KR20100101998A - Method and device for synchronizing a local time between power electronic devices - Google Patents

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KR20100101998A
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전병준
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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for synchronizing a local time are provided to perform a time synchronization process between pluralities of intelligent electronic devices by mounting a global position system to one intelligent electronic device. CONSTITUTION: User setting data and user setting programs are stored in a memory(101). A mode selection and a time synchronization period are inputted through a key-inputting part(102). A displaying part(103) displays set data according to a pre-set controlling signal. A communication transceiver(104) functions for a physical layer or the physical layer and a link layer. The global positioning system(GPS)(105) receives a GPS signal from an artificial satellite. The controlling signal(106) transmits the time information of a synchronized timer(107) to a plurality of slave intelligent electronic devices(110, 120).

Description

전력기기 간의 로컬시각 동기 방법 및 그 장치{METHOD AND DEVICE FOR SYNCHRONIZING A LOCAL TIME BETWEEN POWER ELECTRONIC DEVICES}METHOD AND DEVICE FOR SYNCHRONIZING A LOCAL TIME BETWEEN POWER ELECTRONIC DEVICES}

본 발명은 다수의 지능형 전자장치(Intelligent Electronic Device; IED)와 같은 전력기기가 통신네트워크로 연결된 상태에서 다수의 IED 간의 로컬시각을 동기화하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a local time synchronization method between power devices for synchronizing local time between a plurality of IEDs while a power device such as a plurality of intelligent electronic devices (IEDs) is connected through a communication network.

지능형 전자장치(IED)에 기록되는 이벤트는 IED가 취득한 모니터링 데이터(전압, 전류, DI상태, DO상태 등)를 분석하기 위한 기준이 되며, 기본적으로 발생항목과 발생시간으로 구성된다. 추가로 연관된 항목들이 IED에 기록되기도 한다.The event recorded in the intelligent electronic device (IED) is a standard for analyzing the monitoring data (voltage, current, DI state, DO state, etc.) acquired by the IED, and basically consists of occurrence items and occurrence time. In addition, related items may be recorded in the IED.

이벤트가 저장되는 기능을 가진 IED는 자체 타이머를 가지고 있어 이벤트를 기록할 경우에 발생한 시간이 기록된다. The IED, which has the ability to store events, has its own timer so that the time that occurs when an event is recorded is recorded.

이벤트에 기록되는 시간은 기록된 이벤트 간의 인과관계를 알 수 있고, IED의 동작 상태를 파악하는데 필요한 데이터 중 하나이다. The time recorded in the event is one of data necessary to know the causal relationship between the recorded events and to grasp the operation state of the IED.

다수의 IED가 설치된 곳에서는 각각의 IED마다 이벤트를 기록하게 되는데, 시간의 흐름으로 파악해야 되는 이벤트는 기록되는 시간도 동기가 되어 동일해야 한다.Where multiple IEDs are installed, events are recorded for each IED. Events that must be identified as the passage of time should be the same as the recorded time.

IED 간의 시각동기가 되지 않아 생기는 시각 불일치는 순차적으로 발생된 사고 및 경보 상황에 대한 신속한 분석을 어렵게 한다.Visual discrepancies caused by lack of time synchronization between IEDs make it difficult to quickly analyze incident and alarm conditions that occur sequentially.

통신기능이 없고, 자체 타이머를 내장한 IED는 공장 출하시나 현장 설치 시에 사람이 직접 시간 설정을 한다.The IED, which has no communication function and has a built-in timer, can be set manually by the time of factory shipment or field installation.

한편, 통신기능을 가지고 있어 상위 감시반과 네트워크로 연결된 각 IED는 감시반을 통해서 시각동기명령을 수신하여 시각을 동기시키게 된다.On the other hand, it has a communication function, each networked IED connected to the upper monitoring panel receives the time synchronization command through the monitoring panel to synchronize the time.

도 1은 종래기술에 의한 다수의 IED 간의 시각동기화 방법을 나타낸 도면으로서, 다수의 IED(15~18)는 통신네트워크를 통해 상위 감시반(11)과 연결되어 있다.1 is a view illustrating a time synchronization method between a plurality of IEDs according to the related art, and a plurality of IEDs 15 to 18 are connected to a higher monitoring panel 11 through a communication network.

상위 감시반(11)에서 시각 동기(Time Sync) 명령을 내리면, 다수의 IED(15~18)는 이를 수신하여 자체 타이머를 동기시키게 된다.When the upper monitoring panel 11 issues a Time Sync command, the plurality of IEDs 15 to 18 receive this and synchronize their own timers.

즉, 상기 감시반은 주기적으로 통신네트워크에 연결된 IED 장치에게 시각동기 명령을 전송한다. 이에 따라 감시반이 관할하는 동일 통신네트워크 상의 모든 IED 장치는 감시반의 시각과 동기된다.That is, the monitoring station periodically transmits a time synchronization command to the IED device connected to the communication network. Accordingly, all IED devices on the same communication network controlled by the watchdog are synchronized with the time of the watchdog.

시각동기 신호를 받은 IED는 자체 타이머를 동기시켜 시간정보가 필요한 데이터를 기록하는데 이용한다.Upon receiving the time synchronization signal, the IED synchronizes its own timer and uses it to record data requiring time information.

