KR20050070084A - 회로 이상에 응답하여 전기 전력 시스템을 제어하는 방법및 그 시스템 - Google Patents

회로 이상에 응답하여 전기 전력 시스템을 제어하는 방법및 그 시스템 Download PDF

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KR20050070084A
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케네이스 제임스 비알라스
에디 더블유 브라서
토마스 채프맨 픽스
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Abstract

예를 들어 전기 전력 분배 시스템(electrical power distribution system) 내의 회로 재구성(circuit reconfiguration)과 같이 분배 시스템의 재구성을 향상시키는 방안으로서, 가장 효과적으로 유연하게 응답하여 재구성하기 위하여 이상(abnormalities)에 응답하고 상품 분배 시스템(commodity distribution system)에서 최종 고객으로의 서비스를 복구하기 위하여 통신을 통해 운반된 정보를 사용하고 그 사용을 조정하기 위한 방법 및 관련 시스템 장치가 제공된다. 본 방법은 또한 필요한 경우, 예를 들어 전기 전력 소스의 전위 오버로딩(potential overloading)을 방지하기 위하여 분배 시스템의 시스템 리소스(resources)를 적절하게 할당하기 위하여 제공된다. 예시적인 구성에 있어서, 본 방법은 시스템 리소스의 적절한 할당을 요청하고 설정하기 위한 다른 노드(nodes)로의 메시지 또는 소스 할당에 관한 통신 및 각 노드에서의 리소스로서 특성을 나타낸다. 바람직한 구성, 특히 대형 분배 시스템에서 유용한 것으로서, 노드의 "팀(teams)"은 장애 조건(fault conditions) 및 다른 회로 이상에 응답하여 시스템의 가장 효율적이고 신속한 재구성을 "협상(negotiate)"하거나 달성하기 위하여 서로 통신하는 다양한 팀을 갖는 관련 스위칭 제어를 구비한 분배 시스템에서 정의된다.

Description

회로 이상에 응답하여 전기 전력 시스템을 제어하는 방법 및 그 시스템{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROL OF AN ELECTRIC POWER SYSTEM IN RESPONSE TO CIRCUIT ABNORMALITIES}
본 발명은 일반적으로, 전기 전력 분배 시스템(electric power distribution system)과 같은 전기 전력 시스템(electric power systems)의 제어를 개선하는 것과 관련되며, 보다 구체적으로는 분배 라인(distribution lines)에서 장애 섹션(faulted sections)을 분리(isolating)하고, 최종 고객(end customers)으로의 서비스를 복구하고, 회로 및 시스템 리소스(resources)의 할당을 개선하기 위한 지능형의 자율적 노드(intelligent autonomous nodes)의 사용과 관련된다.
일반적으로 분배 시스템(distribution system)은 분배 네트워크(distribution network)를 통하여 하나 이상의 딜리버리 포인트(delivery points)에 접속되는 하나 이상의 소스(sources)를 포함한다. 상품(commodity)(재료 또는 에너지)이 네트워크를 통해 운반되면, 상품의 정상적인 흐름의 중단(disruption) 또는 시스템으로부터의 상품의 손실과 같은 이상(abnormalities)(예를 들어, 장애(faults))이 발생할 수 있다. 이러한 이상의 영향을 최소화하기 위하여, 분배 시스템은 일반적으로 네트워크 전반에 걸쳐 다양한 위치에 노드(nodes)를 구비하고, 이 노드는 시스템을 통한 상품의 흐름을 모니터링 하거나 제어하도록 동작한다. 이상이 발생하였을 때 상품의 손실을 최소화하는 것뿐만 아니라 어떤 이상 때문에 상품의 딜리버리의 중단을 경험하는 사용자 수를 최소화하는 것이 바람직하다. 상품의 손실을 감소시키기 위하여 시스템의 노드는 다른 노드와 협력하지 않고 시스템 이상에 개별적으로 응답하는 능력을 가질 수 있다. 이러한 시스템에 있어서는 노드는 이상이 있는 분배 시스템의 일부를 통하여 상품이 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이 시스템은 필요 이상으로 많은 사용자에게 제공되는 서비스를 중단하게 될 수 있다.
본 발명이 가장 유용하게 적용되는 전력 분배 시스템은 일반적으로 전력 분배 스테이션에서 발전하고(originating) 전기 공급 유틸리티(electrical supply utility) 또는 에이전시(agency)의 최종 고객을 위해 공급의 소스가 되는 저전압 내지 중전압(low to medium-voltage) 분배 피더(feeders)(대략적으로 4KV에서 69KV까지 변화함)이다. 이러한 피더들의 동작을 통제하는 전기적 원리는 더 고전압의 발전 및 전송 시스템의 동작을 통제하는 것과 동일하지만, 저전압 시스템을 구축하여 동작시키고 유지하는 방법은 다르다. 이러한 방법은 분배 장비가 더 많고 지리적으로 분산되어 있는 경우, 및 회로의 1 마일당 공급되는 전기적 전력의 양이 적은 경우에 사용된다. 이는 최소한의 노동과 사람의 감독으로 설치되고 동작하며 유지될 수 있는 저비용의 모듈화된(modular) 표준 장비를 요구한다.
분배 피더의 실패(장애)는 다운된(downed) 전력 라인, 지하 케이블의 굴착(excavation) 또는 다른 이유에 의하여 발생하고, 전형적으로 과도(단락 회로/과전류(overcurrent)) 전류를 감지함으로써, 때로는 전압 손실을 감지(sensing)함으로써 검지(detect)된다. 분배 시스템에 있어서, 전압 손실에 관하여 고객이 제기한 불만은 장애를 분리하고 분배 시스템을 재구성하기 위하여 작업자를 파견함으로써 유틸리티가 정전(outage)을 감지하는 경우일 때가 가끔 있다. 이러한 장애를 분리하는 전형적인 장치는 분배 서브스테이션(distribution substation)에 앞서 위치하는 회로 브레이커(circuit breakers)와 탭 라인(tap lines) 또는 고객 변압기에 배치된 퓨즈이다. 서브스테이션은 일반적으로, 브레이커가 과전류 조건 및 실수로 개방된 것을 검지한 후 브레이커를 여러 번 닫게 하는 리클로징 릴레이(reclosing relays)를 구비한다. 이러한 "리클로즈(reclosures)" 동안에 장애가 검지되지 않으면 서비스가 복구되고 더 이상의 정전은 발생하지 않는다. 전체 분배 라인의 일부에 있어서 바람, 번개 등으로 인한 일시적인 흔들림(arcing)이 장애를 발생시킬 수 있다. 따라서, 대부분의 장애는 브레이커를 개방하면 해결되고, 서비스는 자동적인 리클로즈로 복구된다. 또한, 몇 번의 리클로저를 시도한 후 과전류 조건이 계속해서 존재한다면 리클로저(recloser)는 더 이상 장애를 해결하고자 시도하지 않는 "록 아웃(lockout)" 상태가 된다.
수동으로 동작하는 스위치 이외의 대부분의 분배 피더는 서브스테이션과 퓨즈 사이의 장애를 분리하기 위한 수단을 구비하고 있지 않으므로, 피더에서 발생하는 어떤 실패는 장기간 지속되고, 비용이 많이 들고, 불편하면서 잠재적으로 위험한 정전을 초래하게 된다. 이를 해결하기 위한 주요 방법은 "라인 리클로저(line reclosers)", "인터럽터(interrupters)" 및 "자동 라인 섹셔널라이징 스위치(automatic line sectionalizing switches)" 또는 "섹셔널라이저(sectionalizer)"라고 하는 장치를 사용하는 것이다. 이들은 당업자에게 널리 알려져 있는 자동 동작 장치이며, 본 명세서에서는 "장애 분리 장치(fault isolating devices)"로 명확하게 통칭한다. "섹셔널라이저"라는 용어는 이하에서 설명하는 자동 장애 분리 장치의 특정 패밀리를 나타내고, "섹셔널라이징" 및 "섹셔널라이즈하다(sectionalize)"는 라인의 장애 섹션을 분리하는 프로세스를 나타내기 위하여 사용되며, 이는 상술한 스위치의 모든 클래스에 의하여 수행될 수 있다.
"라인 리클로저(line recloser)"는 전형적으로 리클로징 릴레이를 구비한 서브스테이션 브레이커의 미리 패키징된(pre-packaged) 버전이다. 라인 리클로저는 전형적으로 집적 전류 센싱(integrated current sensing)을 구비한 장애-브레이크 스위칭 장치(fault-break switching device)와 장애 검지 하드웨어, 제어 로직, 사용자 인터페이스 모듈 및 배터리 보조 전력 공급기를 포함하는 제어 인클로저(control enclosure)로 구성된다. 라인 리클로저가 서브스테이션과 고객 로드(customer loads) 사이의 분배 라인에 위치하면, 라인 리클로저는 전형적으로, 서브스테이션 브레이커가 실패(trip)하기 전에 동작하고, 이에 따라 서브스테이션 브레이커가 실패하는 것을 방지하기 위하여 마련된 장애 검지 셋팅으로 설정된다. 이는 라인 장애에 의하여 영향을 받는 고객의 수를 감소시키는 효과를 갖는다. 매우 긴 피더에 있어서는, 서브스테이션 회로 브레이커에 의하여 확실하게 검지될 수 없을 정도의 작은 크기의 장애로부터 피더를 보호하기 위하여 보다 민감한 셋팅이 사용될 수 있다. 복수의 라인 리클로저를 분배 라인에 직렬로 배치할 수 있는데, 장애의 소스측에 가장 인접한 리클로저만이 동작하도록 셋팅을 조정하는 것은 대단히 힘들거나 불가능하다.
"인터럽터"는 전형적으로 자동 리클로징 능력을 갖지 않는 미리 패키징된 브레이커 및 장애 릴레이이다. 인터럽터는 주로 지하 전력 분배 시스템에서 사용된다.
"자동 라인 섹셔널라이저(automatic line sectionalizer)" 또는 "섹셔널라이저"는 전형적으로 "라인 섹셔널라이저 제어"로 알려진 장치와 연계하여 사용되는 로드-브레이크 스위치(load-break switch)의 미리 패키징된 조합이다. 회로 및 소스측 보호 장치의 동작이 모니터링될 수 있도록 섹셔널라이저는 전류 (그리고 선택적으로 전압)를 검지한다. 섹셔널라이저는 미리 설정된 몇 번의 전압 손실이 짧은 시간 간격 내에 발생한 후 회로에서 에너지가 제거되면(de-energized) 어떤 상황 하에서 그 스위치가 개방되도록 구성된다. 상황은 제품마다 다르지만, 언제나 전압 손실에 바로 뒤따르는 장애에 의하여 야기되는 조건을 검지하는 것에 기초한다. 섹셔널라이저는 회로의 보호 장치의 동작과 조화하도록 설계된다. 전형적인 섹셔널라이저는 Cooper Industries, Inc.에서 제조한 Copper Power Systems Sectionalizer 타입 GV 또는 GW, S&C Electric Company에서 제조한 EnergyLine Systems Model 2801-SC Switch Control과 같은 장치이다.
장애를 분리하고, 최대한 많은 수의 최종 사용자에게 서비스를 제공하기 위하여 분배 시스템을 재구성하기 위한 다양한 타입의 분배 자동화 시스템(distribution automation systems)이 개발되었다. 이러한 타입의 시스템은 집중 방식(centralized) 제어, 분산 제어 및 지능적 자율 제어(intelligent autonomous controls)의 다양한 조합을 포함한다. 이와 같이 중앙에서 제어되는 시스템에 있어서, 각 노드는, 각 노드로부터 정보를 수집하고 시스템 전체에 미치는 응답(system-wide response)을 조정하는 중앙 제어 위치(central control location)와 통신할 수 있다. 중앙 제어기(central controller)는 전형적으로 시스템 토폴로지의 상세 맵(detailed map)을 보유하고, 이 맵은 시스템이 재구성되거나 새로운 노드가 추가될 때마다 업데이트된다. 이는 이러한 중앙에서 제어되는 시스템을 구현하고 유지하기가 더욱 곤란하고 비용이 많이 들고, 신뢰성이 떨어지게 만든다. 또한, 적은 수의 노드를 갖는 작은 시스템의 경우 중앙 제어기를 구비하기 위해서는 시스템의 비용이 상당히 증가하게 된다. 또한, 일단 이상이 교정되면(rectified) 노드는 전형적으로 정상 상태 또는 특정 상태로 변화되어야 한다. 이상이 정정되면 일반적으로 본래의 구성 또는 특정 구성 내에 노드를 배치하는 것이 바람직한데, 현재는 이러한 작업은 수동으로 행해지고 있다.
지능형 분배 제어 방법(Intelligent, distributed control methodology)은 미국 특허 제6,018,449호, 제6,111,735호, 제6,243,244호 및 제6,347,027호에 개시되어 있다. 이러한 시스템은 일반적으로 이들이 의도하는 기능에는 적절할 수 있지만, 회로의 임의의 부분에서의 오버로딩(overloading)을 방지하면서 복잡한 분배 회로를 최적으로 재구성하는 방법, 즉 시스템 리소스의 할당을 결정하는 것이 유용하다. 이는 복수의 로드측(load-side) 스위치가 동시에 추가적인 로드를 발견하고 회로를 오버로드할 수 있도록 회로를 분기시킨(두 갈래로 가른(bifurcates)) 상황에서는 특히 곤란하다.
도 1은 종래의 분배 시스템에서, 예시적인 분배 시스템에서의 노드를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예의 노드를 도시한 블록도.
도 3-8은 도 2의 실시예에서 사용되는 다양한 루틴을 도시한 흐름도.
도 9 및 10은 구성을 지원하기 위한 흐름도를 따라서 향상된 제어 특성 및 장애 분리 성능을 도시한 분배 시스템의 다른 구성을 도시한 도면.
도 11은 노드 제어기(200)의 다른 실시예의 로직 블록도를 도시한 도면으로서, 회로 재구성 지능(intelligence)은 애드온(add-on) 마이크로프로세서 보드에 포함됨.
도 12-14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전체 로직 조직(logic organization) 및 데이터 구조를 도시한 도면.
도 15-21은 서비스를 재구성하고 복구하기 위한 본 발명의 응답을 도시한 예시적인 분배 시스템에서 과전류 장애 이벤트(Overcurrent Fault Event)에 대한 도 12-14에 도시된 본 발명의 실시예의 응답 및 시스템 동작을 도시한 도면.
도 22a-22g로 이루어진 도 22는, 하나의 팀 멤버(team member)에서 도 12-15의 본 발명에 의하여 수행되는 전형적인 동작을 도시한 것으로서, 사용될 수 있는 예시적인 흐름도를 도시한 도면.
도 23-55는 S1로 표시된 서브스테이션의 손실에 의하여 발생하는 도 12-15 및 도 22의 본 발명의 응답 및 시스템 동작을 도시한 도면.
도 56-59는 소스 할당 방법에 따라 하나의 팀 멤버에서 수행되는 전형적인 동작을 도시한 것으로서, 사용될 수 있는 로직 흐름도를 도시한 도면.
본 발명의 제1 태양은 이상에 가장 효과적으로 유연하게 응답하여 장애를 분리하고 최종 고객으로의 서비스를 복구하기 위하여(회로 재구성), 즉 분배 시스템의 재구성 가능성을 개선하기 위하여 통신을 통해 운반된 정보를 사용하고 그 사용을 조정하기 위한 방법 및 관린 시스템 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 각 노드에서의 리소스와 시스템 리스소의 적절한 할당을 요청하고 설정하기 위한 소스 할당 데이터에 관한 통신 또는 다른 노드로의 메시지를 통해 분배 시스템의 시스템 리소스를 적절하게 할당하고 분배 시스템을 최적으로 재구성하기 위한 복수의 노드를 구비한 분배 시스템에 있어서 장애에 응답하는 시스템에서의 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 노드의 "팀(teams)"은 장애 조건 및 다른 회로 이상에 응답하여 시스템의 가장 효율적이고 신속한 재구성을 "협상(negotiate)"하거나 달성하기 위하여 서로 통신하는 다양한 팀을 갖는 관련 스위칭 제어를 구비한 분배 시스템에서 정의된다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 장점은 첨부된 도면을 참고하여 이하의 상세한 설명을 참작할 때 당업자에게 더욱 명백해질 것이다.
본 발명은 예를 들어 전기 전력 분배 시스템과 같은 분배 시스템을 제어하기 위한 새로운 개선된 방법 및 시스템을 포함한다. 이하의 설명은 당업자가 본 발명을 실시하고 사용할 수 있도록 제공되고, 특정 애플리케이션 및 그 요구사항의 내용에 대하여 제공된다. 바람직한 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자에게는 용이할 수 있고, 여기서 정의된 근본적인 원리는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예 및 애플리케이션에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되는 것은 아니며, 여기에 개시된 원리 및 특징을 유지한 채 구현할 수 있는 가장 광범위한 범위를 포함하는 것이다. 예를 들어, 본 발명은 유체의 흐름(fluid flow) 등과 같이 전기뿐만 아니라 다양한 분배 상품에 적용될 수 있다. 또한, 예시적인 전기 시스템은 다양한 노드 및 위치에 스위치 배치를 이용하였지만, 특정 실시예에 있어서 이러한 예시적인 스위치 배치는 리클로저(recloser), 브레이커(breakers), 섹셔널라이저(sectionalizer) 또는 다른 보호 장치 중 임의의 하나일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의하여 제어될 수 있는 예시적인 전기 전력 분배 시스템의 일부를 간략히 도시한 도면이다. 분배 시스템은 종래의 전기 전력 라인과 같은 전기 분배 라인(106)을 통하여 복수의 사용자(104)(예를 들어, 공장, 가정 등)에 접속된 복수의 전기 전력(102)의 소스를 포함한다. 분배 라인(106)은 라인(106)을 따라서 소정의 지점(points)에 위치한 복수의 노드(108)를 구비한다. 도 1에 도시된 소스, 사용자, 라인 및 노드의 수는 임의로 표시한 것이며, 임의의 분배 시스템에 있어서 이들 컴포넌트들 각각은 이와는 다른 구성 또는 개수일 수도 있다.
미국 특허 제6,018,449호, 제6,111,735호, 제6,243,244호 및 제6,347,027호에 개시된 시스템은 메인 분배 라인(main distribution line)의 조건을 감지하거나 그 로컬 구성에 기초하여 결정하는 데는 적당하지만, 본 발명은 최종 고객에게 서비스를 재구성 및 복구하고, 전기 소스의 오버로딩의 방지, 즉 분배 시스템의 적절한 재구성 가능성을 향상시켜서 시스템 리소스를 할당하기 위하여 특히 보다 대형의 분배 시스템에서의 이상에 보다 효과적이고 유연하게 응답할 수 있게 한다. 예를 들어, 이 방법은 시스템의 리소스의 적절한 할당을 요청하고 설정하기 위한 다른 노드로의 메시지 또는 소스 할당 데이터의 통신과 각 노드에서의 리소스를 통하여 제공된다. 바람직한 배열 및 특히 대형 분배 시스템에서 유용한 것으로서, 노드의 "팀(teams)"은 장애 조건 및 다른 회로 이상에 응답하여 시스템의 가장 효율적이고 신속한 재구성을 "협상(negotiate)"하거나 달성하기 위하여 서로 통신하는 다양한 팀을 갖는 관련 스위칭 제어를 구비한 분배 시스템에서 정의된다. 이 방식에 있어서, 보다 지능적인 로컬한 결정 및 팀내(inter-team) 조정이 수행될 수 있다.
도 2는 노드(200)의 예시적인 실시예를 도시한다. 분배 라인(202)은 스위치(204)를 통과하는데, 스위치(204)는 이 포인트에서 분배 라인을 개방하거나 닫을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 스위치(204)는 전압 조절(voltage regulation)(전압 조절기) 반응성 전력 제어, (스위치드 커패시터 뱅크(switched capacitor banks)), 장애 감지 등의 전력 감지, 제어 또는 조절 기능을 수행할 수 있는 다른 장치로 대체될 수 있다.
본 발명에 있어서 노드(200)는 스위치들 사이의 고객 로드(customer loads) 또는 다른 소스를 갖는 2개(듀얼), 3개 또는 그 이상의 스위치를 제어하기 위한 타입일 수 있다. 이 경우, 분배 라인(202)은 하나의 노드(200)의 제어 하에서 독립적으로 개방되고 닫힐 수 있는 2 이상의 스위치(204)를 통과한다. 본 명세서에 있어서, 노드(200)는 통신의 관점에서는 하나의 노드이지만, 본 발명의 제어 알고리즘 및 전력 시스템의 관점에서는 복수의 노드이다. 이러한 상황에서 정보의 흐름은 변경되지 않지만 통신 단계는 간단하게 우회(bypass)하게 된다.
노드 제어기(206)는 분배 스위치(204)를 제어한다. 노드 제어기(206)는 제어 컴퓨터(208), 디스플레이(209) 및 관련 메모리(210)를 포함한다. 메모리(210)는 감지된 조건 및 다른 노드로부터의 통신 정보에 응답하여 노드를 제어하는 프로그래밍을 저장하고, 시스템에 관한 정보를 저장한다.
또한, 본 발명은 노드(200)가 보호(과전류 보호/장애 브레이크) 성능을 갖는 경우 팀 동작(team operation)을 위한 특성을 포함한다. 분배 스위치(204)는 회로 재구성에 관여하기 위하여 그 기능을 향상시키거나 약화시킬 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 가장 저비용의 스위치는 높은 전류를 인터럽트 할 수 없거나 전압 및 전류 센서 모두를 구비하지 않을 수 있다. 노드(200)는 높은 인터럽팅 전류 하에서 스위치를 개방하지 않도록(섹셔널라이징 스위치 제어) 프로그래밍될 수 있고, 또한 "회로 보호 장치"(리클로저 또는 브레이커)로서 프로그래밍될 수도 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 보호 장치로서 프로그래밍된 경우, 스위치는 회로 또는 고객 장비에 화재나 손상이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 그리고 안전도를 위하여 과전류 조건(장애 전류) 하에서 개방된다.
본 발명의 제1의 태양은, 시스템 리소스를 할당하고 회로 이상에 응답하여 시스템을 적절하면서도 최적으로 재구성하기 위하여 통신을 통하여 운반된 정보를 사용하고 조정하는 일반화된 알고리즘 및 프로세스(일반적으로 도 3-10, 14, 22 및 56-59 참조)를 갖는 방법 및 장치에 관한 다양한 실시예를 제공한다. 이 방식에 있어서, 분배 시스템 또는 "팀(team)"의 전반적인 보호 및 재구성 가능성(reconfigurability)이 상당히 향상된다.
제어 컴퓨터(208)는 AC 웨이브폼 프로세서(waveform processor, 212)에 접속된다. AC 웨이브폼 프로세서는 필드 인터페이스 커넥터(field interface connector, 214)를 통하여 분배 라인(202)에 접속된다. 이로써, 프로세서가 전압 및 전류와 같은 분배 라인 상의 전기의 다양한 주요 파라미터를 측정하고, 이들을 디지털로 변환하고, 그리고 이들을 프로세싱, 통신용으로 제어 컴퓨터에 전송하거나 메모리 내의 스토리지에 전송할 수 있다.
디지털 I/O 인터페이스(216)는 제어 컴퓨터(208), 스위치(204) 및 분배 라인(202)에 접속된다. 디지털 I/O 인터페이스(216)는 컴퓨터 제어기(206)가 스위치 포지션 감지 정보 및 다른 입력을 수신하고 스위치로 제어 출력을 출력할 수 있게 한다.
통신 장치(218)는 제어 컴퓨터(208)에 접속되어 도 1의 통신 채널(110)을 통해 시스템 상의 다른 노드와 통신할 수 있게 한다. 통신 장치는 편리하게 이용 가능하고 바람직한 특성을 갖는, 예를 들어 일 구현예에서 적절한 것으로 밝혀진 Metricom Radio Radio(현재 Schlumberger Industries에서 제작하고 Utilinet™ 제품 라인으로 판매됨)와 같은 임의의 통신 네트워크에 접속될 수 있다. 필요하다면 제2의 선택적인 통신 장치(220)가 본 발명 이외의 시스템에 이용하기 위한 노드(200)에 포함될 수 있다. 이에 대한 예로는 SCADA 게이트웨이(gateway)가 있다.
전력은 전력 공급기(power supply)/배터리 백업(222)을 통해 노드에 공급된다. 배터리는 태양열 전력, AC 계기용 변압기(AC potential transformer), 또는 전압 센서를 통하여 공급되는 전력으로부터 충전될 수 있다.
각 노드는 통신 채널(110)에 접속된다. 임의의 타입의 통신 채널이 사용될 수 있다. 예를 들어, 통신 채널은 전화, 무선 통신(radio), 인터넷, 광섬유 케이블일 수 있다.
도 3-8과 관련하여 설명할 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 도 3은 각 노드에서 실행되는 상태 선택 프로세스(state selection process) 및 동기화 카운터(synchronization counter)의 동작을 도시한 흐름도이다. 이 프로세스에 있어서, 노드는 노드들을 서로 동기화하기 위하여 사용되는 그들의 타이머 및 데이터베이스 시퀀스 카운터(database sequence counter)를 업데이트한다. 그리고, 노드는 에러가 발견되면 에러 조건을 점검하고 에러 플래그(error flags)를 설정하며, 노드가 동기화(synchronization), 보전 점검(integrity check) 또는 재구성 이벤트 중 어느 상태에 있는지 그들의 데이터베이스로부터 판정한다. 동기화 프로세스의 개선방법은 재구성에 앞서서 보호 특성에 대한 "미리 알림(advance notice)" 기능을 갖는 보호 장치를 제공하는 단계 "315"를 추가하는 것이며, 이로써 회로의 최초의 복구는 앞서 설정된 것이 적절하면 보호 장치 프로파일의 조정에 앞서서 개시된다.
도 4는 바람직한 실시예에 따라 각 노드에 의하여 실행되는 동기화 프로세스 상태의 동작을 도시한 흐름도이다. 이 상태에 있어서 노드는 분배 시스템에 대한 중요한 제어 정보의 데이터베이스를 구축한다. 모든 노드는 데이터베이스의 구축에 기여한다. 각 노드는 데이터베이스의 카피를 메모리에 저장한다. 바람직한 실시예에 따라 데이터베이스를 구축하는 단계는 다음과 같다. 각 노드는 선행 노드(previous node)로부터 데이터베이스를 수신하고, 정보에 고유의 레코드(record)를 추가하고, 다음 노드로 데이터베이스를 전달한다. 이 프로세스는 모든 노드가 모든 다른 노드로부터 레코드를 수신할 때까지 계속된다. 이 프로세스가 완료되면 각 노드는 도 5에 도시한 보전 점검 상태(integrity check state)로 진행한다.
도 5는 각 노드에서 실행되는 보전 점검 상태 프로세스의 동작을 도시한 흐름도이다. 노드가 이 프로세스를 실행하면, 노드는 그 레코드가 시스템의 상태의 적시의 버전을 반영한 것인지 확인하기 위하여 모든 노드로부터 수신한 레코드를 점검한다.
도 6은 변환 프로세스 상태(transfer process state)의 동작을 도시한 흐름도이다. 이 흐름도는 독립형 섹셔널라이제이션(standalone sectionalization)이 뒤따르는, 시스템에서 장애가 발생하였을 때 각 노드에서 사용되는 프로세스를 나타낸다. 다른 노드가 이 프로세스를 시작했다는 메시지를 노드가 수신하였을 때 그 노드에서도 이 프로세스가 개시된다. 장애가 발생한 후 가능한 한 많은 사용자에게 전기 전력 서비스를 복구하기 위하여, 각 노드가 관련 스위치(들)를 닫을지 여부를 판정하기 위한 이 프로세스를 사용한다. 이러한 특성은 보호 셋팅(protection settings)이 변환의 요구사항과 일치하는지를 확인하기 위하여(단계 645-654) 변환 로직의 기능으로 확장된다.
도 7은 장애가 해결되었을 때 분배 시스템을 정상 상태(normal state)로 복귀시키기 위하여 각 노드에서 사용되는 로직을 도시한다. 이는 특히 "닫힌(closed)" 천이(transition)가 사용되는 경우(단계 772 및 750-752), 정상으로의 복귀 천이(return-to-normal transition)의 요구사항과 보호 셋팅이 일치하는지를 확인하기 위하여 정상으로의 복귀 천이 기능을 확장할 수 있다.
도 8은 도 6의 변환 프로세스 상태 및 도 7의 정상으로의 복귀 프로세스 상태에서 요구되는 단계를 완료하는데 너무 많은 시간이 소요되지 않는지 확인하기 위하여 이들 프로세스 동안에 사용되는 작업 타이머의 동작을 도시한 흐름도이다. 이는 정상으로의 복귀 천이(return-to-normal transition), 특히 "닫힌(closed)" 정상으로의 복귀 천이가 사용될 때(단계 830-831) 보호 셋팅을 리셋하기 위한 정상으로의 복귀 로직의 기능에 확장된다.
제1 실시예에 따르면, 메모리(210)는 노드를 제어하기 위한 프로그래밍을 저장하고, 시스템의 각 노드에 대한 노드 레코드의 데이터베이스(팀 데이터베이스)를 저장한다. 각 레코드는, 노드 제어기가 분배 시스템 요구에 응답하여 분배 라인 특성을 변경하기 위하여 노드의 스위치(들)를 제어할 수 있도록 하는 정보를 포함하는 복수의 필드를 포함한다. 특수한 구현예에 있어서, 레코드는 로드 변환(load transfer)/복구 중에 보호 셋팅의 조정을 용이하게 하는 보호 특성을 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 데이터베이스 내의 노드 레코드의 오더링(ordering)은 분배 시스템의 노드의 물리적인 오더링과 대응한다. 몇몇 다른 방식으로 오더링된 데이터베이스 내의 노드 레코드를 갖는 것, 그리고 분배 시스템 내의 노드의 실제 또는 상대적인 물리적 위치의 각 노드 레코드의 정보를 포함하는 것이 본 발명을 벗어나는 것은 아니다. 노드 제어기가 듀얼 또는 복수의 스위치 타입이라면, 각 스위치의 위치는 데이터베이스 내에서 표현될 수 있고 독립적으로 오더링될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 통신의 관점에서 하나, 듀얼(dual) 또는 복수의 스위치 노드가 팀의 멤버로서만 사용될 수 있다. 듀얼 스위치 노드는, 이것이 물리적으로 설치된 유일한 멤버인 경우(다른 멤버는 나중에 설치될 수 있음), 팀의 다른 멤버가 팀에서 임시적으로 제거된 경우, 또는 팀의 다른 노드에서의 에러에 의해 전체 팀이 정전 조건에서 동작하는 것을 방지하는 경우에 팀의 유일한 멤버로서 동작할 수 있다.
또한, 본 발명은 2개의 소스와 2개의 소스 사이의 분배 라인에 통상적으로 개방되는 스위치(normally open switch)("타이(tie)" 스위치)를 구비한 도 1과 같은 루프 분배 시스템, 또는 하나의 소스를 구비하고 타이 스위치가 존재하지 않는 방사상 분배 시스템(radial distribution system)을 제어하기에 적절하다. 데이터베이스를 단순한 또는 보다 복잡한 분배 시스템 토폴로지로 표현하는 것이나 이러한 토폴로지에서 동작하도록 본 발명의 적용하는 것은 본 발명을 벗어나는 것이 아니다.
특수한 구현예에 있어서, 타이 스위치는 스위치 중 어느 쪽이 전력이 주어지고(energized) 어느 쪽이 전력이 주어지지 않는지(deenergized)에 따라서 어느 한 쪽으로부터 로드(백피드(backfeed))를 복구하기 위하여 사용될 수 있다. 종래 기술로서, 회로는 "우"측과 "좌"측이 있고, 그 사이에 타이 스위치를 구비한 것으로 설명된다. 가장 낮은 번호의 노드는 회로의 좌측에서 소스에 가장 근접한 것을 나타내고, 가장 높은 번호의 노드는 우측에서 소스로부터 가장 근접한 것을 나타낸다. 2개의 인접한 각 노드 사이에 가로질러 놓여진 회로는 "변환 세그먼트(transfer segment)" 또는 "세그먼트"라고 한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 각 노드의 데이터베이스 레코드는, (1) 현재 사용중인 플래그의 레코드(record currently in use flag), (2) 각 개별 레코드에 의하여 표현되는 장치의 타입의 표시, (3) 노드의 통신 어드레스, (4) 통상적인(normal) 스위치 상태(개방 또는 닫힘), (5) 현재의 스위치 상태, (6) 전압 상태(라인 또는 그 이외의 현재 전압)(가능하다면 위치에 따라), (7) 장애 상태(감지된 장애)(가능하면 위치에 따라), (8) 현재 시간 스탬프(time stamp), (9) 데이터베이스 시퀀스 번호, (10) 로직 프로세스 상태(스위치가 어떤 상태 및 단계에 있는지), (11) 에러 조건 상태 플래그, (12) 자동/수동 동작 모드 상태(가능하면 위치에 따라), (13) 각 페이즈(phase)에서 감지된 로드의 평균(가능하면 위치에 따라), (14) 이벤트 프로세스의 개시시의 타임 스탬프, (15) 정상으로 복귀하는 방법의 표시(개방 또는 닫힌 천이), (16) 노드가 회로에서 영향을 받은 위치 내에 있었는지 여부에 대한 표시, (17) 회로에 좌측으로부터 전력을 주는(feeding) 경우, 현재의 보호 셋팅으로 적절히 보호될 수 있는 세그먼트의 최대 개수, 및 (18) 회로의 우측으로부터 전력을 주는 경우 마찬가지로 보호될 수 있는 세그먼트의 수를 포함한다. 이 예시적인 실시예에 있어서는 세그먼트(상기 아이템 17 및 18 참조)는 도 1의 2개의 인접한 팀 노드 사이의 분배 라인을 나타낸다. 듀얼 또는 복수의 스위치를 포함하는 하나의 통신 노드의 경우, 세그먼트의 수는 메인 분배 라인을 따라 임의의 2개의 스위치 위치 사이의 로드를 추가 세그먼트로서 카운트한다. "세그먼트의 최대 개수"는 아래에서 약술하는 방법을 사용하여 얻어진다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 노드 데이터가 각 노드에서 데이터베이스 레코드에 저장될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
(상기) 팀 로컬 레코드 데이터베이스(team local record database)는 그 로컬 스위치를 지능적으로 제어하기 위하여 분배 시스템의 상태에 관한 정보를 각 노드가 충분히 보유할 수 있게 한다. 또한, 데이터베이스는 노드에 로컬하게 저장되기 때문에, 노드는 정보를 다른 노드에 질의하거나 다른 노드로부터 동작 지시를 수신하기 위해 대기할 필요가 없다.
본 발명에 따라서 현재 사용중인 플래그는 조정된 시스템 동작에서 노드를 제거하도록 사용될 수 있고, 노드가 조정된 시스템 동작을 재개하도록 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 노드의 동작성을 제거하거나 재개하는 판정은 노드 자체에 의하여 행해질 수 있지만, 외부 판정 엔티티(external decision making entity)로서 행해질 수 없는 것은 아니다.
