KR200467687Y1 - 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보호계전기에 관한 것으로, 특히 선로상의 전압과 전류를 계측하는 전압전류검출기와, 각종 계측 및 동작모드나 백업 주기 등의 사용자 설정 정보를 입력 및 설정하는 키입력부와, 상기 전압전류검출부를 통해 입력된 계측 데이터를 항목별로 구분하여 저장하는 대용량저장수단, 및 상기 전압전류검출부로부터 입력된 계측 데이터를 항목별로 대용량저장수단에 각각 저장하고, 미리 설정된 백업 주기가 되면 대용량저장수단에 저장된 각종 계측 데이터를 외부 백업장치로 전송 제어하는 제어부를 포함한다.

보호계전기, IED, 메모리, 하드디스크, 백업

Description

대용량 저장장치를 갖는 보호계전기{Digital Protection Relay Having Mass Storage Device}

본 고안은 디지털 보호계전기에 관한 것으로서, 특히 대용량 저장장치를 구비한 보호계전기에 관한 것이다.

디지털 보호계전기(Digital Protection Relay)는 과전류, 단락사고, 지락사고 등 선로의 각종 사고로부터 계통을 보호하기 위하여 16Bit 마이크로프로세서를 사용하여 기존의 유도형 또는 정지형 보호계전기에서는 구현할 수 없었던 고기능의 보호 알고리즘을 구현한 기기이다. 또한, 상기 디지털 보호계전기는 자기진단기능, 오동작 기록 기능, SOE(Sequence of Event) 기능 등 다양한 부가기능을 가지고 있어 사고분석을 용이하게 하며 뛰어난 신뢰성을 제공한다.

일반적으로, 전력계통에서 사용자가 알아야 하는 특정 사건의 발생 자료(이벤트 데이터), 사고가 발생한 자료(사고 데이터), 사용자가 지정한 특정 사건 발생 시 전압, 전류, 디지털 입출력 값, 4~20mA의 직류값 자료(웨이브 데이터), 5분간 감시하는 수요전력 데이터(디맨드 데이터)를 대용량 저장장치에 저장하는 것과 관련이 있다.

종래의 보호계전기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전압전류검출부(11)를 통해 검출한 각종 이벤트 데이터를 비휘발성 메모리(15)에 저장한다.

상기 전압전류검출부(11)는 선로상의 고전압을 일정 비율의 저전압으로 바꾸어주는 계기용 변압기(Potential Transformer; PT)와, 선로상의 대전류를 일정비율의 낮은 전류로 바꾸어 주는 계기용 변류기(Current Transformer; CT)를 포함하여 이루어져 있다.

종래에는 제어부(13)를 구동시키기 위한 프로그램을 롬(ROM- 미 도시)에 저장하고 그 프로그램을 램(RAM- 미 도시)에서 구동시키면서 외부의 전압전류를 감시하여 사용자가 원하는 이벤트, 사고, 및 웨이브 데이터는 비휘발성 메모리(15)에 저장하였으나, 디맨드 데이터의 경우에는 그 용량이 크기 때문에 비휘발성 메모리(15)에 저장하지 못하였다.

하지만, 비휘발성 메모리(15)의 용량의 한계와 비효율성 때문에 많은 양의 데이터를 저장하지는 못했다. 이벤트 데이터와 같은 경우는 3200byte(4byte × 800개)의 데이터를 저장하였고, 사고 데이터의 경우에는 13600byte(4byte × 17개 × 200개)의 데이터를 저장하였고, 웨이브 데이터의 경우에는 8192byte(2byte × 32개 × 128)의 데이터를 저장하는 등 전체적으로 데이터의 양이 그다지 크지 않았다.

비휘발성 메모리의 용량의 한계로 인해 보호계전기에서 발생한 이벤트 등의 데이터를 축약한 형태로 저장을 하여야 하고, 그 개수도 많지 않았다. 또한 제한된 개수 때문에 최대 저장 가능 개수가 넘어가게 되면 이전 데이터들을 지워야 하기 때문에 사용자가 데이터를 미리 보관하지 않을 경우 과거 이력 추적에 대한 어려움이 발생할 수 있었다.