도 2는 종래기술의 다른 예에 의한 다수의 IED간의 시각동기화 방법을 나타낸 도면으로서, 인공위성으로부터 송신된 GPS 신호를 각 IED(21, 23, 25, 27)에 부 착된 GPS 모듈(22, 24, 26, 28)이 각각 수신하여 다수의 IED(21~27) 간의 자체 타이머를 동기시키게 된다.FIG. 2 is a view illustrating a time synchronization method between a plurality of IEDs according to another example of the prior art, and the GPS modules 22, 24, and the GPS signals transmitted from satellites are attached to each IED (21, 23, 25, 27). 26 and 28 respectively receive and synchronize their own timers among the plurality of IEDs 21 to 27.

도 2의 경우에는 GPS 모듈을 장착한 각 IED가 인공위성으로부터의 GPS신호를 수신하여 다수의 IED간의 시각동기화를 수행하게 된다.In the case of FIG. 2, each IED equipped with a GPS module receives GPS signals from satellites and performs time synchronization between a plurality of IEDs.

종래의 IED의 시각 보정은 도 1과 같이 상위 감시반의 시각동기(Time Sync) 명령에 의해서 주로 이루어져 왔다. 다시 말해 통신상으로 상위 감시반과 연결되어 있지 않은 IED는 시각동기 명령을 받을 수 없다. The time correction of the conventional IED has been mainly performed by the time sync command of the upper monitoring panel as shown in FIG. 1. In other words, an IED that is not connected to a higher level watchdog over communications cannot receive a time synchronization command.

또한, IED에 GPS 모듈을 장착하여 위성으로부터 정확한 시간을 전송받는 방법도 있는데 이는 고가의 IED에 한정되어 적용되고 있는 실정이다.In addition, there is a method of receiving accurate time from the satellite by mounting a GPS module in the IED, which is being applied to the expensive IED.

신규로 건설되는 산업시설에 IED가 설치되나, 시운전 및 정식 운전을 하기까지에는 많은 성능 점검과 안전성 점검이 필요하여 오랜 기간동안 상위 감시반과 통신 연결이 안 되는 경우가 허다하다. IED is installed in newly constructed industrial facilities, but many trials and safety checks are required before commissioning and formal operation.

이 기간동안에는 현장에서 설치된 IED는 시각동기를 할 수 없어 IED 간의 시간 오차는 시간이 지남에 따라 커질 수 있다.During this period, the field-mounted IEDs cannot be visually synchronized, so the time error between the IEDs can grow over time.

또한, 상위 감시반이 제공되지 않는 소규모 사업장에서는 IED의 시각동기가 이루어지지 않아 내장된 자체 타이머의 정확도에만 의존해야 한다. 이와 같은 경우에는 각 IED에 내장된 타이머의 정밀도가 높지 않는 경우에는 시간이 지날수록 IED 사이의 시간 오차가 커질 수 있어 이벤트와 같은 시간의 정확성이 요구되는 데이터의 신뢰성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.In addition, small businesses that do not have a high-level supervision board will not be able to synchronize the time of the IED and will only have to rely on the accuracy of their own built-in timers. In this case, when the precision of the timer embedded in each IED is not high, the time error between the IEDs may increase as time passes, and thus there is a problem that the reliability of data requiring time accuracy such as an event may be deteriorated.

본 발명은 다수의 IED가 감시반과의 통신네트워크가 연결되지 않은 환경에서도 다수의 IED간의 시각 동기화를 수행할 수 있도록 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a method and apparatus for synchronizing local time between power devices to enable time synchronization between a plurality of IEDs even in an environment where a plurality of IEDs are not connected to a communication network.

본 발명은 다수의 IED 중 하나의 IED에만 GPS 수신기를 장착하여 다수의 IED간의 시각 동기화를 수행하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method and apparatus for synchronizing local time between power devices that perform time synchronization between a plurality of IEDs by mounting a GPS receiver to only one of the IEDs.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 특정 IED(Intelligent Electronic Device)는 입력된 시각동기 마스터 모드와 시각동기 주기를 설정하는 단계; 상기에서 설정된 시각동기 주기가 되면, 내장된 타이머를 기준으로 시각동기 명령을 생성하는 단계; 및 상기에서 생성된 시각동기 명령을 통신네트워크를 통해 다른 IED로 전송하여 다수의 IED 간의 시각동기화를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The technical method of the present invention for achieving the above object, the specific IED (Intelligent Electronic Device) comprising the steps of setting the input time synchronization master mode and the time synchronization period; Generating a time synchronization command based on a built-in timer when the time synchronization period is set; And transmitting the generated time synchronization command to another IED through a communication network to perform time synchronization between a plurality of IEDs.

구체적으로, 상기 시각동기 마스터 모드는 사용자의 선택에 따라 온 또는 오프 설정이 가능하며, 시각동기 주기는 시간 또는 일 단위로 설정되는 것을 특징으로 하며, 상기 IED는 보호계전기인 것을 특징으로 한다.In detail, the time synchronization master mode may be set on or off according to a user's selection, and the time synchronization period may be set in units of time or days, and the IED may be a protection relay.