보호 프로파일 및 팀 데이터베이스
본 발명은 보호 장치 프로파일에 추가 속성의 표현을 포함한다. 이러한 속성은 보호 엔지니어가 의도된 작동 범위 또는 셋팅의 목적을 팀 노드들에 전달하는 능력을 향상시킨다. 또한, 이러한 속성들은 이하의 설명에서 명확히 알 수 있는 바와 같이 개별 장치의 보호 셋팅 내에 다른 방법으로는 표현되지 않는 팀 관련 기능성을 추가로 지원한다. 이러한 속성들의 예는 다음과 같다: (1) "프로파일 유형"은 이 프로파일의 의도된 용도를 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 가능한 값들은 (a) "팀 모드/정상(Team Mode/Normal)"은 노드들이 정상 작동 상태일 때 사용되는데, 이때 통상적으로 오픈 스위치(normally open switch)가 오픈되고 다른 모든 스위치들은 클로즈된다. 바람직한 실시예에서, 일년 중의 계절 또는 부하 등에 기초한 기준 등의 운영 파라미터(operating parameter)에 기초하여 동적으로 선택되는, 다수의 프로파일(multiple profiles)을 사용하는 것이 본 발명의 범위를 벗어나지는 않으나, 단지 하나의 팀 모드/정상 프로파일이 있다. (b) 추가의 세그먼트 또는 부하가 픽업되거나 이 장치에서 실행되어야 하고 정상 프로파일이 적절하지 않은 경우에 사용하기 위한 "팀 모드/트랜스퍼". 이하에서 설명되는 다양한 선택 기준에 따라 선택되는 다수의 팀 모드/트랜스퍼 프로파일이 존재할 수 있다. (c) 팀 동작이 인에이블되지 않거나 지속되는 에러 또는 문제로 인하여 일시적으로 디스에이블된 경우(이러한 상태는 이하에서 "정지 트랜스퍼(Stop Transfer)"라고 지칭됨)에 사용되는 "자립(Standalone)". (d) "정상 복귀"팀 동작(이하 참조) 동안에 사용하기 위한 "팀 모드/정상 복귀(Team Mode/Return to Normal)". (2) "세그먼트 수, 좌측 분배(Number of Segments, Left-Side Distribution)"은 로컬 스위치 위치에서 시작하고, 회로의 좌측으로부터 전력이 공급되고 있는 경우에 프로파일에 의하여 보호될 수 있는 추가 세그먼트의 최대 개수를 나타낸다. 이 수는, 시스템이 배선 선로의 종단을 보호하는 프로파일을 가진 다른 보호 장치를 포함하는 경우 그 장치에 의하여 직접 도달되는 세그먼트의 수보다 큰 값을 가진다고 가정한다. 이 경우에, 만약 다른 장치들이 팀 멤버이면 본 발명은 프로파일들 사이에서 일관성을 유지하는 특징을 가지게 된다. (3) "세그먼트 수, 우측 분배(Number of Segments, Right-Side Distribution)"은 전술한 바와 동일하고 좌측으로부터 전력을 공급받는다. (4) "최대 부하(Maximum Load)"는 프로파일이 보호하려고 의도하는 고객 부하의 최대 크기를 나타낸다. 이 값은 전형적으로 사용자에 의하여 사전에 정의되고 그 프로파일이 보호 장치의 잘못된 동작이 발생할 수 있는 환경에서 이 프로파일이 사용되지 않도록 하기 위하여 실시간 부하 데이터와 비교된다. (5) "보호 선택 키(Protection Selection Key)": 이는 프로파일과 연관된 실제 구성 셋팅(configuration setting)에 대한 인덱스 또는 내부 포인터이다. 이 인덱스는 사용자 특정된 엔트리들이 장치에 미리 로드되거나 별도의 데이터베이스로서 유지되는 장치 셋팅의 집합으로 링크 되도록 한다. 당업자는 보호 장치 셋팅의 구성을 특징 지우기 위하여 사용될 수 있는 다른 속성 또는 속성 값들을 생각해 낼 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은, 오픈 스위치를 클로즈하여 추가의 부하를 픽업하기 이전에 다른 팀 멤버들의 보호 셋팅이 조정될 필요가 있는지 여부를 결정할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 로컬 레코드 내의 "세그먼트 수" 필드는 로컬적으로 결정되고 팀 멤버들 사이에 공유되어야 한다. 이 프로세스는 팀 데이터베이스가 교환될 때마다("sync"프로세스, 도 3, 단계(315) 정상 동작 도중에 주기적으로 발생한다. 더 복잡한 프로세스는 에러 처리 및/또는 트랜스퍼 이벤트 동안 필드의 값을 결정하는데 포함되고, 이하에서 설명된다.
"세그먼트 수"의 계산 - 정상 동작
이하에서는 트랜스퍼, 정상상태 복귀 이벤트 또는 에러 처리를 제외한 정상적 팀 동작 도중에 현재 활성화된 프로파일을 위한 "세그먼트 수" 필드를 계산하는 방식을 설명한다. 그러므로, 보호 장치들은 트랜스퍼 또는 특정 에러 상태가 존재하지 않으면 팀에서 요청된 동작 프로파일의 변화 없이 동작한다. 그러나 본 발명의 범위 내에서 계절적 변화, 부하 또는 기타 감지되거나 전달된 정보에 기초하여 활성화된 프로파일에 대한 변화가 팀 전체를 통하여 만들어지고 조정될 수도 있다.
장치의 유형 및 능력에 기초하여 팀 데이터베이스의 로컬 레코드 내의 "세그먼트 수" 필드를 유도할 수 있는 여러 가지 가능한 방법이 있다. 예시적인 방법론은 스위치 및 제어기의 고유의 능력에 기초한다:
섹셔널라이징 스위치(Sectionalizing Switch): 초기화 시에, 보호될 수 있는 세그먼트의 수가 무한히 큰 수로 설정된다. 팀 데이터베이스 또는 로컬 레코드가 트랜스퍼될 때(동기화 동안 또는 트랜스퍼 이벤트 동안), 카운트는 섹셔널라이저(sectionalizer)의 소스측 가장 가까운 인접한 노드에 의하여 보호될 수 있는 세그먼트의 수로 하나씩 감소된다. 예를 들어, 제2 노드에 대응하는 로컬 레코드에 대하여, 전력이 좌측으로부터 분배될 때(좌측 세그먼트 카운트) 제1 노드가 그 부하 측에서 3개의 세그먼트를 보호할 수 있고, 제2 노드가 섹셔널라이즈 스위치이면, 그 좌측 분배 세그먼트 카운트를 2로 설정한다. 만약 제3 노드의 로컬 레코드가 전력이 우측으로부터 분배될 때 그 위치를 넘어서 2개의 세그먼트를 보호할 수 있다고 표시하면, 노드 2의 섹셔널라이즈 스위치는 그 우측 세그먼트 카운트를 1로 설정한다. 최초 노드(좌측 분배) 및 최후 노드(우측 분배)는 소스 측 노드들을 가지고 있지 않으므로, 이들에 대해서는 특별한 제고(provision)이 있어야 한다. 예시적인 실시예에서 소스 측 세그먼트 카운트를 터미널(바람직한 소스 또는 대체 소스) 노드들로 전달하기 위한 세 가지 옵션이 지원된다: (a) 소스 측 보호 장치들에서 본 회로의 최악의 경우의 로딩 보호 연구에 기초하여 카운트가 미리 결정(구성)될 수 있고, (b) (부적절한 세그먼트 카운트에 기초한 추가의 회로 로딩의 금지를 무력화하기 위하여) 임의의 높은 값으로 미리 설정되거나, (c) 소스 측 보호 장치로부터 통신을 통하여 얻어질 수 있다(이하의 사이드라인 팀 멤버 기능성 참조). 위의 사항은 터미널 노드들이 섹셔널라이저가 아닌 보호 장치들인 경우에도 역시 적용될 수 있다(이하 설명 참조).
보호 장치{리클로저(recloser) 또는 차단기(breaker)}: 장치의 보호 셋팅 및 제어의 복잡성에 기초하여, 세그먼트의 수는 이하에서 설명하는 바와 같이 부분적으로 노드의 능력에 기초하여 구성되거나 동적으로 계산될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 차단기 또는 리클로저의 활성 프로파일 속성은 노드의 로컬 레코드 내의 "세그먼트 수" 필드의 유도에 사용된다. 세그먼트의 수는 소스 측 인접 노드(마이너스 1)에 의하여 보호되는 세그먼트의 수 또는 로컬 장치의 활성 프로파일(현재 사용중 프로파일)에 의하여 보호될 수 있는 세그먼트 수 중 작은 값으로서 계산된다. 후자의 경우에, 팀의 데이터베이스의 팀의 로컬 카피 내에 저장되는 가장 최근의 부하 데이터는, 그 프로파일에 의하여 취급되는 세그먼트의 수에 대응하는 잠재적, (실시간 부하 데이터에 기초한) 계산된 부하가 그 프로파일에 대하여 구성된 최대 부하를 초과하는지 여부를 결정하기 위하여 사용된다. 이를 초과하는 경우에, 그 프로파일에 대한 "세그먼트의 수"는 부하가 취급될 수 있을 때까지 감소된다. 이러한 계산을 실행하는 로직은 현재의 전류 흐름 방향(좌측 또는 우측), 통상적으로 오픈 스위치의 대향 측 상의 각 개별 세그먼트의 현재 측정된 부하뿐만 아니라 로컬적으로 측정된 부하에 대하여 민감하여야 한다. 예를 들어, 좌측 분배를 위한 세그먼트 수의 계산에 있어서 카운트가 보호범위를 한 세그먼트 확장하면 통상적으로 오픈 스위치 우측의 스위치의 측정된 회로 부하는 프로파일과의 비교를 위하여 로컬적으로 측정된 부하에 더해진다. 특정 프로파일을 가진 노드를 통하여 전달될 수 있는 부하 전류의 임의의 높은 값을 최종 사용자가 구성하면 부하에 기초한 세그먼트의 감소가 극복될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
부하 트랜스퍼 또는 에러 처리 동안의 프로파일 선택
이 프로세스는 현재 활성화된 프로파일에 의하여 취급되는 세그먼트의 수가 부하 트랜스퍼, 정상상태 복귀, 에러 처리 또는 복구 이벤트 동안에 재계산될 때마다 실행된다. 이러한 이벤트들 동안의 팀 데이터베이스의 갱신은 프로파일 검색/선택 프로세스를 트리거한다. 이하에 나타낸 프로세스는 적절한 프로파일을 선택하기 위한 단순화된 방식이나, 이는 선로 임피던스, 선로 부하 또는 다른 팩터들의 계산에 기초한 보다 정교한 프로세스를 사용하거나 상이한 이벤트에 기초하여 선택 프로세스를 트리거하는 것도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.
바람직한 실시예에서, 선택 프로세스를 트리거하는 이벤트들은 다음과 같다: (1) 모든 스위치들이 정확하게 정상적으로 클로즈되거나 오픈 위치에 있으면서, 에러가 없이 동기화 인터벌(이하 참조)의 종료 및 "정상" 상태로의 회로 구성의 트랜지션(transition). 이 이벤트는 "팀 모드/정상"프로파일이 선택되도록 한다. (2) 최후의 알려진 회로 구성은, 모든 스위치들이 그들의 특정된 "정상" 위치들에 있는 구성이라고 할 때, "자립" 프로파일을 선택하도록 하는 팀 "정지 트랜스퍼" 상태로의 트랜지션 (주석: 다른 에러들은 현재 활성화된 프로파일을 변경하지 않는다.) (3) "정상상태 복귀" 상태로의 트랜지션(이하 참조)이 "팀 모드/정상상태 복귀" 프로파일의 선택을 야기하는 경우. (4) 트랜스퍼 이벤트(이하 참조) 동안 트랜스퍼가 진행 중이고 로컬 스위치가 취급하여야 할 세그먼트의 최대 수가 현재 활성화된 프로파일에 의한 취급되는 수보다 큰 것이 검출된 경우.
후자의 경우에, 예시적인 실시예에서 노드는 최대 수의 세그먼트와 프리-폴트 운전 부하(pre-fault operating load)를 전달할 수 있는 최초의 엔트리를 찾아 "팀 동작/트랜스퍼" 리스트를 스캔한다. 그리하여 프로파일 재선택 프로세스가 전형적인 트랜스퍼 동안 많아야 단지 한번만 발생하도록 한다. 본 발명의 범위 내에서 장애의 위치에 대한 통지 프로세스 동안 노드에 추가의 정보를 제공하여 프로파일 선택이 요구에 보다 일치하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 내에서 선택 프로세스(및 연관된 통신)가 세그먼트가 픽업될 때마다 실행되도록 할 수 있다.
이상의 선택 프로세스에서 실제의 보호 셋팅 또는 보호 장치의 동작 모드를 변경할 필요가 발생되면, 이 변경이 개시되고 검증된다. 긍정적인 검증 결과가 얻어진 후에야 팀 데이터베이스 내의 로컬 레코드가 업데이트된다. 검증이 실패하면, 에러 상황이 발생되고 로직은 선택을 재시도한다. 트랜스퍼가 진행 중이면 이 프로세스가 트랜스퍼 프로세스가 타임아웃될 때까지 끝없이 반복된다.
프리 러닝 카운터(Free Running Counter)
도 3의 단계(310 내지 318)는, 특히 노드가 특정한 이벤트의 발생을 대기하는 동안 노드에 의하여 실행되는 다른 프로세스 내의 단계들에 의하여 종종 호출되는 동기화 루틴을 포함한다. 단계(310)에서 노드의 프리 러닝 10번째 카운터가 증분된다. 프리 러닝 카운터는 시간 스탬프된 로직에 대한 기준을 설정하기 위해서 사용된다. 이하에서 알 수 있듯이, 이들 카운터들은 노드들 간의 동기화를 확보하기 위해서 사용된다. 단계(312)에서 노드는 프리 러닝 카운터가 그 최대 카운트에 도달하였는지를 결정하기 위해서 프리 러닝 카운터를 점검한다. 최대 카운트에 도달하면, 동기화 기간(synchronization interval)이 만료된다. 동기화 기간이 만료되면, 단계(314)가 실행되고 노드에 의하여 기록된 데이터베이스의 시퀀스 번호가 증분되어 시간 스탬프가 노드의 데이터베이스에 기록되어 동기화 확보를 돕는다. 본 발명의 하나의 개선점으로서, 단계(315)에서 이상에서 설명된 방법을 사용하여 좌측 및 우측 분배 모두에 대한 "세그먼트 수"필드들을 계산 및 재계산한다. 각 동기화 기간마다 데이터베이스 시퀀스 번호가 하나씩 증가되고 각 노드는 로컬 레코드에 그 데이터베이스 시퀀스 번호를 포함한다.
각 노드의 데이터베이스 시퀀스 번호는 모든 노드들이 적절히 기능하고 동기화 되어 있으면 동일하여야 한다. 따라서, 레코드에 각 노드의 데이터베이스 시퀀싱 번호(sequencing number)를 포함시키면 노드들이 다른 노드들로부터 수신하는 데이터가 시간상으로 정확하고 신뢰성이 있도록 한다. 이러한 방법으로 각 노드는 스스로 시스템 전체가 적절히 기능 하는지 확인할 수 있다.
단계(314) 후에, 또는 동기화 기간이 만료되지 않은 경우 노드는 통신이 허락되었는지 여부를 점검한다. 통신은 소정의 상황에서는 금지될 것이다. 본 발명에서 통신이 허락되지 않는 경우의 예로서, 노드들의 팀이 초기에 구성되고 있는 때 구성 정보를 배포하는 노드 이외의 모든 다른 노드들이 아무런 신호도 발생하지 않아야 할 때이다. 노드에 통신이 허락되지 않으면, 노드는 단계(310)로 복귀하고 이러한 동작은 노드 스스로 취해진다.
통신이 허락된 경우에는 단계(320)가 실행된다. 노드는 에러 및 이벤트를 점검하고 에러 또는 이벤트가 검출되면 플래그를 설정한다. 그러면 각 노드는 다음 중 어느 상태에 있는지 결정한다: 동기화, 무결성 점검 또는 재구성 이벤트. 각 노드는 스스로, 타 노드들에 대하여 독립적으로 자신의 내부 센서 및 다른 노드들로부터 수신한 데이터베이스 레코드를 기초하여 어느 상태에 있어야 하는지 결정한다. 전형적으로, 시스템이 한 상태로부터 다른 상태로 트랜지션하고 있지 않으면 모든 노드들은 동일한 상태에 있게 된다. 그러나, 임의의 특정 노드들은 동일 시간에는 한 상태에 있을 수 있다.
동기화 프로세스 상태
노드가 동기화 프로세스 상태에 있으면, 이는 도 4의 흐름도와 같은 프로세스를 따르게 된다. 단계(412)에서, 노드는 그것이 첫 번째 활성화된 노드인지 결정하여야 한다. 본 발명의 실시예에서, 어느 한쪽 소스의 바로 다음 노드가 데이터베이스 내의 최초의 활성 노드로 구성될 수 있고, 그러면 다른 한 노드가 데이터베이스 내의 마지막 노드가 된다. 그 사이의 노드들은 분배 시스템 내의 물리적 순서를 반영하여 데이터베이스 내에서 순서화된다. 본 발명의 범위 내에서 노드들의 물리적 순서가 아닌 다른 순서로 노드들이 데이터베이스 내에 순서화될 수 있고 각 노드의 레코드에 그 노드의 절대적 또는 상대적 물리적 순서를 결정할 수 있는 데이터를 포함시킬 수 있다.
첫 번째 노드는 단계(414)를 진행하고 노드들에 대한 레코드의 데이터베이스를 구축하기 시작한다. 첫 번째 노드는 그 로컬 레코드를 데이터베이스에 저장하고 그 데이터베이스를 데이터베이스에 리스트 되어 있는 다음 노드로 보낸다. 이 데이터베이스를 "볼(ball)"이라고 부르는데, 이는 이 데이터베이스가 시스템 주위에서 노드와 노드 사이에서 송신되기 때문이다. 각 노드에 의해서 데이터베이스에 추가되는 레코드는 현재 통과하는 노드에 대한 전술한 바와 같은 18 항목의 정보를 포함한다.
이 데이터베이스가 구축되고 통신될 수 있는 많은 방법이 있으나, 본 발명의 본 구현에 있어서는 데이터베이스를 각 연속되는 노드로 보내고 각 노드의 레코드가 데이터베이스에 추가되도록 하여 데이터베이스를 구축한다. 그러나 이 데이터베이스는 본 발명의 범위를 벗어나지 아니하고 다른 방법으로 구축될 수도 있다. 예를 들어, 각 노드는 자신의 레코드를 통신 채널 상에서 단순히 브로드캐스트하여 모든 다른 노드들이 이를 수신하도록 할 수 있다.
첫 번째 노드는 단계(418)를 계속하고, 그 노드가 볼을 두 번 수신하지 않았으므로 단계(420)를 계속한다. 단계(420)에서, 노드는 링크를 실행할 시간이 되었는지 결정한다. 노드는 하나의 다른 노드에게 신호를 보내고 이를 반송하도록 함으로써 링크를 실행한다. 이러한 방법으로 노드는 그 통신 시스템이 동작하는지 여부를 결정한다. 링크 실행 시간이 되었는지를 결정하기 위해서, 노드는 동기화 기간 타이머를 점검하여 동기화 프로세스가 미리 설정된 시간을 초과하여 진행되었는지 여부를 결정한다. 이는 통신 장애가 있는 경우에 노드가 이 상태에서 진행을 멈추는 일이 없도록 한다.
링크를 실행할 시간이 아니면, 노드는 단계(422)로 진입한다. 이 단계에서 노드는 도 3의 단계(310 및 318)를 실행하고 에러 및 이벤트를 점검한다. 에러 또는 이벤트가 검출되면, 플래그가 설정되고 필요하면 활성화된 프로세스가 종료된다. 이 동작을 "동기화 및 에러 점검 루프"라 한다. 이 프로세스가 완료되면, 노드는 동기화 프로세스로 복귀하고 단계(424)를 진행하여 볼을 수신하였는지 여부를 결정한다. 동기화 프로세스가 첫 번째가 아닌 다른 노드들에 의하여 실행되면, 이들은 단계(412)부터 직접 단계(424)로 가게 된다.
단계(424)에서, 노드가 볼을 수신하지 않았으면 단계(420)로 복귀하고 링크를 실행할 시간이 되거나 볼이 수신될 때까지 이 사이클을 계속한다. 볼이 수신되면 노드는 단계(424)에서 단계(426)으로 진행한다. 단계(426)에서 노드는 그 로컬 레코드를 볼에 포함시키고 볼을 다음 장치로 보낸다. (마지막으로 리스트된 노드는 볼을 처음 리스트된 노드로 보냄.) 노드는 단계(418)로 진행하고 볼을 두 번 수신하였는지 검사한다. 그렇지 않은 경우, 노드는 단계(420)으로 다시 진행하고 그 루프를 계속한다.
볼이 두 번째 수신되며, 노드는 단계(424)로부터 단계(426, 418 및 428)로 가서 통신 링크가 작동하고 있는지 확인하기 위한 통신 링크 시험을 위해서 다른 노드로의 링크 실행 메시지를 스케줄 한다. 이는 단계(420)에서 링크 카운터를 실행할 시간이 만료되면 노드가 점프하는 단계와 동일한 단계이다.
노드가 단계(428)에서 통신 링크를 실행한 후에, 노드는 단계(430)로 가고 도 5의 흐름도에 도시된 바와 같은 무결성 점검 상태로 진입할 시간이 되었는지 결정하기 위해서 무결성 점검 카운터를 검사한다. 노드가 무결성 점검 상태로 진입할 시간이 되지 않았으면, 노드는 단계(432)로 진입하여 동기화 및 에러 점검 루프를 실행한다. 그리고 노드는 단계(430)로 되돌아가 무결성 점검을 위한 시간이 될 때까지 이 루프를 계속한다.
본 발명의 실시예에서 동기화 프로세스는 예정된 기간 당 1회 발생한다. 예정된 기간의 길이는 시스템 내의 노드의 개수에 기초한다. 본 발명의 범위 내에서 이 기간은 시스템 내의 노드들의 수가 아닌 다른 요소에 따라 길어지거나 짧아질 수 있다.
그리하여, 도 4에 도시된 흐름도와 같은 동기화 프로세스는 각 노드의 데이터베이스의 정보를 주기적으로 갱신한다. 이 프로세스는 각 노드가 다른 모든 노드의 상태에 대한 갱신된 정보를 포함할 수 있도록 한다.
무결성 점검 상태
도 5는 무결성 점검 상태에 사용되는 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 이 상태에서 각 노드는 그 메모리에 저장된 데이터베이스 레코드가 동기화된 것으로 보이고, 에러 상태가 없으며 노드들이 정확한 상태에 있음을 확인하기 위해서 각 노드를 점검한다. 단계(512)에서 노드는 데이터베이스 시퀀스 번호를 점검하여 이들이 모두 일치하는지 확인한다. 이러한 방법으로 노드는 각 노드로부터의 데이터베이스 내의 레코드가 모두 동일한 동기화 프로세스로부터 나온 것임을 확인할 수 있다.
만약 시퀀스 번호가 일치하지 않으면, 노드는 단계(514)로 가서 이들을 재동기화하기 위해서 리셋될 시퀀스 번호들을 위한 플래그가 설정된다. 이 에러 플래그는 다른 동기화 기간이 발생하고 데이터베이스 시퀀스 번호가 일치할 때까지 어떠한 코디네이트된 팀 활동도 일어나지 않도록 한다.
시퀀스 번호가 일치하는 경우에 또는 단계(514)에서 플래그가 설정된 후에, 노드는 단계(516)를 계속한다. 이 단계에서, 노드는 각 데이터베이스 레코드를 점검하여 이들이 모두 상호 1초 이내에 시간 스탬프되었는지 확인한다. 이러한 요구는 데이터베이스 내의 기록들이 대략 한 시점에서 시스템의 모습을 정확히 반영하도록 한다. 만약 기록들이 상호 1초 이내에 시간 스탬프되지 않은 경우 노드는 단계(518)로 가서 새로운 시간 스탬프를 위한 플래그를 설정한다. 이 플래그는 시간 스탬프들이 사용자에 의하여 설정된 소정의 크기보다 큰 정도로 동기화에서 벗어나 있으면 동기화된 팀 활동을 허락하지 않는다. 본 실시예에서, 시간 스탬프가 5초만큼 동기화에서 벗어나 있으면, 에러 플래그가 설정된다. 허용 가능한 시간 스탬프의 불일치 정도는 실시 태양에 종속된 변수이다.
본 발명의 실시예에서, 이렇게 엄격한 무결성 점검의 실행은 "안전 모드"로 간주될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 여러 레벨의 무결성 점검이 실패하는 경우에도 팀 활동을 지속하도록 하는 다른 모드가 있을 수 있다.
시간 스탬프가 동기화에서 벗어난 것으로 플래그 되지 않거나 단계(518)에서 플래그가 설정된 후에는 노드는 단계(520)로 진행한다. 이 단계에서, 노드는 정지 트랜스퍼 에러를 점검하고, 어떠한 에러가 존재하면 에러가 제거될 수 있는지에 대한 판단을 시도한다. 에러의 예들은 다음과 같다: (1) 노드들에 대한 데이터베이스 시퀀스 번호가 일치하지 않는 탈동기화 에러, 및 (2) 잘못 기능하는 스위치 등에 의한 외부 상태에 의하여 발생되고 완료될 수 없었던 재구성 프로세스.
에러가 제거될 수 있으면 제거될 에러에 대하여 단계(522)에서 플래그가 설정된다. 그리고 노드는 단계(524)로 진행한다. 이 단계에서 노드는 트랜스퍼를 위한 모든 준비가 되었는지 결정한다. 재구성 이벤트 이후에, 노드는 모든 노드들이 동기화되어 있으면 기타 필요한 조건들이 만족되었는지 확인하여야 한다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 노드는 모든 노드들이 사용자에 의하여 정의되는 사전에 설정된 한계인 평균 3상 부하(average 3 phase load)를 가지는지 결정하기 위해서 그 데이터베이스를 점검한다. 노드가 트랜스퍼를 위한 모든 준비가 되었다고 결정하면, 단계(526)로 진행하여 트랜스퍼 준비가 되었음을 나타내는 플래그를 설정한다.
다음으로, 노드는 단계(528)로 진행하여 노드가 정확한 준비 상태에 있는지 결정한다. 각 노드는 트랜스퍼 프로세스를 위한 준비가 될 수 있고 또는 정상상태 복귀 프로세스를 위한 준비가 될 수 있으며, 모든 노드들은 동일한 준비 상태에 있어야 한다. 이 단계에서, 노드는 로컬 정보에 기초하여 그 노드가 있어야 한다고 판단되는 준비 상태와 데이터베이스 내의 정보에 기초하여 다른 노드들이 있는 상태를 비교한다. 노드가 정확한 준비 상태에 있지 않으면, 단계(530)로 돌아가 정확한 준비 상태를 결정하고 이것으로 변경한다.
그러면 노드는 단계(532)로 진행하여 정상 복귀 모드 불일치가 있는지 점검한다. 이 단계에서 노드는 모든 노드들이 동일한 정상 복귀 모드: 오픈 트랜지션, 클로즈드 트랜지션 또는 기능 디스에이블로 설정되어 있는지 확인한다. 만약 모든 노드들이 동일한 정상 복귀 모드에 있지 않은 경우, 불일치가 존재하는 것이고 단계(534)에서 에러 플래그가 설정된다. 다음 노드는 도 3의 단계(310)로 복귀한다.
트랜스퍼 프로세스 상태
도 6에 도시된 트랜스퍼 프로세스 상태는 간단한 예를 들어 설명된다. 도 1을 다시 참조하여, 장애가 노드(108A 및 108B) 사이의 분배선(106)에서 발생하였다고 가정한다. 전술한 바와 같이, 분배 시스템은 전형적으로 회로의 안전 및 보호를 위해서 전원 소스에 차단기 또는 리클로저(리클로징 차단기)를 포함한다. 미국특허 제6,018,449호에 개시된 시스템을 사용하면, 도 1에 도시된 바와 같이 섹셔널라이저들이 스위치 위치들(108A-F)에 위치할 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 섹셔널라이저는 EnergyLine Model 2801에 기초하고 있는데, 이 모델은 본 발명의 실시예의 동작을 지원하기 위하여 추가의 특징을 가지고 있다. 표준 섹셔널라이저 로직은 다음의 상태에서 스위치를 오픈(트립)한다. 1) 섹셔널라이즈 로직이 인에이블되고 장치가 작동 가능한 경우, 2) 모든 감지된 위상에서 미리 구성된 횟수(통상 1 내지 3회)의 전압 손실이 짧은 시간(전형적으로 45초) 동안 계수 되었을 때, 3) 과도 전류 상태가 첫 번째 전압 손실 직전에 감지되었을 경우, 및 4) 스위치가 현재 클로즈되어 있을 경우. 통상의 소프트웨어의 추가의 옵션은 세 가지 위상 모두에서 감지된 전압이 전체적으로 균형 되지 않고, 소정의 시간(통상 30초) 동안 계속하여 불균형 상태가 계속되는 경우 스위치가 트립(trip)되도록 한다.
본 발명에서 설명되는 "섹셔널라이저"는 다중 스위치 운영자, 장애 차단 스위치, 및 공기 브레이크 스위치를 포함하는 여러 형태 중 하나일 수 있으며 이들로 제한되지 않는다. 예시의 목적으로, 본 명세서에서는 단일 스위치 섹셔널라이저가 사용된다.
본 발명의 실시예에 제공될 수 있는 추가의 특징에 의하면 장애가 전압 손실 직전에 감지되지 않은 경우에도 설정된 횟수의 전압 손실이 발생하면 스위치가 오픈되도록 할 수 있다. 이는 선로의 장애가 발생한 섹션의 양측을 고립시키는 일차 단계가 다른 장치로 정보를 통신하지 아니하고 즉시 실행될 수 있도록 한다. 다른 추가의 특징은 (감지된 장애에 후속 하는) 설정된 횟수의 전압 손실이 현재 지정된 개방 타이 스위치에 대한 스위치의 위치에 기초하여 로컬적으로 동적으로 계산되도록 한다. 구성 파라미터는 이러한 카운트의 동적으로 계산되는 범위가 사용자에 의하여 더욱 제한되어 항상 최소 및 최대 값 사이에 있도록 한다. 다른 옵션은 일회의 계속된 전압 손실 후에 스위치가 오픈되도록 한다. 마지막으로, 전압 손실이 뒤따르는 장애 횟수를 카운팅 할 때 각 이벤트를 다음의 경우에 폴트로 카운트하도록 할 수 있다: 1) 최초의 전압 손실 이전에 장애가 선행하는 경우, 또는 2) 모든 전압 손실들에 장애가 선행한 경우.
본 발명의 실시예의 또 다른 고유의 특징은 변형된 원셧-록아웃(one-shot-to-lockout) 성능이다. 스위치가 어떠한 자동화 동작의 일부로서 클로즈된 경우(또는 운영자에 의하여 수동으로 클로즈된 경우), EnergyLine Model 2801-SC를 포함하는 어떤 섹셔널라이저들은 그 동작에 뒤따르는 짧은 기간(통상 5초) 동안 전압 손실이 검출되면 스위치를 자동으로 재오픈하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예는 2회의 전압 손실이 검출될 때까지 스위치의 개방을 회피하는 추가의 능력을 가진다. 이는 회로의 차단기 리클로즈 패턴이 장애에 의한 트립 동작에 이어 초기 자발적 클로즈 동작을 포함하는 경우에 장점이 있다.
각 스위치 위치에 자동 선로 섹셔널라이저를 사용하는 것과 일관되게, 스위치가 장애를 제거하기 위하여 부하 상태에서 일회 또는 일회 이상 오픈/작동되도록 리클로저를 대신 사용할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 이는 팀 코디네이션 기능들을 위하여 미리 패키지되고, 상업적으로 판매되는 리클로저 제품을 변경할 것을 요구하나, 섹셔널라이저에 의하여 제공되는 기능성에 비견되는 기능성을 달성할 수 있다. 또한 섹셔널라이저에 구현되는 원셧-록아웃 능력의 변경된 형태는 "블록 리클로즈"옵션으로 많은 리클로저에서 실현 가능하다. 섹셔널라이저를 리클로저로 대체하는 시도의 난점은 앞서 언급한 바와 같이 잘못된 장치의 과도한 스위칭 또는 트립핑/록아웃을 방지하기 위해서 이들 리클로저의 보호 셋팅을 코디네이트하는 문제이다. 본 발명의 하나의 목적은 이러한 가능성을 최소화 또는 제거하는 수단을 제공하는 것이다. 도 1의 분배 시스템이 자동 섹셔널라이즈 장치를 포함하면, 분배선(106) 상의 노드(108A, 108B) 사이에서 장애가 발생하면 그 장치는 그것의 구성에 따라 노드(108A, 108B, 108C) 중 하나 또는 이들 모두의 스위치들을 개방하여 오픈 스위치 하류에 있는 모든 사용자(104A, 104B, 104C)에 대한 서비스가 중단되도록 한다.
본 발명의 한 실시예에서, 섹셔널라이즈 로직은 장애 위치 및 통상 오픈 타이 스위치(108G) 사이의 모든 스위치들을 오픈되도록 한다. 이는 시스템이 사용자들에 대한 서비스를 재개하는 것을 돕기 위해서 분배 시스템의 부하를 점차 증대하도록 한번에 하나씩 스위치를 리클로즈 시킬 수 있도록 한다. 어떤 노드가 섹셔널라이즈를 종료하면, 노드는 도 6의 흐름도에 도시된 트랜스퍼 프로세스 상태로 들어가 노드가 그 스위치를 클로즈하려고 시도한다. 또한 노드는 다른 노드 또는 노드의 팀이 트랜스퍼 프로세스에 들어갔다는 통신을 수신하면 트랜스퍼 프로세스로 들어간다.
본 발명의 범위 내에서, 트랜스퍼 프로세스 상태는 섹셔널라이즈 완료 이외의 이벤트에 의하여 시작될 수 있다. 분배 시스템의 유형, 요구 및 특성에 따라 다른 이벤트가 시스템의 동작을 트리거하도록 하는 것이 바람직한 경우가 있다. 예를 들어, 시스템 동작이 심각하게 높거나 낮은 전압 상태에서 트리거되는 것이 바람직할 수 있다.
각 노드는 자신의 상태 정보와 관련하여 그 데이터베이스의 레코드를 지속적으로 갱신한다. 그리하여, 모든 다른 노드, 볼에 관한 데이터베이스의 레코드가 동기화 프로세스 상태 내에서만 각 노드로 보내지는 한편, 각 노드는 자신의 상태에 대한 갱신된 레코드를 유지한다.
