KR20050100927A - 교육용 전력 조류계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템 - Google Patents

교육용 전력 조류계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템을 개시한다.
본 발명에 따르면, 교육용 전력조류계산 프로그램의 웹서비스를 제공하기 위한 네트워크 시스템에 있어서, 통신 네트워크; 상기 통신 네트워크로 접속되는 클라이언트 단말기로 구성되는 사용자계층; 상기 통신 네트워크로 접속되어 상기 사용자계층으로부터 요구되는 조류정보를 제공하기 위해 웹서버 및 응용프로그램 서버로 구성되는 중간계층; 및 상기 중간계층과 연동되어 데이터베이스 관련정보를 저장하기 위한 데이터베이스 및 이의 운용을 위한 데이터 서버로 구성되는 데이터 계층으로 구성되며, 상기 응용프로그램 서버는 실질적인 다수의 계산함수를 축적하고, 사용자 요청에 따라 적용되는 특정 계산함수의 결과치를 제공하는 조류계산 모듈과, 웹서비스를 통해 제공되는 다른 함수를 호출하여 사용할 경우, 이를 코딩하고 해당 데이터베이스로 접근하기 위한 입출력모듈로 구성되고, 상기 웹서버는 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위한 파일입력 프로그램(File Open)과, 실행환경을 설정하고 다수의 역행렬 산출 알고리즘을 선택하며 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법 등을 이용하기 위한 실행환경을 제공하는 환경설정 프로그램(Config), 기존에 있는 계통 데이터의 값을 수정하여 그 결과 값을 제공하는 파일수정 프로그램(Edit Data), 설정데이터에 대한 실행정보를 제공하는 실행 프로그램(Run), 변경데이터에 대한 결과화면을 제공하는 결과값 확인프로그램(View Result)을 보유한다.
본 발명에 따르면, 사용자 계층, 중간계층 및 데이터계층으로 분리되는 3계층 모델링에 기초하는 조류계산 알고리즘에서, 중간계층 부분을 웹서버와 응용프로그램으로 분리하고, 응용프로그램 또한 조류계산이나 고장해석 등 기능별로 세분화하여 운영하도록 함에 따라, 교육자와 학습자간 파일 공유를 통해 교육용 보조 자료로 사용될 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 교육용 전력조류계산 소프트웨어는 거의 대부분의 전력시스템 분석 소프트웨어 기술이 해외에 의존하고 있는 실정에서, 전력관련 실무자 또는 학업자에게 조류계산의 이해도를 높일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

교육용 전력 조류계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템{SYSTEM FOR WEB SERVICE OF EDUCATIONAL POWER FLOW PROGRAM}
본 발명은 전력시스템의 해석을 위한 웹서비스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수 사용자로부터 조류계산을 수행하고, 수행된 결과를 기존의 연산 방법론별로 비교분석하도록 하며, 사용자 입력데이터에 대한 변화에 대응하는 전력조류 결과를 제공할 수 있는 교육용 전력 조류계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전력 시스템의 해석을 위한 프로그램들은 대규모 시스템에 적용할 수 있도록 정확하고 빠른 결과를 도출하며, 수학적으로 안정한 알고리즘 개발에 초점이 맞추어져 있다. 그리고, 최근 전력 시스템 해석을 위한 프로그램들은 그 구성과 시뮬레이션 결과를 보여주는 방법에 많은 변화가 나타나게 되었으며, 특히 교육용 프로그램을 필드로 하여 단순 텍스트 위주에서 GUI(Graphical User Interface)를 사용한 마이크로소프트사의 컴퓨터 운영체계인 윈도우즈 기반 응용프로그램으로 바뀌기 시작하고 있다.
이와 더불어 최근에는 인터넷을 기반으로 하여 실행될 수 있는 프로그램들이 학회를 중심으로 발표되고 있다. 인터넷 기반의 프로그램들은 기존 운영체제 기반의 프로그램과 달리 번거로운 프로그램의 설치과정이 없고 대부분이 비상용 제품으로 많은 사용자가 웹에 접속하여 쉽게 사용할 수 있도록 하고 있다.