또한, 상기 내장된 타이머는 외부로부터 수신된 GPS 신호의 시각정보를 통해 시각동기화되는 것을 특징으로 하며, 상기 다수의 IED 중 시각동기 마스터 모드로 설정된 IED만 GPS 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.In addition, the built-in timer is time-synchronized through the time information of the GPS signal received from the outside, characterized in that only the IED set to the time synchronization master mode of the plurality of the IED receives the GPS signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 수집된 전력관련 데이터와 마스터 모드 및 시각동기 주기와 같은 각종 사용자 설정 데이터와 그 설정프로그램이 저장된 메모리; 마스터로서의 모드 선택과 시각동기 주기 등을 입력받는 키입력부; 소정의 제어신호에 따라 시각동기 마스터로서의 모드 설정과 시각동기 주기에 대한 설정 데이터를 디스플레이하는 표시부; 상기 키입력부를 통해 마스터 모드로 설정된 경우 내장된 타이머의 시각정보를 메모리에 미리 설정된 주기마다 통신네트워크를 통해 다수의 슬레이브 IED(Intelligent Electronic Device)로 전송하여 다수의 IED 간의 시각동기화를 시키는 제어부; 및 물리층 또는 물리층과 링크층을 담당하는 장치로, 통신네트워크 상의 통신 송수신 데이터를 상기 제어부에 연결시켜 주는 통신트랜시버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The technical means of the present invention for achieving the above object, the collected power-related data, and a variety of user setting data, such as master mode and time synchronization period and memory for storing the setting program; A key input unit for receiving a mode selection and a time synchronization period as a master; A display unit for displaying mode setting as a time synchronization master and setting data for a time synchronization period in accordance with a predetermined control signal; A control unit configured to synchronize time information between a plurality of IEDs by transmitting time information of a built-in timer to a plurality of slave IEDs (Intelligent Electronic Device) at a predetermined period in a memory when the master mode is set through the key input unit; And a communication transceiver which is in charge of a physical layer or a physical layer and a link layer, and which connects communication transmission / reception data on a communication network to the control unit.

또한, 인공위성으로부터 전송된 시각정보가 포함된 GPS 신호를 수신하여 제어부로 출력하는 GPS 수신기;를 더 포함하고, 상기 제어부는 GPS 수신기를 통해 입력된 시각정보를 이용하여 타이머의 시각을 동기화시키는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a GPS receiver for receiving a GPS signal including visual information transmitted from the satellite and outputting the GPS signal to the controller, wherein the controller synchronizes the time of the timer using the visual information input through the GPS receiver. It is done.

구체적으로, 상기 GPS 수신기는 마스터 모드로 설정된 특정 IED에만 설치된 것을 특징으로 하며, 상기 IED는 보호계전기인 것을 특징으로 한다.In detail, the GPS receiver is installed only on a specific IED set in the master mode, and the IED is a protection relay.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상위 감시반의 시각동기 명령없이도 다수의 IED 중 하나의 IED에 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능을 부여하여 일정 주기로 시각동기 명령을 다른 IED로 전송할 경우, 통신네트워크 상에 있는 IED 간의 동일한 시간정보를 유지하게 되어 IED가 기록하는 내용 중 시간정보를 이용하는 기록에 대한 분석이 정확하고 용이한 이점이 있다.As described above, the present invention provides a time sync master function to one IED of a plurality of IEDs without a time sync command of a higher monitoring panel, and transmits a time sync command to another IED at a predetermined period. Maintaining the same time information between the IED in the IED has the advantage of accurate and easy analysis of the record using the time information of the contents recorded by the IED.

또한, GPS 수신기를 IED에 장착하는 경우, GPS 수신기를 하나의 IED에 장착하고 시각동기 마스터의 기능을 설정하면 다른 IED에 대해서도 정확한 시각동기가 가능하므로 비용과 관리면에서도 유리한 이점이 있고, 기존과 같은 상위 감시반과의 통신을 할 경우에는 IED의 설정 메뉴에서 시각동기 마스터의 기능을 '오프(OFF)'시키면 되므로, 현장 적용성이 우수한 이점이 있다.In addition, when the GPS receiver is mounted on the IED, the GPS receiver is mounted on one IED and the time synchronization master function is set to enable accurate time synchronization for other IEDs, which is advantageous in terms of cost and management. In the case of communicating with the same supervisory board, since the function of the time synchronization master is 'OFF' in the setting menu of the IED, there is an advantage of excellent field applicability.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 시각동기가 가능한 IED의 세부 구성을 나타낸 기능 블록도로서, 지능형 전자장치(IED; Intelligent Electronic Device)는 메모리(101)와 키입력부(102), 표시부(103), 통신트랜시버(104), GPS 수신기(105) 및 제어부(106)를 포함하여 이루어져 있다. 3 is a functional block diagram showing a detailed configuration of a time-synchronized IED according to the present invention, wherein an intelligent electronic device (IED) includes a memory 101, a key input unit 102, a display unit 103, and communication. It comprises a transceiver 104, a GPS receiver 105, and a control unit 106.

본 발명에 기재된 IED(100)는 예컨대, 보호계전기와 전력보호감시장치와 같은 전력감시용 또는 전력제어용 전력기기(Power Electronic Device)일 수 있다. 상기 보호계전기(protective relay)는 전기회로에 단락이나 맴돌이전류 등의 이상 상 태가 일어났을 때, 그 부분을 회로에서 절단시키는 명령기능을 갖춘 장치이다.The IED 100 described in the present invention may be, for example, a power monitoring device or a power electronic device for controlling power, such as a protection relay and a power protection monitoring device. The protective relay is a device having a command function to cut a part of the circuit when an abnormal state such as a short circuit or eddy current occurs in the electric circuit.