이러한 예시의 목적으로, 섹셔널라이저가 노드(108A, 108B, 108C)의 스위치들을 오픈하여 사용자(104A, 104B, 104C)에 대한 서비스를 중단시켰다고 가정한다. 일단 섹셔널라이즈가 종료되면, 세 개의 노드(108A, 108B, 108C) 각각은 이들이 각각 자립 섹셔널라이즈 프로세스를 거쳤기 때문에 독립적으로 트랜스퍼 프로세스 상태를 시작한다.
노드가 도 6에 표시된 트랜스퍼 프로세스 상태에 들어가면, 노드는 단계(612)를 실행하여 종료 프로세스 타이머 태스크를 시작한다. 이 타이머는 노드가 태스크를 완료하기 위해서 너무 많은 시간을 소비하지 않도록 한다. 각 노드의 타이머는 트랜스퍼 프로세스를 처음 시작하는 노드와 동일한 시작 시간을 사용한다. 이러한 방식으로 트랜스퍼 프로세스 내의 모든 노드들은 동일한 시간에 "타임 아웃"된다. 이 타이머의 동작 및 그것이 호출하는 태스크는 도 8에 도시되어 있고 이하에서 설명된다.
타이머의 길이는 제어되고 있는 특정 시스템의 요구에 맞도록 시스템 운영자에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 장애가 발생한 후 송전 선로에서 작업하는 수리 요원의 안전을 위하여 장애가 발생한 후 알려진 기간동안 노드들을 트랜스퍼 프로세스로부터 제외하도록 타이머가 설정될 수 있다. 이러한 방식으로 트랜스퍼 프로세스 상태 내의 조건들이 스위치가 클로즈되어 송전선에 전력 공급을 허용하는 조건을 만족시키더라도 트랜스퍼 프로세스가 타임아웃 되고 스위치가 클로즈되지 않기 때문에 시스템을 수리하기 시작한 작업 요원들이 위험에 처하지 않게 된다.
본 발명의 실시예에서, 이들 3개의 노드들 각각은 각자의 로직, 저장된 데이터 및 센서의 판독 결과에 의하여 트리거되어 스스로 트랜스퍼 프로세스로 들어간다. 본 발명의 실시예는 중앙 제어, 통신 또는 이 상태로 들어가는 어떠한 노드들의 승인을 요구하지 않는다.
일단 타이머가 시작되면, 노드는 단계(616)로 진행하여 그것이 제어하는 스위치가 분배 네트워크의 정상 작동 중에 클로즈되어 있는지 결정한다. 도 1을 참조하면 스위치(108A, 108B, 108C, 108D, 108E, 108F)는 분배 시스템의 정상 동작 중에 클로즈되어 있고, 타이 스위치인 스위치(108G)는 시스템의 정상 동작 도중에 오픈되어 있다. 스위치(108A, 108B, 108C) 각각이 시스템의 동작 중에 통상적으로 클로즈되어 있으므로, 이들 노드들은 단계(618)를 계속한다. 단계(618)에서 트랜스퍼 프로세서 상태로 들어간 각각의 노드들은 갱신된 기록을 데이터베이스에 리스트되어 있는 다음의 액티브 노드 및 이전의 활성 노드로 전달한다. 이들 두 노드들을 "최근 이웃(nearest neighbor)"노드라 부른다. 노드(108A)는 노드(108B)로 레코드를 전달하고, 노드(108B)는 노드(108A 및 108C)로 전달하고, 노드(108C)는 노드(108B 및 108G)로 레코드를 전달한다. 이러한 방식으로 트랜스퍼 프로세스로 들어간 각 스위치는 그 진행을 최근 이웃 노드에 알린다. 본 발명의 실시예에서 "최근"의 이웃 노드들과의 통신을 사용하나 다른 실시예에서는 다른 유형의 노드간 통신 패턴을 사용할 수 있다. 그리하여, 본 발명의 실시예에 따라, 각 노드는 분배 시스템의 물리적 레이아웃 또는 노드들의 물리적 배치에 관계없이 다른 노드들에게 그 상태를 알릴 수 있다.
만약 노드가 다중 스위치 노드이면, 트랜스퍼 프로세스 목적만을 위하여, "최근 이웃"은 노드 자체 내의 스위치 위치들 중의 하나일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 최근 이웃 데이터베이스는 내부 팀 데이터베이스 내에 포함된 정보로부터 수집될 수 있다. 그러면 트랜스퍼 로직이 최근 이웃 데이터베이스 내의 정보를 사용하여 실행된다. 노드가 다중 스위치 노드이면, 별도의 최근 이웃 데이터베이스가 각 스위치 위치에 대하여 구축된다. 본 실시예에서, 최근 이웃 데이터베이스는 로컬 노드와 이에 물리적으로 인접한 2개의 노드들로부터의 정보로 이루어진다.
노드(108G)가 노드(108C)로부터 통신을 수신하면 노드(108G)는 트랜스퍼 프로세스 상태를 시작한다. 일반적으로, 하나의 노드가 다른 하나의 노드로부터 다른 노드가 트랜스퍼 프로세스 상태에 들어갔다는 통신을 받으면, 통신을 수신하는 노드도 트랜스퍼 프로세스 상태에 들어간다. 이 절차는 시스템이 자기를 정돈하고, 시스템의 각 노드를 중앙 통제소로부터의 통신이나 사람의 관여 없이 트랜스퍼 프로세스 상태로 들어가게 한다.
그러므로, 본 발명의 실시예에서 프로세스의 어떤 지점에서 각 노드가 어떠한 동작을 하여야 할지 결정하기 위해서 중앙화된 제어 또는 로직 센터를 필요로 하지 않는다. 본 발명의 각 노드는 단지 그것의 센서 및 통신되는 정보에만 기초하여 동작할 수 있다. 이러한 단순한 동작 구조로 인하여, 본 발명의 시스템은 프로그램이나 로직을 변경할 필요 없이 단순히 데이터베이스 내에서 노드들을 재배열하여 확장 또는 재구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 노드들(108B 및 108C) 사이에 새로운 노드를 추가하기 위해서 시스템 운영자는 시스템의 적절한 장소에 새로운 노드를 물리적으로 삽입시키고, 노드들(108B 및 108C) 사이의 데이터베이스 내에 이를 프로그램 하여야 한다. 이 프로세스는 노드(108B)가 한 스페이스 다운된 후에 데이터베이스 내의 모든 노드들의 레코드를 옮기고 새로운 노드의 레코드를 데이터베이스의 새로이 생성된 스페이스 내에 삽입하여 이루어진다.
노드(108G)는 단계(612)를 실행하고 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머를 시작시키고 타이머를 그 트랜스퍼 프로세스를 개시한 노드들과 동시에 종료되도록 설정하고, 단계(616)로 간다. 노드(108G)는 통상적으로 오픈인 스위치를 제어하기 때문에 이는 단계(638)로 간다. 단계(638)에서 노드(108G)는 센서, 데이터베이스 내의 정보, 노드(108C)에 의하여 전송된 정보를 관찰하여 노드가 클로즈될 수 있는지 결정한다. 본 발명의 실시예에서, 표 1에 리스트된 조건들이 노드에 의해서 점검되어 노드를 클로즈할 수 있는지 결정한다. 표 1의 단계(4)에 사용된 조건 등이 표 2에 나타나 있다. 본 발명의 범위 내에서 조건들의 다른 셋트들이 사용될 수 있다.
표 1
노드와 연관된 통상적으로 오픈 스위치를 닫기 위해서, 그 통상적으로 오픈 스위치의 어느 한 측의 인접한 노드들과 연관된 인접한 스위치로서 하나의 유효한 클로즈된 스위치 및 하나의 유효한 오픈 스위치가 검출되어야 한다. 이하의 규칙은 통상적으로 오픈된 스위치가 인접한 스위치들의 상태를 유효화하기 위해서 충족되어야 할 조건들을 정의한다. 장애가 발생한 선로 섹션의 부하 측에 있는 통상적으로 오픈 스위치가 다음의 경우에 부하를 복구하기 위하여 클로즈될 수 있다.
1. 에러 상태가 존재하지 않을 경우
2. 인접한 장애 측 스위치가 오픈되어 있을 경우
3. 인접한 장애 측 스위치가 장애를 검출하지는 않았으나, 전압의 손실을 감지한 경우
4. 정전이 발생하기 이전에 인접한 장애 측 스위치에서 감지한 전류 레벨이 로컬 스위치에 설정된 범위 이내일 때(이 단계에서 사용되는 조건은 표 2에 나타나 있다)
5. 인접한 비장애 측 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 감지하였음을 나타내나 현재 클로즈되어 있는 경우, 또는 인접한 비장애 측 스위치가 통상적으로 오픈 스위치인 경우, 또는 인접한 비장애 측 스위치가 차단기이며 전압이 복구된 경우(만약 로컬 스위치가 통상적으로 오픈 스위치이면 이 단계가 우회되고, 대체 피더 상에 팀 리클로저가 존재하지 않으며, 전압 점검이 디스에이블 된다.)
6. 픽업될 수 있는 "세그먼트의 수"가 0보다 큰 경우. 이 테스트를 위하여 전원의 비장애 방향(좌측 또는 우측)에 대응하는 팀 데이터베이스의 로컬 레코드로부터의 수가 사용된다.
7. 전압 센서에 양호한 전압이 검출된 경우(이 테스트는 사용자가 구성할 수 있는 옵션임)
8. 인접한 스위치들이 적절한 논리 동작 단계에 있는 경우
표 2
(이 표는 표 1 및 3의 단계(4)를 상술함)
트랜스퍼 프로세스에서 부하를 복구할 수 있는지 여부를 결정하기 위하여, 이 프로세스는 대체 회로의 용량과 비교되는 트랜스퍼될 전체 부하를 사용한다. 트랜스퍼될 부하를 제한하기 위해서 다음의 3가지의 기본적 설정 포인트들이 사용된다:
트랜스퍼를 위한 용량(전체 피더 부하 N/A)
트랜스퍼를 위한 최대 용량
최대 레이트된 피더 용량
세 가지 설정 포인트 모두는 좌측 피더 및 우측 피더에 대한 셋팅을 가진다. 세 가지 포인트는 모두 하계 및 비하계 셋팅을 가진다.
트랜스퍼 프로세스는 가능하면 연관된 피더 상의 실시간 전체 부하를 사용한다. 이 실시간 전체 부하는 서브스테이션 RTU와 같은 임의의 소스로부터 통신으로 전달받을 수 있다.
이 프로세스와 함께 동작하는 두 가지의 설정 포인트는 "트랜스퍼를 위한 최대 용량"과 "최대 레이트된 피더 용량"이다. "트랜스퍼를 위한 최대 용량"은 그 피더의 부하가 가벼울 때에 대체 피더로 트랜스퍼될 수 있는 구성된 부하의 양이다. "최대 레이트된 피더 용량"은 실시간 부하와 결합하여 사용된다. 이 둘간의 차이는 대체 피더가 취급할 수 있는 현재의 실시간 용량이다. 트랜스퍼가 발생하기 위해서, 다음의 오픈 스위치에 의하여 재구성 이벤트가 시작하기 이전에 존재하는 것으로 보고된 부하는 현재의 실시간 용량과 "트랜스퍼를 위한 최대 용량"보다 작아야 한다.
실시간 부하는 최소 매 20분마다 스위치 제어기로 보내져야 한다. 마지막 실시간 부하가 수신된 후 20분이 경과하면 그 값은 비정의된 값이 된다. 비정의된 값은 폴백(fall back) 프로세스가 실행되도록 한다. 이는 데이터의 소스가 보고를 하지 않았을 때에 오래된 데이터가 트랜스퍼를 발생시키는 것을 방지한다.
폴백 프로세스는 "트랜스퍼를 위한 용량(전체 피더 부하 N/A)"을 사용한다. 이 값은 보존되는 값으로 의도된 값이다. 이 값을 구성할 때에 엔지니어는 대체 피더의 평균 부하, 피크 부하, 및 비상 부하 용량을 고려하여야 한다. 이러한 크기의 부하의 트랜스퍼가 임의의 시간에 일어날 수 있으면서 대체 피더에 의해서 수용될 수 있다는 점이 엔지니어의 부담을 덜어 준다.
두 피더들을 위한 프로세스는 상호 독립적이다. 하나의 피더에 실시간 로딩 데이터를 제공하면서 다른 피더는 보존적 트랜스퍼 프로세스를 사용할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
노드(108G)의 스위치가 클로즈될 수 있는 모든 조건이 충족되었다고 가정한다. 표 1 및 표 2에 나열된 조건을 사용하여, 노드는 스스로 그와 연관된 스위치를 클로즈할 수 있는지 여부를 결정한다. 또한, 서비스를 복구하도록 노드(108G)를 인에이블하기 위해 단지 하나의 메시지(108C로부터의 메시지)가 송신되어야 한다. 본 발명의 실시예에서, 팀이 차단기 또는 리클로저와 같은 보호 장치를 포함하는 경우에, 통상적으로 오픈된 스위치가 클로즈되어 추가적인 로드를 처리하기 위해서 소스 측 팀 멤버들 모두의 보호 셋팅들이 사전 선택되었음을 추가로 확인한다. 스위치를 클로즈하기 위한 조건들이 충족되지 않았으면, 노드(108G)는 단계(640)로 진행되어 동기화 및 에러 점검 루틴을 실행한다. 이때 에러가 검출되면 단계(642)에서 그것이 기록되고 트랜스퍼가 중지된다. 그렇지 않으면, 단계(652)에서 이것이 루프의 최초 반복인지 점검된다. 그것이 최초 반복인 경우에 단계(653)에서 로컬 레코드가 최근 이웃들로 전송된다. 그것이 최초 반복이 아닌 경우에는, 단계(638)에서 프로세스가 계속되어 통상적으로 오픈된 스위치가 클로즈될 수 있는지 여부를 결정한다.
전술한 바와 같이 단계(640)에서 통상적으로 오픈된 스위치를 클로즈할 수 없고 로컬 레코드를 가장 가까운 이웃 노드로 전달할 수 없으면, 노드(108D)는 그러한 통지를 수신하고 단계(610)에서 트랜스퍼 프로세스 상태로 들어간다. 노드(108D)는 트랜스퍼 프로세스를 거치고(상술한 단계(612, 616 및 618)), 이것은 회로에서 영향을 받지 않은 부분에 위치하므로 단계(644)를 거쳐 단계(645)로 진행한다.
본 발명의 실시예에서, 단계들(645 내지 651)는 트랜스퍼 이벤트에 의하여 다른 경우에는 영향을 받지 않는 노드들에게 통지하고 이들을 인에이블시켜 노드들의 보호 셋팅을 조정하고 트랜스퍼 프로세스 동안에 추가의 로드를 픽업하도록 하는 기술적 진보를 제공한다. 본 발명의 범위 내에서 이러한 조정들은 스위치된 캐패시터 뱅크, 전압 조절기 또는 기타 장치들과 관련된 기타 셋팅 또는 조작을 포함한다.
만약 노드(108D)가 팀의 마지막 멤버이면(단지 하나의 이웃만이 존재하면), 단계(647)에서 허락된 세그먼트 카운트를 계산하고, 새로운 세그먼트 카운트를 포함하는 그것의 로컬 레코드를 단계(649)에서 그 이웃 노드로 전달한다. 그 후, 노드(108D)는 단계(632)로 진입하여, 단계(634)에서 에러를 점검하면서 트랜스퍼 프로세스가 종료될 것을 대기한다.
만약 노드(108D)가 팀의 마지막 멤버가 아니면(두 이웃 노드가 존재하면), 단계(646)로 진입하여 그것의 로컬 레코드를 가장 가까운 이웃 노드로 전달한다. 트랜스퍼 프로세스를 계속하기 이전에, 노드(108E)로부터 노드(108E)가 단계(632)로 진입하였다는 통지를 수신하여야 한다(노드(108E)가 트랜스퍼 프로세스에 진입하였고 노드(108D)와 동일한 프로세스를 따른다는 통지). 그러한 표시가 수신되기까지, 노드(108D)는 에러 검출 단계(650)를 반복한다. 데이터가 수신되면, 노드(108D)는 단계(647)로 진행하여 새로운 세그먼트 수를 계산하고, 단계(649)에서 자신의 로컬 레코드를 이웃 노드로 전달하고, 단계(632 및 634)로 진행하여 트랜스퍼 프로세스가 종료될 때까지 루프를 돌게된다.
노드(108D)가 단계(649 및 632)를 통과하였으면 노드(108G)는 노드(108D)로부터 갱신된 로컬 레코드를 수신한다. 단계(638)에서 노드(108G)는 노드를 클로즈할 수 있는지 여부를 결정하기 위해서 갱신된 레코드를 사용한다. 노드(108G)를 클로즈하는 것이 아직 허락되지 않았으면, 단계(640)를 포함하는 에러 검출 루프를 계속한다. 만약 노드(108G)를 클로즈할 수 있으면, 이는 단계(626)로 진행하여 스위치를 클로즈한다.
그렇지 않으면, 노드는 스위치가 클로즈될 수 있거나 에러가 검출되거나 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머가 만료될 때까지 단계들(638, 640 및 650) 사이의 사이클을 계속한다. 보호 기능이 없는 단지 섹셔널라이즈 스위치만을 포함하는 팀에서, 세그먼트 수의 기준은 추가의 통신 없이 항상 만족되며, 스위치의 닫힘을 지연시키는 전형적 조건은 단지 다른 영향을 받은 노드들이 올바른 트랜스퍼 프로세스 상태에 이를 때까지 기다리는 경우이다. 이 특징은 종래의 재구성 제품에 호환성이 있도록 보호 장치의 프로파일 변경을 지원하는 기능을 추가할 수 있도록 한다.
노드(108G)가 그와 연관된 스위치를 클로즈할 수 있다고 결정하면, 단계(626)로 진입하여 스위치를 클로즈하려고 시도한다. 그러한 스위치들은 통상 록아웃 로직(lockout logic)이라고 부르는 안전 장치를 포함하는데, 섹셔널라이즈에 관한 이상의 설명에서 상세히 설명된 바와 같이, 록아웃 로직은 스위치가 클로즈되어 있는 동안 전압 손실 같은 비정상 상황이 발생하면 스위치를 다시 오픈시키고 오픈 상태를 유지한다. 단계(628)에서 스위치는 클로즈 동작이 성공적이었는지 결정한다. 그렇지 않으면, 단계(624)에서 에러 플래그가 셋팅되고 트랜스퍼 프로세스가 종료된다. 클로즈 동작이 성공적이면, 사용자들(104C)에게 전력이 복구되고, 노드(108G)는 단계(630)로 진행한다. 단계(630)에서, 노드(108G)는 갱신된 레코드를 가장 가까운 이웃 노드, 즉 노드(108C 및 108D)로 보낸다. 그러면, 노드(108D)는 트랜스퍼 프로세스 상태로 진입하고, 노드(108A, 108B 및 108C)와 동일하게 노드(108D)는 단계(618)까지 흐름도를 따라 진행하고 갱신된 레코드를 노드(108G 및 108E)로 송신한다. 이로 인해 노드(108E)가 트랜스퍼 프로세스 상태로 진입하고, 노드(108D 및 108F)에 신호를 보내 노드(108F)가 트랜스퍼 프로세스 상태로 진입하도록 하며, 노드(108E)에 갱신된 레코드로 신호를 보내도록 한다.
본 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 하나의 특징은 데이터베이스 내의 노드들의 순서 및 흐름도의 규칙들로부터 각 노드는 다른 노드들이 취하는 동작과 독립적으로 그 노드가 취하여야 할 적절한 동작을 결정할 수 있다는 점이다. 노드들은 다른 노드들이 어떠한 주어진 동작을 취할 것을 명령하거나, 전체 시스템에 대한 응답을 코디네이트하기 위해서 중앙 제어 또는 사람의 개입을 필요로 하지 않는다. 각 노드가 내리는 결정은 단지 그 데이터베이스에 저장된 정보와 그에 부착된 센서에 의하여만 이루어진다.
노드(108A, 108B, 108C, 108D, 108E 및 108F)는 단계(644)로 진행한다. 노드(108D, 108E 및 108F)의 스위치들이 통상적으로 클로즈된 스위치들이고 이들은 장애에 의하여 영향을 받지 않으므로 단계(644)에서 이들은 단계(632)로 송신되고 단계(634 및 636)에서 동기화 및 에러 점검을 수행하면서 프로세서의 시간이 종료될 것을 대기한다.
노드(108A, 108B 및 108C)의 스위치들이 이벤트에 의하여 영향을 받으므로, 이들은 각각 단계(620)로 진행한다. 본 발명의 실시예에서, 노드는 표 3에 나열된 조건들을 점검하여 노드가 리클로즈될 수 있는지 결정한다. 표 3의 단계(4)에서 사용되는 조건들은 표 2에 나타나 있다. 본 발명의 범위 내에서 다른 조건의 세트들이 사용될 수 있다.
스위치들이 리클로즈될 수 없으면, 노드는 단계(622)로 진행하여 동기화 및 에러 점검을 실행한다. 본 실시예에서, 에러가 검출되면 단계(624)에서 플래그가 설정되고 트랜스퍼 프로세스 상태가 중단된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 에러 플래그는 다른 결과를 가져올 수 있음을 인식할 것이다. 하나의 예로서, 에러 플래그에 우선 순위가 부여되어 순위가 낮은 에러는 트랜스퍼 프로세스를 중지시키지 않도록 할 수도 있다.
단계(622)에서 에러가 검출되지 않으면, 단계(654)에서 픽업될 수 있는 세그먼트의 수가 트랜스퍼 이벤트 동안 세그먼트의 수를 계산하는 규칙을 사용하여 다시 계산된다. 이러한 재계산 결과가 통상적으로 클로즈된 스위치를 리클로즈하는 것을 허용한다면, 단계(620)에서 로직은 루프를 벗어나고, 단계(626)에서 스위치를 리클로즈시킨다. 그렇지 않으면, 각 노드는 스위치가 리클로즈되거나 프로세스 타이머가 만료될 때까지 단계(620, 622 및 654)를 반복한다.
표 3
노드와 연관된 통상적으로 클로즈된 스위치를 리클로즈시키기 위해서, 통상적으로 클로즈된 스위치의 어느 한편의 인접한 노드와 연관된 인접 스위치로서 하나의 유효한 클로즈된 스위치와 하나의 유효한 오픈 스위치가 검출되어야 한다. 다음의 규칙은 통상적으로 클로즈된 스위치가 인접한 스위치들의 상태를 확인하기 위해서 만족되어야 하는 조건들을 정의한다.
장애가 발생한 선로 부분의 로드 측의 현재 오픈된 스위치는 로드를 복구하기 위해서 다음의 경우에 클로즈될 수 있다:
1. 에러가 존재하지 않는 경우
2. 인접한 장애 측 스위치가 오픈된 경우
3. 인접한 장애 측 스위치가 장애를 검출하지 못했으나 전압 손실을 감지한 경우
4. 장애 발생 이전에 인접한 장애 측 스위치에서의 전류 레벨이 로컬 스위치 내에 설정된 한계값 내인 경우(이 단계에서 사용되는 조건은 표 2에 제시되어 있음)
5. 인접한 비장애 측 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 관측하였음을 나타내지만, 스위치가 현재 클로즈되어 있거나, 인접한 비장애 측 스위치가 통상적으로 오픈된 스위치거나, 인접한 비장애 측 스위치가 차단기이고 전압이 복구된 경우
6. 픽업될 수 있는 " 세그먼트의 수" 가 0 보다 큰 경우. 이 테스트에서 전원 공급의 비장애 방향(좌측 또는 우측)에 대응하는 팀 데이터베이스의 로컬 레코드들부터의 수가 사용됨.
7. 인접한 스위치들이 적절한 논리 동작 단계에 있는 경우
장애가 발생한 선로 부분의 소스측의 통상적으로 클로즈된 스위치는 다음의 경우에 리클로즈될 수 있다:
a. 에러 상태가 존재하지 않는 경우
b. 인접한 장애 측 스위치가 오픈된 경우
c. 인접한 장애 측 스위치가 장애를 검출한 경우
d. 인접한 비장애 측 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 관측하였음을 나타내지만, 스위치가 현재 클로즈되어 있거나, 인접한 비장애 측 스위치가 차단기이고 전압이 복구된 경우
e. 인접한 스위치들이 적절한 논리 동작 단계에 있는 경우
표 2 및 표 3의 알고리즘을 사용하여, 노드는 스스로 그와 연관된 스위치를 클로즈할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 노드(108C)의 스위치가 리클로즈될 수 있는 모든 조건들이 충족되었다고 가정한다. 그러면 스위치는 단계(626)에서 리클로즈된다.
단계(628)에서, 노드(108C)는 스위치가 성공적으로 리클로즈되었는지 여부를 결정한다. 그렇지 않은 경우, 에러 플래그가 설정되고 단계(624)에서 트랜스퍼 프로세스가 중지된다. 스위치가 성공적으로 리클로즈된 경우에는, 노드가 단계(630)로 진입하여 가장 가까운 이웃 노드들, 즉 노드(108B) 및 노드(108G)로 갱신된 레코드를 보내 현재 진행 상황을 알린다. 그러면 노드(108C)는 단계들(632 및 634) 사이의 루프로 들어가 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머가 종료될 것을 기다리며 동기화 및 에러 검사 루틴을 실행한다. 에러가 검출되면, 단계(636)가 실행되어 플래그가 설정되고 프로세스가 중지된다. 에러의 예로서 록아웃 로직이 스위치를 재오픈시키는 경우이다.
이상의 설명 및 규칙에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예의 하나의 장점은 체계적으로 한번에 단지 하나의 스위치만을 클로즈시켜 로드가 선로에 점진적으로, 한번에 한 세그먼트에만 제공되도록 할 수 있는 점이다. 이는 전력 수요의 급속한 증가로 인하여 전력 소스가 과부하 되지 않도록 한다.
노드(108B)가 노드(108C)로부터 통신 데이터를 수신하고, 노드(108B)가 표 3의 조건에 따라 이를 알 수 있는 충분한 정보를 갖는 것으로 가정하면, 노드(108A)가 장애를 검출하고 노드(108B)는 장애를 검출하지 않았으므로 이는 클로즈되어서는 안된다. 이는 장애가 노드(108A)와 노드(108B) 사이에서 발생하였음을 의미한다. 따라서, 노드(108B)는 에러가 검출되거나 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머가 만료될 때까지 단계들(620 내지 622) 사이의 사이클을 실행한다. 노드(108A)는 장애를 검출하였으므로 노드(108A) 역시 클로즈하는 것이 허락되지 않고 에러가 검출되거나 프로세스 타이머가 만료될 때까지 단계들(620 내지 622) 사이의 사이클을 수행한다.
종료 트랜스퍼 프로세스 태스크 타이머가 만료되면, 노드들은 모두 도 3의 단계(310)로 돌아가 원래의 장애가 해결될 때까지 동기화, 에러 및 무결성 검사를 재개한다. 장애가 해결되면, 시스템은 이하에서 설명하는 바와 같이 도 7의 정상 프로세스 상태 복귀로 들어간다. 이전의 장애가 고쳐지기 이전에 다른 장애가 발생하면, 본 발명에 따라 시스템은 트랜스퍼 프로세스 상태로 다시 들어가 가능한 한 많은 수의 사용자에 대한 서비스를 복구하기 위하여 스위치들을 다시 리클로즈한다.
정상 프로세스 상태로의 복귀
장애가 발생하였거나 다른 이유로 배전 네트워크 스위치들이 정상 동작 상태가 아닌 다른 상태에 놓이게 된 경우, 예를 들어 트랜스퍼 프로세스 상태가 완료된 후, 정상 프로세스 상태 복귀는 시스템을 정상적 동작 구성으로 복귀시킬 수 있다. 이 프로세스는 또한 본 발명의 범위 내에서 배전 시스템을 오픈 및 클로즈된 스위치들의 임의의 원하는 시스템 셋업으로 재구성하기 위하여 사용될 수 있다. 위에서 사용된 예에서, 배전 선로(106)의 장애가 복구되거나 해소되고, 스위치(108A)가 수동으로 리클로즈되면, 사용자(104A)에게 전력 공급이 복구된다. 이 시점에서, 노드(108B)는 노드(108A 및 108B) 사이의 배전 선로에서 정상 전압이 복구되었음을 감지하고, 노드(108B)가 그 채널 상에서 소정의 시간동안 안정된 3상 전압을 검출하고 에러가 존재하지 않으며 통상적으로 오픈된 스위치가 장애를 검출하지 않았으면 노드는 정상 프로세스 상태 복귀에 들어가도록 트리거된다. 일단 시스템 내의 어떠한 스위치가 정상 상태 복귀로 진입하면, 이는 다른 모든 스위치들에게 정상 상태 복귀로 진입하도록 신호를 보낸다.
본 발명의 실시예에서, 스위치의 정상적인 소스측에 전압 센서를 갖지 않는 노드는 전압이 복구되었는지 여부를 결정하기 위해서 가장 가까운 소스 측 이웃 노드로부터의 정보를 사용할 수 있다. 이를 위하여, 노드는 가장 가까운 소스 측 이웃 노드가 클로즈된 스위치를 가지고 양호한 전압을 검출하면 전압이 복구된 것으로 가정한다. 로컬 노드는 전압이 복구되었는지 확인하기 위하여 소정의 시간동안 이 상태가 지속되는지 관찰하여야 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 정상 프로세스 복귀는 외부 장치 또는 사람의 요구에 의하여 트리거될 수 있다. 이러한 요구에 의한 정상 상태 복귀는 소정의 시간이 경과하기 전에, 또는 임의의 팀 스위치를 수동으로 클로즈하지 않고 정상 상태로 복귀하는 한 단계의 방법으로서 정상 상태 복귀 프로세스를 시작하기 위하여 사용된다.
정상 복귀 프로세스는 오픈 트랜지션 또는 클로즈드 트랜지션의 두 가지 방법 중 하나로 실행될 수 있다. 당업자에게 주지된 바와 같이, 오픈 트랜지션은 사용자에 대하여 전력 공급원이 대체 전원간에서 스위칭하는 프로세스에서 차단되는 방식이다. 예를 들어, 스위치(108B)가 클로즈되기 전에 스위치(108G)가 오픈되면 사용자들(104B, 104C)은 순간적으로 전력을 잃게된다. 이러한 방식이 오픈 트랜지션이다. 클로즈드 트랜지션에서는, 스위치(108G)가 오픈되기 전에 스위치(108B)가 클로즈되어 사용자들(104B, 104C)이 전력을 잃지 않게 된다. 시스템 운영자는 시스템이 오픈 또는 클로즈드 트랜지션 모드에서 동작하도록 시스템을 구성할 수 있다.
클로즈드 트랜지션 동안에, 통상적으로 오프된 장치는 그것이 통상적으로 클로즈되나 현재는 오픈된 장치로부터 연락을 받았는지 여부와 관계없이 허용된 트랜스퍼 시간이 경과된 후 재오픈 되어야 한다. 이러한 동작은 연장된 시간동안 선로가 병렬화되는 것을 방지하기 위해서 실행된다. 또한 통상적으로 오픈된 스위치를 가지는 노드가 정상 복귀 프로세스가 시작되기 이전에 병렬 상태가 존재하는 것을 검출하면, 노드는 정상 복귀 프로세스를 시작하고 병렬 상태를 해제하기 위하여 그 스위치를 오픈시킨다.
당업자가 주지하고 있듯이, 클로즈된 트랜지션을 실행하기 직전 또는 직후에 자동화된 로직이 회로의 보호 장치의 셋팅을 조정할 수 있으면 클로즈된 트랜지션 정상 복귀 시퀀스의 신뢰성은 크게 증진된다. 이러한 조정은 보호 장치로 동작하는 노드 상의 그라운드 장애 검출을 블록킹 및 언블록킹하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 그리하여, 본 발명의 목적은 이하에서 설명하는 바와 같이 이러한 조정 사항을 클로즈된 정상 복귀 트랜지션과 코디네이트할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
단계(712)에서, 노드는 종료 트랜스퍼 프로세스 태스크 타이머를 시작한다. 각 노드는 그 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머에 대하여 동일한 시작 시간을 사용한다. 이러한 타이머는 시스템이 정상 복귀 프로세스를 시도하는데 너무 많은 시간을 소모하지 않도록 한다. 타이머는 시스템 운영자에 의하여 설정된 소정의 시간동안 동작한다. 일 실시예에서, 타이머는 1분 동안 동작하도록 설정된다. 다음으로 노드는 단계(716)를 실행한다. 노드(108A 내지 108F)가 통상적으로 클로즈된 스위치이므로, 이 노드들 각각은 단계(718)로 진행된다.
스위치들(108D 내지 108F)은 오픈되지 않은 통상적으로 클로즈된 스위치이므로 이들은 각각 단계(750)로 진행하는데, 트랜지션 방법이 클로즈되어 있으면 노드는 단계(751)로 진행하여 클로즈드 트랜지션을 준비한다. 그리고 노드는 단계(730)로 진행하여 동기화 및 에러 검사 루프를 실행하고 프로세스가 종료될 것을 기다린다. 트랜지션 방법이 오픈이면, 노드는 단순히 단계(750)로부터 단계(730)로 진행하여 동기화 및 에러 검사 루프를 실행한다.
스위치(108A 및 108B)는 트랜스퍼 프로세스에 의하여 리클로즈된 통상적으로 클로즈된 스위치들이고, 따라서 각각의 이들 노드는 단계(750)로 진행하는데, 트랜지션 방법이 클로즈드 방법이면 노드들은 단계(751)로 진행하여 (전술한 바와 같이) 클로즈드 트랜지션을 준비하기 위한 동작을 수행한다. 그리고 노드는 단계(730)로 진행하여 동기화 및 에러 검사 루프를 실행하며 프로세스의 종료를 기다린다. 트랜지션 방법이 오픈이면, 노드는 단지 단계(750)로부터 단계(730)로 진행하여 동기화 및 에러 검사 루프를 실행한다.
노드(108B)는 오픈된 통상적으로는 클로즈된 스위치이므로, 단계(720)로 진행하여 그것이 오픈 트랜지션인지 여부를 결정한다.
시스템 운영자는 시스템이 클로즈된 트랜지션을 거치도록 설정한다고 가정한다. 그러면 노드(108B)는 단계(720)로부터 단계(752)로 진행하여 (전술한 바와 같이) 클로즈드 트랜지션을 위한 준비를 하고, 단계(722)로 진행한다. 통상적으로 오픈된 스위치(108G)가 재오픈되도록 준비되면(이하 참조), 스위치(108B) 및 스위치(108A)의 전원 측 스위치가 클로즈되고, 초기 정상 복귀 프로세스 개시 메시지가 모든 팀 멤버들에게 송신되고, 노드(108B)는 단계(724)로 진행하여 스위치를 클로즈한다. 정상 복귀 초기 개시 메시지에 대한 응답 요구는 팀 내의 모든 노드들이 클로즈된 트랜지션 상태에 대해 준비되도록 한다. 통상적으로 오픈된 스위치는 이하에서 상술하는 바와 같이 그것이 정상 복귀 프로세스에 진입했을 때 재오픈되도록 구성되고, 사용된 방법은 클로즈된 트랜지션이 되며, 팀 내의 모든 멤버들에게 그 상태를 알리는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
통상적으로 개방된 스위치가 준비되지 않거나 전원 측 스위치가 클로즈되어 있지 않거나, 초기 정상 복귀 프로세스 개시 메시지가 모든 팀 멤버에게 송신되지 않았으면, 노드(108B)는 동기화 및 에러 검사 루프를 실행하고 단계(722)로 복귀한다. 이 루프는 모든 조건들이 충족되거나 종료 트랜스퍼 프로세스 타이머가 만료될 때까지 계속된다.