이와 같은 현상은 인터넷 기술이 급속도로 발전하면서 인터넷 사용이 가능한 곳이라면 어디서든지 컴퓨터와 컴퓨터간의 통신이 가능하게 될 뿐만 아니라, 컴퓨터 운영시스템에 상관없이 웹을 통하여 필요한 정보를 공유할 수 있게 됨에 따른 것이다. 또한, 소프트웨어를 개발하는데 있어서도 네트워크내에 두 개 이상의 물리적으로 분산된 응용프로그램의 재사용이 가능하도록 분산처리 기술이 개발되고 있으며, 이러한 분산처리 기술들에 있어 주요한 프로토콜은 OMG(Object Management Group)의 CORBA(Common Object Request Broker Architecture)와 MS의 DCOM(Distributed Computer Object Model)등이 있다. 여기서 상기의 기술들은 동일 플랫폼내에서 응용프로그램을 개발하기 위해 설계되어 있기 때문에, 여러 플랫폼에 분산되어 있는 응용프로그램을 개발하기 위해서는 적합하지 못한 구조일 수 밖에 없다.
최근에는 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)와 같은 공개된 프로토콜을 기반으로 한 SOAP(Simple Object Access Protocol)과 복잡한 포맷을 기반으로 하는 DCOM과 CORBA와 달리 간단하고 확장이 가능한 XML(Extensible Markup Language) 스키마를 이용하는 웹서비스의 개발로 여러 플랫폼에 분산되어 있는 응용프로그램의 재사용이 가능하게 됨에 따라, 근래에는 이러한 기술을 이용한 전력시스템 해석 및 분석을 위한 소프트웨어들이 등장하고 있다.
그러나, 이러한 웹기반 응용프로그램은 하나의 서버에 모든 모듈이 포함되기 때문에, 불특정 대다수가 접근하여 서버에 응용프로그램의 구동과 결과를 요청할 경우, 서버의 시스템 사양 뿐만 아니라, 대다수 응용프로그램 이용자의 서버 사용에 대한 최적 분배 알고리즘 등이 요구되고 있는 실정이다. 특히 조류계산의 경우, 모선의 증가에 따라 그 계산의 양이 기하급수적으로 늘어나기 때문에 대다수 이용자가 대규모 전력시스템을 시뮬레이션하는 경우에는 위와 같은 최적인 시스템 사양을 가지고 있고 이용자의 서버이용의 최적 분배가 이루어진다고 할지라도 서버가 다운되는 등 심각한 장애를 일으킬 수 있는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자 계층(Client Tier), 중간계층(Middle Tier) 및 데이터계층(Data Tier)으로 분리되는 3계층 모델링을 기초로 하여 중간계층 부분을 웹서버와 응용프로그램으로 분리하고, 응용프로그램 또한 조류계산이나 고장해석 등 기능별로 세분화하여 운영함으로써, 웹서비스를 이용하여 조류계산과 관련된 계산모듈을 제공하고, 실계통 수준의 대규모 계통해석이 가능하도록 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자의 조작에 따른 모든 시뮬레이션 결과를 모두 한 화면에 표시하기 위한 그래프 사용을 적극 활용하여, 사용자 조작에 따른 결과의 변화를 명확히 디스플레이할 수 있도록 함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템은, 교육용 전력조류계산 프로그램의 웹서비스를 제공하기 위한 네트워크 시스템에 있어서, 통신 네트워크; 상기 통신 네트워크로 접속되는 클라이언트 단말기로 구성되는 사용자계층; 상기 통신 네트워크로 접속되어 상기 사용자계층으로부터 요구되는 조류정보를 제공하기 위해 웹서버 및 응용프로그램 서버로 구성되는 중간계층; 및 상기 중간계층과 연동되어 데이터베이스 관련정보를 저장하기 위한 데이터베이스 및 이의 운용을 위한 데이터 서버로 구성되는 데이터 계층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터베이스는 사용자 관련정보를 저장하며 이를 토대로 상기 데이터서버는 사용자 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응용프로그램 서버는 실질적인 다수의 계산함수를 축적하고, 사용자 요청에 따라 적용되는 특정 계산함수의 결과치를 제공하는 조류계산 모듈과, 웹서비스를 통해 제공되는 다른 함수를 호출하여 사용할 경우, 이를 코딩하고 해당 데이터베이스로 접근하기 위한 입출력모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 전력계통 분야의 고장해석 알고리즘 등의 인터페이스를 제공하여 사용자로부터 직접 고장해석을 수행할 수 있는 고장해석 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웹서버는 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위한 파일입력 프로그램(File Open)과, 실행환경을 설정하고 