KR20110007607U

KR20110007607U - Digital protective relay

Info

Publication number: KR20110007607U
Application number: KR2020100000833U
Authority: KR
Inventors: 안홍선
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-02
Also published as: KR200457635Y1

Abstract

본 고안은 주기능모듈에 구비되어 있는 주기능 중앙처리장치가 자동으로 하위 기능모듈들의 기능을 인식할 수 있도록 하여 하위 기능모듈들의 교환 및 확장이 용이하게 한 디지털 보호계전기에 관한 것으로서 데이터 버스, 어드레스 버스 및 컨트롤 버스를 제공하는 백플레인 모듈과, 백플레인 모듈에 장착되고, 전력계통 보호의 주기능을 수행하는 주기능모듈과, 백플레인 모듈에 장착되고, 주기능모듈의 관리에 따라 하위 기능을 수행하는 복수 개의 하위 기능모듈과, 백플레인 모듈에 장착되고, 백플레인 모듈, 주기능모듈 및 복수 개의 하위 기능모듈에 동작전원을 공급하는 전원 모듈은 포함하고, 주기능모듈 및 전원모듈은 백플레인 모듈의 좌우 양측 끝단에 장착되고, 주기능모듈 및 전원모듈의 사이의 백플레인 모듈에 복수 개의 하위 기능모듈들이 장착된다.The present invention relates to a digital protection relay that enables the main function central processing unit provided in the main function module to automatically recognize the functions of the lower function modules, thereby facilitating the exchange and expansion of the lower function modules. A backplane module providing a bus and a control bus, a main function module mounted on the backplane module and performing main functions of power system protection, and a plurality of backplane modules mounted on the backplane module and performing sub functions according to management of the main function module Two sub-function modules and a power supply module mounted on the backplane module and supplying operation power to the backplane module, the main function module, and the plurality of sub-function modules, and the main function module and the power module at both left and right ends of the backplane module. A plurality of sub-function modules mounted on the backplane module between the main function module and the power module It is mounted.

Description

Digital protective relay

본 고안은 전력계통의 보호, 제어 및 감시 기능을 제공하는 디지털 보호계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital protective relay that provides the protection, control and monitoring of the power system.

보다 상세하게는 주기능모듈에 구비되어 있는 주기능 중앙처리장치가 자동으로 하위 기능모듈들의 기능을 인식할 수 있도록 하여 하위 기능모듈들의 교환 및 확장이 용이하게 한 디지털 보호계전기에 관한 것이다.
More specifically, the present invention relates to a digital protection relay that enables the main function central processing unit provided in the main function module to automatically recognize the functions of the lower function modules, thereby facilitating replacement and expansion of the lower function modules.

일반적으로 디지털 보호계전기는 전력계통의 사고를 판단하여 차단기를 동작시킴으로써 사고의 전파 방지를 최우선의 목적으로 하는 장치이다. 또한 상기 디지털 보호계전기는 전력계통의 상태를 감시하고, 통신으로 원거리 감시반에, 감시한 전력계통 상태의 데이터를 전송함으로써 감시반을 운영할 수 있도록 하는 기능을 제공한다.
In general, a digital protective relay is a device whose primary purpose is to prevent the propagation of an accident by operating a breaker by judging an accident of a power system. In addition, the digital protection relay monitors the status of the power system, and provides a function to operate the monitoring panel by transmitting data of the monitored power system status to the remote monitoring panel by communication.

이러한 디지털 보호계전기의 일 예는 하나의 백플레인 모듈에 복수 개의 커넥터가 구비되고, 상기 복수 개의 커넥터에는 복수 개의 기능모듈들이 장착된다. 상기 백플레인 모듈은 상기 복수 개의 기능모듈들을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 그리고 상기 복수 개의 기능모듈들은 통상적으로 상기 백플레인 모듈에 설치되는 위치가 고정적이고, 복수 개의 기능모듈들 상호간에 위치를 교환하여 장착하는 것이 불가능하다.One example of such a digital protection relay is provided with a plurality of connectors on one backplane module, and a plurality of function modules are mounted on the plurality of connectors. The backplane module serves to electrically connect the plurality of function modules. In addition, the plurality of functional modules typically have a fixed position at which the backplane module is installed, and it is impossible to replace the plurality of functional modules with each other.