단계(724)에서 스위치가 클로즈되면, 단계(726)에서 노드는 스위치가 클로즈되어 있는지를 점검한다. 스위치는 록아웃 로직 또는 스위치를 다시 오픈시키도록 하는 스위치의 임의의 안전 특성에 의하여 재오픈될 수 있다. 단계(728)에서 스위치가 클로즈되어 있으면, 노드는 자신의 갱신된 레코드를 보내 가장 가까운 이웃 노드 및 통상적으로 오픈된 스위치(108G)에게 이를 알린다. 그리고 노드는 단계(730)로 진행하여 동기화 및 에러 검사를 실행하고 종료 트랜스퍼 프로세서 타이머가 만료되기를 기다린다. 단계(726)에서 스위치가 클로즈되어 있지 않으면, 단계(732)에서 에러 플래그가 설정되고 단계(734)에서 노드는 다른 모든 노드들에게 에러가 발생하였음을 알리고 단계(730)로 진행한다.
시스템이 오픈 트랜지션을 거치도록 설정되면, 단계(720)에서 노드는 단계(746)로 진행한다. 통상적으로 오픈된 스위치가 오픈되어 있고 전원 측 스위치, 즉 스위치(108A)가 클로즈되어 있으면 노드는 단계(724)로 진행한다. 이들 중 어느 조건도 만족되지 않았으면, 노드는 단계들(744 및 746) 사이의 동기화 및 에러 검사 루프를 실행한다.
스위치(108G)는 통상적으로 오픈된 스위치이고 단계(716)에서 단계(736)로 진행한다. 시스템이 클로즈드 트랜지션을 거치는 경우, 노드는 단계(753)로 진행하여 (전술한 바와 같이) 클로즈드 트랜지션을 위한 준비 동작을 수행하고, 단계(754)로 진행하여 스스로 오픈하고 로컬 데이터베이스 레코드를 모든 다른 팀 멤버로 송신하여, 단계(738)로 진행하여 다른 모든 스위치들이 클로즈되어 있으면 노드(108G)는 단계(740)에서 통상적으로 오프된 스위치를 오픈시킨다. 단계(742)에서 노드는 스위치가 실제로 오픈되어 있는지 검사한다. 스위치가 오픈되어 있으면, 단계(734)에서 노드는 갱신된 레코드를 모든 노드들로 송신하고 단계(730)에서 루프로 진입하여 프로세서 타이머가 종료되길 기다린다. 단계(742)에서 스위치가 오픈되어 있지 않으면, 단계(732)에서 에러 플래그가 기록되고 노드는 단계(734)로 진행한다.
단계(738)에서, 만약 다른 모든 스위치들이 클로즈되어 있지 않으면, 노드는 단계(744)로 진행하여 동기화 및 에러 검사를 실행하고 단계(738)로 복귀한다. 이 루프는 모든 스위치들이 클로즈되고, 에러가 기록되거나 타이머가 만료할 때까지 계속된다. 만약 시스템이 오픈 트랜지션을 수행하도록 프로그램 되어 있으면, 단계(736)에서 노드(108G)는 다른 스위치들이 클로즈되어 있는지 검사하지 않고 단계(740)로 건너뛰어 스위치를 오픈시키고 그 단계부터 흐름도에 따라 진행한다.
종료 프로세스 타이머 태스크
노드가 트랜스퍼 프로세스 또는 정상 복귀 프로세스로 진입할 때마다, 노드는 종료 프로세스 타이머 태스크를 시작한다. 이러한 태스크의 흐름도가 도 8에 도시되어 있다. 단계(812)에서 노드는 타이머가 만료될 때까지 루프를 계속 돈다. 노드가 태스크로 진입한 경우에 타이머가 개시되고, 다른 노드들로부터 그 노드로 보내진 정보로부터 각 노드는 그 태스크에 들어간 첫 번째 노드가 태스크를 시작한 시간을 알 수 있다. 이러한 방식으로, 모든 노드들은 그들의 종료 프로세스 타이머를 동일한 시간에 만료되도록 설정할 수 있다. 본 발명의 범위 내에서, 트랜스퍼 프로세스 및 정상 복귀 프로세스에 대하여 종료 프로세스 태스크 타이머가 상이한 만료 시간을 가지도록 할 수 있다.
타이머가 만료되면, 단계(814)에서 노드는 프로세스를 중지한다. 단계(830)에서, 중지된 프로세스가 클로즈된 트랜지션 정상 복귀 이벤트이면 단계(831)로 진행하여 클로즈드 트랜지션을 준비하기 위하여 변경된 셋팅으로 복귀한다(예를 들어 가능하면 그라운드 릴레이를 언블록킹함). 당업자라면 클로즈된 트랜지션 셋팅의 변경이 단계(734) 후에 또는 통상적으로 오픈된 스위치가 성공적으로 재오픈 되도록 확인된 임의의 시간에 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 단계(830) 및 단계(831) 모두로부터, 노드는 단계(816)로 진행하여 중지된 프로세스의 종료를 위하여 스위치가 적절한 위치에 있는지 점검한다. 예를 들어, 스위치가 정상 복귀 상태의 종료 시에 정상적 위치에 있는지 점검한다. 만약 스위치가 정확한 위치에 있지 않으면, 단계(818)가 실행되고 에러 플래그가 설정되며 단계(820)에서 노드는 동기화 프로세스로 복귀한다.
만약 노드의 스위치가 정확한 위치에 있으면, 단계(816)에서 노드는 단계(822)로 진행하여 회로가 정상적 구성에 있는지 점검한다. 정상 구성이면, 노드는 단계(820)로 진행한다. 정상 구성이 아니면, 노드는 단계(824)로 진행하고 정상 복귀 프로세스가 인에이블되었는지 점검한다. 시스템에서 정상 복귀가 인에이블되어 있지 않으면, 시스템은 단계(826)로 진행하여 동작 상태를 비동작 상태로 변경하고 트랜스퍼 준비 상태로 재진입하기 전에 추가의 지시를 대기한다.
정상 복귀가 인에이블된 경우 단계(828)에서 노드는 동작 상태를 정상 복귀 준비 상태로 변경하고 단계(820)로 진행한다.
사이드라인 팀 노드
당업자가 자명하게 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 사이드라인 팀 로드의 사용은 본 발명의 방법 및 장치를 보다 복잡한 회로 토폴로지 및 보다 다양한 데이터 소스에 대하여 적용할 수 있도록 한다.
사이드라인 팀 노드는 앞서 설명한 액티브 팀 노드와 다음의 2가지 점에서 구별된다: 1) 사이드라인 팀 노드는 동기화 및 무결성 점검 프로세스 동안에 액티브 되지 않는다; 2) 사이드라인 팀 노드는 전술한 재구성 프로세스와 연관된 프로세스를 직접 실행하지 않는다. 대신, 사이드라인 팀 노드는 팀 주변의 환경에 관한 추가의 데이터를 획득하기 위하여 액티브 팀 노드에 의하여 사용된다. 이러한 데이터는 팀 내에서 프로세스를 변경하기 위하여 사용될 수 있다. 이는 이하의 두 가지 예로부터 보다 분명히 이해될 수 있다.
당업자라면 추가의 데이터를 획득하는 방법이 데이터 통신을 포함함을 알 수 있다. 이는 점대점 통신을 위한 다양한 통신 기술 또는 팀 통신 채널(110)이 사용하는 동일한 통신 인프라 구조를 공유함으로써 달성될 수 있다. 또한, 2중 또는 다중 스위치 노드의 경우에 통신 단계는 완전히 우회될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 각 액티브 팀 노드는 하나의 사이드라인 팀 노드를 관장할 수 있다. 사이드라인 팀 노드의 주소는 노드 레코드의 데이터베이스와 유사한 표에 포함된다. 사이드라인 팀 노드의 주소 데이터는 그 사이드라인 노드를 관장하는 액티브 팀 노드의 노드 레코드의 데이터베이스 내의 레코드와 동일한 장치 번호의 레코드 내에 포함된다. 본 발명의 범위 내에서 사이드라인 팀 노드의 주소를 저장하기 위하여 다른 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 사이드라인 노드 정보를 저장하는 표가 하나의 액티브 팀 노드에 하나의 사이드라인 노드를 특정하여 연관지어 주는 식별자를 포함하여, 액티브 팀 노드에 대한 사이드라인 팀 노드의 수가 1 보다 크게하는 수단 역시 본 발명과 일치한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 사이드라인 팀 노드를 사용하는 두 가지 예가 설명된다. 당업자는 S1-3(901, 902, 904, 1001, 1002)가 모두 회로의 전원들임을 인식할 것이다. 노드(903A, 903C, 1003A, 1003C, 1003D 및 1003E)는 모두 통상적으로 클로즈된 스위치들이다. 노드(903B, 903D 및 1008B)는 모두 통상적으로 오픈된 스위치들이다. 이러한 단순한 예들은 사이드라인 팀 노드의 가능한 사용을 예시하기 위한 목적으로 사용되었으며, 보다 복잡한 애플리케이션들이 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 범위 내에서 사이드라인 팀 노드를 사용하여 회로를 2개 이상의 소스로 재구성하기 위하여 여러 팀을 상호작용 시킬 수 있다.
사이드라인 팀 멤버로부터 이용가능한 데이터는 보다 복잡할 수 있다. 이러한 데이터는 현재 로드 값, 허용불가능한 크기의 로드가 픽업되는 것을 방지하기 위한 최대 허용 로드 전류 등의 보호 데이터, 대체 전원 상에서 사용자에게 나쁜 영향을 주는 경우에 트랜스퍼를 차단하는데 사용할 수 있는 전압 또는 하모닉 컨텐트 등의 전력 품질 데이터, 또는 사이드라인 노드 제어기 내의 비정상 상태 등의 장치 특정 데이터 등을 포함할 수 있다.
첫 번째 예는 도 9의 사이드라인 노드(903C), 팀 노드(903A 및 903B)를 참조한다. 팀 노드(903B)는 사이드라인 노드(903C)로부터 데이터를 수집하고, 그 데이터를 이용하여 팀의 동작에 관한 결정을 내리는 책임을 진다. 이 예에서, 팀 노드(903A, 903B)를 포함하는 회로는 통상적으로 소스(901)로부터 전원을 공급받고, 대체 전원으로서 소스(902)로부터 전원이 공급되는 회로의 중간 점을 대체 전원으로 이용하여, 노드(903A)는 재구성 이벤트에 의하여 오픈되고, 노드(903B)는 클로즈되며, 노드(903A 및 903B) 사이에 제공되는 로드는 대체 전원(902)으로부터 공급된다.
본 실시예의 목적 상, 소스(904)는 노드(903D)가 클로즈되어 있고 노드(903C)가 오픈되어 있으며 재구성 이벤트가 발생하는 경우, 노드(903A 및 903B) 사이의 추가의 로드를 처리할 수 없음에 주의하는 것이 중요하다. 이러한 이유로 노드(903B)가 노드(903C)로부터 검색한 데이터는 현재 사용 가능한 대체 전원을 결정하기 위하여 사용된다. 노드(903B)가 노드(903C)는 클로즈되어 있음을 발견하면, 소스(902)는 현재의 대체 전원이 되어야 하고, 따라서 노드(903A 및 903B) 사이의 로드는 필요한 경우 대체 전원으로 트랜스퍼될 수 있다. 노드(903B)가 노드(903C)는 오픈되어 있음을 발견하면, 소스(904)는 현재의 대체 전원이고, 따라서 재구성 이벤트가 허용될 수 없다.
이러한 로직이 도 9의 흐름도에 도시되어 있다. 흐름도 내의 단계들은 노드(903B)에서 실행중인 동기화 및 무결성 검사와 병렬로, 그러나 이들과 연결되지 않고 실행된다. 노드의 로직 실행이 개시될 때 사이드라인 노드는 노드(903B)의 사이드라인 표로 구성되었다고 가정한다. 노드(903B)는 단계(921)에서 사이드라인 노드 폴링(polling)을 시작한다. 단계(922)에서 검색된 데이터를 가지고 노드(903B)는 사이드라인 노드가 클로즈되어 있는지 점검한다. 사이드라인 노드가 클로즈되어 있지 않거나 노드(903C)의 클로즈된 상태가 어떤 이유로 긍정적으로 확인되지 않으면, 로직은 단계(923)로 진행하여 자동 회로 재구성이 발생하는 것을 방지하기 위하여 플래그를 설정한다. 당업자라면 폴링 루프(921 내지 926)가 예외 스킴에 의한 자발적 보고 또는 노드(903C)의 상태를 알기 위한 다른 수단으로 대체될 수 있으며, 이러한 대체는 926으로 표시된, 구성될 수 있는 폴링 지연과 비견되는 기간 내에 데이터가 획득되고 확인될 수 있어야 하는 조건을 만족시키는 한도 내에서 가능하다는 점을 인식할 것이다.
단계(922)에서 사이드라인 노드가 클로즈되어 있는 것이 발견되면, 노드(903B)는 단계(924)로 진행하여 재구성을 금지하는 플래그가 설정되어 있으면 단계(925)에서 이를 소거하고, 그렇지 않은 경우 더 이상의 동작을 요하지 않는다. 모든 경우에서, 노드(903B)는 단계(926)로 진행하여 폴링 사이클을 다시 시작하기 위하여 단계(921)로 돌아가기 이전에 사전 설정된 시간만큼 대기한다.
만약 노드(903C, 903D) 자체가 스위치 팀이면, 노드(903B)는 노드(903C) 또는 노드(903D)와 분리하여 사이드라인 노드로 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 두개의 팀 각각은 어는 한 팀이 이미 재구성된 상태에 있는 경우 다른 팀이 회로를 자동적으로 재구성하는 것을 방지한다. 또한 팀의 노드 수가 늘어나면 많은 수의 상호 연결 가능성이 증가하는데, 이 역시 본 발명의 범위에 속한다는 점을 인식할 것이다.
도 10을 참조하는 두 번째 예에서 노드(1003A, 1003B, 1003C 및 1003D)는 소스(1001 및 1002)로부터 전원을 공급받는 스위치 팀을 포함한다. 또한, 노드(1003E)는 막다른 선로로 전원을 공급하는 탭 선로 상에 설치된 사이드라인 노드(장애 검출기를 가진 단순한 SCADA 동작 스위치)이다. 사이드라인 노드(1003E)는 노드(1003D)의 사이드라인 테이블 내에 포함되어 노드(1003D)가 노드(1003E)로부터의 데이터를 검색하고 그 데이터를 팀 오퍼레이션을 증강하기 위하여 사용하는 역할을 한다.
본 예에서 소스(1002)의 차단기의 셋팅은 제3의 동작에서 차단기가 록아웃 되도록 구성되어 있다. 또한 일시적인 장애를 제거하기 위해서 차단기의 제1 동작에서 어떠한 스위치도 오픈되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이는 장애를 제거하고, 재구성을 시작하고, 가능한 한 많은 로드가 픽업되도록 하기 위해서 노드(1003C 및 1003D)가 제2 동작 후에 그들의 스위치를 오픈하여야 함을 의미한다.
노드(1003E)와 선로의 종단점 사이에서 영구적 장애가 발생하면, 소스 차단기(1002)가 두 번 동작한 후 노드(1003C 및 1003D)는 재구성 프로세스를 시작하기 위해서 오픈된다. 앞서 설명한 바와 같이, 노드(1003B)는 오픈된 노드(1003C)로 클로즈되고, 차단기는 오픈된 노드(1003D)로 클로즈되어 장애를 노드(1003C 및 1003D) 사이에 고립시킨다.
본 예에서, 사이드라인 노드와 연관된 로직의 실행은 트랜스퍼 이벤트가 종료된 후에 이루어진다. 트랜스퍼 이벤트 후에, 노드(1003D)는 데이터를 위하여 사이드라인 노드(1003E)를 폴링한다. 이 데이터는 지난 사이드라인 노드(1003E)의 장애 표시를 포함한다. 회로의 정상적 구성 및 장애의 더욱 특정된 위치를 알면, 노드(1003D)는 사이드라인 노드(1003E)로 스위치를 오픈하라는 명령을 보내 장애를 더욱 고립시킬 수 있다. 사이드라인 노드의 스위치가 오픈되었음을 확인하면, 노드(1003D)는 자동적으로 정상 복귀 프로세스를 시작하여, 노드(1003C, 1003D) 및 현재 오픈된 노드(1003E)의 세 개 노드 사이의 고객의 로드를 복구할 수 있다.
이 로직은 도 10의 흐름도에 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 이 로직은 단지 재구성 이벤트의 종료 후에, 그리고 정상 복귀 이벤트 이전에 실행된다. 재구성 이벤트 후에 노드는 이 로직에 들어가고 단계(1021)에서 사이드라인 노드를 폴링한다. 수신된 데이터가 단계(1022)에서 사이드라인 노드에 의하여 장애가 검출되지 않았음을 표시하거나 기타 비정상적 상태가 검출되지 않았음을 표시하여 장애의 위치가 노드(1003E)의 로드 측에 있음을 확인할 수 없으면, 노드는 단계(1023)로 진행하여 로직을 종료한다. 단계(1022)에서 장애가 검출되면, 노드는 단계(1024)에서 사이드라인 노드가 현재 오픈되었는지를 결정한다. 사이드라인 노드가 현재 오픈되어 있지 않으면, 노드는 단계(1025)로 진행하여 사이드라인 노드로 오픈 명령을 보낸다. 그리고 노드는 단계(1026)에서 사이드라인 노드가 오픈되어 있는지 다시 검사하고, 그렇지 않으면 단계(1027)에서 로직을 종료하거나 선택적으로 오픈 명령을 재시도할 수 있다. 단계(1026)에서 사이드라인 노드가 현재 오픈되어 있으면 단계(1028)를 진행하여 정상 복귀 로직 개시 신호를 보낸다. 단계(1024)에서 노드가 사이드라인 노드(1003E)가 처음부터 오픈되어 있음을 발견하면, 즉시 단계(1028)를 진행하여 정상복귀 로직 신호를 보낸다. 두 경우 모두에서, 이 로직은 정상 복귀 로직이 송신된 후 단계(1029)에서 종료된다.
본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 범위 내에서 이러한 형태의 사이드라인 노드 로직을 사용하여 다른 여러 가지 회로 구성이 가능함을 알 수 있다. 팀 내의 노드의 수나 회로의 복잡성 어느 것도 이 로직의 사용에 영향을 주지 않는다. 예를 들어, 노드(1003E)는 다른 팀에 포함된 자동 섹셔널라이저(sectionalizer)에 연관되거나 대체 전원에 의하여 백업될 수 있다.
보호 디바이스 애드-온 보드
본 발명의 실시예에서, 앞서 설명한 방법은 팀 노드 제어기(200)의 작동 명령 또는 저장된 프로그램에 포함된다. 마이크로프로세서 기반의 애드-온 보드(add-on boards)는 현존하는 프리패키지된 선로 리클로저 제어기 및 서브스테이션 차단기에 따라 구성된 제품들의 개조(retrofit)를 지원한다.
애드-온 보드의 리클로저 버전의 블록도가 도 11에 개시되어 있다. 보드는 작은 전자 마이크로프로세서 기반의 회로 보드를 포함하는데, 이는 현존하는 리클로저 제어 캐비넷 또는 가까운 보조 캐비넷 내에 장착될 수 있다. 보드의 전력은 리클로저의 전력 공급/배터리 백업 시스템(1104)에 의하여 공급된다. 팀 재구성 로직은 전적으로 애드-온 보드의 메모리(1105) 및 CPU(1106) 내에 저장되고, 회로 보호 로직 및 액티브 스위칭 기능은 리클로저 제어기 내에 남아있다. 그리하여, 본 명세서에서 개시된 팀 재구성 로직의 추가는 리클로저의 로직 또는 기능을 변경하지 않고 이루어질 수 있다. 애드-온 보드 및 리클로저의 인터페이스는 전적으로 디지털 통신을 사용한다. 당업자가 주지하는 바와 같이 많은 현대의 마이크로프로세서 기반 리클로저 제어기(발명의 배경에서 설명한 것들을 포함하여)는 DNP 3.0 및 Pacific Gas and Electric Protocol과 같은 잘 정의된 디지털 통신 프로토콜을 지원하여 통신 포트를 통하여 리클로저 기능들을 선택, 제어 및 모니터 할 수 있도록 한다. 이 포트는 리클로저 제어기의 일부로서 제공된다. 통신을 통하여 교환될 수 있는 특정 데이터 값, 상태 포인트 및 제어 출력 등은 통상 설계자 또는 리클로저의 제공자에 의하여 미리 정의된 "포인트 리스트" 로서 제공된다.
리클로저 및 그 통신 인터페이스에 의하여 제공되는 기능의 관점에서, 도 2의 노드 제어기의 기능들은 다음과 같이 애드-온 보드 및 개조 리클로저 제어기 사이에서 분담될 수 있다: 팀 통신 기능(110, 218, 220)은 애드-온 보드의 하나 또는 두개의 통신 채널(1101 및 1102)에 의하여 제공된다. 제3의 채널(1103)은 리클로저와의 통신을 위해서 사용된다. 팀 데이터 베이스(210)의 관리를 포함하여 208 및 210에 의해서 실행되는 팀 코디네이션 로직은 애드-온 보드의 프로세서(1106) 및 메모리(1105)에 의해서 실행된다. 팀 기능(209)을 위한 노드의 사용자 인터페이스는 애드-온 보드(1107)에 남고, 리클로저의 사용자 인터페이스는 그 표준 기능을 억세스하기 위해서 사용될 수 있다. 과도 전류 장애 검출(212), 스위치 모니터링 및 제어(216)를 포함하는 모든 리클로저 보호 사양들이 사용되고, 애드-온 보드는 이러한 보호 장치로부터 현재 상태를 수신한다. 리클로저와 연관된 스위치(차단기)에 대한 감독 제어 기능이 통신 프로토콜을 통하여 애드-온 보드에 제공된다. 전력 관리 및 배터리 백업(1104)이 별도로 추가의 애드-온 보드/통신 장비에 제공되어야 하는데, 이는 소정의 경우에 리클로저의 전원(222)과 공유될 수 있다.
팀 로직이 리클로저에 저장되어 있거나 리클로저에서 처리된 데이터와 상호작용할 필요가 있는 경우에는 리클로저 포인트 리스트가 사용된다. 이러한 방식으로 과도 전류 장애, 선로 전압 및 다른 감지되거나 유도된 파라미터들이 모두 용이하게 얻어질 수 있다. 예를 들어, 단계(620 및 638)에서 로드 픽업을 지원하기 위해서 요구되는 로드 데이터는 리클로저에 의해서 주기적으로 샘플링 되고, 포인트 리스트를 사용하여 애드-온 보드로 트랜스퍼되고 애드-온 보드 내에서 평균되어진다.
애드-온 보드의 추가의 장점은 리클로저의 기본 기능을 확장할 수 있다는 점이다. 예를 들어, Cooper Form 4C 리클로저는 단지 두개의 보호 프로파일만을 지원한다. 애드-온 보드의 추가적 저장 및 프로세싱 능력 때문에, 필요한 때에 추가의 프로파일이 애드-온 보드에 저장되고 리클로저 내에 로드될 수 있다. 또한, 본 발명에서 제시된 보호 프로파일들의 표현의 확장은 개개 디바이스의 능력과 관계없이 모든 개조 리클로저에 균일하게 적용될 수 있다.
애드-온 보드의 다른 실시예에서는 옵션의 아날로그 및 디지털 입출력 블록(1108)을 포함한다. 이 실시예는 팀 기능을 지원하기에 적절한 디지털 통신 능력이 없는 서브스테이션 차단기와 인터페이스 하기 위해서 사용될 수 있다. 디지털 입출력은 차단기의 현재 상태 및 오버라이드 제어 포인트들에 연결된다. 아날로그 입출력은 노드가 팀 멤버에 로드 및 전압 모니터링 기능을 제공하기 위하여 전류 및 전압 감지 장치에 연결된다. 차단기의 보호 프로파일은 차단기의 독립적 셋팅에 의하여 지배되고 애드-온 보드의 메모리(1105) 내에 구성된다. 당업자는 전래의 또는 개조된 디바이스 내의 팀기능성을 지원하기 위한 많은 가능한 방법이 존재함을 알 수 있다.
다중 팀 시스템
본 발명의 부가적인 태양 및 특징들을 고려하자면, 도 12 내지 14는 전체적인 논리적 구조 및 데이터 구조를 도시하고 있으며, 여기에는 비정상에 대하여 더욱 효율적이고 유연한 응답을 제공하여 최종 고객들에 대한 서비스를 재구성 및 복구(회로 재구성)하도록 하는 바, 즉 특히 큰 분배 시스템에서 분배 시스템의 재구성 가능성을 향상시킨다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에서, 노드들의 "팀들" 도는 팀 멤버들은 장애 조건 또는 다른 회로 비정상에 응답하여 서로 "협상"하거나 가장 효율적이고 신속하게 시스템을 재구성하도록 통신하는 다양한 팀들과 스위칭 콘트롤들을 관련시키는 분배 시스템에 정의되어 있다.
도 12는 단일 팀 멤버의 전체 로직을 나타내고 있다. 일례로, 스위치 및 섹셔널라이저 박스의 섹셔널라이징 로직 블록은 도 1 내지 8의 실시예 및 미국 특허 제6,018,449호와 관련하여 EnergyLine 모델 2801 또는 2801-SC에 기초하여 앞서 설명한 것과 동일하다. 도 14는 이하 상세히 설명하는 바에 따라 획득되는 시스템 데이터에 기초하여 도 12에 도시된 바와 같은 단일 팀 멤버 위치에서 본 발명의 기본 기능들을 달성하기 위한 전체 로직 흐름을 도시하고 있다. 도 15를 더 참조하자면, 분배 시스템은 예컨대 팀 멤버인 스위치 6, 7, 8 및 9를 포함하는 필드 B 및 스위치 8 및 23을 포함하는 필드 C(팀 멤버인 스위치 8은 필드 B 및 C 모두의 멤버임)와 같은 필드에 의해 조직 또는 정의된다.
본 실시예에서, 각 팀 멤버들 사이를 이동하거나 방문하고, 팀 멤버들의 동작 및 시스템 응답을 협조 및 조정하는 각 필드에 대하여 자원이 제공된다. 예컨대, 자원은 각 필드에 대하여 "코치(Coach)" 또는 "에이전트(Agent)"로서 지칭될 수 있으며, 코치라는 용어가 이후 편의를 위해 이용될 것이지만, 어떠한 제한적 의미로도 해석되어서는 아니 된다. 또한, 팀 멤버들은 또한 팀의 "플레이어(Player)"들로 지칭될 수 있다.
특별한 구성에 있어서, 특정 시스템 조건에 어떻게 응답할 지에 관한 결정은 팀들 및 팀 멤버들 사이의 협상안, 즉 팀들의 코치들 사이의 협정을 통해 달성된다. 바람직한 실시예에서, 통신되는 정보에는 인접한 팀 멤버들에 관한 데이터 및 시스템 정보를 나타내는 다른 외부 팀들로부터의 데이터가 포함될 뿐만 아니라, 작업 식별자들 및 팀들간의 "협상"에 따른 응답안에 따라 감지되는 바에 따른 특정 시스템 조건에 어떻게 응답할 지에 관한 기능적 표현들이 포함된다. 작업 식별자들 및 기능적 표현들은 또한 명령, 응답 및 구현 규칙으로서 특징지어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 시스템의 가장 큰 비율로 서비스를 복구함에 있어 협조, 유연성 및 효율성을 제공한다.
본 실시예를 설명하는 데 유용한 정의는 다음과 같다.
ㆍ필드 - 자동화된 스위치 위치들에 의해 한정되는 분배 시스템의 일부
ㆍ팀 - 필드와 관련된 자동화된 스위치 위치들
ㆍ코치 - 팀 멤버들을 임의로 이용함으로써 필드에 대한 서비스를 유지하는 책임을 맡는 소프트웨어 에이전트에 대한 유사성을 갖는 자원
ㆍ루프 팀(Loop Teams) - 각각 서브스테이션으로부터 직접 비롯된 두 소스들을 갖는 임의의 팀
ㆍ래디얼 팀(Radial Teams) - 오직 하나의 소스를 갖는 임의의 팀
ㆍ부동 팀(Floating Teams) - 서브스테이션으로부터 직접 비롯된 소스가 없는 팀. 대신 소스는 중간 회로 타이 포인트(mid-circuit tie points)로부터 비롯됨.
ㆍ행잉 루프 팀(Hanging Loop Team) - 하나의 서브스테이션 소스 및 하나의 중간 회로 소스를 갖는 팀
ㆍ행잉 래디얼 팀(Hanging Radial Team) - 하나의 중간 회로 소스만을 갖는 래디얼 팀
코치의 "1차적 임무"(기능)는 자신의 각각의(이하 편의상 "자신의"라고 칭함) 필드에 대한 서비스를 유지하는 것이고, 자신의 필드 및 인접 필드들의 코치들로부터의 정보를 이용하여 이를 수행한다. 코치의 2차적 임무는 필드를 정상 상태로 복구하는 것이고, 그러한 옵션이 존재하는 경우 즉시 이를 수행한다. 정상 상태가 이용 불가능한 경우, 코치는 자신의 필드에 대한 서비스를 복구하기 위한 임시적인 수단으로서 대체 소스들에 의지한다. 또한, 코치는 스스로 행동할 수 없다. 조정 및 구조를 보장하기 위해, 코치는 인접 필드로부터의 코치와 상담해야 하며, 이들은 행동의 방침에 관하여 동의해야 한다. 코치는 예컨대 1) 작업들을 제어 및 조정하기 위하여 팀 멤버들 사이에서 통신되거나 이동 및 방문하는 자원, 2) 스위치 콘트롤에게 결정을 내릴 권한을 부여하는 토큰(token)(스위치 콘트롤이 모든 필요한 토큰들을 갖는 경우)과 같이, 이해 및 예시를 위한 다양한 방식으로 특징지어질 수 있다.
본 발명의 부가적인 태양 및 특징들을 고려하면, 실시예를 가장 잘 설명 및 이해하고 어떠한 제한적 의미로도 해석되지 않게 하기 위해, 시스템을 적합하게 제어하고 본 발명을 실시하도록 설정될 수 있는 일반적인 규칙들, 속성들 및 데이터의 목록을 나열하면 다음과 같다.
팀 멤버 위치에 있는 다른 필드들에 대한 필드 링크. 임의의 단일 팀 멤버는 하나 이상의 필드의 일부이며, 하나 이상의 코치의 방문을 받는다. 필드는 적어도 두 개의 팀 멤버들을 포함해야 한다. 서브스테이션 브레이커(substation breaker)는 브레이커에 인터페이스 모듈이 존재하는 경우 이들 팀 멤버들 중 하나일 수 있다. 정보는 수기(semaphore)로서 팀 멤버들을 이용하여 필드들간에 전달된다. 이러한 방식으로 임의의 단일 필드의 상태가 분배 시스템의 관련 부분 전체에 전파될 수 있다.
서비스를 복구하기 위한 규칙은 앞서 논한 종래의 IntelliTEAM 제품에 존재하는 규칙과 매우 유사하다. 인접한 라인 섹션들에 전압 및 장애 전류(fault current)의 존재 또는 부재는 서비스 복구의 핵심으로서 남게 된다. 로직(프로세스 스텝 카운터)의 조정을 위한 이전의 규칙은 코치 프로세스와 관련된 유사한 규칙들로 대체된다. 코치는 필요한 상태 머신 정보를 수반하며, 인접 코치로부터의 상태 머신 정보와 함께 조정이 보장된다.
넓은 영역에 걸친 시간 동기화는 개별적인 활동 타이머들에 의해 대체된다. 인접 필드로부터의 부가적인 정보를 원하는 코치는 인접 코치로 하여금 제한된 시간동안 정보를 인출(retrieve)하는 것을 허락한다. 타이머가 만료되면, 제1 코치는 다른 팀 멤버에 위치한 다른 솔루션을 찾는 옵션을 갖는다. 각 팀 멤버에 위치한 복구 성능에 관한 통계를 유지함으로써, 코치는 필드의 복구를 위한 전력의 우선 순위를 동적으로 정할 수 있다.
코치는 미리 정해진 시간 간격에 각 팀 멤버를 방문해야 한다. 정지 기간 동안에 이것은 코치가 소정의 규칙적인 간격(예컨대 3분)으로 팀 멤버들 사이를 지나간다는 것을 의미한다. 팀 멤버가 코치로부터 그 기간동안에 아무 것도 듣지 못한 경우, 그 팀 멤버는 오류 조건을 플래그(flag)한다. 각 팀 멤버는 자신과 관련된 별개의 타이머를 갖게 되며, 이는 임의의 방문에 따라 갱신된다. 공통적인 클록의 부재로 인해, 코치는 설정된 시간의 절반 동안에 모든 팀 멤버의 방문을 시도하게 된다. 이는 잠재적인 통신 전파 지연을 취급해야 한다(여기서는 0인 것으로 가정함).
각 팀 멤버는 또한 필드에 영향을 미치는 로컬 이벤트가 발생하는 경우, 코치 및 필드상의 모든 다른 팀 멤버들을 호출할 수 있다. 예컨대, 스위치 콘트롤을 수동으로 자동 모드 디스에이블(Disable Automatic mode)로 전환하는 것은 다른 팀 멤버들에 대한 메시지를 개시하게끔 한다. 이는 코치로 하여금 또한 상태의 변화를 알게 하며, 다른 이벤트가 발생하는 경우 이러한 새로운 정보를 이용한다. 중대한 것으로 분류되는 모든 이벤트들은 즉시 이러한 방식으로 전파된다.