본 고안은 보호계전기의 내/외부에 대용량 저장장치를 설치하여 사용자가 원하는 이벤트, 사고, 웨이브 및 디맨드 데이터 등을 내부의 대용량 저장장치에 저장 관리하고, 주기적으로 계측한 데이터를 외부의 대용량 저장장치에 백업하는 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 보호계전기는, 선로상의 전압과 전류를 계측하는 전압전류검출부; 각종 계측 및 동작모드나 백업 주기 등의 사용자 설정 정보를 입력 및 설정하는 키입력부; 상기 전압전류검출부를 통해 입력된 계측 데이터를 항목별로 구분하여 저장하는 대용량저장수단; 및 상기 전압전류검출부로부터 입력된 계측 데이터를 항목별로 대용량저장수단에 각각 저장하고, 미리 설정된 백업 주기가 되면 대용량저장수단에 저장된 각종 계측 데이터를 외부 백업장치로 전송 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 보호계전기는 전압전류검출부를 통해 입력된 계측 데이터를 항목별로 구분하여 저장하는 SD메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는 전압전류검출부로부터 입력된 계측 데이터를 항목별로 SD메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 SD메모리와 대용량저장수단의 잔여 메모리 용량을 체크하여 잔여 용량의 설정값 이하일 경우 이를 표시부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하며, 상기 SD메모리는 착탈식 카드타입인 것을 특징으로 한다.

상기 계측 데이터는 전압전류검출부를 통해 입력된 이벤트, 사고, 웨이브, 디맨드 및 키조작 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 백업장치는, 상기 보호계전기로부터 전송된 계측 데이터의 데이터 종류를 해석하여 데이터 항목별로 구분하는 데이터관리부; 및 상기 데이터관리부의 제어에 따라 계측 데이터를 이벤트, 사고, 웨이브, 디맨드 및 키조작 데이터로 구분하여 저장하는 하드디스크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 계측 데이터의 장기 보관이 가능함에 따라 사용자 실수로 데이터를 백업을 받지 않아 발생하는 데이터의 유실을 방지할 수 있고, 또한 기록할 수 있는 데이터의 양이 대단히 많기 때문에 종래에 비해 상세한 데이터를 사용자에게 제공하여 과거 이력을 보다 명확하고 정확하게 조회할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 보호계전기 및 백업장치를 나타낸 구성도로서, 보호계전기(100)는 전압전류검출부(110)와 키입력부(120), 표시부(130), SD메모리(140), 대용량저장수단(150), 제어부(160) 및 시리얼통신부(170)를 포함하여 이루어져 있고, 백업장치(200)는 시리얼통신부(210)와 데이터관리부(230) 및 하드디스크(250)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 보호계전기(100)의 전압전류검출부(110)는 선로상의 고전압을 일정 비율의 저전압으로 바꾸어주는 계기용 변압기(Potential Transformer; PT)와, 선로상의 대전류를 일정비율의 낮은 전류로 바꾸어 주는 계기용 변류기(Current Transformer; CT)를 포함하여 이루어져 있다.

키입력부(120)는 보호계전기의 각종 계측 및 동작모드나 백업 주기 등의 사용자 설정 정보를 소정의 운영 프로그램에 따라 입력 및 설정하도록 구성되어 있다.

표시부(130)는 상기 전압전류검출부(110)를 통해 검출된 각종 전원상태나 키입력부(120)를 통해 입력된 각종 설정 명령을 문자 또는 그래픽 등으로 디스플레이하는 LCD로 이루어져 있다.

SD메모리(140)는 상기 전압전류검출부(110)와 키입력부(120)를 통해 각각 입력된 이벤트 데이터, 사고 데이터, 웨이브 데이터 및 디맨드 데이터와 키조작 데이 터를 소정의 제어에 따라 항목별로 구분하여 저장 관리하도록 구성되어 있다. 상기 SD메모리(140)는 미니 카드타입으로 구성되어 보호계전기로부터 착탈이 가능하다.

대용량저장수단(150)은 상기 전압전류검출부(110)와 키입력부(120)를 통해 각각 입력된 이벤트 데이터, 사고 데이터, 웨이브 데이터 및 디맨드 데이터와 키조작 데이터를 소정의 제어에 따라 항목별로 저장 관리하는 하드디스크(HDD) 또는 비휘발성 메모리로 구성되어 있다.