상기 복수 개의 기능모듈들에는 디지털 보호계전기의 기능들이 적절하게 분할되어 배치된다. 예를 들면, 상기 복수 개의 기능모듈들은 주기능모듈과, 연산모듈과, 입출력 모듈 등으로 제작되며, 상기 주기능모듈에는 디지털 보호계전기의 동작 기능을 제어하는 중앙처리장치가 구비되어 있다. 상기 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치는 상기 백플레인 모듈을 통해 상기 연산모듈 및 상기 입출력 모듈 등의 동작을 관리하고, 운영한다.The functions of the digital protective relay are appropriately divided and arranged in the plurality of functional modules. For example, the plurality of function modules may be manufactured as a main function module, a calculation module, an input / output module, and the like, and the main function module may include a central processing unit for controlling an operation function of the digital protective relay. The central processing unit provided in the main function module manages and operates the operation module and the input / output module through the backplane module.

이러한 디지털 보호계전기는 주기능모듈, 연산모듈 및 입출력 모듈 등은 개발 설계를 할 경우에 그 기능이 미리 정해져 개발된다. 그러므로 복수 개의 기능모듈들의 장착 위치를 교환하거나 또는 확장하는 것이 불가능하고, 또한 복수 개의 기능모듈들 간에 데이터 통신을 수행하는 방식도 직렬 또는 병렬로 상이하다.
The digital protective relay is developed with a predetermined function when a main function module, an operation module, an input / output module, and the like are developed and designed. Therefore, it is impossible to exchange or expand the mounting positions of the plurality of functional modules, and the manner of performing data communication between the plurality of functional modules is also different in series or in parallel.

그리고 일반적인 디지털 보호 계전기의 다른 예는 하나 또는 2개 이상 복수 개의 인쇄회로기판을 사용하고, 하나 또는 2개 이상 복수 개의 인쇄회로기판에 디지털 보호계전기를 구성하는 회로 모듈들이 장착된다.In addition, another example of a general digital protection relay uses one or two or more printed circuit boards, and the circuit modules constituting the digital protection relay are mounted on the one or two or more printed circuit boards.

2개의 인쇄회로기판을 사용할 경우에 통상적으로 무겁거나 또는 비중이 나가는 부품들은 하부에 위치하는 인쇄회로기판에 장착되고, 가볍고 작은 부품들은 상부의 인쇄회로기판에 장착하여 무게의 비중을 조절한다.In the case of using two printed circuit boards, heavy or heavy components are usually mounted on the lower printed circuit board, and light and small components are mounted on the upper printed circuit board to adjust the specific gravity of the weight.

그리고 2개의 인쇄회로기판은 케이블 또는 커넥터 등을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있도록 한다.
The two printed circuit boards can communicate with each other using a cable or a connector.

그러나 상기 복수 개의 인쇄회로기판을 사용하는 디지털 보호계전기도 개발 설계를 할 경우에 인쇄회로기판에 장착할 부품들이 미리 정해지게 되므로 제품을 개발한 후 기능의 확장이 어렵고, 제품의 규모도 고정되어 있다.However, when the digital protective relay using the plurality of printed circuit boards is also developed and designed, the parts to be mounted on the printed circuit boards are determined in advance, so it is difficult to expand the function after the product is developed and the scale of the product is fixed. .

또한 상기한 디지털 보호계전기들의 데이터 통신을 별도의 백플레인 컨트롤러가 담당하지 않고, 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치가 데이터 통신을 담당하며, 하위 기능모듈의 경우에도 별도의 백플레인 컨트롤러가 구비되어 있지 않고, 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치가 하위 모듈의 데이터 통신도 제어하게 구성되어 있다.In addition, a separate backplane controller is not responsible for the data communication of the digital protective relays, the central processing unit provided in the main function module is responsible for data communication, and the lower function module is not provided with a separate backplane controller. In addition, the central processing unit provided in the main function module is configured to control data communication of the lower module.

그러므로 하위 기능모듈에 새로운 기능을 추가하거나 또는 일부 기능을 개선하고자 할 경우에 주기능을 수행하는 주기능모듈의 중앙처리장치의 프로그램을 많이 변경해야 되거나 또는 중앙처리장치의 능력상 프로그램의 변경이 불가능할 수도 있다.Therefore, if you want to add a new function or improve some functions in the lower function module, it is necessary to change the program of the central processing unit of the main function module that performs the main function much, or it is impossible to change the program due to the capability of the central processing unit. It may be.