메모리(101)는 IED에서 수집한 전력관련 데이터와 마스터 모드 및 시각동기 주기와 같은 각종 사용자 설정 데이터와 그 설정프로그램이 저장되어 있다.The memory 101 stores power-related data collected by the IED, various user setting data such as a master mode and a time synchronization period, and a setting program thereof.

키입력부(102)는 마스터로서의 모드 선택과 시각동기 주기 등을 입력받도록 구성되어 있다.The key input unit 102 is configured to receive a mode selection as a master, a time synchronization period, and the like.

표시부(103)는 소정의 제어신호에 따라 시각동기 마스터로서의 모드 설정과 시각동기 주기에 대한 설정 데이터를 디스플레이하는 LCD로 구성되어 있다.The display unit 103 is composed of an LCD which displays mode setting as a time synchronization master and setting data for a time synchronization period in accordance with a predetermined control signal.

통신트랜시버(104)는 물리층 또는 물리층과 링크층을 담당하는 장치로 통신네트워크 상의 통신 송수신 데이터를 제어부(106)에 연결시켜 주는 MAC컨트롤러 및 링크연결부 등을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 통신트랜시버(104)는 이더넷뿐만 아니라 RS 485, RS 232, USB, CAN 등의 물리층과 링크층에도 적용될 수 있다.The communication transceiver 104 is a device for a physical layer or a physical layer and a link layer, and may include a MAC controller and a link connection unit for connecting communication transmission / reception data on a communication network to the control unit 106. The communication transceiver 104 may be applied not only to Ethernet but also to a physical layer and a link layer such as RS 485, RS 232, USB, and CAN.

GPS 수신기(105)는 인공위성으로부터 전송된 시각정보가 포함된 GPS 신호를 수신하고, 수신된 신호의 노이즈를 제거한 후 증폭 출력하도록 구성되어 있다.The GPS receiver 105 is configured to receive a GPS signal including visual information transmitted from the satellite, remove noise of the received signal, and amplify the signal.

제어부(106)는 상기 제반 장치들의 작동을 제어하게 되는 데, 마스터 모드로 설정된 경우 타이머(107)의 시각정보 또는 GPS 수신기(105)를 통해 입력된 시각정보를 이용하여 동기화된 타이머(107)의 시각정보를 미리 설정된 주기마다 통신네트워크를 통해 다수의 슬레이브 IED(110~130)로 전송하도록 구성되어 있다.The control unit 106 controls the operation of the various devices. When the master mode is set, the controller 106 controls the operation of the timer 107 synchronized using the time information of the timer 107 or the time information input through the GPS receiver 105. The time information is configured to be transmitted to a plurality of slave IEDs 110 to 130 through a communication network at predetermined intervals.

즉, 상기 제어부(106)는 타이머(107)와 시각동기제어부(108) 및 통신제어부(109) 등을 포함하여 구성되어 있는 데, 타이머(107)는 외부 시각정보에 따라 동기화될 수 있으며, 모든 이벤트에 대한 기준시각을 제공하는 시각발생기이다. 시각 동기제어부(108)는 GPS 수신기(105)로부터 입력된 시각정보에 타이머(107)의 시각을 동기화시킴과 아울러 메모리(101)에 마스터 모드로 설정된 경우 미리 설정된 주기마다 타이머(107)의 시각정보를 통신네트워크를 통해 다수의 다른 IED(110~130)로 전송하도록 구성되어 있다. 통신제어부(109)는 외부로부터 접속 요청시 통신용 소켓을 생성하여 접속을 허용함과 아울러 외부로부터 전송된 수신 프레임을 해석하여 송신 프레임을 생성하도록 구성되어 있다.That is, the controller 106 includes a timer 107, a time synchronization controller 108, a communication controller 109, etc. The timer 107 can be synchronized according to external time information, and all A visual generator that provides a reference time for an event. The time synchronization controller 108 synchronizes the time of the timer 107 to the time information input from the GPS receiver 105, and when the master mode is set in the memory 101, the time information of the timer 107 at predetermined intervals. It is configured to transmit to a plurality of other IED (110 ~ 130) through a communication network. The communication control unit 109 is configured to allow a connection by generating a communication socket when requesting a connection from the outside, and to analyze a received frame transmitted from the outside to generate a transmission frame.

따라서, 본 발명에서는 통신기능을 가지고 있는 다수의 IED(100~130)가 감시반과 연결되지 않은 환경에서도 IED들 간의 시각동기가 가능하도록 한 것으로, 다수의 IED(100~130) 중 하나의 IED(100)에 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능을 부여하여 상위 감시반이나 현장 관리자가 시각동기를 하지 않아도 시각동기 마스터가 자동으로 나머지 IED(110~130)의 시각을 동기화할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, a plurality of IEDs (100 to 130) having a communication function is to enable time synchronization between the IEDs even in an environment in which the monitoring panel is not connected. By providing the time synchronization master function to the time synchronization master (100), the time synchronization master can automatically synchronize the time of the remaining IED (110 ~ 130) even if the upper panel or field manager does not have time synchronization.