제어부(160)는 상기 장치들의 제반 동작을 제어하되, 전압전류검출부(110)로부터 입력된 계측 데이터를 항목별로 SD메모리(140)와 대용량저장수단(150)에 각각 저장하고, 미리 설정된 백업 주기가 되면 대용량저장수단(150)에 저장된 각종 계측 데이터가 외부 백업장치(200)로 전송되도록 제어한다. 상기 계측 데이터는 이벤트 데이터, 사고 데이터, 웨이브 데이터, 디맨드 데이터 및 키조작 데이터 등을 포함한다.

그리고, 제어부(160)는 SD메모리(140)와 대용량저장수단(150)의 잔여 메모리 용량을 체크하여 잔여 용량의 설정값 이하일 경우 이를 표시부(130)를 통해 표시함으로써, 사용자가 적절한 조치를 취할 수 있도록 유도한다.

시리얼통신부(170)는 외부 백업장치(200)와 네트워크를 통해 연결되어 대용량저장수단(150)에 저장된 계측 데이터를 전송하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 장치들(110~170)을 포함하는 보호계전기(100)는 지능형 전자장치(IED)로도 통칭된다.

한편, 백업장치(200)는 상기 보호계전기(100)와 네트워크를 통해 연결되어 보호계전기로부터 전송된 계측 데이터를 수신하는 시리얼통신부(210)와, 상기 수신된 계측 데이터의 데이터 종류를 해석하여 데이터 항목별로 저장되도록 관리하는 데이터관리부(230), 및 상기 데이터관리부(230)의 제어에 따라 계측 데이터를 이벤트 데이터, 사고 데이터, 웨이브 데이터, 디맨드 데이터 및 키조작 데이터로 구분하여 데이터 항목별로 저장하는 하드디스크(250)를 포함하여 이루어져 있다.

이와 같이 본 고안에서는 하드디스크와 같은 대용량저장수단(150)을 이용하여 사용자가 원하는 각종 계측 데이터를 모두 저장할 수 있고, 저장된 계측 데이터를 주기적으로 백업장치(200)로 전송하여 저장함에 따라 계측 데이터를 안전하게 보관할 수 있다. 물론, 상기 대용량저장수단(150)과 SD메모리(140)에 저장되는 데이터의 항목을 필요에 따라 가감하는 것도 가능하다.

아울러, 본 고안에서는 계측 데이터를 SD메모리(140)에도 저장함에 따라 사용자가 필요에 따라 상기 SD메모리(140)를 보호계전기(100)에서 빼낸 후 휴대단말기에 삽입하여 계측 데이터를 확인 및 저장할 수 있다.

본 고안에서는 이벤트 데이터의 경우 최대 86byte로 구성하여 이벤트의 원인, 이벤트 값, 이벤트 발생 시간, 웨이브 발생시 웨이브의 크기, 사고 이벤트시 사고 당시의 전압전류 값 등이 기록되도록 하고, 사고 데이터의 경우 246byte로 구성하여 사고의 원인, 사고 값, 사고 발생시간, 각 전압전류 및 2차 계측한 값 등이 기록되도록 하고, 웨이브 데이터의 경우 최대 80kbyte로 구성하여 전압전류, 디지털 입출력 상태 4~20mA 입력 값 등이 기록되도록 하며, 디맨드 데이터의 경우 44byte로 구성하여 5분에 한번씩 전압,전류,전력 등의 값이 기록되도록 한다.

그리고, 보호계전기(100)와 대용량저장수단(150)의 연결은 IDE(Integrated Drive Electronics) 방식과 ATA 방식 두 가지를 지원하도록 하며, 제어부(160)에서 대용량저장수단(150)의 관리는 FAT32(File Allocation Table 32)를 지원하도록 한다.

제어부(160)는 각종 계측 데이터가 발생되면, 각 계측 데이터의 종류를 해석하여 도 3과 같이 각각의 디렉토리에 텍스트 형식의 파일로 저장되도록 한다. 도 3에서는 계측 데이터의 디렉토리는 이벤트 데이터, 사고 데이터, 웨이브 데이터, 디맨드 데이터 및 키조작 데이터로 구분되어 있고, 각 데이터는 항목(종류)별로 각기 저장되게 된다.

대용량저장수단(150)에는 보호계전기가 최초 기동할 때부터 계속 누적되어 데이터들이 기록되도록 한다.

