KR20090001506A - 피엘씨 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 알티유구조 - Google Patents

피엘씨 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 알티유구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조에 관한 것으로서, 특히 내부 로직처리를 위해 PLC 소프트웨어를 탑재하고, IEC-61850 뿐만 아니라 기타 통신기능 인터페이스를 하는 서버와의 통신을 위한 MODBUS TCP/MODBUS RS-485 및 CAN 2.0으로 이루어진 통신인터페이스가 장착되며, 디지탈입력 32포인트, 디지탈출력 32포인트, 아날로그입력 32포인트, 아날로그 출력 32포인트, 펄스입력 32포인트, 펄스출력 32포인트로 이루어진 입출력부로 구성하되, 변전시스템 제어동작의 신뢰도 향상을 위하여 PLC와 통신인터페이스가 장착된 메인모듈과 보조모듈을 RTU에 장착하여 이중화구조를 갖도록 구성하므로서, 디지탈 변전시스템 제어시 RTU가 IEC-61850 기반으로 동작함에 따라 IEC-61850에서 가질 수 있는 장점을 이용해서 보다 능동적이면서 경제적으로 변전시스템을 제어할 수 있음은 물론 로직기능을 위한 PLC와 IEC-61850을 접목하여 전체 제어시스템상에서의 능동적인 제어를 구현할 수 있도록 한 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조에 관한 것이다.
디지탈 변전시스템, RTU, PLC, IEC-61850, 이중화구조,