또한, 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능이 부여된 하나의 IED(100)에만 GPS 수신기(105)를 부착하면 다른 IED(110~130)도 정확한 시각동기가 가능하게 된다.In addition, if the GPS receiver 105 is attached to only one IED 100 to which a time sync master function is granted, the other IEDs 110 to 130 may also be able to precisely synchronize time.

도 4는 본 발명에 의한 마스터 모드 설정 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a master mode setting method according to the present invention.

도시된 바와 같이 IED(100)의 설정 메뉴 중 시각동기 설정 메뉴는 시각동기 마스터(Time Sync Master)의 선택 여부와 시각동기 주기로 이루어져 있다.As shown, the time synchronization setting menu of the setting menu of the IED 100 includes a time synchronization master or not and a time synchronization period.

시각동기 설정값은 키입력부(102)를 통해 입력받고, 설정 상태는 제어부(106)의 제어에 따라 디스플레이되는 표시부(103)를 통해 확인한다.The time synchronization setting value is input through the key input unit 102, and the setting state is confirmed by the display unit 103 displayed under the control of the control unit 106.

즉, 시각동기 신호를 보내는 IED(100)는 시각동기 설정 화면에서 사용함(USE)을 선택하고, 시각동기 주기를 예컨대, 시간 또는 일 단위로 설정하여 마스터 IED로서 동작하게 된다. That is, the IED 100 which transmits the time synchronization signal selects to use (USE) on the time synchronization setting screen, and sets the time synchronization period in, for example, time or day, to operate as the master IED.

물론, 시각동기 신호를 수신하는 IED(110~130)는 시각동기 설정 화면에서 사용안함(not USE)을 선택 및 설정하여 슬레이브 IED로서 동작하게 된다.Of course, the IEDs 110 to 130 receiving the time synchronization signal operate as slave IEDs by selecting and setting not USE on the time synchronization setting screen.

각 IED(100~130)의 시각동기 마스터의 사용 여부에 대한 디폴트(default) 값은 사용안함(not USE)으로 세팅되어 있고, 마스터 모드 사용시에 시각동기 마스터 모드를 설정하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 IED(100~130)가 마스터 모드의 설정 여부에 따라 마스터 또는 슬레이브로 동작할 수 있음을 의미한다. The default value of whether to use the time synchronization master of each IED 100 to 130 is set to not USE, and it is preferable to set the time synchronization master mode when using the master mode. This means that the IED 100 to 130 may operate as a master or a slave depending on whether the master mode is set.

그리고, 각 IED(100~130)는 GPS 수신기(105)를 필요에 따라 연결할 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하며, 마스터 모드로 설정된 IED(100)만 GPS 수신기(105)를 연결하도록 한다.In addition, each IED (100 ~ 130) preferably has a structure that can be connected to the GPS receiver 105, if necessary, so that only the IED (100) is set to the master mode to connect the GPS receiver 105.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 IED간의 시각 동기화 방법을 나타낸 도면으로서, 마스터 IED(100)와 다수의 슬레이브 IED(110~130)로 구성되어 있다.5A and 5B illustrate a time synchronization method between a plurality of IEDs according to an embodiment of the present invention, and include a master IED 100 and a plurality of slave IEDs 110 to 130.

상기 마스터 IED(100)와 다수의 슬레이브 IED(110~130)는 통신네트워크를 통해 서로 연결되어 있다. 마스터 IED(100)는 사용자에 의해 시각동기 마스터(Time Sync Master)로 설정되어 있는 경우이다.The master IED 100 and the plurality of slave IEDs 110 to 130 are connected to each other through a communication network. The master IED 100 is set by the user as a time sync master.

상기 마스터 IED(100)는 미리 설정된 주기마다 내장 타이머(107)의 시각을 기준으로 시각동기(Time Sync) 명령을 다수의 슬레이브 IED(110~130)로 전송하고, 다수의 슬레이브 IED(110~130)는 마스터 IED(100)로부터 전송된 시각정보에 따라 시각 동기화를 수행하여 다수의 IED(100~130) 간의 시각동기를 하게 된다.The master IED 100 transmits a time sync command to the plurality of slave IEDs 110 to 130 based on the time of the internal timer 107 at predetermined intervals, and the plurality of slave IEDs 110 to 130. ) Performs time synchronization according to time information transmitted from the master IED 100 to synchronize time between a plurality of IEDs 100 to 130.

즉, 동일한 통신 프로토콜과 동일한 물리층 및 링크층으로 서로 연결되어 있는 다수의 IED(100~130)가 상위 감시반(미 도시됨)과는 연결되어 있지 않은 환경에서, 다수의 IED 중 특정 IED(100)에 도 4와 같이 시각동기 마스터(Time Sync Master)로서의 기능과 시각동기 주기를 시간 또는 일 단위로 각각 선택 및 설정하면, 설정된 시각동기관련 정보는 제어부(106)에 제어에 따라 메모리(101)에 저장되게 된다(S1, S2).That is, in an environment in which a plurality of IEDs 100 to 130 that are connected to each other through the same communication protocol, the same physical layer, and the link layer are not connected to a higher monitoring panel (not shown), a specific IED 100 among the plurality of IEDs is shown. As shown in FIG. 4, when the function and the time synchronization period are selected and set in units of time or days, respectively, the set time synchronization related information is stored in the memory 101 according to the control of the control unit 106. It is stored (S1, S2).