SD메모리(140)의 경우에는 상술한 바와 같이 착탈식으로 구성되며, 대용량저장수단(150)와 마찬가지로 FAT32로 관리하며 디렉토리의 구성도 대용량저장수단(150)와 같다. 다만, SD메모리(140)는 대용량저장수단(150)에 비해 상대적으로 작은 공간이므로 사용자가 지정한 개수만큼만 저장하여 그 개수에 도달하면 표시부(130)를 통해 사용자에게 알려 저장된 계측 데이터의 백업을 유도하게 된다.

본 고안에서는 내부 대용량저장수단(150)과 백업용 외부 하드디스크(250)에 저장되는 데이터는 이벤트, 사고, 웨이브 및 디맨드 데이터뿐만 아니라 사용자의 오작동 때문에 일어나는 사고가 빈번한 바 보호계전기를 어떻게 동작시켰는지에 대한 키조작 이력을 저장하게 하여 이상상황이 발생했을 때 상황 추정을 용이하게 한 다.

또한, 보안성을 강화하기 위해 제품 제조시 고유의 문자와 숫자가 조합된 10자리의 인증번호를 제품 내부에 저장하여 사용자가 대용량 장치의 내용을 조회할 때 인증번호를 비교하게 하여 아무나 저장 기록을 볼 수 없도록 하는 것이 바람직하다.

백업용 하드디스크(250)의 경우에는 보호계전기의 설치 장소가 매우 열악하여 내부 대용량저장수단(150)에 충격이 가해져 저장된 정보가 손상될 우려가 있는 경우에 유용하게 사용할 수 있으며, 계측 데이터를 시리얼 통신을 통해 보호계전기로부터 주기적으로 전달받아 안전하게 저장 및 관리한다.

그리고 실수로 사용자가 저장된 정보를 지울 우려가 있기 때문에 외부 하드디스크(250)를 관리하는 메뉴를 따로 제공하지 않는 것이 좋으며, 외부 하드디스크(250)의 저장용량이 모두 사용될 경우 이를 별도의 표시 등을 통해 사용자에게 알림에 따라 사용자가 하드디스크(250)를 교체하도록 유도하게 된다.

따라서, 본 고안에서는 계측 데이터의 장기 보관이 가능함에 따라 사용자 실수로 데이터를 백업을 받지 않아 발생하는 데이터 유실을 방지할 수 있고, 또한 기록할 수 있는 데이터의 양이 대단히 많기 때문에 종래에 비해 상세한 데이터를 사용자에게 제공하여 과거 이력을 보다 명확하고 정확하게 조회할 수 있다.

상기의 본 고안의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 고안에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후 술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 보호계전기의 구성을 간단하게 나타낸 도면이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 보호계전기 및 백업장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 고안에 의한 저장 데이터의 디렉토리 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 보호계전기 110: 전압전류검출부

120: 키입력부 130: 표시부

140: SD메모리 150: 대용량저장수단(HDD)

160: 제어부 200: 백업장치

230: 데이터관리부 250: 하드디스크

Claims (7)

1. 선로상의 전압과 전류를 계측하는 전압전류검출부;

   각종 계측 및 동작모드나 백업 주기 등의 사용자 설정 정보를 입력 및 설정하는 키입력부;

   상기 전압전류검출부를 통해 입력된 계측 데이터- 이벤트, 사고, 웨이브 및 디맨드 데이터를 포함함-를 항목별로 구분하여 저장하는 대용량저장수단;

   상기 계측 데이터를 항목별로 구분하여 저장하는 SD메모리; 및

   상기 계측 데이터를 항목별로 상기 대용량저장수단 및 상기 SD 메모리에 각각 저장하고, 미리 설정된 백업 주기가 되면 대용량저장수단에 저장된 각종 계측 데이터를 외부의 백업장치로 전송 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 백업장치는,

   보호계전기로부터 전송된 계측 데이터의 데이터 종류를 해석하여 데이터 항목별로 구분하는 데이터관리부; 및

   상기 데이터관리부의 제어에 따라 계측 데이터를 이벤트, 사고, 웨이브, 디맨드 및 키조작 데이터로 구분하여 저장하는 하드디스크를 포함하는 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 SD메모리와 대용량저장수단의 잔여 메모리 용량을 체크하여 잔여 용량의 설정값 이하일 경우 이를 표시부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 SD메모리는 착탈식 카드타입인 것을 특징으로 하는 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 계측 데이터는 키입력부를 통해 입력된 키조작 데이터를 더 포함하는 것을 대용량 저장장치를 갖는 보호계전기.
7. 삭제

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