또한 기존에 개발되었던 하드웨어의 많은 부분들을 개선 또는 변경해야 되므로 기존 제품과의 호환성을 유지하는 것이 어렵고, 개발비용이 과다하게 소모되었다.In addition, it is difficult to maintain compatibility with existing products because many parts of the previously developed hardware have to be improved or changed, and development costs are excessively consumed.

또한 전체 인쇄회로기판 또는 관련된 기능모듈들을 완전히 새로 개발해야 되었으며, 이는 해당 제품의 기능 추가와 관련하여 많은 관련 비용이 소모될 뿐만 아니라 정상 동작하던 기능부에 대한 회로의 인쇄회로기판도 변경되어 시험 및 유지 보수에 대한 비용도 발생한다.
In addition, the entire printed circuit board or related functional modules had to be completely developed, which not only consumes a large amount of related costs associated with the addition of the function of the product, but also changes the printed circuit board of the circuit to the functioning part that is normally operated. There is also a cost for maintenance.

본 고안이 해결하려는 과제는 기능모듈에 대한 확장성 부족으로 인한 기능향상 및 유지보수의 어려움을 해결할 수 있는 디지털 보호계전기를 제공한다.The problem to be solved by the present invention is to provide a digital protection relay that can solve the difficulties of functional improvement and maintenance due to the lack of expandability of the functional module.

또한 본 고안은 확장성을 염두에 둔 백플레인 및 하드웨어 플랫폼으로 기능모듈들 간의 설치 유연성을 부여하여 기능모듈의 사용자 설치 유연성을 확보하고, 기능의 향상하며, 유지 보수에 발생하는 비용 및 기간을 최소로 할 수 있는 디지털 보호계전기를 제공한다.In addition, this design is a backplane and hardware platform with scalability in mind, which provides installation flexibility between function modules, thereby ensuring user installation flexibility of function modules, improving functions, and minimizing the cost and duration of maintenance. Provide digital protection relay.

또한 최소한의 비용으로 유지보수 및 확장이 가능하게 한으로써 기업 활동이나 사용자의 기능 편의를 보다 향상시킬 수 있는 디지털 보호계전기를 제공한다.It also provides digital protection relays that can be maintained and extended at a minimal cost to further enhance corporate activities or user convenience.

또한 본 고안이 해결하려는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the problems to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs from the following description. There will be.

본 고안의 디지털 보호계전기는 데이터 버스, 어드레스 버스 및 컨트롤 버스를 제공하는 백플레인 모듈과, 상기 백플레인 모듈에 장착되고, 전력계통 보호의 주기능을 수행하는 주기능모듈과, 상기 백플레인 모듈에 장착되고, 상기 주기능모듈의 관리에 따라 하위 기능을 수행하는 복수 개의 하위 기능모듈과, 상기 백플레인 모듈에 장착되고, 상기 백플레인 모듈, 상기 주기능모듈 및 상기 복수 개의 하위 기능모듈에 동작전원을 공급하는 전원 모듈은 포함하고, 상기 주기능모듈 및 상기 전원모듈은 상기 백플레인 모듈의 좌우 양측 끝단에 장착되고, 상기 주기능모듈 및 상기 전원모듈의 사이의 상기 백플레인 모듈에 상기 복수 개의 하위 기능모듈들이 장착되는 것을 특징으로 한다.The digital protection relay of the present invention includes a backplane module providing a data bus, an address bus, and a control bus, a main function module mounted on the backplane module, and performing a main function of power system protection, and mounted on the backplane module, A plurality of sub function modules for performing sub functions according to the management of the main function module, and a power module mounted on the back plane module and supplying operation power to the back plane module, the main function module and the plurality of sub function modules. The main function module and the power module are mounted on both left and right ends of the backplane module, and the plurality of lower function modules are mounted on the backplane module between the main function module and the power module. It is done.

상기 주기능모듈은 상기 복수 개의 하위 기능모듈의 관리를 제어하는 주기능 중앙처리장치와, 상기 주기능 중앙처리장치의 제어에 따라, 상기 백플레인 모듈을 통해 상기 복수 개의 하위 기능모듈들과 데이터 통신을 수행하는 백플레인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.The main function module communicates data with the plurality of sub function modules through the backplane module under the control of the main function central processing unit and the main function central processing unit for controlling the management of the plurality of lower function modules. It characterized in that it comprises a backplane controller to perform.