필드의 속성들:
스위치들의 수
부하의 우선 순위
현재 소스 스위치
시도하여 볼 대체 소스들의 목록(선택적인 구성)
회로에 추가될 수 있는 추가적인 필드들의 최대 수
필드 인에이블/디스에이블 자동 동작의 추가를 중재하는 계약(Contract) 방법의 인에이블/디스에이블
잠시 후 정상 시간 세트포인트로 복귀
지시자-필드가 동작함
필드에 대한 현재의 평균 3상 부하
라인 섹션 및 이것의 다운스트림 부하를 위한 용량
최대 등급 팀 용량 및 팀 가용 용량 작은 것
로컬 팀 멤버에 의해 사용되는 타이머를 방문
필드 구성 오류 코드
필드의 OC/VL 상태를 나타내기 위한 플래그들
필드의 확장된 부하(이 필드 및 다운스트림 필드)
유효한 활성 RTN 타이머에 대한 스위치 레코드
이동하는 코치에 대한 복귀 경로에 대한 스위치 레코드
전송 또는 RTN 상태
코치 ID
코치 방문 카운터
코치 존재 (예/아니오)
코치가 존재하였음을 나타내기 위하여 다른 프로세스들에 의해 설정되는 플래그들
이 필드에 대한 셋업 데이터
팀 멤버들
팀 멤버들의 속성들:
1. 정상 스위치 상태
2. 정상 필드 관련(닫힌 소스, 타이 등)
3. 정상 모드로 복귀(열림, 닫힘, 없음)
4. 정상 소스측 센서들의 위치
5. DNP RTU 주소
6. 스위치 위치 번호(0..7)
7. 시즌 1에 이 스위치가 처리할 수 있는 최대 전류
8. 시즌 2에 이 스위치가 처리할 수 있는 최대 전류
9. 전류 스위치 상태 (예컨대 0=모름, 1=닫힘, 2=열림)
10. 이벤트 상태 비트마스크(bitmask)
11. 역 전류 지시
12. 모드 비트마스크 (예컨대 0=모름, 1=수동, 2=자동, 4=lov)
13. 전체 평균 부하
14. 다음으로 필요한 코치의 방문에 대한 카운트다운 타이머
15. 이 스위치에 대한 최종적으로 저장된 이벤트 시퀀스 번호
16. 이 스위치로부터 비롯된 라인 세그먼트들의 수
코치는 작업을 수행하는 데 필요하고 원하는 데이터를 포함한다. 코치는 데이터와 함께 일단의 작업 식별자들을 수반한다. 이들 작업 식별자들은 도 22와 관련하여 더 설명하는 바처럼 코치가 도착하는 경우에 특정한 로직 경로가 스위치 콘트롤에서 실행되게끔 한다. 작업 식별자들 및 데이터 모두는 코치가 팀 멤버들 사이를 이동함에 따라 변경된다.
코치는 코치 ID 번호 및 증분 방문 카운터를 갖는다. 통상적으로 코치는 필드를 임의로 돌아다닌다. 그러나 코치는 소정의 기간동안 모든 팀 멤버를 방문해야 한다. 코치가 이미 그 ID 및 방문자 카운터를 수신한 팀 멤버에 도달하는 경우, 코치가 중복된 것으로 가정하여 폐기된다. 코치가 도착하여 더 높은 ID를 갖는 코치가 방문하였음을 알게되는 경우, 그 코치는 폐기된다. 팀 멤버가 소정 기간 내에(방문 시간의 2배) 코치로부터 아무 것도 듣지 못하는 경우, 팀 멤버는 마지막으로 들었던 코치보다 하나 높은 ID 번호를 갖는 새로운 코치를 만들어 낼 수 있다. 새로운 코치는 필드의 상태를 결정하고 필요한 경우 동작을 시작해야 한다.
코치는 작업 관리자가 수행하는 작업 식별자들(번호들)을 수반한다. 각 팀 멤버에서 수행될 필요가 있는 작업들은 필드에서 조건이 변함에 따라 변경된다. 각 팀 멤버에는 코치 버퍼들의 링크된 리스트가 존재한다. 각 코치는 작업중인 활성 작업들의 리스트를 포함한다. 각 팀 멤버에서 코치는 작업들의 리스트를 평가하고, 가능한 임의의 동작을 수행하며, 필요에 따라 작업들을 추가 또는 삭제한다. 바람직한 실시예에서, 예컨대 코치 로직 실행 가능 코드와 같은 코치 기능을 위한 소프트웨어 설비가 각 팀 멤버에 위치한다.
작업 리스트는 작업 번호, 이를 소유하는 코치 및 작업의 우선 순위로 이루어지는 레코드들을 포함한다.
작업은 코치 ID, 작업 소유자(작업이 비롯된 팀 멤버), 작업 시퀀스(고유 ID#) 및 실행 시간(Time-To-Run) 속성을 포함하는 속성들을 갖는다. 스위치 콘트롤이 이동에 충분한 데이터를 받을 때까지 특정 로직을 수행하는 것으로 기술될 수 있는 도 1 내지 9의 실시예와 비교하여 볼 때, 본 실시예에서는 팀 멤버에게 보내진 데이터는 코치가 관리를 위해 존재하는 동안 특정 로직이 실행되도록 한다.
팀 가용성에 대한 규칙
팀의 준비 정도의 평가는 이하의 네 가지 카테고리로 나뉠 수 있다.
사용자는 팀별 기준으로 기능을 인에이블 또는 디스에이블할 수 있다. 셋업 파라미터는 팀 구성의 셋업 기능에 따라 각 팀에 대하여 각 팀 셋업 중 한 번씩 이용 가능하다. 파라미터는 팀의 모든 멤버들에서 동일하게 설정될 수 있도록 전역 파라미터가 되어야 한다. 전역(global)이라는 용어는 본 명세서에서 전체 제어 시스템을 의미하는 것으로 사용된다. 코치는 필드상의 모든 팀 멤버들이 동일한 상태를 포함하는지를 검증하는 책임을 맡으며, 그렇지 않은 경우 오류를 발생시킨다.
임의의 스위치가 전송 프로세스에 사용되도록 하기 위해서, 인접한 필드들에 이는 팀들이 인에이블되어야 한다. 그러나, 하나의 팀이 인에이블이고 하나가 디스에이블이면, 하나의 공통 스위치만이 인에이블된 팀에서 영향을 받게 된다. 인에이블된 팀의 다른 팀 멤버들은 이들의 조건이 이를 가능하게 하는 경우에 동작을 허가받는다.
필드 인에이블/디스에이블
영구적인 회로 수정으로 인해 팀 구성을 변경하는 경우, 팀 통신을 중단하는 것이 유리하다. 이는 코치가 팀 멤버들을 방문하는 것을 중지하게 하는 것과, 이벤트 메시지들의 생성을 중단하는 것으로 이루어진다. 이를 위해, 필드 인에이블/디스에이블 파라미터가 셋업: 팀 구성 화면에서 이용 가능한 바, 즉 8개의 팀 화면 각각에 대하여 각 필드/팀에 대해 한번씩 이용 가능하다. 전체 필드/팀을 디스에이블하기 위해서, 사용자는 각 팀 멤버에서 수동으로 이 파라미터를 디스에이블하도록 설정해야할 필요가 있다.
팀 멤버 동작(Team Member Operational)
팀 멤버(스위치)는 이하의 조건이 참일 경우에 동작한다.
1. 스위치가 자동 섹셔널라이징을 인에이블시킴
2. 인간의 간섭이 스위치의 상태를 변경시키지 않음
3. 팀 프로세스가 사용자에 의해 인에이블됨
4. 필드가 동작함
5. 중대한 오류가 존재하지 않음
지시 전송의 준비가 된 팀(Team Ready to Transfer Indication)
지시 전송 준비는 주로 사용자 인터페이스 문제이다. 팀은 모든 팀 멤버들이 동작하는 경우에 준비가 된다. 임의의 팀 멤버에서 디스플레이되는 지시 전송 준비는 팀의 진정한 준비 상태를 정확히 따르지는 않는다. 이는 코치가 팀 멤버에게 복귀하는 데 걸리는 시간만큼 온 및 오프 상태의 전이(transition)시에 지연된다.
팀 멤버들의 동작 상태는 각 스위치에 대하여 코치가 수반하는 자동 동작 바이트에서의 팀 모드 비트의 상태에 의해 지시된다.
지시 전송 준비는 팀 기반의 것임에 주목하자. 예컨대, 두 필드에 연관된 Scada-Mate 팀 멤버는 각 필드/팀에 대하여 하나의 지시 전송 준비를 보여준다.
소스 선택에 대한 규칙
필드가 회로 이벤트로 인해 비활성화된 경우, 코치는 필드에 대한 서비스를 복구하는 데 사용할 최선의 팀 멤버를 찾을 책임을 갖는다. 이러한 소스는 원래 열려 있던 소스 스위치를 포함하여, 필드 주변의 임의의 열린 스위치일 수 있다. 코치는 이러한 결정을 내리는 데 필요한 정보를 모으는 데 필요한 만큼 많은 수의 팀 멤버들을 방문해야 한다. 대체 소스의 선택에 대한 규칙은 다음과 같다.
과전류 검출
과전류가 기존의 소스 스위치(현재 열림)에 의해 검출된 경우, 코치는 우선 자신의 필드에 장애가 발생한 것으로 간주하고 장애 지시 플래그를 설정한다. 다음으로 코치는 과전류를 또한 검출한 자신의 필드상의 부하 스위치를 찾는다. 코치가 과전류를 지시하는 다른 팀 멤버를 찾게 되면, 코치는 장애가 인접 필드에서 다운스트림에 존재하는 것으로 가정하고, 자신의 필드에 대한 장애 지시 플래그를 소거한다.
이는 "필드는 그 필드 상의 하나뿐인 팀 스위치가 과전류 장애임을 지시하는 경우에 장애 조건을 포함하는 것으로 간주된다"라고 요약될 수 있다.
주석: 분명히 과전류를 검출한 부하측 팀 멤버는 관련 스위치를 열게 해야하며, 이에 따라 코치가 필드에 대한 서비스를 복구하기에 앞서 장애를 격리한다.
과전류 지시를 갖는 부하 스위치가 발견되지 않으면, 장애는 로컬 필드에 존재하는 것이며, 코치는 그 필드에 대한 서비스를 복구하지 않아야 한다. 이 시점에서 서비스는 인간의 개입에 의해 복구되어야만 한다.
과전류 지시가 부하 스위치에서 발견되는 경우, 필드에 대한 서비스를 복구하기 위한 첫 번째 선택은 정상 소스 스위치이어야 한다. 코치는 우선 필드상의 모든 필요한 부하 스위치들이 열려있는지 검증해야 하며, 그 후 플레이어로부터의 닫기 동작을 요청하도록 정상 소스 스위치로 복귀해야 한다. 플레이어가 스위치를 닫을 수 있는 경우, 코치의 주요 책임이 완료된다.
과전류 미검출
과전류가 기존의 소스 스위치에 의해 검출되지 않은 경우, 코치는 필드에 대한 서비스를 복구하기 위해 즉시 제1 대체 소스 팀 멤버에 의지한다. 스위치 가용성 규칙(이하 설명)을 이용하여 코치는 제1 대체 소스가 이용 가능한 지 여부를 판정하며, 그렇지 못한 경우 대체 소스 시퀀스 리스트를 계속 검색한다. 대체 소스 시퀀스 리스트상의 어느 스위치도 이용할 수 없는 경우, 또는 리스트가 비어있는 경우, 코치는 스위치 가용성 규칙을 이용하여 팀 내의 모든 스위치를 검색한다.
용인 가능한 스위치가 발견된 경우, 코치는 그 스위치로 이동하여 플레이어에게 스위치를 닫을 것을 요청한다. 성공한 경우, 코치의 주요 임무는 완료된다. 그렇지 못한 경우, 코치는 다시 팀 내의 다른 닫을 스위치를 위해 검색을 한다.
용인 가능한 스위치가 발견되지 않은 경우, 코치는 필요에 따라 다른 작업들을 지속하지만, 또한 자신의 필드에 대한 서비스를 복구하기 위한 방법을 계속 찾게 된다.
기본 스위치 가용성 규칙
스위치가 현재 열려있고,
스위치의 정상 작업이 소스, 타이, 또는 부하/타이 스위치이며,
스위치가 프로세스 인에이블 모드에 있고,
스위치가 활성(0이 아닌 RTU 주소에 의해 지시됨)인 경우,
스위치가 좋은 대체 소스로서 사용될 수 있다.
주석: 정상 소스 스위치가 과전류를 검출하고, 필드에 장애가 발생하지 않은 경우, 가장 높은 우선 순위의 닫을 스위치는 정상 소스 스위치이다. 그 후 우선 순위는 대체 시퀀스 리스트로 가게 되며, 이후 정상 타이 스위치가 뒤따르며, 최종적으로 부하/타이 스위치에 가게 된다.
정상으로의 복귀 개시에 대한 규칙
정상으로의 복귀(RTN; Return-To-Normal) 프로세스를 개시할지 여부의 결정은 팀 내의 조건에 따른다. RTN의 개시를 야기하는 조건에는 이하가 포함된다.
장애 조건의 정정
장애 조건의 정정은 장애가 발생한 라인 섹션의 직접 다운스트림에 위치한 스위치(들)의 정상 소스 측으로 3상 전압이 복귀하는 것으로 나타내어진다.
외부 요청
RTN을 개시하라는 외부 요청은 다른 다양한 통신 채널을 통해 또는 사람이 회로의 상태와 무관하게 개시를 강제할 수 있는 다른 임의의 수단을 통해 수신될 수 있다.
장애 조건의 정정
필드가 비활성화되고 인접 필드들을 복구하기 위한 전송 이벤트가 발생하여 필드에 장애가 발생한 것으로 판정되는 경우, 외부력(인간, scada 등)에 의해 그 필드의 복구를 검출하기 위한 프로세스가 개시될 수 있다. 이러한 프로세스가 안정적인 복구를 검출한 경우, 코치가 수신할 이벤트가 생성될 수 있다.
이러한 프로세스에는 전압의 복귀 및 전압의 안정성을 판정하기 위한 타이머를 감시하는 것이 포함된다.
전송 및 RTN 프로세스에 대한 규칙
개별 스위치의 동작에 대한 규칙은 앞서 도 1 내지 9의 실시예와 관련하여 논의한 것과 유사하다. 이하 기존 규칙을 다소 수정한 것의 리스트가 개시된다. 단일 스위치 동작, 2중 스위치 동작 및 리클로저(recloser) 동작에 대한 규칙이 존재한다.
단일 스위치 전송 규칙
"타이" 스위치는 닫힌 경우에 다른 열린 스위치들까지 라인 섹션을 재활성화시키는 임의의 열린 스위치이다. 타이 스위치는 비록 이것이 어떤 전압도 감지하지 못하지만(전압 센서가 스위치의 비활성화측에 존재하는 경우와 마찬가지임), 닫힐 수 있다.
현재 열려 있는 로컬 스위치를 닫기 위해서는, 적어도 하나의 유효한 닫힌 스위치 및 하나의 유효한 열린 스위치가 인접한 라인 섹션에서 검출되어야 한다. 이하의 규칙은 로컬 스위치가 인접 스위치들 및 라인 섹션들의 상태를 유효한 것으로 확인하기 위하여 충족되어야 하는 조건을 정의한다.
장애가 발생한 라인 섹션의 부하측에 있는 현재 열린 스위치는 다음과 같은 경우에 부하를 복구하기 위하여 닫힐 수 있다.
a. 오류 조건이 존재하지 않음
b. 인접 장애측 스위치가 열림
c. 인접 장애측 스위치가 장애를 탐지하지 않았으나 전압의 손실을 감지함
d. 인접 장애측 스위치가 정전(outage) 이전에 감지한 전류 레벨이 설정된 및/또는 계산된 한계 이내에 있음(또는 회로에 대하여 허용된 라인 세그먼트의 최대 수가 임계치 이내임)
e. 인접 비장애측 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 감지하였으나 현재 닫혀있음을 지시하거나, 또는 인접 비장애측 스위치가 정상적으로 열려있는 스위치이거나, 또는 인접 비장애측 스위치가 브레이커(breaker)이고 전압이 복구됨(이 단계는 로컬 스위치가 정상적으로 열린 스위치이고 전압 체크가 디스에이블된 경우에는 통과될 수 있음)
f. 로컬 스위치가 정상적으로 열린 스위치이고, 유효 전압이 대체 피더(feeder)측의 전압 센서에서 탐지된 경우에만 닫히도록 설정될 수 있음
g. 인접 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치가 인접 라인 섹션들(필드들) 모두로부터의 토큰들(코치들)의 제어를 보유함
h. 대체 소스측의 인접 라인 섹션이 직접 대체 소스와 관련되거나, 인접 대체 소스측 라인 섹션이 가용 용량 및 현재 상태에 기초하여 허가를 받음
장애가 발생한 라인 섹션의 소스측에 있는 정상적으로 닫힌 스위치는 다음과 같은 경우에 다시 닫힐 수 있다.
a. 오류 조건이 존재하지 않음
b. 적어도 하나의 인접 장애측 스위치가 오류를 검출함
c. 오류를 검출한 인접 장애측 스위치가 열림
d. 인접 비장애측 소스 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 탐지하였으나 현재 닫혀있음을 지시하거나, 비장애측이 브레이커이고 전압이 복구됨
e. 인접 라인 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치가 인접 라인 섹션들(필드들) 모두로부터의 토큰들(코치들)의 제어를 보유함
단일 스위치 RTN 규칙
정상으로의 복귀를 제대로 하기 위해서, 장치는 "닫힌 복귀" 또는 "열린 복귀" 중 하나로 구성되어야 하며, 오류 조건이 없어야 하며, 정확한 동작 모드에 있어야 한다.
모든 장치는 자신들이 임의의 동작이 발생하기에 앞서 RTN 준비 상태에 있음을 지시하여야 한다. 이는 라인 섹션들간의 데이터 공유를 통해 확인된다.
정상적으로 닫힌 위치에 있는 모든 전압 센서들이 스위치의 소스측에 설치되어야 하거나, 또는 소스측 장치가 로컬 장치에게 RTN이 개시될 수 있음을 알려주어야 하거나, 또는 이것이 팀 내의 최초 장치인 경우 로컬 장치에게 RTN이 개시될 수 있음을 알리기 위해 피더 모니터 장치가 소스측에 설치되어야 한다.
정상적인 3상 전압이 임의의 동작이 개시되기에 앞서 최소 임계 시간동안 현재 열린 정상적으로 닫힌 장치의 소스측으로 복구되어야 한다. 3상 전압의 존재는 통신을 통해 지시될 수 있다(앞의 3.을 참조).
격리된 장애를 갖는 소스측상의 열린 장치는 자동 모드에 남아있는 동안 닫혀있어야 한다.
정상으로 복귀하기에 앞서 수동 모드에 있는 임의의 장치는 RTN 프로세스를 중단한다. 모든 위치들은 자신의 정상 상태로 다시 수동 설정될 필요가 있다.
열린 장치는 인접 라인 섹션들 모두로부터의 토큰들의 제어를 보유하고, 이들 토큰들과 관련된 데이터는 닫음 동작이 발생하도록 허가해야 한다.
정상적으로 열린 장치는 다시 열기 위하여 모든 토큰들의 제어를 필요로 하지는 않는다. 이는 "토큰 제어" 규칙의 유일한 예외이다.
정상 상태에 있지 않은 임의의 장치는 이하에 기술된 규칙을 따름으로써 팀 내의 다른 장치들과의 협조에 의해 정상 상태로 복귀할 수 있다.
오류가 존재하지 않음
정상적으로 열린 스위치가 장애를 지시하지 않음
닫힌 전이동안, 정상적으로 닫힌 장치는 다시 열릴 준비가 된 정상적으로 열린 장치로부터의 검증을 수신할 때까지 다시 닫히지 않을 수 있음
닫힌 전이동안, 회로 평행(parallel)은 팀 내의 임의의 리클로저가 각 리클로저의 설정이 상기 평행을 처리하도록 조정되었음(즉, 그라운드 릴레이를 디스에이블함)을 지시할 때까지 만들어지지 않을 수 있음
열린 전이동안, 정상적으로 닫힌 장치는 현재 열린 정상적으로 열린 장치로부터의 검증을 수신할 때까지 다시 닫히지 않을 수 있음
닫힌 전이동안, 정상적으로 열린 장치는 모든 정상적으로 닫힌 위치들이 자신들이 현재 닫혀 있음을 보고할 때까지 다시 열리지 않을 수 있음
정상적으로 닫힌 장치는 전압이 모든 감지된 위상에 존재하거나, 또는 소스측 장치가 현재 닫혀있거나, 또는 피더 모니터링 장치가 3상 전압이 복구되었음을 보고하는 경우에만 다시 닫힐 수 있음
인접 라인 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치가 모든 인접 라인 섹션들(필드들)로부터의 토큰들(코치들)의 제어를 보유함
주석: 닫힌 전이동안, 정상적으로 열린 장치는 정상적으로 닫혀 있으나 현재는 열린 장치로부터 들었는지의 여부에 관계없이 허락된 전송 시간에 따라 열려야만 한다.
이중 스위치에 대한 전송/재구성 동작 규칙
1. 모든 정상적으로 닫힌 위치들은 과전류 검출 여부에 관계없이 전압 손실시에 열리도록 구성된다. 이러한 동작은 브레이커 동작의 지정된 카운트 후에 일어난다.
2. 모든 정상적으로 닫힌 위치들은 위상 불균형시에 열리도록 구성될 수 있다. 이러한 동작은 설정된 임계 시간(표준 위상 손실 보호 로직)과 동일한 시간동안 지속적으로 하나 또는 두 위상이 비활성화된 상태인 경우에 일어난다.
3. "타이" 위치는 닫힌 경우에 다른 열린 스위치들/위치들까지 라인 섹션을 재활성화시키는 임의의 열린 위치이다.
4. 이중 스위치 장치는 자신의 활성 위치들(팀 인에이블됨) 중 하나 또는 모두를 동시에 동작시킬 수 있다.
5. 장애가 발생한 라인 섹션의 부하측의 타이 위치를 갖는 이중 스위치 장치는 이하의 외부 조건을 이용하여 자신의 타이 위치를 닫을 수 있는 지와, 부하를 복구하기 위한 목적으로, 이용 가능한 경우 제2의 열린 위치를 결정한다.
a. 오류 조건이 존재하지 않음
b. 인접 장애측 스위치가 열림
c. 인접 장애측 스위치가 장애를 감지하지 않았으나 전압 손실을 감지함
d. 정전 이전에 인접 장애측 스위치가 감지한 전류 레벨이 설정된 및/또는 계산된 한계 이내에 있음
e. 인접 비장애측 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 감지하였으나 현재 닫혀 있음을 지시하거나, 인접 비장애측 스위치가 정상적으로 열린 스위치이거나, 또는 인접 비장애측 스위치가 브레이커이고 전압이 복구됨(이 단계는 로컬 스위치가 정상적으로 열린 스위치이고 전압 체크가 디스에이블된 경우 통과됨)
f. 로컬 스위치가 정상적으로 열린 스위치이고, 유효 전압이 대체 피더(feeder)측의 전압 센서에서 탐지된 경우에만 닫히도록 설정될 수 있음
g. 인접 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치가 인접 라인 섹션들(필드들) 모두로부터의 토큰들(코치들)의 제어를 보유함
h. 대체 소스측의 인접 라인 섹션이 직접 대체 소스와 관련되거나, 인접 대체 소스측 라인 섹션이 가용 용량 및 현재 상태에 기초하여 허가를 받음
6. 장애가 발생한 라인 섹션의 부하측의 타이 위치를 갖는 이중 스위치 장치는 이하의 내부 조건을 이용하여 자신의 타이 위치를 닫을 수 있는 지와, 부하를 복구하기 위한 목적으로, 이용 가능한 경우 제2의 열린 위치를 결정한다.
a. 오류 조건이 존재하지 않음
b. 임의의 활성 위치가 열림
c. 장애가 국지적으로 검출되지 않음
d. 정전 이전에 인접 장애측 스위치가 감지한 전류 레벨이 설정된 및/또는 계산된 한계 이내에 있음
8. 타이 위치는 임의의 전압을 감지하지 않은 경우에도 닫힐 수 있으며, 이는 전압 센서들이 상기 위치의 비활성화측에 존재하는 경우와 마찬가지이다. 이 규칙은 브레이크로부터의 제1 스위치를 포함하지 않는다.
9. 활성 위치들을 닫은 후에 이중 스위치 장치가 설정된 임계 시간과 같은 시간 내에 전압의 손실을 감지(또는 전압이 복귀되지 않음)한 경우, 대체 소스로부터 가장 먼 위치가 다시 열린다(shots-to-lockout 로직). 또한, 대체 소스에 가장 가까운 위치가 장애를 검출하는 경우, 그 위치가 또한 열린다.
10. 가장 최근에 닫힌 이중 스위치 장치의 활성 위치들은 로컬 장치가 다른 장치들에게 자신이 동작을 성공작으로 완료하였음을 알리기 전에 shots-to-lockout 시간 임계치동안 닫혀있어야 한다.
11. 장애가 발생한 라인 섹션의 소스측 상의 정상적으로 닫힌 활성 위치는 이하의 외부 조건이 존재하는 경우 다시 닫힐 수 있다.
a. 오류가 존재하지 않음
b. 적어도 하나의 인접 장애측 장치가 장애를 검출함
c. 장애를 검출한 인접 장애측 장치가 열림
d. 인접 비장애측 소스 스위치가 전압 손실 및/또는 장애를 탐지하였으나 현재 닫혀있음을 지시하거나, 비장애측이 브레이커이고 전압이 복구되거나, 또는 비장애측 장치가 피더 상태 모니터이고 로컬 장치에게 피더가 활성화되었음을 알림
e. 인접 라인 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치가 인접 라인 섹션들(필드들) 모두로부터의 토큰들(코치들)의 제어를 보유함
12. 장애가 발생한 라인 섹션의 소스측상의 정상적으로 닫힌 활성 위치들은 다음과 같은 내부 조건들이 존재하는 경우 다시 닫힐 수 있다.
a. 오류가 존재하지 않음
b. 장애가 모든 활성 위치들에 의해 내부적으로 검출됨
13. 활성 위치를 닫은 후에 이중 스위치 장치가 설정된 임계 시간과 같은 시간 이내에 전압의 손실을 검출한 경우, 소스로부터 가장 먼 위치가 다시 열린다(shots-to-lockout 로직). 또한, 소스에 가장 가까운 위치가 장애를 검출하는 경우, 그 위치가 또한 열린다.
14. 가장 최근에 닫힌 이중 스위치 장치의 활성 위치들은 로컬 장치가 다른 장치들에게 자신이 동작을 성공작으로 완료하였음을 알리기 전에 shots-to-lockout 시간 임계치동안 닫혀있어야 한다.
15. 격리/전송 이벤트가 발생한 후에 모든 닫힌 위치들이 표준 섹셔널라이징을 위상 손실 보호 로직과 함께 이용하여 동작한다(이는 물론 임의의 필요한 shots-to-lockout 로직에 따른다).
주석:
패드가 장착된 기어 유닛(pad-mounted gear unit)이 정상적으로 열린 스위치를 포함하고, 또한 활성인 정상적으로 닫힌 스위치를 포함하는 경우, 이는 팀의 상태에 관계없이 부하를 전송하도록 허가될 수 있다. 패드 마운트의 부하 위치(들)로부터 임계 부하가 공급된다. 이 패드마운트는 임계 부하를 재활성화시키기 위한 단순한 소스 전송으로서 동작한다.
SMM-모드는 실제적으로 팀 내에 하나의 멤버만이 존재하거나, 중단 전송이 발생하고 N.O. 스위치가 활성 N.C. 스위치를 또한 갖는 패드마운트에 존재하는 경우에 인에이블된다. SMM에는 로컬 레코드가 존재해야 하지만, 데이터베이스 내에는 다른 팀 레코드가 존재하지 않아야 한다. 다른 레코드가 존재하는 경우 이들은 SMM이 활성인 기간동안 무시된다.
이러한 SMM 모드에서, 전압 복구시의 RTN은 전압 센서 설정이 패드마운트의 소스측들에 존재하는 경우에만 동작한다.
듀얼 스위치에 대한 정상으로의 복귀 규칙
1. 정상으로 복귀할 자격이 있기 위해서는, 장치는 무오류 상태와 정확한 동작 모드에 있어야 할 뿐만 아니라, "폐쇄 복귀(closed return)" 또는 "개방 복귀(open return)" 중 어느 하나로 설정되어야 한다.
2. 모든 장치들은 자신들이 임의의 동작이 발생되기 전에 정상 준비로의 복귀(return-to-normal-ready) 상태에 있음을 나타내야 한다. 이는 라인 섹션들 간의 데이터의 공유를 통해 확인된다.
3. 정상적으로 폐쇄된 위치의 모든 전압 센서들은 스위치의 소스측에 설치되어야 하거나, 소스측 장치는 로컬 장치에게 정상으로의 복귀가 시작될 수 있음을 알려야 하거나, 이것이 팀 내의 첫 번째 장치인 경우, 피더 모니터 장치(feeder monitor device)는 로컬 장치에게 정상으로의 복귀가 시작될 수 있음을 알리기 위해 소스측에 설치되어야 한다.
4. 정상 3상 전압은 임의의 활동이 시작되기 전에 최소 임계 시간 동안 현재 개방된 정상 폐쇄 장치(normally closed device)의 소스측에 복원되어야 한다. 3상 전압의 존재는 통신을 통해 알 수 있다(위의 3. 참조).
5. 고립형 장애(isolated fault)의 소스측 상의 개방 장치는 자동 모드 동안 샷-투-록아웃(shots-to-lockout)을 이용하여 폐쇄되어야 한다.
6. 정상으로 복귀하기 전에 수동 모드에 놓인 임의의 장치는 정상으로의 복귀 프로세스를 중단할 것이다. 모든 위치들은 수동으로 정상 상태로 재설정될 필요가 있다.
7. 개방 장치는, 양 인접 라인 섹션들로부터의 토큰(코치(coaches))을 제어해야 하며, 이들 토큰과 연관된 데이터는 폐쇄 동작이 발생할 수 있도록 해야 한다.
8. 정상 개방 장치(normally open device)는 재개방하기 위해 양 토큰(코치)을 제어할 필요가 없다. 이는 "토큰 제어" 규칙에 대한 유일한 예외이다.
9. 정상 상태에 있지 않은 임의의 장치는 이하에 언급된 규칙에 따라, 팀 내의 다른 장치들과 대등하게 정상 상태로 복귀할 수 있다.
a. 무오류 상태가 존재함.
b. 무장애 지시자가 임의의 장치에 존재함.
c. 폐쇄 천이 동안, 정상 폐쇄 장치는 재개방될 준비가 되어 있는 정상 개방 장치로부터 확인을 받을 때까지 재폐쇄될 수 없음.
d. 개방 천이 동안, 정상 폐쇄 장치는 현재 개방되어 있는 정상 개방 장치로부터 확인을 받을 때까지 재폐쇄될 수 없음.
e. 폐쇄 천이 동안, 정상 개방 장치는, 모든 정상 폐쇄 위치들이 자신들이 현재 폐쇄되어 있음을 알릴 때까지 재개방될 수 없음.
f. 정상 폐쇄 장치는, 모든 감지된 위상에 전압이 존재하거나, 소스측 장치가 현재 폐쇄되어 있거나, 또는 피더 모니터링 장치가 3상 전압이 복원되었음을 보고하는 경우에만 재폐쇄될 수 있음.
g. 인접 라인 섹션이 존재하는 경우, 로컬 스위치는 양 인접 라인 섹션들(필드들)로부터의 토큰(코치)을 제어함.
주석: 폐쇄 천이 동안, 정상 개방 장치는, 정상 폐쇄되었지만 현재 개방된 장치로부터 보고 받았든지, 보고 받지 않았든지 간에, 허용된 전송 시간 후에 재개방되어야 한다. 이것은 연장된 기간 동안 라인들의 병렬로 되는 것을 방지하기 위해 수행된다.
패드마운트 제어(padmount control)에서, RTN이 시작될 수 있는지 여부를 결정하는 프로세서는 조금 다를 수 있다. 이는 가능한 전압 센서들의 배치에 기인한다. 만약 양 피더들 상에 전압 센서들이 존재한다면, 그 센서들은 소스측에 있을 것이다. 이는 안정된 전압을 대기할 수 있도록 하지만, 어느 세트의 전압 센서들을 모니터해야 하는지는 여전히 문제가 된다. 만약 오직 한 세트의 전압 센서들이 존재한다면, 이것들은 버스 상에 있을 것이다. 이는 안정된 전압이 복귀하는 것을 감시할 수 없도록 하므로, 외부 지시자가 필요하다. 이 외부 지시자는 소스측 상의 스위치 제어이거나, 팀에 정보를 공급하는 완전히 별개의 장치일 수 있다. 별개의 장치는, SCADA 또는 다른 수단을 통하여, RTN을 개시하라고 팀에게 명령하는 인간의 형태를 취할 수도 있다.
리클로저(recloser)에 특유한 운용 규칙
정상 회로 설정
하나 이상의 리클로저를 갖는 팀은 다음과 같은 경우 전송할 준비(Ready to Transfer)가 되어 있을 것이다.
ㆍ팀의 모든 멤버들은 정상 상태에 있음.
ㆍ모든 멤버들은 자동 동작이 인에이블(enabled)되어 있음.
ㆍ오류가 존재하지 않음(내부, 통신, 동기 등)
ㆍ모든 리클로저 멤버들은 사전 설정된 세팅 그룹을 사용함.
각각의 애드-온(Add-on) 보드는 자신의 로컬 리클로저에 연관된 세팅 그룹을 모니터링할 것이다. 세팅 그룹은 이하의 요소를 포함한다.
ㆍ그라운드 트립 블록(Ground Trip Block)
ㆍ리클로징 블록(Reclosing Block)
ㆍ콜드 로드 픽업 블록(Cold Load Pickup Block)
ㆍ전압 트립 블록(Voltage Trip Block)
ㆍ빠른 트립 블록(Fast Trip Block)
ㆍ정상 프로파일(Normal Profile)
ㆍ대체 프로파일(Alternate Profile) 1
ㆍ대체 프로파일 2
ㆍ대체 프로파일 3 (스위치 모드)
재설정된 회로
회로가 재설정 상태(전송 후, RTN 이전)에 있는 경우, 애드-온 보드에 의해 모니터링되는 세팅 그룹들에 대한 변경은 단지 정상으로의 복귀 동작을 지연시킬 것이다. (팀이 수동으로 복귀하도록 강제하는) RTN 준비 상태(Ready-to-RTN state)에 있는 경우 자동 동작을 디스에이블한(disabling) 후 다시 인에이블하는 것과는 달리, 일시적인 세팅 그룹의 변경은 단지 일시적인 전송 중단 조건을 야기할 뿐이다. 일단 세팅 그룹이 예상되는 값들로 복귀되면, 팀은 RTN 준비 모드로 복귀할 것이다.
이러한 방법으로, 세팅 그룹에 대한 변경은 Block Supervisory 또는 Hot Line Tag 명령과 유사한데, 즉 ScadaMate Switches와 같은 스위치 제어 상의 가상 차단(visual disconnect)과 유사하다. 모든 이러한 경우, 정상으로의 복귀는 세팅/상태가 정상 위치로 복귀하는 경우 계속되도록 허용된다.