이어, 마스터의 기능이 부여된 마스터 IED(100)는 메모리(101)에 설정된 시각동기 주기를 검색하여 시각동기 시간이 되었는지를 판단하게 되고(S3), 시각동기 시간이 되었으면 내장된 타이머(107)를 기준으로 시각동기 정보를 생성하고, 생성된 시각동기 정보를 자체적으로 지원되는 통신 프로토콜의 브로드캐스팅 명령을 이용하여 통신네트워크로 전송한다(S4).Subsequently, the master IED 100 to which the function of the master is given determines whether the time synchronization time is reached by searching the time synchronization period set in the memory 101 (S3). The time synchronization information is generated based on the transmission, and the generated time synchronization information is transmitted to the communication network using a broadcasting command of a communication protocol supported by itself (S4).

이때, 마스터로서의 기능이 설정되지 않은 다른 슬레이브 IED들(110~130)은 수신대기 모드에서 있다가 통신네트워크를 통해 시각동기 브로드캐스팅 명령을 수신하면, 자신의 타이머 정보를 시각동기 정보로 갱신한다(S5).At this time, when the slave IEDs 110 to 130 that are not set as a master receive the time synchronization broadcasting command through the communication network while in the reception standby mode, they update their timer information to the time synchronization information ( S5).

한편, 통신네트워크에 상위 감시반이 연결될 경우에는 마스터 IED(100)의 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능을 사용하지 않고 감시반으로부터 시각동기 신호를 받도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the upper monitoring panel is connected to the communication network, it is preferable to receive the time synchronization signal from the monitoring panel without using the time synchronization master function of the master IED 100.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다수의 IED간의 시각 동기 화 방법을 나타낸 도면으로서, 마스터 IED(100)와 다수의 슬레이브 IED(110~130)로 구성되어 있다.6A and 6B illustrate a time synchronization method between a plurality of IEDs according to another embodiment of the present invention, and include a master IED 100 and a plurality of slave IEDs 110 to 130.

상기 마스터 IED(100)와 다수의 슬레이브 IED(110~130)는 통신네트워크를 통해 서로 연결되어 있는 데, 상기 마스터 IED(100)에는 GPS 수신기(105)가 설치되어 있다.The master IED 100 and the plurality of slave IEDs 110 to 130 are connected to each other through a communication network. The master IED 100 is provided with a GPS receiver 105.

즉, 인공위성으로부터 송신된 GPS 신호를 마스터 IED(100)에 장착된 GPS 수신기(105)가 수신하고, 수신된 GPS 신호에 포함된 시각정보를 이용하여 마스터 IED(100)는 자체적으로 시각을 동기시킨다. 이어, 시각동기 마스터로 설정된 마스터 IED(100)는 미리 설정된 주기마다 시각 동기화된 내장 타이머(107)를 기준으로 시각동기(Time Sync) 명령을 다수의 슬레이브 IED(110~130)로 전송하고, 다수의 슬레이브 IED(110~130)는 마스터 IED(100)로부터 전송된 시각정보에 따라 시각 동기화를 수행하여 다수의 IED 간의 시각동기를 하게 된다.That is, the GPS receiver 105 mounted on the master IED 100 receives the GPS signal transmitted from the satellite, and the master IED 100 automatically synchronizes the time by using the visual information included in the received GPS signal. . Subsequently, the master IED 100 set as the time synchronous master transmits a time sync command to the plurality of slave IEDs 110 to 130 based on the internal timer 107 time-synchronized every preset period. The slave IEDs 110 to 130 perform time synchronization according to the time information transmitted from the master IED 100 to synchronize time between a plurality of IEDs.

다시말해, 동일한 통신 프로토콜과 동일한 물리층 및 링크층으로 서로 연결되어 있는 다수의 IED(100~130)가 상위 감시반(미 도시됨)과는 연결되어 있지 않은 환경에서, 다수의 IED 중 특정 IED(100)에 도 4와 같이 시각동기 마스터(Time Sync Master)로서의 기능과 시각동기 주기를 시간 또는 일 단위로 각각 선택 및 설정하면, 설정된 시각동기관련 정보는 제어부(106)에 제어에 따라 메모리(101)에 저장되게 된다(S11, S12).In other words, in an environment in which a plurality of IEDs 100 to 130 that are connected to each other by the same communication protocol and the same physical layer and link layer are not connected to a higher monitoring station (not shown), a specific IED (100) In FIG. 4, when the function and the time synchronization period are selected and set in units of time or day, respectively, as shown in FIG. 4, the set time synchronization information is stored in the memory 101 according to control of the control unit 106. It is stored in (S11, S12).

이어, 마스터의 기능이 부여된 마스터 IED(100)는 GPS 수신기(105)를 통해 GPS 신호를 수신하고, GPS 신호에 포함된 시각정보를 이용하여 내장 타이머(107)의 시각을 동기화시키게 된다(S13).Subsequently, the master IED 100 to which the function of the master is given receives the GPS signal through the GPS receiver 105 and synchronizes the time of the internal timer 107 using the time information included in the GPS signal (S13). ).

