급하는 DC 54V모듈과 감시 터미널보드(400)에 전원을 공급하는 DC 48V 모듈 및 제어 터미널보드(500)에 전원을 공급하는 DC 24V 모듈 각각에 전원을 공급할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the power supply unit of the remote small device receives DC 125V, AC 220V power, and a DC 48V module and control terminal for supplying power to the DC 54V module and the monitoring terminal board 400 supplying the modules' self-power. Power may be supplied to each of the DC 24V modules that supply power to the board 500 .

220V AC입력은 배터리 박스(250)로 입력되어 배터리를 충전시키면서 AC 110V로 강하되어 PSU(100)로 입력될 수 있다.The 220V AC input may be input to the battery box 250 and drop to 110V AC while charging the battery to be input to the PSU 100 .

도 3은, 다양한 실시 예들에 따라 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치(300)가 포함된 PSU(100)의 2차측의 회로를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a circuit of the secondary side of the PSU 100 including the power redundancy device 300 of a remote terminal unit (RTU) according to various embodiments.

도 3을 참조하면, 도 1의 회로도를 구체화시킨 도면으로, PSU(100)에서 DC 48V 출력은 전원 이중화 장치(300)의 제1 다이오드(330)를 거쳐서 감시 터미널보드(400)측으로 출력될 수 있고, DC 24V 출력은 전원 이중화 장치(300)의 제3 다이오드(350)를 거쳐서 제어 터미널보드(500)측으로 출력될 수 있다.Referring to FIG. 3 , it is a detailed diagram of the circuit diagram of FIG. 1 , wherein the DC 48V output from the PSU 100 is output to the monitoring terminal board 400 side through the first diode 330 of the power redundancy device 300 . There, the DC 24V output may be output to the control terminal board 500 side through the third diode 350 of the power redundancy device 300 .

220V AC입력(200)은 제1 AC/DC 컨버터(310)를 통과하며 DC 48V로 변압되고 제2 다이오드(340)를 거쳐서 감시 터미널보드(400)측으로 출력될 수 있고, 또한 제2 AC/DC 컨버터(320)를 통과하며 DC 24V로 변압되고 제4 다이오드(360)를 거쳐서 제어 터미널보드(500)측으로 출력될 수 있다.220V AC input 200 passes through the first AC/DC converter 310 and is transformed into DC 48V and may be output to the monitoring terminal board 400 side through the second diode 340, and also the second AC/DC It passes through the converter 320 and is transformed into DC 24V and may be output to the control terminal board 500 side through the fourth diode 360 .

PSU(100)의 DC 48V 입력의 선로와 제1 AC/DC 컨버터(310)에서 변압된 입력의 선로는 서로 병렬연결 될 수 있고, DC 24V 입력의 선로와 제2 AC/DC 컨버터(320)에서 변압된 입력의 선로는 서로 병렬연결 될 수 있다. 상기와 같이 전원이 병렬 연결됨에 따라 전원 이중화 시스템의 구현이 가능하다.The line of the DC 48V input of the PSU 100 and the line of the input transformed in the first AC/DC converter 310 may be connected in parallel with each other, and the line of the DC 24V input and the second AC/DC converter 320 may be connected in parallel. The lines of the transformed input can be connected in parallel with each other. As the power supply is connected in parallel as described above, it is possible to implement a power redundancy system.

도 4는, 다양한 실시 예들에 따른 전원부의 장애 발생시 통신모듈(620)을 통하여 전원부의 상태를 서버에 전송할 수 있는 상태 전송부(600)와 연결된 전원 이중화 장치(300)의 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating the configuration of the power redundancy device 300 connected to the status transmitter 600 capable of transmitting the state of the power supply to the server through the communication module 620 when a failure of the power supply according to various embodiments occurs. .

도 4를 참조하면, 상태전송부(600)는 입력부(610) 및 통신모듈(620)을 포함하며, PSU(100) 및 전원 이중화 장치(300)와 각각 연결될 수 있다. 전원공급에 문제가 발생하는 경우, 정격전류 이상의 전류가 흐르는지 감지하여 알람접점이 동작하고 이 신호를 입력부(610)가 받아서 통신모듈(620)을 통해서 서버로 전송할 수 있다. 통신모듈(620)은 무선통신, IoT 기술을 활용할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the status transmission unit 600 includes an input unit 610 and a communication module 620 , and may be respectively connected to the PSU 100 and the power redundancy device 300 . When a problem occurs in the power supply, the alarm contact operates by detecting whether a current greater than the rated current flows, and the input unit 610 receives this signal and transmits it to the server through the communication module 620 . The communication module 620 may utilize wireless communication and IoT technology.