Description

피엘씨 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 알티유 구조{RTU STRUCTURE}
도 1은 종래의 RTU가 적용된 제어시스템 구조를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조를 보인 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1O: 메인모듈, 11: 보조모듈,
12: 통신인터페이스, 13: 입출력부,
14: PLC,
본 발명은 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조에 관한 것으로서, 특히 디지탈 변전시스템 제어시 RTU가 IEC-61850 기반으로 동작함에 따라 IEC-61850에서 가질 수 있는 장점을 이용해서 보다 능동적이면서 경제적으로 변전시스템을 제어할 수 있음은 물론 로직기능을 위한 PLC와 IEC-61850을 접목하여 전 체 제어시스템상에서의 능동적인 제어를 구현할 수 있도록 한 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조에 관한 것이다.
최근 국내외 전력기술동향은 발전소부터 말단 수용가까지 전력의 모든 정보를 네트워크를 통해 공유하면서 시스템의 분산화와 중앙제어를 모두 꾀하는 방향으로 진화하고 있다.
변전소 역시 운영과 관련된 감시.보호.제어시스템 및 전력설비에 대한 유지보수, 진단 등 다양한 정보가 소통되며 아날로그 시스템이 지능형 전자장치 IED(Intelligent Electronic Device) 기반의 디지탈 변전시스템으로 대체되고 있다.
디지탈 변전시스템에서는 분산제어를 위하여 RTU(Remote Terminal Unit)가 사용되고 있다.
도 1 은 종래의 RTU가 적용된 디지탈 변전시스템을 도시한 것으로서,
RTU(1)가 필드버스(Field Bus)를 통해 현장기기(2)의 작동상태정보 및 사고정보 등을 수집하고, 수집된 정보를 토대로 사고현장이 신속히 처리되도록 현장기기(2)를 원격제어하게 된다.
상기 현장기기(2)로는 차단기, 변압기 등 변전소에 설치되는 각종 전력기기이다.
현재, 전력자동화의 IT 기술이 가미된 IEC-61850 통신기반의 시스템에서는 RTU(1) 또한 하나의 IED 장비로서의 역할을 수행하게 된다.
그러나, 종래의 RTU(1)는 IEC-61850 통신기반의 통신인터페이스 기능이 제공 되지 못하여 안정적인 변전시스템 관리가 이루어지지 못하는 문제점이 발생하고 있었으며, 대부분의 RTU(1)는 제어장치부가 하나로 이루어져 있기 때문에 사고 발생시 RTU(1)가 정상적인 동작이 불가능해짐에 따라 전체적인 변전시스템의 안전관리가 이루어지지 않게되는 문제점이 발생하고 있었고, RTU(1)의 내부 로직처리시 많은시간을 소비해야만 하는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내부 로직처리를 위해 PLC 소프트웨어를 탑재하고, IEC-61850 뿐만 아니라 기타 통신기능 인터페이스를 하는 서버와의 통신을 위한 MODBUS TCP/MODBUS RS-485 및 CAN 2.0으로 이루어진 통신인터페이스가 장착되며, 디지탈입력 32포인트, 디지탈출력 32포인트, 아날로그입력 32포인트, 아날로그 출력 32포인트, 펄스입력 32포인트, 펄스출력 32포인트로 이루어진 입출력부로 구성하되, 변전시스템 제어동작의 신뢰도 향상을 위하여 PLC와 통신인터페이스가 장착된 메인모듈과 보조모듈을 RTU에 장착하여 이중화구조를 갖도록 구성하므로서, 디지탈 변전시스템 제어시 RTU가 IEC-61850 기반으로 동작함에 따라 IEC-61850에서 가질 수 있는 장점을 이용해서 보다 능동적이면서 경제적으로 변전시스템을 제어할 수 있음은 물론 로직기능을 위한 PLC와 IEC-61850을 접목하여 전체 제어시스템상에서의 능동적인 제어를 구현할 수 있도록 한 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조를 제공함을 목적으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도 2 에 의하면,
상기 목적달성을 위한 본 발명은 RTU 구조에 있어서, 상기 RTU는 내부 로직처리를 위해 PLC(14) 소프트웨어를 탑재하고, IEC-61850 뿐만 아니라 기타 통신기능 인터페이스를 하는 서버와의 통신을 위한 MODBUS TCP/MODBUS RS-485 및 CAN 2.0으로 이루어진 통신인터페이스(12)가 장착되며, 디지탈입력 32포인트, 디지탈출력 32포인트, 아날로그입력 32포인트, 아날로그 출력 32포인트, 펄스입력 32포인트, 펄스출력 32포인트로 이루어진 입출력부(13)로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 변전시스템 제어동작의 신뢰도 향상을 위하여 PLC(14)와 통신인터페이스(12)가 장착된 메인모듈(10)과 보조모듈(11)을 RTU에 장착하여 제어장치의 이중화구조를 갖도록 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서 알 수 있듯이 본 발명의 RTU는 IEC-61850 통신규약을 지원함에 따라 보다 안정적으로 변전시스템을 관리할 수 있게된다.
즉, 자동화시스템의 핵심기술은 다양한 제작사에서 개발된 구성요소들이 정보를 자유롭게 공유하여 상호 유기적으로 동작하게 하는 것이다.
IEC-61850은 변전소 자동화 시스템용 프로토콜로서 다양한 제작사에서 개발된 전력기기, IED(Intelligent Electronic Device) 및 응용소프트웨어 등의 장치들이 원활하게 통신할 수 있도록 개발된 국제표준이다.
이 표준에서는 객체지향적 모델링 기법(OMT: Object Modeling Technique)을 이용하여 변전소 내의 각종 정보를 계층적으로 정의하고 있다.
유럽에서 개발된 IEC-61850은 미국 EPRI에서 개발된 UCA 2.0과의 성공적인 통합을 통하여 변전소 내에서 사용될 단일한 국제표준으로 인정받았으며, 향후 변전소 자동화는 IEC-61850을 기반으로 구축될 것이므로 모든 변전소용 IED는 이에 맞추어 개발되어야 할 것으로 판단된다.
이에, 본 발명에서는 IED의 일종인 RTU가 IEC-61850 프로토콜에 맞춰 동작할 수 있도록 하였다.
IEC-61850 기반에서 동작되는 RTU는 IEC-61850에서 가질 수 있는 장점을 이용해서 보다 능동적이면서 경제적인 강화된 기능을 가질 수 있게된다.
또한, 본 발명에 적용되는 RTU는 내부 로직 처리를 위하여 PLC(14) 소프트웨어가 장착되며, 상기 PLC(14) 소프트웨어가 IEC-61850에 접촉되어 전체 변전시스템을 능동적으로 제어할 수 있게된다.
그리고, 본 발명의 RTU는 제어장치부가 메인모듈(10)과 보조모듈(11)로 이중화되어 있다.
이에따라, 평상시 메인모듈(10)에 의해 전체적인 제어동작이 이루어지다가 메인모듈(10)에 고장 발생시 자동으로 제어기능이 보조모듈(11)로 전환되어 정상적인 변전시스템 제어가 이루어지게되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 변전시스템 제어동작의 신뢰도 향상을 위하여 PLC와 통신인터페이스가 장착된 메인모듈과 보조모듈을 RTU에 장착하여 이중화 구조를 갖도록 구성한 것으로, 이를 통해 디지탈 변전시스템 제어시 RTU가 IEC-61850 기반으로 동작함에 따라 IEC-61850에서 가질 수 있는 장점을 이용해서 보다 능동적이면서 경제적으로 변전시스템을 제어할 수 있음은 물론 로직기능을 위한 PLC와 IEC-61850을 접목하여 전체 제어시스템상에서의 능동적인 제어를 구현할 수 있도록 한 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

  1. RTU 구조에 있어서,
    상기 RTU는,
    내부 로직처리를 위해 PLC 소프트웨어를 탑재하고, IEC-61850 뿐만 아니라 기타 통신기능 인터페이스를 하는 서버와의 통신을 위한 MODBUS TCP/MODBUS RS-485 및 CAN 2.0으로 이루어진 통신인터페이스가 장착되며, 디지탈입력 32포인트, 디지탈출력 32포인트, 아날로그입력 32포인트, 아날로그 출력 32포인트, 펄스입력 32포인트, 펄스출력 32포인트로 이루어진 입출력부로 구성한 것을 특징으로 하는 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    변전시스템 제어동작의 신뢰도 향상을 위하여 PLC와 통신인터페이스가 장착된 메인모듈과 보조모듈을 RTU에 장착하여 제어장치의 이중화구조를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 PLC 기능을 탑재한 디지탈 변전시스템 제어용 RTU 구조.
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