상기 주기능 중앙처리장치는 상기 전원모듈로부터 동작전원이 공급되는 초기에 상기 백플레인 컨트롤러를 제어하여 상기 복수 개의 하위 기능모듈들과 데이터 통신을 수행하면서 상기 복수 개의 하위 기능모듈들의 기능을 판별하고, 판별한 기능에 따라 데이터를 처리하는 것을 특징으로 한다.The main function CPU determines the functions of the plurality of lower function modules while performing data communication with the plurality of lower function modules by controlling the backplane controller at an initial stage when operating power is supplied from the power module. It is characterized by processing data according to one function.

상기 복수 개의 하위 기능모듈들 중에서 연산모듈 또는 제어용 DO(Data Only) 모듈로 사용하는 배리어(barrier) 타입의 터미널 블록을 구비한 복수 개의 하위 기능모듈들은 상기 주기능모듈 및 상기 전원모듈의 인접 위치에 장착하고, 변형, 기능추가 및 기능확장이 요구되는 복수 개의 하위 기능모듈들은 상기 배리어 타입의 터미널 블록을 구비한 복수 개의 하위 기능모듈들의 사이에 장착되는 것을 특징으로 한다.Among the plurality of lower function modules, a plurality of lower function modules including a barrier type terminal block used as a calculation module or a control data (DO) module are located at adjacent positions of the main function module and the power module. And a plurality of sub function modules requiring modification, function addition, and function extension are mounted between a plurality of sub function modules including the barrier type terminal block.

상기 복수 개의 하위 기능모듈들은 상기 주기능 중앙처리장치의 관리에 따라 소정의 기능 수행을 제어하는 모듈 중앙처리장치와, 상기 모듈 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 백플레인 모듈을 통해 상기 주기능모듈과 데이터 통신을 수행하는 보조 백플레인 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
The plurality of lower function modules may include a module central processing unit that controls execution of a predetermined function according to management of the main function central processing unit, and the main function module and data through the backplane module under control of the module central processing unit. And a secondary backplane controller for performing communications.

본 발명의 디지털 보호계전기에 따르면, 백플레인 모듈에 주기능모듈 및 전원모듈을 고정된 위치에 장착하여 두고, 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치가 하위 기능모듈들의 기능을 자동으로 인식할 수 있도록 한다.According to the digital protection relay of the present invention, the main function module and the power supply module are mounted on the backplane module at a fixed position so that the central processing unit provided in the main function module can automatically recognize the functions of the lower function modules. do.

그러므로 디지털 보호계전기의 교환 및 기능확장을 할 경우에 하위 기능모듈을 추가적으로 개발 및 백플레인 모듈에 장착하면 되므로 하드웨어의 변경 및 수정에 필요한 비용을 절감함은 물론 개발기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Therefore, when the digital protective relay is replaced and the function is extended, the lower function module can be additionally developed and installed on the backplane module, thereby reducing the cost of hardware change and modification and reducing the development period.

또한 본 고안에 따른 디지털 보호계전기는 많은 수의 입출력 기능모듈을 포함할 수 있으므로 다양한 기능을 제공할 수 있다.
In addition, the digital protection relay according to the present invention can include a large number of input and output function modules can provide a variety of functions.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 고안을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 일반적인 디지털 보호계전기의 외관 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 2는 일반적인 디지털 보호계전기의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 보인 도면,
도 3은 일반적인 디지털 보호계전기의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 보인 도면,
도 4는 본 고안의 디지털 보호계전기의 내부 구조를 개략적으로 보인 도면,
도 5는 본 고안의 디지털 보호계전기의 회로도, 및
도 6은 본 고안의 디지털 보호계전기에서 주기능모듈에 구비된 중앙처리장치의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which do not limit the present invention, and like reference numerals designate like elements in some drawings.
1 is a view schematically showing the external configuration of a general digital protective relay,
2 is a view schematically showing an example of the internal structure of a general digital protective relay,
3 is a view schematically showing another example of the internal structure of a general digital protective relay,
4 is a view schematically showing the internal structure of the digital protective relay of the present invention;
5 is a circuit diagram of a digital protective relay of the present invention, and
Figure 6 is a signal flow diagram showing the operation of the preferred embodiment of the central processing unit provided in the main function module in the digital protection relay of the present invention.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 고안의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 고안의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates an embodiment of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided as the most useful and easy to explain.