다수의 역행렬 산출 알고리즘을 선택하며 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법 등을 이용하기 위한 실행환경을 제공하는 환경설정 프로그램(Config), 기존에 있는 계통 데이터의 값을 수정하여 그 결과 값을 제공하는 파일수정 프로그램(Edit Data), 설정데이터에 대한 실행정보를 제공하는 실행 프로그램(Run), 변경데이터에 대한 결과화면을 제공하는 결과값 확인프로그램(View Result)을 보유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결과값 확인프로그램(View Result)은 시뮬레이션의 모든 결과를 한 화면상으로 그래프화하여 결과의 변화 및 차이값을 도시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파일입력 프로그램(File Open)은 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위하여 웹에서 직접 입력할 수 있으며, 직접 입력할 수 없는 큰 계통을 실행할 수 있도록 PTI사의 PSS/E의 계통데이터 형식의 파일을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파일입력 프로그램은 IEEE에서 제시하는 표준계통을 미리 구성하여 별도의 데이터없이 파일입력이 학습을 목적으로 한 예제계통 입력방법과, 사용자가 구성한 계통 데이터를 직접 받을 수 있으며, 그 파일 형식은 PSS/E의 RAW파일 형식과 동일한 사용자 정의계통 입력방법과, 웹페이지를 통해 직접 계통을 구현할 수 있는 사용자 정의계통 입력방법이 적용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환경설정 프로그램(Config)은 사용자 임의의 실행환경을 설정하기 위해 "Newton-Raphson", "Fast-Decoupled", "Gauss-Seidel", "DC Power Flow"의 사용 알고리즘을 선택하며, 역행렬을 구하는 방법으로 "Gauss-Elimination","L/U Factorization","Classic"중 어느 하나를 선택하고, 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법을 이용하는 다수의 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 해당 알고리즘을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터계층은 웹기반 조류계산 응용프로그램에서 기본적으로 필요한 데이터 외에도 사용자가 특정 상태의 전력계통의 매개변수들을 변경한 모든 정보를 저장하여 각 변경한 매개변수에 따른 전력계통 상태변수들의 결과를 비교하기 위한 기본데이터 모델(Basic)과 확장데이터 모델(Extended)을 보유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기본데이터 모델(Basic)은 사용자가 전력조류계산을 수행하기 위한 입력데이터가 초기 입력데이터인지 즉, 사용자에 의해 변경여부를 확인하는 기준 테이블(MEMBER, FILE, FILE_SUB 테이블)과 사용자가 전력조류계산을 수행하기 이해 초기 입력 데이터를 저장하는 테이블(BUS, LOAD, GENERATOR, BRANCH, TRANSFORMER, SHUNT, AREA 테이블)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 확장데이터 모델(Extended)은 사용자에 의해 변화된 입력데이터만을 저장하는 테이블(CHANGEBUS, CHANGELOAD, CHANGEGENERATOR, CHANGEBRANCH, CHANGETRANSFORMER, CHANGESHUNT, CHANGEAREA 테이블)과, 결과 데이터 및 옵션을 저장하기 위한 테이블(OPTION, RESULTBUS, RESULTLINE, RESULT_COMMON 테이블)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 웹서비스를 위한 시스템 구성도이다. 도시된 바와 같이, 통신 네트워크(101)로 접속되는 클라이언트 단말기로 구성되는 사용자계층(107), 상기 통신 네트워크(101)로 접속되어 상기 사용자계층(107)으로부터 요구되는 조류정보를 제공하기 위해 웹서버(109) 및 응용프로그램 서버(111)로 구성되는 중간계층(103), 상기 중간계층(103)과 연동되어 데이터베이스 관련정보를 저장하기 위한 데이터베이스(115) 및 이의 운용을 위한 데이터 서버(113)로 구성되는 데이터 계층(105)으로 구성된다. 상기 데이터베이스(115)는 사용자 관련정보를 저장하며 이를 토대로 상기 데이터서버(113)는 사용자 인증을 수행한다.