이것의 일례는, 소정의 작업이 라인 상에서 수행되는 동안 대체 회로로부터 재공급되는 폐쇄 리클로저가 비-리클로징 모드(non-reclosing mode)에 놓이는 경우이다. 비-리클로징은 재설정된 세팅 그룹에 대한 정상 상태가 아니다. 이러한 리클로저가 비-리클로징 모드에 있는 동안에는, 전압이 선호되는 회로로부터 복귀되는지 여부에 상관없이, 정상으로의 복귀는 팀 내의 어느 지점에서도 시작되는 것이 허용되지 않는다. 일단 그 리클로저 상에서 리클로징이 다시 허용되면, 정상으로의 복귀가 계속될 수 있다. 만약 전압이 이미 그 지점에 복귀되었다면, 정상으로의 복귀 지연 타이머(Return-to-Normal Delay Timer)는 하향 시간 카운트하기 시작할 것이며, 아니면 팀은 단지 계속적으로 전압의 복귀를 대기할 것이다.
또 다른 예는 현재 개방되어 있는 리클로저에서 장애를 고립시키는 것이다. 장애가 치유된 경우, 사용자는 비-클로징을 사용하여 리클로저를 폐쇄하기를 원할 것이다. 먼저 사용자는 비-클로징을 설정한 후, 리클로저를 폐쇄한다. 리클로저가 폐쇄된 상태로 있다고 가정하면, 정상으로의 복귀 지연 타이머가 다음의 고립 스위치 다운 스트림(isolating switch down stream)에서 하향 시간 카운팅을 시작하기 전에, 사용자는 리클로징을 다시 인에이블할 것으로 기대된다. 만약 사용자가 비-리클로징을 액티브 상태로 둔다면, 팀은 결코 정상으로 복귀되지 않을 것이다. 만약 크루(crew)가 수동으로 팀을 정상으로 복귀시키기로 결정하고, 이러한 리클로저에서 비-리클로징을 액티브로 둔다면, 팀이 정상 상태에 있더라도, 팀은 결코 전송할 준비가 되지 않을 것이다. 팀은 그 리클로저에서 리클로징이 다시 인에이블된 후에만 전송할 준비가 될 것이다.
리클로저 프로파일의 변경
리클로저의 보호 프로파일을 변경하는 경우에는 회로가 안정되는 것이 중요하다. 프로파일은 아무런 자동 팀 활동도 계획되지 않고 로드(load)가 최소 트립 설정을 초과하지 않는 경우에만 변경되어야 한다. DNP 이진 입력 "최소 트립 초과(Above minimum trip)"는 프로파일이 변경될 수 있음을 나타내는 하나의 근거로서 사용될 수 있다. 이러한 점은 장애에 대한 신뢰성 있는 지시자가 아니지만, 이 목적을 위해서 사용될 수 있다.
리클로저의 보호 프로파일은 리클로저가 대체 회로로부터 전압을 인가받는 경우에만 정상 값으로 변경된다. 프로파일은 라인 섹션에 재공급하기 위해 리클로저를 폐쇄하기 직전에 변경된다. 프로파일은 대체 회로 상의 리클로저들 또는 장애의 정상 소스측 상의 리클로저들 상에서는 변경되지 않는다. 리클로저는 프로파일이 변경되는 때에 개방되기 때문에, 그리고 전송 프로세스는 상태 구동형(state driven)이기 때문에, 프로파일을 변경하는 시간은 용이하게 결정되고 제어된다.
회로를 다시 정상 설정으로 복귀시키는 경우 동작은 덜 예측 가능해질 수 있다. 대체 보호 프로파일에서 라인 섹션에 재공급하고 있으며, 현재 폐쇄되어 있는 리클로저는 정상 프로파일로 복귀하도록 규정된 특정 상태를 갖지 않는다. 또한, 프로세스는 개방 또는 폐쇄 천이에 기초하여 변경된다. 따라서, 정상으로의 복귀 프로세스 동안 프로파일을 변경하기 위해 가장 안정적이고 일관된 시간을 공급하는 시점은 프로세스의 종단이다.
정상으로의 복귀 프로세스의 종단은, 모든 스위치들이 (전송 프로세스 시간 제한(Transfer Process Time Limit)에 따라) 정상 위치에서 사실상 안정된 후 수초에서 수분이 될 수 있기 때문에, 프로파일의 복귀 시점은 모든 팀 멤버들의 상태에 기초를 두도록 하는 것이 중요하다. 정상 개방 스위치는 복귀 프로세스 동안 모든 팀 활동을 알게 될 팀 내의 유일한 스위치이기 때문에, 정상 개방 스위치는 또한 모든 팀 멤버들에게 언제 팀이 안정된 정상 상태로 복귀하는 지를 알릴 필요가 있다. 이를 수행하기 위해, 정상으로의 복귀 프로세스에 추가적인 단계가 추가될 것이다. 이 시점에서, 이 단계는 정상 개방 스위치 및 팀 내의 임의의 리클로저만 연관될 것이다.
정상 개방 스위치는 성공적으로 재개방된 후 이 단계에 진입하고, 모든 팀 멤버들이 정상으로 복귀된 것을 알게 될 때까지 이 단계에 머무를 것이다. 이 시점에서, 정상 개방 스위치는 메시지를 모든 다른 팀 멤버들에게 동시 전송함으로써, 팀이 안정되어 있음을 알릴 것이다.
임의의 리클로저는, 리클로저가 이미 정상 상태에 있는 경우에는 바로, 그렇지 않다면 정상 상태로 성공적으로 복귀한 후, 이 단계에 진입할 것이다. 팀이 이제 정상으로 복귀하여 안정되었음을 나타내는 메시지가 수신된 경우, 애드-온 보드는 리클로저에게 자신의 보호 프로파일을 변경하라고 신호를 보낼 것이다. 정상 프로파일로의 천이는 전송 프로세스 타이머의 타임아웃 후의 "종단 전송(end transfer)" 태스크에서 검증된다.
이제 추가적으로 도 15 내지 도 21을 참조하면, 본 발명의 중요한 형태에 따라, 시스템의 동작과, 도 15 내지 도 21에 도시된 예시적인 분산 시스템(distribution system) 내의 두 개의 스위치(5 및 6) 사이에서 발생하는 과전류 장애 이벤트(Overcurrent Fault Event)에 대한 응답의 설명이 도시되어 있다. 이하에서는, 서비스를 재설정하고 복원하기 위한 본 발명의 응답을 기술한다.
도 16: 과전류 장애가 필드(A) 상의 스위치(5 및 6) 사이에서 발생하여, 피더(feeder; 22) 상의 차단기(breaker)의 동작을 발생시킨다. 필드(A, B 및 D)는 모두 영향을 받지만, 스위치(6 및 7)만이 과전류 상태를 검출한다.
도 17: 스위치(6 및 7)는 모두 과전류로 인한 2회의 전압 분실에 대해 개방된다. 피더(22) 상의 차단기는 개방 스위치(7) 내로 다시 폐쇄되고, 유효하게 된다. 이 시점에서, 필드(A)가 사실상 장애 라인 상태를 갖게 되지만, 필드(B)는 단지 자신이 장애 라인 상태를 갖는 것으로 생각한다.
도 18: 스위치 9는 3회의 장애 없는 전압 분실에 대해 설정되므로, 현재는 개방을 트리핑(trip)하기 위하여 확장 전압 분실(extended voltage loss)을 대기하고 있다. 한편, 필드(A, B 및 D) 상의 팀 코치(Team Coaches)는 모두 자신의 필드 내의 로드에 대해 서비스를 복원하려고 하고 있다.
도 19: 필드(A) 상의 코치의 작업은 수월하다. 그는 장애가 자신의 필드 내에 있음을 판단하고, 단순히 스위치(5 또는 6) 중 어느 하나의 폐쇄를 방지할 수 있다. 마찬가지로, 필드(D) 상의 코치는 섹셔널라이즈 이벤트(sectionalizing event)가 발생할 때까지 아무런 일도 수행하지 않을 수 있으므로, 스위치 9에서의 확장 전압 분실 타이머의 만료를 대기하고 있다.
도 20: 반면에, 필드(B) 상의 코치는 자신의 팀 멤버들을 이용하여 날짜를 저장할 수 있다. 코치(B)는 두 개의 스위치(6 및 7)에 의해 과전류가 검출되었음을 알기 때문에, 장애가 필드(B) 내에 있지 않음을 알게 된다. 필드에 대한 서비스를 복원하기 위한 코치(B)의 첫 번째 선택은 정상 소스(normal source)이므로, 그는 서비스가 소스로부터 복원되었는지 여부를 알아보기 위해 스위치(7)를 방문한다.
도 21: 코치(B)는 스위치(7)에 전압이 인가되고 폐쇄될 준비가 되어 있음을 발견한다. 어떠한 다른 코치도 참조하지 않고 그의 필드 내에 아무런 문제가 없으면, 코치(B)는 스위치(7)를 닫는다. 이는 즉시 정상 소스로부터 모든 필드(B) 로드를 복원하고 필드(D)에 대한 서비스를 복원하여, 스위치(9)가 더 이상 섹셔널라이즈할 필요가 없도록 한다. 필드(A)는 복원되도록 남겨지며, 수동으로 정상 상태로 복귀된다.
이제 추가적으로 도 22를 참조하면, 본 발명의 중요한 형태에 따라, 하나의 팀 멤버 또는 플레이어에서 도 12 내지 도 15의 본 발명에 의해 수행되는 전형적인 동작들을 나타내고, 채용될 수 있는 예시적인 흐름도가 도시되어 있다. 여기에서 호출되는 다양한 태스크들은 코치가 존재하는 경우에만 수행된다. 이러한 방식으로, 코치는 프로세스를 감독할 수 있으며, 또한 갱신 이벤트 리스트를 포함하는 갱신 전역 데이터(updated global data)와 함께 적절한 방문 시간(visit time) 후 떠날 수 있다. 이러한 흐름도의 전송 태스크들(transfer tasks)에 적용될 수 있으며, 이들에 의해 달성되는 기본적인 기능 요구 사항 중 일부는 다음을 포함한다.
1. 모든 자동 모드 스위치들이 개방된 경우, 스위치는 오직 닫혀야 한다. 각각의 필드는 오직 자신의 소스를 탐색하는 일만을 담당한다. 필드 내의 모든 스위치들은, 한번에 하나의 필드 로드를 소스에게 할당하는 "전송" 방법에 따르도록, 개방되어야 한다. 그러나, 필드 내의 비-자동 모드 스위치들은 사용자 동작에 의해 폐쇄될 수 있다. 이러한 경우, 필드는 이러한 스위치의 "다른 필드" 로드를 필드의 로드 요구 사항에 추가하여야 한다. 만약 임의의 소스 스위치가 소스의 분실(확장 전압 분실) 또는 섹셔널라이즈로 인해 개방을 트리핑(tripping)한다면, 섹셔널라이즈 로직(sectionalizing logic)이 장애 스위치의 하향 스트림으로 모든 스위치들의 개방을 트리핑할 것이기 때문에 그 필드 내의 모든 스위치가 개방을 트리핑할 것이다. 그러므로, 만약 과전류 장애가 그 필드 내 또는 그 필드의 상향 스트림 내에서 발생한다면, 소스 스위치는 이러한 장애에 대해 개방을 트리핑할 것이다. 모든 다른 필드 노드들은 이러한 장애의 하향 스트림이기 때문에, 이들은 섹셔널라이즈 로직을 통해 개방을 트리핑할 것이다. 또한, 확장 에너지 분실 타이머 상태(Loss of Energy timer condition; LOE)는 스위치들이 가속 트리핑(accelerated tripping)이라고 불리는 프로세스를 통해 개방되도록 할 수도 있다. 그러므로, 만약 필드가 소스를 잃는다면, 수동 폐쇄 (비 DAT-자동 모드) 스위치들을 제외한 모든 스위치들은 소스의 전송 동안 개방된 상태로 배치된다.
2. 스위치는 자신의 협상 소스 스위치(negotiated-source switch) 만을 폐쇄하여야 한다. 이유: 로드 스위치들은 협상 프로세스 후, 그들의 필드의 코치에 의해 폐쇄된다.
3. 스위치는 다음의 조건들이 참인 경우에만 폐쇄되어야 한다.
a. 어떠한 오류 상태도 존재하지 않으며, 요청 필드(requesting field)는 장애가 없다. 코치는 후자의 조건을 검사하여야 하는데, 이는 이중 검사이다. 분명히, 장애가 있는 경우 로직은 소스를 탐색하여야 한다.
b. 필드 내의 모든 스위치들은 개방된다(비-자동 노드들은 무시됨).
c. 소스를 부여하는 필드는 그 필드 내에서, 과전류 섹셔널라이즈 상태로 인해 개방되지 않는다. 이는 스위치가 에너지(전압)를 갖는지 여부를 결정함으로써 검사된다.
d. 이 소스를 부여하는 필드의 코치가 존재하며, 요청 필드의 코치 또한 존재한다. 이는 이러한 필드의 전류 용량(ampacity) 할당에 대한 동기화된 액세스를 보증한다. 이러한 태스크는 프로세스를 제어하기 때문에, 그 코치는 이 태스크가 완료될 때까지, 다른 것으로 이동할 수 없다.
e. 소스를 부여하는 필드는 그 필드의 로컬 및 전역 제한 내의 충분한 용량을 가지며, 부여 필드(granting field)는 회로의 여분 풀(spare pool)로부터 라인 세그먼트를 할당할 수 있다.
도 22의 흐름도에 도시된 바와 같이, 정상으로의 복귀 프로세스 태스크들을 고려하면, 이 흐름도의 전송 태스크들에 적용될 수 있고, 이들에 의해 달성되는 기보적인 기능 요구 사항들(즉, 규칙 세트)의 일부는 다음을 포함한다.
정상으로의 복귀 프로세스를 야기하는 두 개의 이벤트들:
1) 코치는 에너지의 분실 타이머(Loss of Energy timer)의 만료 후, 존재하는 전압을 검출한 후, 종전의 폐쇄 상태로 개방 스위치 상태를 복원하려고 한다.
2) 라인맨(Lineman) 또는 SCADA 운영자는 장애 라인 세그먼트를 포함하는 두 개의 개방 스위치들 중 하나를 폐쇄하는데, 이는, 나머지 개방 스위치는 폐쇄되어야 하지만 전원이 인가되고 있기 때문에, 나머지 개방 스위치로 하여금 장애가 존재하지 않는 정상으로의 복귀를 시도하도록 한다.
어느 경우에 있어서나, 소프트웨어는 스위치를 닫고, 스위치와 현재의 소스 간에 존재해야 하는 정상 개방 스위치를 개방하여야 한다. 이는 정상 개방 스위치로의 이동(travel)이 그것을 개방하거나(개방 천이), 개방하기 위한 타이머를 설정한 후(폐쇄 천이), 폐쇄시키기 위해 폐쇄를 요구하는 스위치로 다시 이동할 것을 요청한다. 그 후, 개방하거나 타이머를 취소하기 위해 정상 개방 스위치로 다시 이동한다. 이동 방향은, 정상 개방 스위치로의 이동인 경우에는 항상 현재의 소스 방향이 되고, 폐쇄를 원하는 스위치로의 이동인 경우에는 RTN 소스 방향이 될 것이다. 따라서, 먼저, 이 스위치를 소스 스위치로 갖지 않는 이러한 스위치의 필드를 선택함으로써(이것은 스위치의 "소스 스위치" 필드의 소스 필드이어야 함), 정상 개방 스위치로의 현재의 소스 방향으로 이동한다.
이제 추가적으로 도 23 내지 도 55를 참조하면, 본 발명의 중요한 형태에 따라, 예컨대 전송 장애에 기인한, S1으로 식별되는 서브스테이션(substation)의 분실에 대한 본 발명의 시스템 동작 및 응답의 설명이 도시되어 있다. 이하의 주석은 시스템 응답의 설명에 적용된다.
일반적인 주석:
코치 관리에 대한 주석
코치는 코치 ID 번호 및 증가식 방문 카운터를 갖는다. 보통, 코치는 마음대로 필드를 배회한다. 그러나, 코치는 규정된 기간에 모든 팀 멤버를 방문해야 한다. 코치가 그 ID 및 방문 카운터(ID가 동일하다면, 카운터는 최후의 값보다 커야 함)를 이미 수신한 바 있는 팀 멤버에 이르는 경우, 코치는 그는 복제물인 것으로 간주하고 죽게 된다. 만약 코치가 도착하여, 보다 높은 ID를 갖는 다른 코치가 방문했었음을 알게 된다면, 이 코치는 죽는다. 만약 팀 멤버가 규정된 기간(2x 방문 시간) 내에 코치로부터 연락을 받지 못하면, 그 팀 멤버는 그가 연락 받은 최후의 코치보다 하나 더 높은 ID 번호 및 새로운 방문 카운터를 갖는 새로운 코치를 생성할 수 있다. 새로운 코치는 필드의 상태를 결정하고, 필요한 경우 활동을 개시해야 한다.
이벤트 개시에 대한 주석
이벤트가 개시된 경우, 그 이벤트를 목격한 임의의 팀 멤버는 코치 및 그 필드 내의 나머지 팀 멤버들에게 호출할 수 있다. 이러한 호출은 시퀀스 번호, 이벤트의 본질 및 어느 팀 멤버가 호출했는지를 포함한다. 각각의 팀 멤버는 이들 호출을 지속적으로 모니터링하는 프로세스를 포함한다. 만약 이 호출이 로컬 필드에 대해 서비스를 복원할 것이라면, 코치는 먼저 그들이 개방되어 있음을 확인하기 위해 나머지 정상 폐쇄 팀 멤버들을 방문해야 한다. 그 후, 코치는 서비스를 복원하기 위해 사용될 수 있는 정상 개방 스위치들로 이동하고, 설정된 경우 제1 얼터네이트(First Alternate)로 이동한다. 만약 호출이 서비스가 인접 필드에 대해 복원될 수 있도록 한다면, 코치는 즉시 호출 팀 멤버로 이동할 것이다.
로딩 제한에 대한 주석
이들 자원에 대한 사전 약정 없이, 로딩만을 기초로 필드(회로 세그먼트)를 복원하는 결정이 행해진다. 기준은, 재설정 경과(reconfiguration progresses)로서 갱신된 피더의 가용한 전류 용량 및 배선 크기나 다른 제한 요인으로 인해 필드에 대해 주어지는 임의의 제한들이다. 둘 중 더 적은 쪽이 사용된다. 로딩 정보는 최신이면서 정확한 것으로 가정된다는 점에 주목해야 한다. 이러한 방법은, (이를 테면, 두 갈래의 회로 상의) 상호 배반적(disjoint) 필드들이 로딩 정보가 정확하다고 생각하고, 동시에, 또는 거의 동시에 독립적인 로드를 복원하기 위해 폐쇄되는 경우, 회로의 오버로딩을 방지하지 않는다.
세그먼트 제한에 대한 주석
세그먼트 제한이 설정된 경우 필드를 복원하기로 한 결정은 자원에 대한 사전 약정을 요구한다. 이것은, 인접 필드가 세그먼트 제한을 갖는 필드라면 단순 잠금(simple lock)을 설정하는 것을 포함한다. 만약 세그먼트 제한을 갖는 필드가 또한 소스를 향한다면, 코치는 하나의 필드보다 많더라도, 자원이 여전히 존재함을 확인하기 위해서 제한을 갖는 필드에 대해 하향으로 데이지 체인(daisy chain)을 할 필요가 있다. 그 후, 코치는 자원을 위한 약정을 확보할 수 있다. 이는 복원 프로세스에 시간을 추가할 수 있지만, 피더의 오버로드를 방지하기 위해 필요하다.
정상으로의 복귀에 대한 주석
ㆍ다시 정상으로의 개방 또는 폐쇄 천이의 설정은 개별적인 팀 멤버들의 속성(attribute)이다.
ㆍ어떠한 정상 개방 스위치도 갖지 않는 필드들은 개방 또는 폐쇄 천이를 위해 전혀 설정되지 않는다. 이들은 인접 필드들의 필요성을 따라야 한다.
ㆍ정상으로의 복귀 시퀀스 동안, 개방 천이를 필요로 하는 필드들 사이의 정상 폐쇄 스위치는 폐쇄된 채로 있게 된다. 이것은 RTN 요청을 중계하고, 전원이 해제되며, 최종적으로 정상 소스로부터 다시 전원이 인가되기 전에 진행 메시지(go-ahead message)를 중계한다.
ㆍ정상으로의 복귀 시퀀스 동안, 폐쇄 천이를 사용하도록 설정되었지만 현재는 개방 천이를 요청하는 다른 스위치에 의해 제한되어 있는 정상 개방 스위치는 즉시 재개방한다. 이는, 소스측 필드는 개방 천이 스위치가 개방되는 때에 결국 전원이 해제될 것이기 때문에 적절한 동작이다. 그것은 또한 소스측 필드가 RTN 동작을 보다 신속하게 완료할 수 있도록 한다.
도 24 내지 도 55에 대한 구체적인 주석:
도 24: 각각의 피더는 600 amps의 비상 용량(emergency capacity)으로 한정된다. 이것은 각각의 피더 상의 첫 번째 필드에 대한 한정 요인이 된다. 단순화하면, 각각의 필드는 100 amps의 피크 로딩(peak loading)을 갖지만, 이벤트가 발생한 경우 모든 필드는 단지 50 amps로 로딩된다. 회로 세그먼트 및 용량에 대한 소정의 제한은 이후의 도면에 포함된다.
도 25: 전달 분실 피딩 서브스테이션(loss of transmission feeding substation; S1)은 피더들(F11, F12 및 F13)을 서비스가 없는 상태로 둔다. 아무런 리클로스 카운트 없이, 각각의 섹셔널라이즈 스위치들은 자신들의 확장 전압 분실 로직이 타임아웃 되기만을 대기하고 스위치들이 개방되도록 한다. 그러나, 이벤트가 개시되는 경우, 이벤트 이전의 로드가 재설정 프로세스 동안 사용되도록 로딩 평균화(loading averaging)는 중단된다.
도 26: (단순화를 위해) 현재 시스템 내의 각 필드 상에는 50 amps가 존재하고, 피더에 대한 원래의 600 amp 제한 이외에는 사용자에 의해 설정된 다른 어떠한 제한도 존재하지 않기 때문에, 각각의 대체 피더의 가용한 용량은 용이하게 결정될 수 있다. 대체 회로 상의 각각의 필드의 가용한 용량은 이하에서 기술된다.
도 27: 예시를 위한 목적으로, 사용자가 필드들의 일부에 대해 전류 용량 제한을 설정했다고 가정해보자. 시스템의 각각의 필드 상에는 여전히 50 amp가 존재하지만, 필드들(K 및 T)은 300 amps의 전류 용량 제한을 갖도록 각각 설정된다.
도 28: 또한 예시를 위한 목적으로, 사용자가 필드(I)에 대해 추가적인 회로 세그먼트 제한을 설정했다고 가정해보자. 필드 하향 스트림은 이러한 "원격" 제한에 의해 한정되므로, 이들은 추가할 세그먼트들의 가용성을 검증하고, 그 자원에 대한 약정을 두어야 한다.
도 29: 전술한 바에 기초하여, 확장 전압 분실 타이머는 만료되어 피더들(F11, F12 및 F13) 상의 모든 정상 폐쇄 스위치들로 하여금 개방되도록 한다.
도 30: 오직 하나의 정상 개방 스위치가 필드에 존재하는 경우, 그 스위치는 디폴트로 "제1 얼터네이트(First Alternate)"가 된다. 필드가 하나보다 많은 정상 개방 스위치(필드(Q))를 갖는 경우, "제1 얼터네이트"는 원하는 경우 사용자에 의해 설정될 수 있다. 정상 개발 스위치를 갖는 않는 필드는 서비스를 얻을 수 있는 모든 곳으로부터 서비스를 얻는다. 화살표는 코치들에 대한 규칙에 기초하여, 이벤트가 개시된 경우 코치들의 가능한 이동을 나타낸다.
도 31: 코치가 폐쇄하기를 원하는 스위치에 도달한 경우, 만약 인접 필드로부터의 코치가 이미 그곳에 있지 않다면, 그는 경고하기 위해서 그 코치에게 호출할 수 있다. 코치는 호출이 행해진 곳의 팀 멤버에게 이동한다. 양 코치가 스위치에 있는 경우, 스위치를 폐쇄할 것인지 여부에 대한 결정이 행해질 수 있다.
도 32: 스위치들(2, 5, 8 및 29)에서, 복원 필드는 많은 용량을 가지며 어떠한 다른 제한도 갖지 않으므로, 이들 스위치는 즉시 폐쇄될 수 있다. 로딩이 수용 가능하더라도, 필드(K)에 대한 코치는 오직 하나의 세그먼트만이 (필드(I)에 설정된 바와 같이) 피더(32)에 의해 선택될 수 있음을 안다. 그러므로, K에 대한 코치는 세그먼트가 여전히 가용함을 확인하고, 필드(I)에 있어서 그 세그먼트를 위한 약정을 확보해야 한다.
도 33: 코치(K)는 스위치(16)로 이동하고 코치(I)를 호출한다. 양 코치가 스위치(16)에 있는 경우, 하나의 라인 세그먼트에 대해 어떠한 약정도 존재하지 않는 것으로 결정된다. 동시에, 필드(O 및 P)에 대한 코치들은 대체 필드들로부터 복원 서비스를 찾는다. 필드(P)는 먼저 코치(Q)의 주목을 받으므로, 양 코치는 이제 스위치(39)에 있게 된다. 필드(Q) 또한 50 amps를 가지므로, 필드(Q)의 가용한 용량은 이제 450 amps이며, 어떠한 다른 제한도 존재하지 않는다. 그러므로, 스위치(39)는 폐쇄될 수 있다.
도 34: 하나의 라인 세그먼트에 대한 약정이 확보되는 경우, 코치(K)는 스위치(20)로 다시 이동하는데, 이제 그곳에서 스위치를 폐쇄하는 것으로 결정이 내려질 수 있다.
자신의 필드에 서비스를 복원시키기 위해 양호한 소스를 찾기 위한 노력의 일환으로 스위치(24)로 다시 이동하는 코치(O)의 이동에 주목해야 한다.
도 35: 이제, 코치(L)는 코치(N)가 서비스를 복원하려고 시도하는 스위치(22)로 이동한다. 이 요청은 세그먼트 제한에 기초하여 코치(L)에 의해 거부된다. 동일한 일이 스위치(24)에서 발생한다.
또한, 코치(P)는 인접 필드가 없기 때문에, 스위치(27)로 이동하여 스스로 서비스를 복원하는 것으로 결정할 수 있다.
도 36: 코치(O)는 다시 스위치(28)로 이동한다. 필드(Q) 상에는 많은 용량이 존재하고 다른 어떠한 제한도 없기 때문에, 코치(O 및 Q)는 스위치(28)를 폐쇄하는 것으로 신속한 결정을 내릴 수 있다.
코치(P)는 또한 현재 가용한 동일한 용량에 대해 알고 있으므로, 스위치(27)를 폐쇄하는 것으로 결정한다. 필드들 간의 사전 조정이 없는 경우, 로드가 동시에 선택될 수 있어 피더에 과부하를 줄 수 있다는 점에 주목해야 한다.
도 37: 복원될 수 없었던 유일한 로드는 필드(N)이었다는 점에 주목해야 한다. 또한, 서비스를 복원하는데 사용되었던 피더들 상의 가용한 용량의 갱신에 주목하자.
도 38: 너무 많은 로드가 복원되는 경우, 다수의 스위치들은 그들이 정상으로의 복귀 프로세스를 개시해야 한다고 생각하게 된다. 스위치들(4, 23 및 24)이 이러한 범주 내에 든다. RTN 타이머는 하향 카운트할 수 있지만, RTN은 2-코치 규칙(two-coach rule)으로 인해 개시될 수 없다. 자신의 필드가 정상 소스로부터 공급받고 있지 않음을 아는 코치는 인접 필드의 코치로 하여금 RTN을 시작하도록 하지 않는다.
도 39: 이제 전달 시스템(transmission system)이 복원되어, 서브스테이션(S1) 및 피더들(11, F12 및 F13)에게 서비스를 제공하게 된다. 스위치들(1, 25 및 26)은 이제 자신들의 RTN 타이머의 하향 카운트를 개시할 수 있다.
도 40: RTN 타이머가 만료됨으로써, 코치들이 각각의 필드를 정상으로 복귀시키는 프로세스를 개시할 수 있게 된다. 필드(Q)는 개방 천이를 위해 설정되는 반면, 정상 개방 스위치들을 포함하는 다른 모든 필드들은 폐쇄 천이를 위해 설정된다. RTN 프로세스는 먼저 정상 소스에서 가장 인접한 필드들에서 발생한 후, 외부적으로 동작되어야 한다. 폐쇄 천이 RTN은 계속 진행되기 전에 정상 개방 스위치의 통보를 필요로 한다(M-상황).
도 41: RTN 프로세스는 세 개의 피더 상에서 동시에 발생하기는 하지만, 먼저 피더(11) 자체에 대해서 논의해 보도록 한다. 코치(B)는 스위치(1)에서 RTN 프로세스가 시작될 수 있음을 알아낸다. 그것은 폐쇄 천이이기 때문에, 그는 정상 개방 스위치(2)에게 통보하여야 한다. 이러한 통보는 규정된 타임아웃 후 개방하도록 하는 스위치(2) 내의 타이머를 구동한다. 이는 병렬 회로가 무한정 제자리에 남아 있을 수 없음을 보증하지만, 스위치(2)는 RTN 프로세스에 의해 타임아웃 전에 개방될 것으로 기대된다.
도 42: 스위치(2)로부터의 응답 확인(acknowledgement)이 있는 경우, 스위치(1)는 이제 폐쇄될 수 있다.
도 43: 이제, 코치(B)는 다시 개방 동작을 강제하기 위해 스위치(2)로 이동할 수 있다. 이 개방 동작은 "2 코치" 규칙을 필요로 하지 않는다.
도 44: 그 후, 코치(B)는, 정상 폐쇄되었지만 현재는 개방된 임의의 로드측 스위치들로 계속 이동한다. 스위치(4)의 소스측은 필드(B)에 의해 다시 전원이 인가되기 때문에, 필드(C)는 RTN을 할 준비가 되어 있다. 양 코치들(B 및 C)은 스위치(4)에 도달한다. RTN 타이머는 좀 더 이전에 타임아웃되었기 때문에, 오직 통보 프로세스만이 필요하다.
도 45: 코치(C)는 촉박한 RTN 프로세스를 통보하기 위해 스위치(5)로 이동한다. 스위치(5)는 "M-상황 타이머(M-Situation Timer)"를 개시한다.
도 46: 그 후, 코치(C)는 다시 스위치(4)로 이동하여, 폐쇄할 것으로 결정할 수 있다. 필드(B)는 이제 정상으로 돌아간다.
도 47: 코치(C)는 신속하게 다시 스위치(5)로 이동하여, 즉시 스위치를 개방할 수 있다. 필드(C)는 이제 다시 정상으로 돌아간다.
필드들(A, D, E 및 F) 상의 가용 용량은 이들 동작 후에 곧 모두 갱신된다는 점에 유의해야 한다.
도 48: 피더(11)가 정상으로 복귀함과 동시에, 피더들(12 및 13)은 유사한 동작을 수행한다. 그러나, 이러한 경우, 필드(Q)는 다시 정상으로의 개방 천이를 요청한다. 이를 수용하기 위해서는, 코치들(O 및 P)은, 자신들의 정상 소스 스위치를 닫기 전에 다른 필드들에 접속되어 있는 현재 폐쇄된 모든 팀 멤버들로부터 승인을 얻어야 한다. 스위치(29)가 개방 천이를 요청하기 때문에, 스위치(28)는 요청을 거부한다.
도 49: 스위치(39)는 정상 개방되어 있기 때문에, 개방 천이를 요청하는 정상 개방 스위치는 필드(Q)에서 폐쇄됨을 알고 있으며, 필드(P) 상의 RTN 프로세스를 용이하게 하기 위하여 즉시 개방될 것이다. RTN에 대한 이러한 요청을 수신한 후, 필드(Q) 상의 코치는 그곳에서 개방을 수행하기 위해 스위치(29)로 이동할 수 있다. 결국, 로드는 세 개의 모든 필드들(O, P 및 Q) 상에서 떨어진다.
도 50: 코치(P)는 다시 폐쇄하기 위해 신속하게 스위치(26)로 이동하고, 바로 필드(P)를 정상으로 복귀시킨다. 그 후, 코치(Q)는 RTN 요청을 승인하기 위해 스위치(28)로 다시 이동할 수 있다.
도 51: 코치(O)는 이제 스위치(25)로 이동하여, 그것을 폐쇄하고, 필드들(O 및 Q)에 대해 서비스를 복원시킬 수 있다. 이제, 필드(Q)도 정상 상태로 돌아간다.
피더(41)에 대한 가용 용량은 갱신된다는 점에 유의해야 한다.
도 52: 이제, 코치(O)는 스위치(24)로 이동한다. "M-상황 타이머" 프로세스는 코치(L)에 의해 완료되고, 스위치(24)는 폐쇄되어도 된다. 필드(O)는 이제 정상으로 돌아간다.
도 53: 코치(L)는 스위치(20)로 이동하여 그 정상 개방 스위치를 개방한 후, 스위치(22)로 이동한다.
스위치(22)에서, 필드(N)의 로드측 상에는 어떠한 필드도 존재하지 않기 때문에, 코치들(L 및 N)은 즉시 폐쇄할 것으로 결정할 수 있다.
도 54: 이제 세 가지 영역의 활동이 발생할 수 있다. 1) 코치(N)는 스위치(21)로 이동하여 즉시 폐쇄하고, 필드(N)를 정상으로 복귀시킬 수 있다. 2) 코치(K)는 스위치(16)로 이동하여 하나의 라인 세그먼트에 대한 필드(I)와의 약정을 제거한다. 3) 코치(L)는 스위치(23)로 이동하여 RTN 프로세스가 개시되도록 한다. 코치(M)가 스위치(8)에서 "M-상황 타이머"를 설정한 후, 스위치(23)는 폐쇄될 수 있다.
도 55: 최종적으로, 코치(M)는 다시 스위치(8)로 이동하여 그것을 개방한다. 이제 시스템은 정상으로 돌아간다.