따라서, 본 고안의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Therefore, the drawings are not intended to provide more detailed structure than necessary for the basic understanding of the present invention, as well as various forms that can be implemented by those skilled in the art through the drawings.

도 1은 일반적인 디지털 보호계전기의 외관 구성을 개략적으로 보인 도면이다. 여기서, 부호 100은 디지털 보호계전기의 본체이다. 상기 본체(100)의 전면 상단에는 데이터 표시부(110)가 구비되고, 데이터 표시부(110)의 하부에는 사용자가 조작하는 복수 개의 기능 키(120)들이 구비되어 있다.
1 is a view schematically showing the external configuration of a general digital protective relay. Here, reference numeral 100 denotes a main body of the digital protective relay. The data display unit 110 is provided at an upper end of the front surface of the main body 100, and a plurality of function keys 120 operated by a user are provided below the data display unit 110.

도 2는 일반적인 디지털 보호계전기의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 보인 도면이다. 여기서, 부호 200은 백플레인 모듈이고, 부호 210은 상기 백플레인 모듈(200)에 장착되는 복수 개의 기능모듈이다.2 is a view schematically showing an example of an internal structure of a general digital protection relay. Here, reference numeral 200 denotes a backplane module, and reference numeral 210 denotes a plurality of functional modules mounted on the backplane module 200.

상기 백플레인 모듈(200)은 상기 복수 개의 기능모듈(210)들을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 그리고 상기 복수 개의 기능모듈(210)들은 통상적으로 상기 백플레인 모듈(200)에 설치되는 위치가 고정적이고, 복수 개의 기능모듈(210)들 상호간에 교환하여 설치하는 것이 불가능하다.The backplane module 200 serves to electrically connect the plurality of function modules 210. In addition, the plurality of function modules 210 are typically fixed in a position where they are installed in the backplane module 200, and are not interchangeably installed between the plurality of function modules 210.

상기 복수 개의 기능모듈(210)들에는 디지털 보호계전기의 기능들이 적절하게 분할되어 배치된다.The functions of the digital protection relay are appropriately divided and arranged in the plurality of function modules 210.

예를 들면, 상기 복수 개의 기능모듈(210)들은 주기능모듈(210-1)과, 연산모듈(210-2)과, 입출력 모듈(210-3, 210-4) 등으로 제작되며, 상기 주기능모듈(210-1)에는 디지털 보호계전기의 동작 기능을 제어하는 중앙처리장치가 구비되어 있다. 상기 주기능모듈(210-1)의 중앙처리장치는 백플레인 모듈(200)을 통해 상기 연산모듈(210-2) 및 상기 입출력 모듈(210-3, 210-4) 등의 동작을 관리하고, 운영한다.
For example, the plurality of function modules 210 may be manufactured as a main function module 210-1, a calculation module 210-2, an input / output module 210-3, 210-4, or the like. The function module 210-1 is provided with a central processing unit for controlling the operation function of the digital protective relay. The central processing unit of the main function module 210-1 manages and operates operations of the operation module 210-2 and the input / output modules 210-3 and 210-4 through the backplane module 200. do.

이러한 구성을 가지는 디지털 보호계전기의 일 예는 주기능모듈(210-1), 연산모듈(210-2) 및 입출력 모듈(210-3, 210-4) 등은 개발 설계를 할 경우에 그 기능이 미리 정해져 개발된다.An example of the digital protective relay having such a configuration is that the main function module 210-1, the operation module 210-2, and the input / output module 210-3, 210-4 have functions when they are designed for development. It is developed in advance.

그러므로 복수 개의 기능모듈(210)들의 장착 위치를 교환하거나 또는 확장하는 것이 불가능하고, 또한 복수 개의 기능모듈(210)들 간에 데이터 통신을 수행하는 방식도 직렬 또는 병렬로 상이하다.
Therefore, it is impossible to exchange or expand the mounting positions of the plurality of function modules 210, and the manner of performing data communication between the plurality of function modules 210 also differs in series or in parallel.