상기 응용프로그램 서버(111)는 실질적인 다수의 계산함수를 축적하고, 사용자 요청에 따라 적용되는 특정 계산함수의 결과치를 제공하는 조류계산 모듈과, 웹서비스를 통해 제공되는 다른 함수를 호출하여 사용할 경우, 이를 코딩하고 해당 데이터베이스로 접근하기 위한 입출력모듈로 구성된다. 한편, 전력계통 분야의 고장해석 알고리즘을 제공하여 사용자로부터 직접 고장해석을 수행할 수 있는 고장해석 모듈이 포함될 수 있다.
상기 웹서버(109)는 다수의 웹서버 구동프로그램을 보유하는데, 먼저 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위한 파일입력 프로그램(File Open)과, 실행환경을 설정하고 다수의 역행렬 산출 알고리즘을 선택하며 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법 등을 이용하기 위한 실행환경을 제공하는 환경설정 프로그램(Config), 기존에 있는 계통 데이터의 값을 수정하여 그 결과 값을 제공하는 파일수정 프로그램(Edit Data), 설정데이터에 대한 실행정보를 제공하는 실행 프로그램(Run), 변경데이터에 대한 결과화면을 제공하는 결과값 확인프로그램(View Result)를 보유한다.
도 2는 웹서버(109)로 탑재되는 구동 프로그램의 호출상태를 설명하기 위한 도면이다. 상기 구동 프로그램의 파일입력(File Open)은 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위하여 웹에서 직접 입력할 수 있으며, 직접 입력할 수 없는 큰 계통을 실행할 수 있도록 PTI사의 PSS/E의 계통데이터 형식의 파일을 사용하도록 한다. 이와 같이, 파일입력 프로그램을 통해 입력되는 데이터는 상기 응용프로그램 서버(111)를 통해 데이터베이스(115)로 적재되며 추후, 적재된 데이터를 상기 응용프로그램 서버(111)의 입출력모듈을 통해 추출하여 사용할 수 있다. 상기 파일입력 프로그램은 도 3에 도시되고 있으며, IEEE에서 제시하는 표준계통을 미리 구성하여 별도의 데이터없이 파일입력이 학습을 목적으로 한 예제계통 입력방법과, 사용자가 구성한 계통 데이터를 직접 받을 수 있으며, 그 파일 형식은 PSS/E의 RAW파일 형식과 동일한 사용자 정의계통 입력방법과, 웹페이지를 통해 직접 계통을 구현할 수 있는 사용자 정의계통 입력방법이 가능하다.
상기 파일입력 프로그램의 표준 계통데이터 또는 사용자가 입력한 데이터는 환경설정(Config) 프로그램에 기초하여 사용자 임의의 실행환경을 설정한다. 이러한 실행환경을 설정하는 것은 "Newton-Raphson", "Fast-Decoupled", "Gauss-Seidel", "DC"의 사용 알고리즘을 선택할 수 있으며, 역행렬을 구하는 방법으로 "Gauss-Elimination", "L/U Factorization", "Classic"중 어느 하나를 선택하거나, 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법을 이용하는 다수의 방법 중 어느 하나를 선택하여 실행환경을 설정하도록 한다.
이는 도 4에서 예시하고 있으며, 도시된 바와 같이 허용오차를 설정하고, 오류발생시의 처리여부를 결정하는 자동변환 사용여부; 결과 값을 구하기 위해 조류계산하는 다양한 방법 중 어느 하나의 사용 알고리즘을 선택하는 사용알고리즘; 미리설정된 무효전력의 값을 벗어날 때의 처리방법을 설정하는 무효성분 체크 초과시; 최대로 수행될 수 있는 반복 횟수를 설정하기 위한 최대 단계값; 결과치를 다시 계산할 수 있는 최대 반복 횟수 단계수를 결정하는 무효성분 최대 단계값; 프로그램 실행에 따른 문자열을 입력하는 실행제목; 같은 입력에 대해 서로 다른 방법에 따른 결과를 제공하는 기능을 설정하는 추가버튼; 설정완료를 지시하기 위한 완료버튼으로 이루어진다.