시스템 리소스 할당 방법
시스템 리소스 할당 방법을 제공하기 위한 예컨대, 전기 전원의 과부하를 방지하기 위한 본 발명의 추가적인 형태 및 특징을 이하 고려하면, 리소스가 각 노드에 제공되고 시스템 리소스의 적절한 할당을 요청하고 설정하기 위하여 리소스 할당 데이터 또는 메시지의 통신이 다른 노드로 수행된다. 설명을 위한 목적으로, 본 방법은 또한 다중 팀(multiple team)을 정의하지 않고도 노드의 시스템 및 개별 노드 제어기(206)에서 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 하지만, 이러한 방법은 팀 멤버 또는 플레어(player)와 함께 설명될 것이다. 또한, 어떠한 제한적인 방식으로 해석되지 않는 설명의 단순화를 위한 예시적인 목적을 위해, 리소스 및 방법은 "계약" 및 "계약 대리인(Contract Agent)"이라고 지칭될 것이다. "계약 대리인"(또는 이하 CA라고 지칭됨)은 계약 방법의 사용을 용이하게 한다. 자율 처리 작업(autonomous processing task)으로서 구현되는, 즉 로컬 스위치를 관리하는 플레어 기능 및 코치 기능으로부터 독립인 CA는 부하(load) 전달 동안에 부하의 추가 및 정상으로 복귀(return-to-normal)한 경우 부하의 감소를 관리하기 위해 채택된다. 따라서, CA는 각 스위치 제어에서 활성이거나 또는 동작 가능하게 되고 이하 설명되는 "계약-관련 활동"만을 관리하는 프로세스로서 특징된다. CA는 플레어 작업(player task)과 국부적으로 통신함으로써 및 CA-고유의 메시지를 통해 다른 CA와 원격 통신함으로써 작용한다. 또한, CA가 단일-스위치 구성과 함께 설명될 것이지만 CA는 이중 스위치, 리클로서(recloser) 등과 같은 모든 디바이스에 적용 가능하다는 점이 이해되어야 한다.
시스템 사용자가 세그먼트 카운트의 관점에서의 로딩 제약에 기초하여 부하 픽업(load pickup)을 명시하는 경우, CA는 라인 세그먼트 제약의 관리를 제어하기 위하여 활성일 것이다. 또한, CA는 유효한 라인 세그먼트 한계가 리소스로부터 공표(하향 전파)된 경우 활성이다. 코치가 팀 플레어들을 지나가면 라인 세그먼트 한계는 독립 프로세서로서 리소스(필드)로부터 계속해서 전파된다. 라인 세그먼트 한계가 외부로 전파하는 경우(리소스 필드로부터), 라인 세그먼트 한계의 하위 세트 카운트는 우위를 선점하여 이후 더 전파된다. 부하 제약이 최대 전류량에 기초하여 설정되는 경우, CA는 이후 이러한 설정에 응답하여 동작한다. 이후의 CA 기능의 설명은 CA 기능이 가능하도록 하는 이러한 설정 또는 규격 중 하나에 기초한다. CA 기능이 가능하게 된 경우에 있어서도, 에너지가 공급되는 회로 세그먼트가 대체 리소스로부터 직접적 또는 간접적으로 공급받지 않으면 플레어는 계약을 요청하지 않는다. 예컨대, 리소스/서브 스위치(회로의 리소스에 가장 가까운 팀 스위치)의 단락은 절대 계약을 요구하지 않지만, 타이 스위치(tie switch; 리소스 사이의)의 단락은 항상 계약을 요구할 것이다. 이러한 두 개의 절대적인 경우 외에, 일반적인 규칙(이하 더 상세하게 설명되는 바와 같이)은 현재 리소스 필드(source Field) 또는 허가 필드(granting Field)가 대체 리소스로부터 공급받고 있다고 표시하는 경우, 계약이 요구되는 것이다.
대체 리소스의 표시는 정상-개방 타이 스위치(normally-open tie switch)를 단락하는 코치에 의해 최초 설정된다. 추가적인 회로 세그먼트가 복구되는 경우 마다 그 지점으로부터 대체 소소의 표시가 전파해 나간다. 이러한 방식으로, 서비스를 복원하기 위해서 단락되었던 스위치가 그 필드(예컨대 스위칭된 방사형 탭 라인)에 대한 정상 리소스 스위치인 경우조차 모든 팀은 자신이 대체 리소스에 있다는 것을 알 것이다.
플레어(팀 멤버) 레벨의 로직은, 허가 필드가 이미 대체 리소스에 의해 공급 받거나 또는 로컬 스위치가 "최후-부하-만(last-load-only)" 위치이고 요청하는 필드가 대체 리소스(alternate source)로부터 공급 받거나 또는 로컬 스위치가 요청하는 필드에 대한 스위치인 경우, 코치는 전송 제약에 관하여 적절한 조치를 취하도록 전달받을 것이다. 이러한 방식으로 "대체-리소스" 플래그(조건/지시)는 동일한 대체 리소스로부터 에너지 공급받는 이후의 필드로 필요에 의해 전파될 것이다.
대체-리소스 플래그가 세트되어 있는 경우, 코치는 또한 대체-리소스 플래그(조건)를 제거할 수 있는 능력의 검사를 개시하기 위한 작업(주기적으로 실행하는)을 수행한다. 이러한 작업은 인접 팀으로부터의 정보를 요구하기 때문에, 코치는 플레어에게 검사를 수행해서 보고해 주기를 요청할 것이다. 플레어는 요청 필드에 대한 이러한 스위치가 타이 스위치가 아닌지 및 기타 필드가 여전히 그 대체 리소스 플래그 세트를 갖는지 여부 또는 이것이 요청 필드에 대한 타이 스위치이고 현재 스위치 상태가 단락인지 여부에 대해 조사할 것이다. 이러한 조건 중 어떤 것이 참인 경우 플레어는 코치가 계속 검사해야 한다고 보고한다. 그렇지 않으면 대체-리소스 플래그가 클리어될 수 있다고 보고한다.
클리어 프로세스가 시작하기 위하여 플래그는 정상적으로-개방된 스위치(normally-open switch)에서 처음으로 클리어되어야 한다. 정상-복귀 프로세스(return-to-normal process) 동안, 정상적으로-개방된 스위치가 재개방될 수 있는 경우, 대체-리소스 플래그는 의문의 여지없이 클리어될 수 있다.
CA 기능은 부하를 대체 리소스로부터 픽업하기 위해 스위치를 단락하려고 하는 경우 전송을 위한 규칙을 평가하는 플레어(팀 멤버) 기능(로직 흐름)과 상호 작용한다(예컨대, 로직이 도 22a를 통해 도 22b로 진행한 이후, "스위치 개방?" 결정 블록의 예 출력 흐름에서). CA 기능이 가능하고 전송을 위한 모든 규칙이 만족되는 경우, 플레어 작업은 CA로부터 계약을 요구하고 CA로부터 계약 수령을 통지받을 때까지 부하 픽업을 중지한다. 요청한 계약을 수신하면, 플레어 작업은 이후 스위치를 재개 및 단락한다(예컨대, 도 22b에서 플레어 로직 흐름은 커넥터(C)를 지나 "Post Event='OK to close'" 프로세스 블록으로 진행). 또한, 계약 협상 프로세스의 일부로서, 계약이 허가되지 않도록 하는 다양한 오류(이하 더 상세히 설명되는 바와 같이 요청 거부 또는 타임아웃을 수반하는)가 발생할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 플레어는 코치에게 실패 상태를 통지하고 코치는 요청을 재시도할 것인지 또는 기타 조치를 취할 것인지 여부를 자유롭게 결정한다.
계약 대리인을 특징으로 하는 본 발명의 자원 할당 특징 방법을 더 잘 이해하기 위해서, 이하의 용어/정의가 설명을 위한 목적으로 유용하다.
계약 용어
계약--분배 부하에 대하여 제한적으로 이용 가능한 리소스 용량의 할당(또는 할당 또는 유지에 대한 요청) 기록을 포함하는 데이터 구조. 데이터 구조는 할당이 제어되는 자원의 특성 및 그 할당의 기록을 구축 및 유지하기 위해 필요한 관련 정보를 포함한다. 또한, 데이터 구조는 계약으로 하여금 계약 요청자 및 계약 허가자 사이에서 앞뒤로 송신되도록 하는 라우팅 테이블(routing table)을 포함한다. 이러한 데이터 구조의 설명은 이하 주어진다.
계약 요청자(Contract Requestor; CR)--계약이 필요하다고 결정하고 계약을 생성하기 위하여 요청을 개시하는 팀 멤버.
계약 허가자(Contract Grantor; GC)--자원에 가장 가까운 필드의 가장 가까운 플레어에 거주하는 CA(전형적으로 현재 회로에 공급하는 리소스 또는 대체 리소스).
계약 중재자(Contract Intermediary; CI)--CR 및 CG가 아니지만 CR과 CG 사이에 있는 CA.
계약 트랜잭션(Contract Transaction; CT)--소정의 프로세싱 상태(요청, 대기 또는 수령 등)에 있는 계약의 사본을 포함하는 메시지. 트랜잭션의 목적 및 프로세싱이 계약 상태 필드의 컨텐츠로부터 암시된다(이하 계약 데이터 구성요소의 "8. 계약 상태" 참조).
계약 대리인 기능 개괄
분산 프로세싱 환경에서, CA는 다음에서 유효하다.
ㆍ이 경우에는 이용 가능한 용량인 중요 자원의 할당을 요구하는 지점(계약 요청자 또는 CR)부터 특정 정의된 공급 지점(계약 허가자 또는 CG)까지 분산 회로를 가로지른다.
ㆍCR로부터 CG까지의 길을 추적하면서, 경로를 따라 모든 중간 지점(계약 중재자 또는 CI)에서 이용 가능한 용량을 검사한다.
ㆍCR로부터 CG까지의 전체 경로를 따라 이용 가능한 용량을 검사하고 용량이 전체 경로를 따라 수용 가능하다고 판단되는 경우에만 용량을 할당한다.
ㆍ신뢰할 수 있게 자원을 할당, 유지 및 회수한다.
ㆍ활성 계약의 경로를 따른 중간 지점에서 계약이 더 이상 필요하지 않은지 결정하고 필요한 경우에는 하나 또는 두 방향으로 동시에 계약을 해제할 필요를 전파한다.
ㆍCR로 하여금 오류 없는 통신 환경에서 생존 메시지(keep alive message)를 CI들 및 CG에게 최소한의 메시지로 주기적으로 송신하도록 함으로써 활성 계약을 생존하도록 한다.
ㆍ병렬 활동 타이머(parallel activity timer) 및 복구 로직의 사용을 통하여 모든 참여 CA들 간에 최종 책임을 공유함으로써(계약을 유지하기 위하여) 분실 메시지(lost message)로부터 더욱 더 안정적으로 복구한다.
ㆍ분실 계약을 제거하기 보다는 이를 복구하기 위해서, 복구가 임의의 참여 CA에서 트리거되도록 한다.
ㆍ계약의 이동 영역 전반을 통하여 생성 시간/데이트 스탬프의 전파 및 적절한 확인을 통하여 부수적인 계약(redundant contract)의 가능성을 감소한다.
계약 데이터 구성요소
계약의 컨텐츠를 구성하는 데이터 구성요소는 다음과 같다.
1. 유지 타이머. 미리 정의된 유지 간격으로 초기화된 카운트다운 타이머. 타이머의 지속시간은 계약 및 수행되는 동작의 상태에 기초한다. 타이머는 각 활성 계약에 대하여 독립적으로 CA에 의해 감소하고 0에 다다를 경우에는 계약 유지 요청 메시지가 개시된다.
2. 요청 대리인 ID. 계약 요청을 발신한 CA의 신분(통신 어드레스).
3. 허가 대리인 ID. 계약 요청을 허가한 CA의 신분(통신 어드레스). 요청자 및 허가자 둘 중 하나 또는 둘 다는 중간 CA 및 연관 계약 데이터베이스의 외부에 있는 필드에 존재할 수 있다. 즉, CA들을 요청하고 허가하는 것을 분리하는 많은 필드가 있을 수 있고, 계약의 수정된 사본이 각 중간 CA에 존재할 것이다.
4. 요청 필드 번호. 원래 계약 요청을 유발한 필드의 필드 ID.
5. 임시 필드 번호. 종종 계약이 방금 지나쳐 온 필드의 번호일 수 있는 필드 번호로서, 계약 경로 형성에 도움을 주지만 소정의 경우에는 다른 목적으로 사용될 수 있다.
6. 계약 수량. 계약되기 위한 자원(라인 세그먼트)의 개수.
7. 계약 용량. 계약과 연관되거나 할당될 10amp 단위의 용량의 크기.
8. 계약 상태. 계약의 현재 상태. 계약 상태는 계약이 새롭고 여전히 협상 단계라는 것, 허가 CA에 의해 거부되었다는 것, 활성 유효 계약이라는 것 또는 해제될 것이라는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 상태의 전체 목록은 다음과 같다.
a. 계약 활성. 계약 요청이 허가되고 추가적인 동작(즉, 유지, 해제)이 필요할 때까지 이 상태에서 CG, 임의의 CI들 및 CR에 저장된다.
b. 계약 요청 계류. 계약 요청이 발행되고 요청 CA가 현재 허가 CA로부터의 응답을 대기한다.
c. 계약 요청 미송신. 플레어에 의해 계약이 요청되고 CA에 의해 수락되어서 현재 CG로 보내지기를 대기한다.
d. 계약 요청 이동. 계약이 요청되고 CA가 현재 이 요청을 잠재 CG로 보낸다.
e. 계약 요청 수락. 허가자가 요청된 자원에 대한 계약을 수락한다. 자원은 현재 사용되기 위해 예약된다. 이러한 상태가 허가자로부터 요청자에 걸친 경로를 따라 모든 CA로 전달되고 계약은 이후 계약 활성으로서 각 CA에 저장된다. CR에 의해 수신되는 경우 이 상태는 플레어로 통신되어서 스위치가 단락되도록 한다.
f. 계약 요청 거부. 이 상태는 계약 요청이 거부되어야 한다고 판단하는 임의의 CA로부터 보내진 계약에 나타날 것이다.
g. 계약 요청 거부. 이 상태는 계약 요청이 거부되어야 한다고 판단하는 임의의 CA로부터 보내진 계약에 나타날 것이다.
h. 계약 요청 거부 지속. 이 상태는 요청하는 CA에게(현재까지 성공하지 못한) 거부 메시지를 보내려고 하는 CA로 하여금 메시지를 추후 재송신할 것을 기억하도록 하는 위치보유자(placeholder)이다.
i. 계약 해제 시작. 이 상태는 계약이 제거되어야 한다고 판단하는 CA에서의 계약에 존재한다.
j. 계약 해제 지속. CR로부터 CG를 따라 전달되는 계약에 존재한다.
k. 계약 유지 시작. 이 상태는 유지 타이머가 타임 아웃되거나 또는 티클(tickle)되어서 유지 시퀀스의 시작을 트리거하는 활성 계약의 발신자인 CA에 존재한다.
l. 계약 유지 티클. 활성 계약에 대한 중간 CA가 유지가 수행될 필요가 있다고 판단하는 경우, 원래 계약을 요청했던 CA에게 유지 시퀀스를 시작하라고 요청(티클)할 수 있다.
m. 계약 유지 이동. 이 상태는 계약의 유지 타이머를 만족시키기 위해서 그 발신 리소스로부터 다른 계약 대리인(계약의 사본을 포함하는)에게 보내지는 계약에 존재한다.
n. 계약 유지 이동 미발견. CR은 계약의 기록을 갖지 않는 CI 또는 CG에게 계약 유지 요청을 보내고 이 정보는 CR로 반환된다.
o. 계약 유지 이동 반환 미발견. 이 상태는 계약 유지 이동 메시지(contract maintenance travel message)에 대한 응답으로서 계약을 찾을 수 없었던 CA로부터 보내지는 계약에 존재한다. 계약 요청자 CA에 의해 메시지가 수령되면, 계약에 대한 요청이 재발행된다.
p. 계약 유지 티클 미발견. 이 상태는 티클을 수신하는 다른 CA 또한 연관된 계약을 놓친 경우 티클의 발신자에게 돌려보내지는 계약에 존재한다.
q. 계약 유지 티클 반환 미발견. 이 상태는 목적지 CA 에서의 계약이 발견되지 않은 경우 티클의 발신자에게 돌려보내지는 계약에 존재한다. 이것은 중간 CA에 계약이 해제되도록 할 것이다.
r. 계약 유지 재활성. 이 상태는 현재 수락된 계약이 더 이상 존재하지 않는다는 것을 나타내는 메시지를 수신한 CA로부터 보내진 계약에서 발견된다. 이 상태는 모든 수신 CA들로 하여금 계약을 재활성화하고 재활성 요청을 이전 CG로 전달하도록 한다. 재활성 요청은 자원의 재할당이 계약 요구사항을 만족하도록 할 것이다.
s. 계약 유지 재활성 지속. 이 상태는 CA가 바빠서 재활성화될 수 없는 계약에서 위치보유자로서 나타날 것이고, 재활성화가 추후 다시 시도되도록 할 것이다. 또한, 이 상태는 계약이 계약을 상실하지 않은 계약 대리인에게 있는 경우 사용되어서, 계약을 재활성화하면 안되지만 계약을 CG측으로 계속해서 전달할 것이다.
9. 계약 타임스탬프. 타임스탬프(timestamp)가 계약 확인 및 계약 타이밍 목적을 위해 사용될 수 있다. (바람직한 실시예에서, 원래 계약이 요청된 시간에 대응하는 UNIX 포맷의 4-바이트 타임스탬프).
10. 계약 라우팅 카운트. 발신자로부터 허가 대리인에 이르기 위해 가로질러야 하는 계약 대리인의 수. 요청자 CA로부터 허가자 CA에 이르기 위해 거쳐야 하는 이 라우팅에 따르는 각 CA의 신원(통신 어드레스)은 계약 라우팅 테이블(이하 참조)에 저장된다.
11. 계약 경로 지시. 계약의 각 사본에 있어서, 이것은 계약을 완성을 위한 그 경로를 따라 움직이기 위해 거쳐야할 계약 라우팅 테이블(이하 참조)에 있는 방향이다. 초기에는 계약이 요청자로부터 허가자 측으로 위쪽으로 움직이고, 허가된 경우 계약은 요청자 측으로 아래로 움직인다.
12. 계약 라우팅 테이블. 요청자 CA로부터 허가자 CA로 가기 위해 거쳐야 하는 CA신원(통신 어드레스)의 목록.
13. 계약 경로 필드 넘버. 계약 라우팅 테이블에 기재된 각 계약 대리인과 연관된 필드 번호의 목록.
계약 데이터 구성요소에 관한 추가 설명
바람직한 실시예의 설명을 위한 예에서, 위의 CA ID들은 단순히 CA가 존재하는 팀 멤버의 통신 어드레스이다. 팀 멤버가 두 개 이상의 필드에 참여할 수 있기 때문에, 각 팀 멤버에는 단지 하나의 CA가 있고, 필드 번호는 CA의 식별을 더 인증하기 위해 포함되어야 한다.
CR에서 계약이 원래 요청되었던 시간은 두 가지 목적으로 작용한다. 이는 계약을 고유하게 식별하기 위해(CA ID들 및 필드 번호와 함께) 사용된다. 계약의 고유한 식별은 계약이 존재 할 것이라고 간주되는 곳에 계약이 여전히 존재하는지 확인하기 위해 계약의 유지 동안에 사용된다. 본 구현에 대한 수정에서, 계약 시간은 또한 유지 간격 및 계약의 손실을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
계약에 포함되어 있는 라우팅 테이블은, 조합되는 경우 CR 및 CG 사이의 경로를 형성할 스위치 제어 RTU 어드레스의 단순한 목록이다. 이것은 단순한 점-연결(connect-the-dots) 형태의 경로를 생성한다. 초기에는 알려진 라우팅 데이터만이 시작 팀 멤버 및 각 필드의 현재 리소스이다. 궁극적인 현재 리소스 필드로의 제1 전달동안의 계약의 경로는 현재 리소스 팀 멤버의 경로를 따른다. 계약이 통과하는 각 현재 리소스 팀 멤버의 각 필드에 대한 통신 어드레스는 계약 라우팅 테이블에 첨부된다. 계약이 최종 리소스 필드(CG)에 도착한 경우, 시스템의 현재 상태에 상관없이 두 방향을 라우팅하기 위해 필요한 모든 정보를 포함할 것이다.
바람직한 실시예의 설명적인 구현에서, 라우팅 테이블은 유한 자원을 가지고 무제한적인 양의 라우팅 정보를 저장할 수 없다. 현재 리소스로의 라우팅 과정 동안에 CA가 라우팅 테이블이 오버플로우된 것을 발견하는 경우, CA는 계약을 거부하고 이를 원점으로 다시 라우팅해야 한다. 요청하는 필드 상의 코치는 궁극적으로 플레어를 통해 통지되고 이후 다른 대안 리소스를 찾아야 한다.
유사하게, 저장될 수 있는 계약의 수 또한 제한된다. 임의의 CA에 새로운 계약을 저장할 여유가 없는 경우, CA는 계약을 거절하고 "거절"CT를 원점으로 다시 반환해야 한다. 물론, 모든 관련 가능성에 대해 충분한 공간이 제공되는 것이 실현되어야 한다.
각 계약 경로와 연관된 필드는 데이터 송신 프로세스에서 요구되는 값으로서 계약 기록에 저장되고, CA로 하여금 코치 기록에의 라인 세그먼트 카운트를 갱신하도록 한다.
계약 프로세싱 개관
CA의 일차적인 목적은 계약의 로컬 데이터베이스를 관리하는 것이다. 이러한 관리는 새로운 계약에 대한 플레어의 요청을 수락하는 작업을 포함하고, CI들을 통해 잠재 CG와 통신함으로써 계약된 자원 상의 제어를 획득하고, 일단 발행된 계약의 완전함(integrity)을 유지하고, 계약이 더 이상 필요하지 않으면 계약을 해제한다. 이것을 하기 위한 CA의 자원은 계약 기록을 포함하는 계약 데이터베이스, CA로 하여금 기타 CA들에게 계약 정보를 전달하도록 하는 CT 및 필드 데이터베이스를 포함한다.
계약이 필요한 경우, 플레어는 계약을 얻기 위해 CA에게 요청한다. CA는 모든 이용 가능한 정보가 포함된 계약의 '드래프트(draft)' 버전의 사본을 포함하고, 이를 현재의 리소스로 보내며 정상적으로는 현재의 리소스 필드까지 보내진다. 모든 기타 CT들에서와 같이, 계약 상태 필드가 수신 CA에 도착하는 경우 계약의 처리에 영향을 미치기 위해 사용된다.
본 설명적 구현에 대한 수정에서, 다음 리소스 측 필드가 유효한 라인 세그먼트 필드를 갖고 있지 않은 경우 계약은 중간 CA에서 정지한다는 것에 주목해야 한다. 이러한 방식으로 CT 프로세스는 더 효율적일 수 있으며, CI로 하여금 CG가 되도록 한다. 그렇지 않으면, CT들은 현재의 리소스로 가는 도중에 모든 필드에서 CI를 통과해야 한다. 각 필드에서의 CA들은 CR에서 CG로 이후 다시 CR로 계약의 현재 프로세싱 상태를 나타내는 CT를 안내하고 전달한다. 코치 프로세스 및 계약 프로세스의 독립성이, 동기화 실패로부터 회복되는 코치를 위한 계약 상태 복구와 관련된 이슈(issue)를 단순화하거나 제거하는 것에 주목해야 한다.
CR은 수락된 계약을 유지 및 아마도 해제하는 것에 대한 일차적인 책임을 갖는다. 정상적으로 CR은 계약이 더 이상 요구되지 않는 경우 플레어를 통해서 코치에 의해 통지된다. CR은 이후 그 국부 사본을 삭제하고 계약 경로에 걸쳐 CI들과 CG에게 "해제" 상태를 포함하는 CT를 발행함으로써 계약을 해제할 수 있다.
일반적으로, CR은 CG 및 모든 CI들의 도움으로 존재하는 계약의 완전함을 유지한다. 이것은 계약의 활동 타이머(activity timer), 계약 타이머를 감시하고 계약의 존재를 모든 기타 CA들에게 주기적으로 통지함으로써 달성된다. 이것을 하기 위해 필요한 통신 트랜잭션의 횟수를 줄이기 위해, CR의 계약의 타임아웃은 CI들 또는 CG에서의 타임아웃보다 짧게 설정된다. 따라서, CR은 CI들 및 CG에게 계약에 대한 계속적인 필요를 알리고 불필요한 질의(inquiry)를 하는 것을 방지한다. 그러나, 어떤 이유로 인해 CR이 통지하는데 실패하는 경우, 다른 CA들이 계약을 검증하거나 데이터베이스에서 삭제하기 위해 통신 트랜잭션의 시퀀스를 시작할 수 있다.
CR은 허가자 CA측으로 CT를 보냄으로써(계약 유지 이동) 정상적인 유지 타이머를 시작한다. 중간 CA들에서의 이러한 트랜잭션 수령의 효과는 계약의 로컬 타이머를 재시작하고 계약 유지 이동 CT를 계약 허가자측으로 전달하는 것이다. 계약 허가자에서, 계약의 로컬 타이머는 재시작되고 유지 시퀀스가 완료된다.
계약 유지 이동 CT가 계약의 국부 사본을 가지고 있는 CI들 및/또는 CG에 의해 수신되지 않는 경우, 타이머는 결국 만료될 것이다. 이것이 발생하는 경우, CA는 CR로 하여금 그 유지 시퀀스를 시작하도록 유도하기 위해서 CT를 CR측으로 보낼 것이다. 다양한 에러 조건이 이러한 시퀀스 도중에 발생할 수 있고 이것은 도 56 내지 도 59의 논리 흐름도와 참조된 메시지 및 메시징 시퀀스에 주어지며 이는 이하 더 상세하게 설명될 것이다.
CR이 수락된 타이머를 유지하는 책임을 갖지만, CG 및 CI들은 자신의 유지 타이머를 감시함으로써 본 프로세스를 돕는다. CG 또는 CI의 유지 타이머가 만료되는 경우, CA는 CI들(존재하는 경우)를 통해 CR을 "티클"해서 CR에 의해 타이머 유지 시퀀스를 시작하려고 한다.
CI들 및 CG가 계약의 계속되는 유효성의 결정을 돕는 다른 방식이 있다. 이러한 예는 CI가 유지 요청을 전달하는 프로세스에서 회로에 대한 리소스가 변경되었다고 결정하는 경우일 것이다. 이것은 대체 회로 경로를 따라 정상-개방된 스위치가 재개방되는 경우에 대부분 발생할 것이다. 그 CI는 이후 계약 상태를 "계약 해제 시작"으로 설정하고, 따라서 계약이 더 이상 유효하지 않고 해제되어야 한다고 나타낸다. CT들은 이후 계약을 해제하기 위해 생성될 것이다.
다른 예에서, 중간 CA는 라인 세그먼트 한계가 아마도 회로의 기타 브랜치(branch) 상에 추가된 세그먼트로 인해 이미 만족되었다고 결정할 수 있다. 이러한 경우 중간 CA는 계약을 수신하고 이를 CR로 다시 보낼 수 있다.
계약을 수락하면, 모든 계약 대리인은 증가 또는 감소의 계약 경로를 따라 필드와 연관된 코치들에게 요구되는 회로 자원을 통지할 것이다. CA는 CA가 필드로 주어진 가시성(visibility)에 기초하여 이것을 할 수 있다. 코치가 이러한 정보를 최적의 시간 간격으로 수신하도록 보장하기 위해서, CA는 필드로 이벤트 메시지를 발행할 것이다. 이벤트 메시지는 팀의 모든 멤버에게 전달되어서 코치로 하여금 현재의 위치, 즉 팀의 임의의 플레어/팀 멤버에서 데이터를 수신하도록 한다.
계약 대리인 방법-논리 흐름 설명
본 발명의 중요한 형태에 따라 이하 도 56 내지 도 59를 참조하면, 예컨대 단일 팀 멤버인 각 플레어에서 본 발명에 의해 수행되는 전형적인 동작을 나타내는 채택 가능한 설명적인 흐름도가 설명된다. 당해 기술의 당업자에게는 CA의 구현 또한 본 명세서에서 일반적으로 설명되는 루틴 작업 및 기능을 포함한다는 것이 명확할 것이다. 예컨대, 통신상에서 CT를 보낼 필요를 야기하는 임의의 CA 활동은 바쁜 통신 채널이 이용 가능하도록 하기 위하여 원래 갖춰진 지연(built-in delay) 또는 재전송 시간을 요구할 수 있다. 데이터베이스 또는 라우팅 테이블이 갱신되는 어떤 시간에는, 데이터베이스 또는 라우팅 테이블의 이용 가능한 크기가 초과되는 것이 가능하다. 그러한 설명에서 전형적인 바와 같이, 도 56 내지 도 59의 흐름도에서는 논리적인 흐름이 상부에서 하부 쪽이며(다르게 지시되지 않는 한) 프로세싱 상자에 출구가 보이지 않는데, 이것은 CA에 의한 입수 메시지(incomming message)의 즉석 프로세싱이 완료된 것을 의미한다. 또한, 흐름도의 많은 논리 브랜치들(logical branches)이 지정된 계약 상태로서 주석이 붙어있음이 주목된다. 이것은 브랜치가 그 지시된 계약 상태와 어느 쪽이든지 개별 상태가 처리되는 CT의 계약 상태 필드에서 발견된 상태 또는 계약 데이터베이스 엔트리의 상태 필드 간의 정합에 조건적이라는 것을 의미한다. 즉, 입수하는 CT들의 처리를 도시하는 흐름도에 대해, 상태는 계약 데이터베이스의 계약 상태라기보다는 입수 CT의 상태이다.
이하 구체적으로 도 56을 참조하면, CA가 더 수행할 프로세싱을 찾기 위해 프로세싱 상자(1400)의 프로세싱 루프에 진입한다. 구체적으로, 먼저 CA는 통신을 통해 수신된 임의의 입수 CT들을 처리함으로써 프로세싱 사이클을 주기적으로 시작하고(도 57의 예 흐름 경로), 이후 계약 데이터베이스의 국부 사본에 대하여 프로세싱 블록(1402)의 플레어 작업으로부터 새로운 계약을 요청하고(도 58의 예 흐름 경로), 마지막으로 프로세싱 블록(1404)에서, 도 59의 흐름 경로를 통해 계약 데이터베이스에 진입한다(상태 및 타이머 데이터 구성요소의 컨텐츠에 기초함). 세 가지 타입의 프로세싱의 결과는 국부 계약 데이터베이스를 갱신하고, 플레어 및 코치 작업에게 보고하고, 계약을 보안, 유지, 릴리스 또는 거부하기 위해 필요한 경우 CT들을 기타 CA들에게 전달하며, 이는 이하 더욱 상세하게 설명될 것이다.
통신상으로 수신된 입수 CT들의 처리에 관하여 상세한 논리 흐름을 이하 고려하고 도 57을 구체적으로 참조하면, 단일 입수 CT에 적용된 프로세싱이 도시되고, 개별 프로세싱 블록은 이러한 프로세싱 단계를 설명한다. CA 프로세싱은 각 입수 CT에 대해 반복된다. 소정의 경우에 있어서, 이것은 국부 계약 데이터베이스, 특히 계약 상태 필드에의 수정을 야기할 수 있다. CA는 이후 정정된 계약 상태에 기초하여 요청에 대한 추가 동작을 취할 수 있다. 이러한 기술은 계약 프로세싱을 위하여 다양한 계약 프로세싱 흐름도를 통해 적용된다.
도 58은 국부 플레어 작업으로부터 유래된 새로운 계약에 대한 입수 계약 처리 요청에 적용되는 프로세싱을 도시한다. 요청이 새로운 계약을 생성하고자 하는 경우, 계약 데이터 구조는 0으로 되고, 도시된 데이터 구성요소로 초기화되며 이후 데이터베이스에 삽입된다. 구체적으로, 프로세싱 블록(1406)에서, 계약을 통해 추가적인 용량을 요청하는 플레어의 필드 번호가 데이터베이스에 기입된다. 프로세싱 블록(1408)에서, 템프 필드 데이터 구성요소(Temp filed data element)가 용량이 찾아지는 리소스 필드로 채워진다. 이것은 존재하는 경우 인접 필드 중의 하나일 것이다. 이 엔트리의 0이 아닌(또는 유효한) 값은 어디로 CT를 보낼지를 결정하는 CA의 능력을 용이하게 하기 위해 추가적인 정보를 제공한다. 또한, 계약 할당 메커니즘은 몇 개의 대체 리소스 중 하나를 선택하지 않고, 계약 요청이 발행된 경우 플레어에 의해 명시된 에너지가 공급된 리소스로부터 제한된 자원(분배 용량)을 할당하려고 시도한다는 점에 주목해야 한다. 용량을 요청하는 CA가 잠재 허가 리소스 측으로 이동하는 경우, 각 CA는 회로의 현재 에너지가 공급된 리소스 측으로 요청을 돌리기 위해 템프 필드(Temp Field)를 수정할 것이다. 0 또는 무효 엔트리는 CT가 회로의 리소스에 가장 근접한 플레어 및 가장 근접한 필드에 도착했다는 것을 나타낸다. 프로세싱 블록(141)에서, 세그먼트 카운트(요구되는 수량)에 기초한 용량 제한 및/또는 부하 암페어(용량)에 기초한 용량 제한이 요청되는 경우, 요구되는 수량 및 용량 데이터 구성요소는 세그먼트 카운트를 포함한다. 둘 다가 명시되는 경우, CA가 요청자에게 용량을 허가하려고 시도하는 때, 세그먼트 카운트가 이후 우선권을 갖는다. 프로세싱 블록(1412)의 타임스탬프 기능은 고유도(degree of uniqueness)가 단 한번만 CR에서 설정되고 절대 수정되지 않기 때문에 고유도를 계약에 추가한다. 만약 어떤 이유로 인해, 계약의 중복 사본이 데이터베이스에 나타나게 되면, 문제를 확인하기 위해 타임스탬프가 사용될 수 있다. 프로세싱 블록(1414)에서 계약 상태를 "계약 요청 미송신"으로 설정함으로써, CR은(프로세싱의 이후 지점에서) 데이터베이스에서 이 계약을 볼 것이고 계약 요청을 CG 측으로 보낼 것이다.
플레이어가 새로운 계약을 요구하고 있지 않다면, 플로우는 처리 블록(1405)의 "아니오" 경로를 통하여 처리 블록(1416)으로 진행하여 현재의 계약을 종료하기 위한 요청을 처리한다. 그 계약은 그 계약 ID 및 필드에 기초하여 데이터베이스 안에 저장되고, 그 상태가 "계약 해제 시작(Contract Dissolve Start)"으로 변경된다. 추후 CA는, 그 데이터베이스를 서비스하게 될 때 그 계약을 해제하도록 하는 요청을 CG로 전송한다(이하에서 보다 상세히 설명할 것임).