한편, 상기 마스터 IED(100)는 메모리(101)에 설정된 시각동기 주기를 검색하여 시각동기 시간이 되었는지를 판단하게 되고(S14), 시각동기 시간이 되었으면 GPS 신호에 의해 시각 동기된 타이머(107)를 기준으로 시각동기정보를 생성하고, 생성된 시각동기정보를 자체적으로 지원되는 통신 프로토콜의 브로드캐스팅 명령을 이용하여 통신네트워크로 전송한다(S15).Meanwhile, the master IED 100 searches the time synchronization period set in the memory 101 to determine whether the time synchronization time is reached (S14), and when the time synchronization time is reached, the timer 107 time-synchronized by the GPS signal. The time synchronization information is generated based on the reference, and the generated time synchronization information is transmitted to the communication network using a broadcasting command of a communication protocol supported by itself (S15).

이때, 마스터로서의 기능이 설정되지 않은 다른 슬레이브 IED(110~130)들은 수신 대기 모드에서 있다가 통신네트워크를 통해 시각동기 브로드캐스팅 명령을 수신하면, 자신의 타이머 정보를 시각동기 정보로 갱신하게 된다(S16).At this time, when other slave IEDs 110 to 130 that are not configured as a master receive the time synchronization broadcasting command through the communication network while in the reception standby mode, they update their timer information to the time synchronization information ( S16).

한편, 통신네트워크에 상위 감시반이 연결될 경우에는 마스터 IED(100)의 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능을 사용하지 않고 감시반으로부터 시각동기 신호를 받도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the upper monitoring panel is connected to the communication network, it is preferable to receive the time synchronization signal from the monitoring panel without using the time synchronization master function of the master IED 100.

상기와 같이 정밀한 시각동기가 필요한 곳에서는 GPS 신호를 이용하여 시각동기를 하게 되는데, 설치된 IED 중 하나의 IED(100)에 GPS 수신기(105)를 장착하고, GPS 수신기(105)가 장착된 IED(100)를 시각동기 마스터로 설정하면, 마스터 IED(100)의 타이머(107)는 GPS 신호에 포함된 시각정보와 동기된다. 이어, 마스터 IED(100)는 GPS 신호와 동기된 시각정보를 미리 설정된 주기마다 통신네트워크를 통해 다른 슬레이브 IED(110~130)로 전송함에 따라 동일한 통신네트워크에 있는 모든 IED(100~130)를 시각 동기시킬 수가 있는 것이다.Where precise time synchronization is required as described above, the time synchronization is performed using a GPS signal. The GPS receiver 105 is mounted on an IED 100 of one of the installed IEDs, and the GPS receiver 105 is equipped with an IED ( When 100 is set as a time synchronization master, the timer 107 of the master IED 100 is synchronized with the time information included in the GPS signal. Subsequently, the master IED 100 transmits the time information synchronized with the GPS signal to other slave IEDs 110 to 130 through the communication network at predetermined intervals, thereby visualizing all the IEDs 100 to 130 in the same communication network. It can be motivated.

로컬시각 동기에 이용할 수 있는 통신 프로토콜은 IED가 지원하는 통신 프로 토콜로서, MODBUS와 DNP 및 IED 60870 등의 표준 프로토콜뿐만 아니라 제작사 자체 프로토콜도 가능하다.The communication protocol that can be used for local time synchronization is the communication protocol supported by the IED, and not only standard protocols such as MODBUS, DNP, and IED 60870, but also the manufacturer's own protocol can be used.

이에 따라 감시반과 통신네트워크가 연결되지 않은 사업장에서 동일 프로토콜과 동일 물리층 및 링크층으로 구성된 통신네트워크에 서로 연결되어 있는 다수의 IED 중 하나의 IED에 시각동기 마스터(Time Sync Master) 기능을 부여하여 일정 주기로 시각 동기를 내릴 경우, 통신네트워크 상에 있는 IED들은 동일한 시간정보를 유지하게 되어 IED가 기록하는 내용 중 시간정보를 이용하는 기록에 대한 분석이 용이하게 된다.Accordingly, the time sync master function is given to one of the multiple IEDs connected to the communication network composed of the same protocol and the same physical layer and link layer in the workplace where the monitoring panel and the communication network are not connected. When the time synchronization is performed, the IEDs on the communication network maintain the same time information, thereby facilitating analysis of the record using the time information among the contents recorded by the IED.

또한, GPS 수신기를 IED에 장착하는 경우, GPS 수신기를 하나의 IED에 장착하고 시각동기 마스터의 기능을 설정하면 다른 IED에 대해서도 정확한 시각동기가 가능하므로 비용과 관리면에서도 유리하다.In addition, when the GPS receiver is mounted on the IED, it is advantageous in terms of cost and management because the GPS receiver is mounted on one IED and the function of the time synchronization master can be precisely synchronized to other IEDs.

또한, 기존과 같은 상위 감시반과의 통신을 할 경우에는 IED의 설정 메뉴에서 시각동기 마스터의 기능을 '오프(OFF)'하면 되므로, 현장 적용성이 우수하다.In addition, when communicating with the upper monitoring panel as in the past, the function of the time synchronization master in the setting menu of the IED 'OFF' (OFF), the field applicability is excellent.

상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit of the present invention. Therefore, such modifications, changes and additions should be determined not only by the claims below, but also by equivalents to those claims.