상기 파일수정(Edit Data)는 기존에 있는 계통 데이터의 값을 수정하여 그 결과 값을 제공받기 위한 상기 환경설정 프로그램과 파일수정 프로그램을 반복적으로 수행하여 그 결과를 한꺼번에 확인할 수 있도록 하고 있다. 파일수정은 도 5에 도시된 바와 같이, 드랍다운리스트를 사용하여 다른 유니트의 입력값을 살표볼 수 있으며, 수정버튼을 이용하여 사용자 임의의 값으로 변경하고 변경된 정보들은 상기 데이터베이스(115)에 저장되어 실행시 변경된 값으로 조류계산을 수행하도록 한다.
상기 실행 프로그램은 현재까지 설정된 데이터와 실행후의 총 수행시간, 총 에러 슬랙모선에서의 값을 확인할 수 있도록 하며, 결과차트를 통해 여러 경우의 결과를 종합하여 확인가능하도록 한다. 실행 프로그램을 위한 실행화면은 도 6에 도시되며, 환경설정 후에 실행해야 하는 조류계산의 종류를 확인하고, 실행버튼을 통해 조류계산이 성공적으로 종료되면 간략 결과를 디스플레이하도록 한다. 이 때, 소정의 그래프화된 가시정보로 제공될 수 있다. 여기서, 실행결과에 따른 그래프화된 정보는 도 7a, 7b, 7c에 도시하고 있으며, 각 조류계산의 반복횟수를 차트로 나타내는 반복횟수의 비교, 각 조류계산의 실행시간의 차이를 차트로 나타내는 실행시간 비교, 슬랙모선의 P값의 비교 차를 나타내는 슬랙비교(P), 슬랙모선의 Q값의 비교 차를 나타내는 슬랙비교(Q), 모든 버스의 P의 에러를 나타내는 버스에러 비교(P), 모든 버스의 Q의 에러를 나타내는 버스에러 비교(Q), 모든 라인의 P의 에러를 나타내는 라인에러 비교(P), 모든 라인의 Q의 에러를 나타내는 라인에러 비교(Q) 등 8개의 그래프로 표시된다.
한편, 상기 응용프로그램 서버(111)는 조류계산 모듈과 고장해석모듈을 위한 인터페이스를 보유하고 있으며, 조류계산에서 3권선 변압기 모델링을 위해 임시모선을 삽입하여 조류계산을 수행하도록 하며, 고장해석모듈에서는 고장의 위치를 모선으로 처리할 수 있도록 하기 위해, "Result"라는 클래스를 사용하여 복잡해질 수 있는 조류계산을 필요한 데이터만 읽어 올 수 있도록 한다. 이는 도 8에 도시된 알고리즘에서와 같이, 입력데이터는 조류계산을 수행하기 전에 "Result" 객체로 변환되며 이 객체를 사용하여 조류계산을 수행하고 조류계산의 결과는 다시 입력 데이터를 기준으로 변환되어 저장된다. 도시된 바와 같이, 실제 계통의 데이터를 가지는 'External'부분과 실제 조류계산을 위한 'Internal'부분으로 분리되어 실제데이터와 임시 데이터의 차이는 상기 변환과정에서 만들어진 인덱스를 가지고 쉽게 변환되도록 한다.
상기 데이터계층(105)은 데이터를 효과적이고 체계적으로 관리저장하기 위한 것으로, 웹기반 조류계산 응용프로그램에서 기본적으로 필요한 데이터 외에도 사용자가 특정 상태의 전력계통의 매개변수들을 변경한 모든 정보를 저장하여 각 변경한 매개변수에 따른 전력계통 상태변수들의 결과를 비교하도록 한다.