상술한 방법에 기초하여 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치(300)는 감시전원 및 제어전원을 이중화하여 DC 48V, 24V 전원공급의 일부에 장애가 발생하더라도 변전소의 감시 및 제어기능을 유지할 수 있고, AC전원에서 부하의 분담이 가능하며, 주전원부 장애발생시 상태 전송부(600)에서 통신모듈(620)을 통해 서버에 알람 신호를 전송하여 신속하고 정확하게 고장여부를 인지할 수 있다.Based on the above method, the power redundancy device 300 of the Remote Terminal Unit (RTU) duplicates the monitoring power and the control power, so that even if a part of the DC 48V, 24V power supply fails, the monitoring and control function of the substation can be maintained, load sharing is possible from AC power, and when a failure occurs in the main power unit, the status transmission unit 600 transmits an alarm signal to the server through the communication module 620, so that the failure can be recognized quickly and accurately. .

100: PSU(Power Supply Unit)
200: AC입력(220V)
250: 배터리 박스
300: 전원 이중화 장치
310: 제1 AC/DC 컨버터
320: 제2 AC/DC 컨버터
330: 제1 다이오드
340: 제2 다이오드
350: 제3 다이오드
360: 제4 다이오드
400: 감시 터미널보드
500: 제어 터미널보드
600: 상태 전송부
610: 입력부
620: 통신모듈100: PSU (Power Supply Unit)
200: AC input (220V)
250: battery box
300: power redundancy device
310: first AC/DC converter
320: second AC/DC converter
330: first diode
340: second diode
350: third diode
360: fourth diode
400: monitoring terminal board
500: control terminal board
600: status transmitter
610: input unit
620: communication module

Claims (7)

원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)의 전원 이중화 장치에 있어서,
DC 48V의 전원을 공급하는 PSU(Power Supply Unit);
상기 PSU로부터 받은 DC 48V 입력을 감시 터미널보드로 출력하는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제1 다이오드;
AC 220V의 입력을 DC 48V로 변환하는 제1 AC/DC 컨버터; 및
상기 제1 AC/DC 컨버터와 상기 감시 터미널보드가 연결되는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제2 다이오드를 포함하되,
상기 PSU는 DC 24V 전원을 추가적으로 공급하고,
상기 PSU로부터 받은 DC 24V 전원을 제어 터미널보드로 출력하는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제3 다이오드;
AC 220V의 입력을 DC 24V로 변환하는 제2 AC/DC 컨버터; 및
상기 제2 AC/DC 컨버터와 상기 제어 터미널보드가 연결되는 선로에 위치하며 역전류 방지 기능을 하는 제4 다이오드를 더 포함하는, 장치.
In the power redundancy device of a remote terminal unit (RTU),
PSU (Power Supply Unit) that supplies power of DC 48V;
a first diode positioned on a line for outputting the DC 48V input received from the PSU to the monitoring terminal board and having a reverse current prevention function;
A first AC/DC converter for converting an input of AC 220V to DC 48V; and
A second diode positioned on a line where the first AC/DC converter and the monitoring terminal board are connected and having a reverse current prevention function,
The PSU additionally supplies DC 24V power,
a third diode positioned on a line for outputting DC 24V power received from the PSU to a control terminal board and having a reverse current prevention function;
a second AC/DC converter for converting an input of AC 220V to DC 24V; and
The second AC/DC converter and the control terminal board are located on the line connected to the line, the device further comprising a fourth diode having a reverse current prevention function.
 제 1항에 있어서,
상기 제1 다이오드와 상기 제2 다이오드는 병렬로 연결되어 있는, 장치.
The method of claim 1,
wherein the first diode and the second diode are connected in parallel.
 제 1항에 있어서,
상기 제1 AC/DC 컨버터의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 48V보다 높게 설정하여 부하 분담기능을 하는, 장치.
The method of claim 1,
An apparatus for performing a load sharing function by setting the output of the first AC/DC converter to be higher than DC 48V within a rated voltage range.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제3 다이오드와 상기 제4 다이오드는 병렬로 연결되어 있는, 장치.
The method of claim 1,
wherein the third diode and the fourth diode are connected in parallel.
 제 1항에 있어서,
상기 제2 AC/DC 컨버터의 출력을 정격전압범위 내에서 DC 24V보다 높게 설정하여 부하 분담기능을 하는, 장치.
The method of claim 1,
The device performs a load sharing function by setting the output of the second AC/DC converter to be higher than DC 24V within a rated voltage range.
 제 1항에 있어서,
상기 전원이중화 장치에 장애 발생시 서버에 상기 장치의 상태를 알려주는 신호를 전송하는 상태 전송부를 더 포함하고,
상기 상태 전송부는,
상기 장애 발생시 알람 접점에서 발생된 알람 신호를 받는 입력부; 및
상기 알람 신호를 서버에 전송하는 통신모듈을 포함하는, 장치.The method of claim 1,
Further comprising a status transmitter for transmitting a signal informing the server of the status of the device when a failure occurs in the power redundancy device,
The status transmission unit,
an input unit for receiving an alarm signal generated from an alarm contact when the failure occurs; and
A device comprising a communication module for transmitting the alarm signal to a server.
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