각 CA에서의 계약 데이터베이스 엔트리에 대한 처리와 관련하여 도 59를 참조하면, 타이머 관리 기능을 제외하고는 그 처리 과정이 계약 상태 필드(Contract State Field)의 내용에 기초한다. 지정된 동작을 트리거링하는 상태 필드의 값이 그 처리 블록으로 이어지는 화살표 상에 레이블로 도시되어 있다. 도 59a를 참조하면, 논의되는 바와 같이, CA의 주요 활동은 계약 데이터베이스의 각 엔트리에 있어서 "계약 상태"(또는 상태) 필드에 기초하여 모니터링을 하고 동작을 취하는 것이다. 현재의 계약이 유효한 경우(계약 상태 = 계약 유효), 이는 처리 블록(1418)에서 미리 정해진 간격에 따라 계약 유지 시퀀스를 시작하는 과정을 포함한다. 각 CA는 그 데이터베이스의 계약 타이머를 모니터링하고 이를 카운팅 다운하며, 처리 과정 중의 현 단계에서, 만료된 타이머를 찾는다. 상태를 계약 유지 시작으로 변경하면 그에 이어 CA가 유지 시퀀스를 개시하게 될 것이다. 처리 블록(1420)으로의 "계약 요청 대기중(Contract Request Pending)" 상태 플로우 경로는 어떤 계약을 개시하려는 요청이 존재한다는 것을 나타낸다. 계약의 로컬 타이머가 만료되지 않았으면 아무런 추가적 동작도 취해지지 않고, 이러한 경우 그 요청이 드롭된다. 이러한 상태는 CR에서만 나타나므로, 플레이어는 그 요청이 완결되지 않은 채 시간 만료되었음을 통지받는다. 처리 블록(1422)으로의 "계약 요청 비전송(Contract Request Unsent" 상태 플로우 경로는 CR에서만 발생하고 도시된 바와 같이 현재는 존재하지 않더라도 잠재적 CG로 이동하는 시퀀스를 개시하고, 플로우 경로는 "아니오" 판정 경로를 통하여 처리 블록(1424)으로 진행한다(도 59a). 아무런 이동 요청이 없을 경우는 이것이 잠재적 CG이고 그 요청은 리소스의 이용 가능성에 따라 승낙 또는 거부되므로 플로우는 "예" 판정 경로를 통하여 처리 블록(1426)으로 진행한다.
도 59b를 참조하면, "계약 요청 이동(Contract Request Travel)" 데이터베이스 엔트리는 요청이 CR로부터 잠재적 CG, 즉 처리 블록(1428)으로의 도상에 있음을 나타낸다. 그 루트 상의 각 CA에서, 추가적 부하를 수용할 로컬 용량이 존재해야 한다(처리 블록(1428), 도 59b). 그렇지 않으면, 처리 블록(1428)에서의 판정이 아니오이고 플로우는 처리 블록(1430)으로 진행하며 여기서 도시된 바와 같이 상태를 변경함으로써 그 요청을 거절하고 CR로 반환한다. CA에 용량이 존재하고 이것이 회로의 근원(ultimate) 소스에 가장 가까운 소스 스위치인 경우, 플로우는 처리 블록(1428)의 예 판정을 통하여 처리 블록(1432)으로 진행하고 여기서 요청이 수용되고 따라서 CG가 되도록 지정되며, 플로우는 처리 블록(1432)의 예 판정을 통해서 처리 블록(1434)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 플로우는 처리 블록(1432)의 아니오 판정 경로를 통하여, "인접한 소스측 필드의 소스가 정해졌는가"에 대한 판정이 이루어지는 처리 블록(1436)으로 진행한다. 예인 경우, 플로우는 처리 블록(1438)으로 진행하여 잠재적 CG로 이동할 것이다. 아니오인 경우, 플로우는 처리 블록(1440)으로 진행하며 더 이상 진행할 곳이 없기 때문에 그 요청을 거절할 것이고, 다시 CR로 돌아간다. 계약이 승낙되었다는 통지가 CR로 반환되면 "계약 요청 수용(Contract Request Accepted)" 상태에 해당하게 된다. 이러한 상태에 있어서 플로우는 처리 블록(1442)으로 진행한다. 이는, CR로의 경로 상 각 단계에서, 상태가 이제 "유효"여야 하고, 코치(Coach)에게 통지하여 그 승낙된 리소스를 처리할 시간임을 의미한다. 현재 CR에 있다면, 플로우는 처리 블록(1444)으로 진행하고 더 이상 어떠한 메시지도 전송할 필요가 없지만 플레이어에게는 통지해야 한다. CG 또는 CI에 있는 경우, 플로우는 처리 블록(1446)으로 진행하며 여기서 그 CR로의 경로는 계속하여 적절하게 갱신되고 증가된다.
도 59c의 처리 블록(1448)으로 진행하는 "계약 요청 거절(Contract Request Declined)" 및 "거절 지속(Declined Continue)" 상태와 관련하여, 계약이 수용되지 않는 경우에 이러한 상태를 만나게 된다. CR에 있지 않다면, 플로우는 처리 블록(1448)의 아니오 판정 경로를 통해서 처리 블록(1450)으로 진행하고 여기서 그 거절 지속 CT가 CR로 전송되며 그 계약의 로컬 카피가 삭제된다. Plyer에 도달했다면, 플로우가 처리 블록(1448)의 예 판정 경로를 통하여 처리 블록(1452)으로 진행하여 플레이어에 보고하고 계약을 삭제한다.
"계약 해제 시작(Contract Dissolve Continue)" 상태는 처리 블록(1454)으로 진행하고 이미 존재하는 계약이 더 이상 필요하지 않을 때 개시된다. 이는 현재의 유효 계약의 계약 루트 상 임의의 지점에서 결정될 수 있고 그에 따라 플레이어에 의하여 개시된다. 구체적으로, 대체 소스(alternate source)로부터 더 이상 어떤 라인 세그먼트가 입력되지 않는다고 판정된 경우, 계약은 불필요해진다. 이는 처리 블록(1454)에서의 고유 결정을 야기하며 그 처리 블록(1454)에서의 결정이 CR인지, CG인지, 아니면 CI인지 각 여부에 따라 처리 블록(1456,1458,1460)을 통하여 두 개의 서로 다른 방향 중 어느 한쪽 또는 양 방향 모두로 계약을 해제하고자 하는 요구를 전달한다. 일단 메시지가 전송되고 나면, 계약의 로컬 카피는 삭제되고 리소스가 처리 블록(1462)을 통하여 할당 해제된다.
도 59d에 도시된 바와 같이, 계약이 해제되어야 한다는 CT 요청 수신을 통하여 만나게 되는 "계약 해제 지속(Contract Dissolve Continue)" 상태는 처리 블록(1464)으로 진행한다. 처리 블록(1464)에서 판정된 그 루트 상의 상대적 위치가 그 루트의 종단점 CR이나 CG인 경우, 플로우는 처리 블록(1466)으로 진행하여 통신 시퀀스를 종료하며, 로컬 계약 카피를 삭제하고 코치에게 그 계약된 예약 용량을 줄이도록 요구한다. 그 상대적 위치가 CI인 경우, 플로우는 처리 블록(1468)으로 진행하여 CG 또는 CR에서 수행된 단계들을 수행함에 더하여 현재의 루트를 따라 (위나 아래로) CT를 전달하도록 한다. "계약 유지 시작(Contract Maintenance Start)" 및 "계약 유지 자극 시작(Contract Maintenance Tickle Start)" 상태는 처리 블록(1470)으로의 플로우 경로를 통해서 유지 시퀀스를 개시하도록 하는 CR에 대한 요구를 전달한다. 처리 블록(1470)에서 CR 및 CG가 동일하다고 판정된 경우, 플로우는 처리 블록(1472)로 진행하여 타이머가 재설정되고 계약 상태가 계약 유효로 설정된다. 그렇지 않다면, 플로우는 처리 블록(1474)으로 진행한다. 이러한 상태를 CR에서 만나게 되면, 계약 상태가 계약 유효로 설정되고, 타이머가 재설정되며, 계약 유지 이동 CT가 CG로 전송된다. 이러한 상태를 CG나 CI에서 만나게 되면, 계약 상태는 계약 유효로 설정되고, 타이머는 재설정되며 계약 유지 자극 CT가 CR로 전송되어 유지 시퀀스를 시작한다.
도 59e를 참조하면, "계약 유지 이동(Contract Maintenance Travel)" 상태는 CT가 그 상태와 함께 수신된 경우 이에 진입하게 되고, 플로우는 처리 블록(1476)으로 진행하여 계약의 유지 타이머가 재설정되고, 그 상태는 계약 유효로 재설정된다. CG에 있지 않다면, CT가 CG로 재송신된다. 이러한 CT가 CI나 CG에서 수신된 경우, 그 계약이 데이터베이스에 존재하지 않는다면(도 57의 블록(1407)에 도시됨), "계약 유지 이동 비발견(Contract Maintenance Travel Not Found)" 상태가 대체되어 플로우가 프로세싱 블록(1478)으로 진행한다. 이는 "계약 유지 이동 반환 비발견" CT가 CR로 재전송되도록 하고, 계약의 로컬 카피가 삭제되도록 한다. "유실된(lost) 계약" 표시가 CR로 전송되면 플로우가 처리 블록(1480)으로 진행하고 "계약 유지 이동 반환 비발견" 상태가 데이터베이스에서 발견될 것이다. CR이 아닌 CA에서 그 데이터베이스 엔트리를 발견하게 되면, 계약이 유효로 설정되고 그 타이머가 재설정된다. CR에서 그 엔트리를 발견하면, 그 상태는 "계약 유지 재개 지속(Contract Maintenance Reactivate Continue)"으로 변경되며 도 59f와 관련하여 추후 더 설명된다.
유지 사이클을 시작하도록 CR을 "자극하려는" 시도가 있을 때, CA가 CR로의 경로 상에서 CR이나 CI 중 어느 한쪽에서 계약이 유실되었다고 판정하면, CA는 계약을 "계약 유지 자극 비발견"의 상태로 데이터베이스에 삽입할 것이며, 플로우는 처리 블록(1482)으로 진행한다. 그 다음 이를 삭제하고 상태 "계약 유지 자극 반환 비발견"을 갖는 CT가 CG로 전송된다. 이들 데이터베이스 엔트리 양자 모두는 계약의 로컬 카피가 제거되도록 하고, 계약이 유실된 것으로 밝혀진 것이 아닌 모든 CA에서, 코치로 하여금 그 계약된 리소스를 해제하도록 지시한다.
도 59f를 참조하면, "계약 유지 재개(Contract Maintenance Reactivate)" 및 "계약 유지 재개 지속(Contract Maintenance Reactivate Continue)" 데이터베이스 엔트리의 초기 처리는 처리 블록(1484)으로 진행한다. 만약 CG에 있지 않다면, 플로우는 처리 블록(1486)으로 진행하여 계약 유지 재개 상태를 갖는 CT를 CG로 전송해야만 한다. 만약 CG에 있거나 처리 블록(1486) 다음이라면, 플로우는 처리 블록(1488)으로 진행하여 계약 상태를 계약 유효로 설정하고 그 타이머를 재설정함으로써 그 계약을 재개한다. 그와 같은 재개가 CR이 아닌 임의의 CA에서 수행되는 경우, 코치로 하여금 그 계약된 리소스를 할당(재할당)하도록 통지해야 한다.
용량 할당을 확보하기 위한 예시적 실시예
다음의 예시적 실시예는 복잡한 전력 분배 시스템에서 분배 시스템 용량을 보다 신뢰성있게 할당하기 위하여 CA 방법론이 어떻게 이용되는지를 보여준다. 도 29 내지 도 39는, 예컨대 각 회로 세그먼트를 인접 세그먼트로부터의 추가적 부하가 되는 하나의 세그먼트로 제한하는 간단한 "계약" 특성에 기초하여 복잡한 분배 시스템을 재구성하기 위하여 논리가 어떻게 작동되는지에 관한 일예를 도시하고 있다. CA 방법론은 그리 엄격하거나 제한적이지 않고 그 보다는, 공급으로부터의 추가적 부하가 되는 둘 이상의 세그먼트를 할당 및 할당 해제할 수 있고, 부하로부터 소스로의 전체 루트를 따라 그 할당을 설명할 수 있음에 의하여, 복수의 세그먼트들에 대한 근원적 공급원을 찾아낸다. 이러한 예는 도 29와 관련한 의사 결정 과정, 즉 필드 L의 스위치(20), 즉 정상적-개방 스위치를 폐쇄하는 과정의 CA 방법론을 설명하는데 유용한다. 필드 K의 코치는 그 필드가 필드 L을 픽업할 수 있는 용량을 국부적으로 갖는지 여부를 판정할 수는 있다고 하더라도, 그 분국 S3이 필요한 용량을 갖는지를 알 수 있는 방법이 없고, 따라서 이는 추측되며, 필드 L의 코치는 회로를 위한 최상의 대체 소스라고 믿기 때문에 스위치(20)를 폐쇄할 그 팀 멤버나 플레이어를 선택한다. 그러나 필드 L의 코치나, 필드 K의 코치 모두다, 여러 세그먼트 거리의 분국 S3에서 회로의 소스로 거슬러 올라가는 내내 그 바람직한 소스가 필요한 용량을 갖는지 여부를 알 방법이 없다. CA 방법론에 의하여, 그 대체 소스로의 경로 상 모든 지점에서 필요한 용량이 확인되고 할당될 것이다. 그렇게 함으로써, CA 방법론은 그 분배 시스템 내의 다른 스위치들이 그 자신의 회로 영역에 대한 서비스를 복구하기 위하여 동시에 폐쇄할 수 있는 가능성에 의하여 야기될 수 있는 임의의 잠재적 회로 과부하를 방지한다. CA 방법론은 또한 분배 시스템의 실시간 구성을 고려하지 않고서도 각각의 대체 소스가 신뢰될 수 있는지를 미리 알고자 하는 소비자의 요구 사항을 극복한다. 논의된 바와 같이, CA 방법론은 스위치(20)(이는 가압되고 회로에 대한 대체 소스로 기능할 수 있는 소스/특약(Tie) 또는 부하/특약 스위치나 기타 스위치임) 개방에 대응한 도 22b의 플레이어에 관한 플로우(처리 블록 "스위치가 개방되었는가?"의 예 출력시)에 영향을 미치고, 당연히 시스템의 일부가 되도록 구성된다. 논리 상 이 지점에서, 필드 L의 코치는 그 필드를 위한 최상의 소스로서 스위치(20)를 선택하고 따라서 플레이어에게 그 필드에 대한 전력 복구를 시도하도록 지시한다. 스위치(20)에서 필드 L의 플레이어가 이제 그 스위치를 폐쇄하고자 할 것이다. 앞서 언급한 논리 상 해당 지점에서, 플레이어는 CA로 하여금 예상되는 용량이 할당될 수 있는지 판정하도록 요청하고, 그리고 그 용량이 존재하며 확보되어 있다거나 어떠한 이유로 인하여 그 용량이 확보될 수 없음을 반환하도록 요청한다. 그 용량이 계약되면, 플레이어가 그 스위치를 폐쇄할 것이다. 그렇지 않다면, 플레이어는 코치에게 통지하여 또 다른 대체 소스의 위치를 알아내어 그 용량에 관하여 계약하도록 시도하게 할 것이다.
도 56의 처리 블록(1402)을 참조하면, 스위치(20)의 요청 플레이어에서의 CA(그러므로 CR)는 새로운 계약이 필요한지를 판정한다. 그러면 논리는 도 58의 처리 블록(1405)으로 진행하여, 처리 블록(1406-1414)(블록(1407)은 제외)에서 새로운 계약 "신청(application)"에 해당하게 되는 것을 형성하는 소정의 세부 사항들을 채우게 된다. 계약 상태를 "비전송"으로 설정(처리 블록(1414))함으로써, 계약 데이터베이스에 저장될 해당 계약은 추후 처리될 (즉 잠재적 CG로 전송될) 필요가 있는 "신청"으로 인식될 것이다.
CG로의 루트를 따라 인접한 필드에서 CA의 목적지 주소는 구성 데이터베이스(도 13, 현재 소스 팀 멤버)로부터 획득 가능하다. 본 실시예에서는, 스위치(20)로부터 근원 소스, S3까지 가압 스위치들을 통한 오직 하나의 루트만이 존재하므로, CT의 이동 방향이 쉽게 식별 가능하다. 그러나 필드 I 또는 S3에서 용량이 이용 가능한지는 쉽게 식별 가능하지 않다. 또한, 필드 F에 영향을 미치는 정전으로 인하여 필드 G에서의 스위치(10)가 동시에 부하를 픽업하고자 시도할 수 있다. 이는 복잡하고, 동적으로 변화하는 분배 시스템에서 이와 같은 판정을 가능하게 하는 CA 방법론의 특징이다.
다시 도 22, 처리 블록(1404)과 이어지는 도 59의 플로우를 참조하면, 비전송 계약이 CR에 의해서 처리될 것이다. 처리 블록(1422)에서, 그 계약이 비전송이라고 인식될 것이고, CR은 그 요청이 지역적으로 완전히 만족될 수 있는지 또는 또 다른 위치의 CA로 전달될 필요가 있는지 여부를 판정할 것이다. 여기서 복잡한 분배 네트워크 내에 그 필요한 용량이 존재하는지 여부를 판정할 일반적 능력을 제공한다는 것이 CA 방법론의 일 특징임을 알아야 한다. 로컬 요청을 처리하고 다른 장치와의 통신 및 조정 요청을 처리함으로써, CA 방법론은 전체 리소스 할당 처리를 단순화하도록 기능한다. 도 59a에서의 처리 블록(1426)에서, CR은 리소스를 할당하고 계약을 승낙할 수 있다. 이러한 동작은 CA로 하여금 코치에게 보고할 것을 요구할 것이고 이는 코치가 그 라인 세그먼트에 관하여 이용 가능한 부하 용량의 양을 "보유"하기 때문이다. 처리 블록(1424)에서, 계약 "신청"은 인접 필드의 또 다른 CA로 전달되어야만 하고, CR은 계약 상태 필드를 "계약 요청 대기중"으로 변경하며, 또한 그 계약 "신청"을 "외부박스"로 카피하고, 그 상태를 "계약 요청 이동"로 변경한다. CR에 계약의 카피를 남겨둠으로써, 활동 타이머가 실행 중인 동안, CR은 아직까지 완성되지 않은 계약을 모니터링하고 유실된 계약 "신청"을 처리할 수 있을 것이다. 본 실시예에서는, 회로 과부하, 리소스 오할당 또는 리소스의 트랙 유실에 의하여 시스템이 장차 리소스를 재할당 또는 재지정할 수 없게 되는 것을 피하도록 유실된 통신 메시지나 처리 병목으로 인한 광범위한 전형적 실패 모드들을 처리할 수 있어야 함이 요청된다는 점을 알아야 한다.
다음 단계의 처리 과정과 관련하여, “계약 요청 이동”메시지가 그 선택된 가압 소스로부터 회로의 헤드로 이어지는 경로 상에서 다음의 CA(이 경우에는 도 29의 필드 K의 스위치(16)임)에 도달할 것이다. 현재 “계약 요청 이동” 상태에 있는 계약은 새로운 계약이므로, 도 57의 처리 블록(1409)에서의 논리 플로우는 그 계약의 카피를 데이터베이스에 추가할 것이다. CA는 데이터베이스를 검사할 경우, 이동 메시지를 발견할 것이고 도 59b의 처리 블록(1428)에서 이를 처리할 것이다. 이 지점에서의 논리는, 이 지점에서와 대체 소스로의 루트를 따라 모든 후속 CA에서 적절한 용량이 존재할 것을 요구함을 알아야 한다. 그렇지 않다면, 계약은 거절된다. 또한, 여기서부터, 그 요청은 계약 요청 이동 메시지로서 그 메시지가 더 이상 이동할 수 없고 따라서 근원 소스 스위치에 도달할 때까지 시스템을 통하여 계속해서 라우팅될 것임을 알아야 한다. 본 실시예에서, 그러한 스위치는 필드 I의 스위치(14)일 것이다. 메시지가 그와 같은 지점에 도달할 경우, 도 59b의 처리 블록(1434)에서 논리는 계약을 수용하도록 실행될 것이다. 이제 그 CA는 이제 이 계약에 대하여 CG로 지정된다.
CR로부터 CG로의 루트를 따라, 계약의 라우팅 테이블이 구축되어 CR로의 반환 경로가 알려져 그 계약과 통합된다. CG에서 그리고 CR로의 루트를 따라 각 CI에서(도 59b의 처리 블록(1442,1444,1446)), 계약 상태는 계약 유효로 설정되고 그 유지 타이머가 초기화된다. 또한, 메시지가 CR로 재전달되면, (CG, CI 및 CR을 포함한) 각 장치에서, 코치는 그 계약에 대해 계약된 양의 부하를 부여해야 하고 따라서 필드의 이용 가능 용량에서 이를 빼야 한다는 것을 통지받는다.
그 계약 요청 수용 메시지가 CR에 도달하면, 전술한 처리에 더하여, 플레이어에게 계약 수용이 보고되고 그 플레이어는 스위치를 폐쇄하여 그 회로 세그먼트를 복원할 것이다. 어떠한 이유로 계약이 성립될(issued) 수 없었다면, 그 계약은 거절되고, 플레이어와 코치는 이를 보고받으며 상이한 소스로부터 부하를 픽업하려고 시도하거나, 그 요청을 계속해서 재시도하거나, 아니면 서비스 복구 노력을 포기할 수 있다.
계약 처리 단계의 개관
CA가 분배 시스템 전체에 걸쳐 CT를 라우팅할 때 처리해야 하는 많은 예기치 못한 사건들이 있음은 전술한 실시예로부터 분명하다. 각 상황은 리소스의 중복 할당으로 인하여 회로가 과부하될 가능성, 유실된 CT로 인하여 계약이 성립될 수 없었기 때문에 필드가 가압되지 않을 가능성, 또는 할당에 대한 제어를 잃어서 계약이 성립될 수 없었을 가능성을 최소화하도록 처리되어야 한다. 이들 다양한 상황은 도 56 내지 도 59에 도시된 CA 방법론 플로우에서 식별되는 처리 과정과 규칙들의 적용을 통하여 최소화된다.
계약에 관하여 합의하고, 계약을 유지하며, 계약을 해제하기 위한 전략이 다음과 같이 요약될 수 있다.
1. 전송 이벤트를 요청하는 필드에 있어서 코치는 플레이어에게 대체 소스 스위치를 폐쇄하여 그 필드에 전압을 가하도록 요구한다.
2. 플레이어는 회로 리소스의 조정 및 확인을 위하여 승낙 필드의 코치를 소환한다.
3. 플레이어는 전송 제약은 아직 충족되지 않았고, 어떤 계약이 요구됨을 알게 되면, 플레이어는 로컬 CA로 요청을 발행한다. CA가 계약을 성립시키고자 시도하고 있는 동안, 방문 타이머를 만족시키기 위하여 인접 팀 멤버를 가끔 방문하는 것을 제외하고는, 요청 코치와 승낙 코치 양자 모두가 CR의 위치에 남아 있어야 한다. 플레이어는 또한 본질적으로 계약을 성립시키는 동안 중단 상태(holding pattern)에 있다.
4. CR은 필요한 정보를 계약 레코드(예컨대, CA ID, 필드 번호, 시간 등)로 모으고 그 레코드를 승낙 필드의 현재 소스의 CA로 송신한다. 이러한 요청 CA는 레코드의 반환을 그 상태와 함께 모니터링한다. 미리 정해진 시간 주기가 지난 후에, 응답이 수신되지 않으면, 그 요청 에이전트는 (아마도 통신 장애로 인하여) 요청된 계약이 유실되었다고 가정할 것이고, 거절 응답을 플레이어로 다시 발행할 것이며, 따라서 최종적으로는 코치로 하여금 대체 소스 선택을 재평가하도록 하고, 잠재적으로는 전체 처리 과정을 다시 시작하도록 한다.
5. 새로운 계약 요청을 수신한 CA는 그 계약 내용을 평가한다. 이는 새로윤 요청이므로 CA는 회로 리소스가 이 스위치 위치의 관점에서 이용 가능한지 확인한다. 아마도 서로 다른 브랜치에서 동시에 발생한 전송들로 인하여, 리소스가 이용 가능하지 않을 경우, CA는 그 계약을 거절된 것으로 플래그하여 이를 그 발원지로 반환한다. 로컬 데이터에 기초하여 그 계약이 허용된 경우, CA는 그 ID를 라우팅 리스트에 추가하고, 절대 소스(absolute source) 쪽으로의 다음 필드의 현재 소스 팀 멤버에 대해 그 계약을 전달한다.
6. 새로운 계약 요청을 수신할 다음 CA가 소스/서브 스위치에 있다고 가정하면, 이는 계약이 존재할 지점이다. 적절한 회로 리소스가 이용 가능하지 않다면, CA는 그 계약을 거절된 것으로 플래그하고 이를 지금까지 완성된 라우팅 테이블을 이용해서 그 발원지로 반환한다. 회로 리소스가 이용 가능한 경우 CA는 그 계약이 수용되는 것으로 플래그하고, 스스로에 승낙 CA ID를 배정하고, 그 계약을 다시 발원지로 전송하되, 그 계약의 카피를 국부적으로 유지한다. 전송된 회로 세그먼트의 카운트가 또 증가된다(이하의 설명 참조).
7. 계약 라우팅 테이블을 이용하여 리스트를 거슬러 올라가 다음의 CA로 계약을 반환할 것이다. 이 CA가 다시 그 계약의 내용을 검사할 것이다. 계약이 거절되었다면, 이는 단지 그 계약을 발원지점으로 계속하여 전달할 것이다. 그 계약이 수용되었다면 CA는 그 계약의 카피를 그 로컬 계약 데이터베이스에 저장할 것이고, 전송된 부하의 양에 관한 로컬 할당을 증가시킬 것이다. 코치의 데이터(예컨대, 브리프케이스 등)에 저장된 리소스 할당이 이용되어 요청될 수 있는 추가적 전송에 관하여 즉각적 결정을 내리는데 이용될 수 있다. 계약은 다시 그 발원지로 전달될 것이다.
8. 계약을 수신할 다음의 CA가 그 발원지점에 있다고 가정하면, 그 계약이 거절된 것으로 플래그 된 경우, CA는 다시 플레이어에게 그 전송이 허용되지 않는다고 보고할 것이다. 그 다음 계약이 해제된다. 그 계약이 수용된다고 플래그된 경우라면, CA는 플레이어에게 그 전송이 정상적으로 지속될 수 있다고 다시 보고할 것이고, 필요한 스위치를 폐쇄시킬 것이다. 그 다음 계약은 국부적으로 저장되고, 리소스의 할당이 증가된다.
9. 계약이 CA의 데이터베이스에 일단 저장되면, 이는 유지되어야 한다. 계약이 곧 실효될 것처럼 보이는 경우 CI가 유지를 위한 요청 에이전트를 "자극할" 수는 있지만, 계약의 유지는 일반적으로 CR에 의해서만 개시된다. 유지 타이머가 각 계약과 연관되고, CR은 다른 CA보다 더 짧은 시간 간격을 갖는다. 타이머가 만료되면 CR은 유지 이동이라고 마킹된 계약 카피를 CG로 전송할 것이다.
10. 이러한 유지 요청을 수신한 CI는 그 데이터베이스에서 해당 계약을 찾을 것이고, 그 계약을 찾으면 그 계약과 관련된 로컬 유지 타이머를 갱신할 것이며, 그 다음 유지 요청(유지 이동)을 CG로 전달할 것이다. 로컬 데이터베이스에서 계약을 찾지 못하면, CA는 그 계약을 발견하지 못했다고 플래그(계약 유지 이동 반환 비발견)하여 CR로 다시 반환할 것이다. 계약이 발견되지 않았다는 표시를 수신할 경우, CR은 다시 그 계약을 발행하고 CG에 대해 재개(계약 유지 재개)를 전파함으로써 그 계약을 재개할 수 있다. 아직 원래의 계약을 보유하고 있는 임의의 CA가 바로 재개 메시지를 전달할 것이다. 계약을 보유하지 않은 임의의 CA는 즉시 계약을 수용할 것이고 필요에 따라 그 로컬 리소스 할당을 증가시킬 것이며, 그 다음 이를 CG로 전송할 것이다.
11. CR이 아닌 CA는 계약 유지 타이머가 유효 계약에 관하여 만료된 것을 알게 된 경우, 요청 에이전트에 대해 계약 "자극" 메시지를 전송할 것이다. 이러한 기능은 계약이 불필요하게 장기간 동안 한 자리에 계속 남아있는 것을 방지하기 위한 것이다. CR에서의 계약 "자극" 메시지 수신은 그 요청 에이전트에게 계약 유지 사이클을 시작하도록 신호한다.
12. CR로 라우팅된 계약 "자극" 메시지가 매칭되는 계약을 전혀 갖지 않는 에이전트에 의해서 수신될 경우, 계약 유지 자극 반환 비발견 메시지가 CG로 다시 전파된다. 계약이 이동링함에 따라 그 계약이 여전히 존재하는 각 위치에서 이를 제거하고, 로컬 리소스 할당에 대해 적절한 조정이 이루어진다. 계약이 실제로 CR에 의하여 요청된 경우, CR로부터의 후속 유지 처리가 계약 재개 처리(계약 유지 재개)를 가져올 것이다.
13. 이하에서 설명되는 또 다른 실시예에서는 CA가 계약이 해제될 이유를 찾을 수도 있지만, 현재 코치와 플레이어에 의한 자동 동작이 그 플레이어로 하여금 그 계약의 제거를 즉시 요청하게 할 수 있다. 이는 정상적 동작의 국부적 수행에 대한 반환(Return-to-Normal)의 결과일 것이지만, 또한 회로의 추가적 재구성을 야기하는 2차적 부수 사건일 수도 있다. 이 경우 다시, CA는 계약이 해제되어야 한다고 플래그하고 이를 계약 루트로 전달한다. 그 다음 계약이 각 CA에서 제거되고, 모든 적절한 동작들이 취해져서 다음 전송 이벤트를 위한 리소스 제약 사항들을 복구한다. 플로우 상 이 지점에서 리소스 로컬 할당을 증가 및 감소시키는 동작이 수행된다. 그 다음 코치의 데이터(예컨대, 브리프케이스 등)에 저장된 리소스 할당이 이용되어 요청될 수 있는 추가적 전송에 관한 즉각적 결정을 내릴 수 있다.
그와 같은 또 다른 실시예에 있어서, 요청 CA가 계약을 직접적으로 해제할 임의의 이유를 지속적으로 살피는 태스크가 포함된다. 예컨대, 그 회로 세그먼트를 다른 소스로 이동시키는 수동 스위칭 동작이 계약을 해제할 근거가 될 수 있다. 이는 계약의 발원지였던 필드에 대한 수동 동작이거나, 대체 소스 플래그의 클리어링에 의하여 국부적으로만 발견되는 또 다른 필드에서의 수동 동작일 수 있다. 이러한 경우 계약은 앞서 설명한 바에 따라 해제될 것이다.
또 다른 대안적 실시예에 따르면, CT가 제한 세그먼트일 수 있는 매개 라인 세그먼트들을 순회할 때 용량이 임시로 할당된다. 타이머가 그 임시 할당에 배정되고, 그 계약이 승낙되지 않으면 그 임시적 할당은 언젠가 활용되거나 삭제될 것임이 분명하다. 따라서 매개 라인 세그먼트에서, 조합하여 그 전체 용량을 넘는, 용량을 요구하는 두 개의 계약을 구비한 CI로부터 거슬러 올라가 공통 CG로 그 두 개의 계약이 전송될 가능성은 거의 없음을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 전력 시스템(electrical power system) 내의 각 지점들에 지정된 복수의 노드를 포함하는 전력 시스템에 있어서, 시스템 리소스들의 적절한 할당을 요청 및 설정하기 위하여, 리소스 할당 요구들 및 다른 노드들로의 소스 할당 메시지의 통신을 판정하기 위해 각각의 노드에서의 리소스들을 통하여 시스템 리소스들을 할당하는 전력 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시스템 리소스 할당은 시스템 전원의 과부하 방지를 포함하는 전력 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소스 할당 메시지들은 소스 할당 평가 및 예약에 관한 요청을 나타내는 정보를 포함하는 전력 시스템.
  4. 전력 시스템 내의 각 지점에 지정된 복수의 노드를 포함하는 전력 시스템에 있어서, 시스템 소스들을 할당하기 위한 시스템은,
    소스 할당 요구들을 판정하기 위한 소정의 노드들에서의 제1 리소스들 및
    상기 시스템 소스들의 적절한 할당을 요청하고 설정하도록 소스 할당 메시지들을 다른 노드들에 전달하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시스템을 통하여 전력의 흐름을 제어하기 위해 상기 노드들 중 소정의 노드들에 위치하는 자율 제어 장치들(autonomous control devices)을 더 포함하는 시스템.
  6. 물품 제어 장치들(commodity control devices)로 이루어진 둘 이상의 팀을 포함하는 물품 이송 시스템(commodity transport system)에서의 이상 현상들(abnormalities)에 응답하는 방법에 있어서,
    개별 팀 멤버들 간 통신을 통하여 팀들 간에, 특정 검출 조건들에 대해 어떻게 응답할 것인지에 관한 부가 정보를 나타내는 정보를 주고받는 단계 - 제1 팀에 속한 하나 이상의 팀 멤버들은 제2 팀으로부터 전해진, 상기 제1 팀의 외부에서 검출된 시스템 조건들에 관한 상태들과 태스크 식별자들을 나타내는 정보에 기초하여 상기 검출 조건들에 응답함 - 를 포함하는 응답 방법.
  7. 둘 이상의 물품 소스들과 물품 제어 장치들로 이루어진 둘 이상의 팀들을 포함하는 물품 이송 시스템에서의 이상 현상들에 응답하는 방법에 있어서,
    개별 팀 멤버들 간 통신을 통하여 팀들 사이에서, 상기 팀들 간에 합의된 플랜에 기초하여 검출된 조건들에 응답하기 위한 태스크의 기능 표현들을 포함하는 정보를 전달하는 단계 - 제1 팀은 특정 검출 조건들에 대해 어떻게 응답할 것인지에 관한 부가 정보를 나타내는 제2 팀으로부터 수신된 정보에 기초하여 로컬하게 동작하며, 상기 제1 팀에 속한 하나 이상의 팀 멤버들은 상기 제2 팀으로부터 전해진, 물품 소스 할당 데이터를 나타내는 정보에 기초하여 상기 검출 조건들에 응답함 - 를 포함하는 응답 방법.
  8. 노드들에서의 제1 리소스들과, 상기 제1 리소스들 사이에서 전달되고 상기 제1 리소스들에 의하여 이용되는 제2 리소스들을 포함하는 시스템으로서,
    검출 조건들에 응답해서 상기 시스템을 재구성하기 위하여 전달된 정보에 응답하고 상기 정보에 대해 동작하는 시스템.
  9. 전력 시스템의 자동 재구성을 위한 시스템으로서,
    복수의 스위치 - 상기 복수의 스위치에 속한 각 스위치들은 상기 전력 시스템 내에 배치되어 있음 - 와,
    복수의 스위치 제어기 - 상기 복수의 스위치 제어기에 속한 각 스위치 제어기들은 상기 복수의 스위치들에 속한 각 스위치들을 제어하고, 상기 전력 시스템을 모니터링하며 미리 정해진 이상 현상들에 응답하는 제1 리소스들과, 상기 스위치 제어기들과 정보를 교환하고 상기 스위치 제어기들 사이에서 전달되며 상기 전력 시스템의 재구성을 수행하기 위하여 각 스위치들을 어떻게 조작할 것인지를 결정하는 제2 리소스들을 포함함 - 를 포함하는 자동 재구성 시스템.
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