도 1은 종래기술에 의한 IED들 간의 시각동기화 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a time synchronization method between IEDs according to the prior art.

도 2는 종래기술의 다른 예에 의한 IED들 간의 시각동기화 방법을 나타낸 도면이다.2 is a view illustrating a time synchronization method between IEDs according to another example of the prior art.

도 3은 본 발명에 의한 시각동기가 가능한 IED의 세부 구성을 나타낸 기능 블록도이다.3 is a functional block diagram showing the detailed configuration of the time synchronization IED according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 마스터 모드 설정 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a master mode setting method according to the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 IED 간의 시각 동기화 방법을 나타낸 도면이다.5A and 5B illustrate a time synchronization method between a plurality of IEDs according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다수의 IED 간의 시각 동기화 방법을 나타낸 도면이다.6A and 6B illustrate a time synchronization method between a plurality of IEDs according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100: 마스터 IED 101: 메모리100: master IED 101: memory

102: 키입력부 103: 표시부102: key input unit 103: display unit

105: GPS 수신기 106: 제어부105: GPS receiver 106: control unit

107: 타이머 110~130: 다수의 슬레이브 IED107: timer 110-130: multiple slave IED

Claims (9)

특정 IED(Intelligent Electronic Device)는 입력된 시각동기 마스터 모드와 시각동기 주기를 설정하는 단계;The specific IED (Intelligent Electronic Device) comprises the steps of setting the input time synchronization master mode and the time synchronization period; 상기에서 설정된 시각동기 주기가 되면, 내장된 타이머를 기준으로 시각동기 명령을 생성하는 단계; 및Generating a time synchronization command based on a built-in timer when the time synchronization period is set; And 상기에서 생성된 시각동기 명령을 통신네트워크를 통해 다른 IED로 전송하여 다수의 IED 간의 시각동기화를 수행하는 단계;를 포함하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법.Transmitting the generated time synchronization command to another IED through a communication network to perform time synchronization between a plurality of IEDs. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시각동기 마스터 모드는 사용자의 선택에 따라 온 또는 오프 설정이 가능하며, 시각동기 주기는 시간 또는 일 단위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법.The time synchronization master mode may be set on or off according to a user's selection, and the time synchronization period may be set in units of time or days. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 IED는 보호계전기인 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법.The IED is a local time synchronization method between power devices, characterized in that the protective relay. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 내장된 타이머는 외부로부터 수신된 GPS 신호의 시각정보를 통해 시각동기화되는 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법.The built-in timer is a local time synchronization method between the power devices, characterized in that the time synchronization via the time information of the GPS signal received from the outside. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 다수의 IED 중 시각동기 마스터 모드로 설정된 IED만 GPS 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 방법.Method of synchronizing the local time between power devices, characterized in that only the IED is set to the time synchronization master mode of the plurality of IEDs. 수집된 전력관련 데이터와 마스터 모드 및 시각동기 주기와 같은 각종 사용자 설정 데이터와 그 설정프로그램이 저장된 메모리;A memory storing collected power related data, various user setting data such as a master mode and a time synchronization period, and a setting program thereof; 마스터로서의 모드 선택과 시각동기 주기 등을 입력받는 키입력부;A key input unit for receiving a mode selection and a time synchronization period as a master; 소정의 제어신호에 따라 시각동기 마스터로서의 모드 설정과 시각동기 주기에 대한 설정 데이터를 디스플레이하는 표시부; A display unit for displaying mode setting as a time synchronization master and setting data for a time synchronization period in accordance with a predetermined control signal; 상기 키입력부를 통해 마스터 모드로 설정된 경우 내장된 타이머의 시각정보를 메모리에 미리 설정된 주기마다 통신네트워크를 통해 다수의 슬레이브 IED(Intelligent Electronic Device)로 전송하여 다수의 IED 간의 시각동기화를 시 키는 제어부; 및When the master mode is set through the key input unit, the controller controls time synchronization between a plurality of IEDs by transmitting time information of a built-in timer to a plurality of slave IEDs (Intelligent Electronic Device) through a communication network at predetermined intervals. ; And 물리층 또는 물리층과 링크층을 담당하는 장치로, 통신네트워크 상의 통신 송수신 데이터를 상기 제어부에 연결시켜 주는 통신트랜시버;를 포함하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 장치.A device in charge of a physical layer or a physical layer and a link layer, comprising: a communication transceiver for connecting communication transmission / reception data on a communication network to the control unit. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 인공위성으로부터 전송된 시각정보가 포함된 GPS 신호를 수신하여 제어부로 출력하는 GPS 수신기;를 더 포함하고,And a GPS receiver for receiving a GPS signal including visual information transmitted from the satellite and outputting the GPS signal to the controller. 상기 제어부는 GPS 수신기를 통해 입력된 시각정보를 이용하여 타이머의 시각을 동기화시키는 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 장치.And the controller synchronizes the time of the timer using the time information input through the GPS receiver. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 GPS 수신기는 마스터 모드로 설정된 특정 IED에만 설치된 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 장치.And the GPS receiver is installed only in a specific IED set to a master mode. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,8. The method according to claim 6 or 7, 상기 IED는 보호계전기인 것을 특징으로 하는 전력기기 간의 로컬시각 동기 장치.The IED is a local time synchronization device between power devices, characterized in that the protective relay.
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