도 9는 데이터 계층을 설명하기 위한 도면으로, 사용자가 전력조류계산을 수행하기 위한 입력데이터가 초기 입력데이터인지 즉, 사용자에 의해 변경여부를 확인하는 기준 테이블(도면에서, MEMBER, FILE, FILE_SUB 테이블)과 사용자가 전력조류계산을 수행하기 위해 초기 입력 데이터를 저장하는 테이블(도면에서, BUS, LOAD, GENERATOR, BRANCH, TRANSFORMER, SHUNT, AREA 테이블)로 구성되는 기본데이터 모델(Basic)로 이루어지며, 데이터간의 관계들은 관계형 데이터모델을 사용하여 주키와 외래키 등으로 상호 관계를 정의함으로써, 데이터의 중복을 방지하고 잘못된 참조를 사전에 방지하도록 한다.
한편, 웹기반 전력계통해석 프로그램에서는 대다수 사용자가 이용하고 데이터가 방대하기 때문에, 상기 기본데이터 모델만을 이용하여 사용자에 의해 변화된 모든 입력정보 및 각 경우에 대한 결과 데이터를 저장하는 방법을 적용할 경우, 저장되어야 하는 데이터는 기하급수적으로 증가된다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 확장데이터 모델(Extended)을 이용하여 전력조류계산 결과데이터와 사용자에 의해 변화된 데이터만을 분리 저장하여 저장공간의 낭비와 데이터서버(113)의 부담을 격감하도록 한다. 상기 확장데이터 모델(Extended)은 사용자에 의해 변화된 입력데이터만을 저장하는 테이블(도면에서, CHANGEBUS, CHANGELOAD, CHANGEGENERATOR, CHANGEBRANCH, CHANGETRANSFORMER, CHANGESHUNT, CHANGEAREA 테이블)과, 결과 데이터 및 옵션을 저장하기 위한 테이블(도면에서, OPTION, RESULTBUS, RESULTLINE, RESULT_COMMON 테이블)로 분리되며, 각 테이블은 관계형 데이터모델로 설계된다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템은 사용자 계층, 중간계층 및 데이터계층으로 분리되는 3계층 모델링에 기초하는 조류계산 알고리즘에서, 중간계층 부분을 웹서버와 응용프로그램으로 분리하고, 응용프로그램 또한 조류계산이나 고장해석 등 기능별로 세분화하여 운영하도록 함에 따라, 시스템을 안정적으로 운영하고 교육자와 학습자간 파일 공유를 통해 교육용 보조 자료로 사용될 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 교육용 전력조류계산 소프트웨어는 거의 대부분의 전력시스템 분석 소프트웨어 기술이 해외에 의존하고 있는 실정에서, 전력관련 실무자 또는 학업자에게 조류계산의 이해도를 높일 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 웹서비스를 위한 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교육용 조류계산 프로그램을 위한 시퀀스 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 파일입력 화면을 실시예로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 환경설정 화면을 실시예로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 파일수정 화면을 실시예로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 실행 화면을 실시예로 나타낸 도면이다.
도 7a, 7b, 7c는 본 발명에 따른 실행결과 차트 화면을 실시예로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 교육용 조류계산 프로그램을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 교육용 조류계산 프로그램을 위한 데이터 모델링을 나타낸 도면이다.
<주요도면에 대한 부호의 설명>
101 : 통신 네트워크 103 : 중간계층
105 : 데이터계층 107 : 사용자계층
109 : 웹서버 111 : 응용프로그램서버
113 : 데이터서버 115 : 데이터베이스

Claims (12)

  1. 교육용 전력조류계산 프로그램의 웹서비스를 제공하기 위한 네트워크 시스템에 있어서,
    통신 네트워크;
    상기 통신 네트워크로 접속되는 클라이언트 단말기로 구성되는 사용자계층;
    상기 통신 네트워크로 접속되어 상기 사용자계층으로부터 요구되는 조류정보를 제공하기 위해 웹서버 및 응용프로그램 서버로 구성되는 중간계층; 및
    상기 중간계층과 연동되어 데이터베이스 관련정보를 저장하기 위한 데이터베이스 및 이의 운용을 위한 데이터 서버로 구성되는 데이터 계층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터베이스는 사용자 관련정보를 저장하며 이를 토대로 상기 데이터서버는 사용자 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 응용프로그램 서버는 실질적인 다수의 계산함수를 축적하고, 사용자 요청에 따라 적용되는 특정 계산함수의 결과치를 제공하는 조류계산 모듈과, 웹서비스를 통해 제공되는 다른 함수를 호출하여 사용할 경우, 이를 코딩하고 해당 데이터베이스로 접근하기 위한 입출력모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 전력계통 분야의 고장해석 알고리즘을 제공하여 사용자로부터 직접 고장해석을 수행할 수 있는 고장해석 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 웹서버는 사용자가 구성한 데이터를 입력받기 위한 파일입력 프로그램(File Open)과, 실행환경을 설정하고 다수의 역행렬 산출 알고리즘을 선택하며 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법 등을 이용하기 위한 실행환경을 제공하는 환경설정 프로그램(Config), 기존에 있는 계통 데이터의 값을 수정하여 그 결과 값을 제공하는 파일수정 프로그램(Edit Data), 설정데이터에 대한 실행정보를 제공하는 실행 프로그램(Run), 변경데이터에 대한 결과화면을 제공하는 결과값 확인프로그램(View Result)을 보유하는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 결과값 확인프로그램(View Result)은 시뮬레이션의 모든 결과를 한 화면상으로 그래프화하여 결과의 변화 및 차이값을 도시하는 것을 특징으로 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 파일입력 프로그램은 IEEE에서 제시하는 표준계통을 미리 구성하여 별도의 데이터없이 파일입력이 학습을 목적으로 한 예제계통 입력방법과, 사용자가 구성한 계통 데이터를 직접 받을 수 있으며, 그 파일 형식은 PSS/E의 RAW파일 형식과 동일한 사용자 정의계통 입력방법과, 웹페이지를 통해 직접 계통을 구현할 수 있는 사용자 정의계통 입력방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 환경설정 프로그램(Config)은 사용자 임의의 실행환경을 설정하기 위해 "Newton-Raphson", "Fast-Decoupled", "Gauss-Seidel", "DC"의 사용 알고리즘을 선택하며, 역행렬을 구하는 방법으로 "Gauss-Elimination","L/U Factorization","Classic"중 어느 하나를 선택하고, 허용오차와 무효성분 체크, 스파서티 방법을 이용하는 다수의 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 해당 알고리즘을 제공하는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터계층은 웹기반 조류계산 응용프로그램에서 기본적으로 필요한 데이터 외에도 사용자가 특정 상태의 전력계통의 매개변수들을 변경한 모든 정보를 저장하여 각 변경한 매개변수에 따른 전력계통 상태변수들의 결과를 비교하기 위한 기본데이터 모델(Basic)과 확장데이터 모델(Extended)을 보유하는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기본데이터 모델(Basic)은 사용자가 전력조류계산을 수행하기 위한 입력데이터가 초기 입력데이터인지 즉, 사용자에 의해 변경여부를 확인하는 기준 테이블(MEMBER, FILE, FILE_SUB 테이블)과 사용자가 전력조류계산을 수행하기 이해 초기 입력 데이터를 저장하는 테이블(BUS, LOAD, GENERATOR, BRANCH, TRANSFORMER, SHUNT, AREA 테이블)로 구성되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 확장데이터 모델(Extended)은 사용자에 의해 변화된 입력데이터만을 저장하는 테이블(CHANGEBUS, CHANGELOAD, CHANGEGENERATOR, CHANGEBRANCH, CHANGETRANSFORMER, CHANGESHUNT, CHANGEAREA 테이블)과, 결과 데이터 및 옵션을 저장하기 위한 테이블(OPTION, RESULTBUS, RESULTLINE, RESULT_COMMON 테이블)로 구성되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 각 테이블은 관계형 데이터모델로 설계되는 것을 특징으로 하는 교육용 전력계산 프로그램의 웹서비스를 위한 시스템.
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CN103530813A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 广东电网公司佛山供电局 自动实时评估调度员潮流计算精度的方法及系统

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