도 3은 일반적인 디지털 보호 계전기의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 보인 도면이다. 여기서, 부호 300은 인쇄회로기판이다. 상기 인쇄회로기판(300)은 하나 또는 2개 이상 복수 개를 사용하고, 디지털 보호계전기를 구성하는 회로 모듈들이 장착된다.3 is a view schematically showing another example of the internal structure of a general digital protective relay. Here, reference numeral 300 denotes a printed circuit board. The printed circuit board 300 uses one, two or more, and is equipped with circuit modules constituting the digital protection relay.

2개의 인쇄회로기판(300; 300-1, 300-2)을 사용할 경우에 통상적으로 무겁거나 또는 비중이 나가는 부품들은 하부에 위치하는 인쇄회로기판(300-1)에 장착되고, 가볍고 작은 부품들은 상부의 인쇄회로기판(300-2)에 장착하여 무게의 비중을 조절한다. 그리고 2개의 인쇄회로기판(300; 300-1, 300-2)은 케이블 또는 커넥터(310) 등을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있도록 한다.
In the case of using two printed circuit boards 300, 300-1 and 300-2, heavy or heavy components are mounted on the lower portion of the printed circuit board 300-1. It is mounted on the upper printed circuit board 300-2 to adjust the specific gravity of the weight. In addition, the two printed circuit boards 300; 300-1 and 300-2 may communicate with each other using a cable or a connector 310.

그러나 상기 도 3에 도시된 디지털 보호계전기도 개발 설계를 할 경우에 인쇄회로기판(300)에 장착할 부품들이 미리 정해지게 되므로 제품을 개발한 후 기능의 확장이 어렵고, 제품의 규모도 고정되어 있다.
However, when the digital protection relay shown in FIG. 3 is also designed for development, the parts to be mounted on the printed circuit board 300 are predetermined, and thus, the function is difficult to expand after developing the product, and the scale of the product is fixed .

또한 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 디지털 보호계전기는 데이터 통신을 별도의 백플레인 컨트롤러가 담당하지 않고, 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치가 데이터 통신을 담당하며, 하위 기능모듈의 경우에도 별도의 백플레인 컨트롤러가 구비되어 있지 않고, 주기능모듈에 구비되어 있는 중앙처리장치가 하위 모듈의 데이터 통신도 제어하게 구성되어 있다.In addition, in the digital protective relay having the structure as shown in FIG. 2 and FIG. 3, a separate backplane controller is not responsible for data communication, but a central processing unit provided in the main function module is responsible for data communication. In the case of the module, no separate backplane controller is provided, and the central processing unit provided in the main function module is configured to control data communication of the lower module.

도 4는 본 고안의 디지털 보호계전기의 내부 구성을 개략적으로 보인 도면이고, 도 5는 본 고안의 디지털 보호계전기의 회로도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 디지털 보호계전기는 백플레인 모듈(400)과, 주기능모듈(410)과, 전원 모듈(420)과 확장이 가능한 복수 개의 하위 기능모듈(430)을 포함한다.4 is a view schematically showing the internal configuration of the digital protection relay of the present invention, Figure 5 is a circuit diagram of the digital protection relay of the present invention. 4 and 5, the digital protection relay of the present invention includes a backplane module 400, a main function module 410, a power module 420, and a plurality of expandable lower function modules 430. do.

상기 백플레인 모듈(400)에는 복수 개의 커넥터(도면에 도시되지 않았음)가 구비되어 상기 주기능모듈(410), 상기 전원 모듈(420) 및 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)이 장착되고, 상기 전원 모듈(420)은 상기 백플레인 모듈(400)을 통해 상기 주기능모듈(410) 및 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)에 동작전력을 공급된다. 예를 들면, 상기 전원 모듈(420)은 디지털 전원, 아날로그 전원 및 통신용 전원 등을 상기 백플레인 모듈(400)을 통해 상기 주기능모듈(410) 및 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)에 공급한다.The backplane module 400 is provided with a plurality of connectors (not shown) to mount the main function module 410, the power module 420, and the plurality of lower function modules 430. The power supply module 420 supplies operating power to the main function module 410 and the plurality of lower function modules 430 through the backplane module 400. For example, the power module 420 supplies digital power, analog power, and communication power to the main function module 410 and the plurality of lower function modules 430 through the backplane module 400.

또한 상기 백플레인 모듈(400)에는 어드레스 버스 및 데이터 버스와, 리드 신호, 라이트 신호 및 체크섬 신호 등을 비롯한 각종 컨트롤 신호를 전달하는 컨트롤 버스가 구비되어 상기 주기능모듈(410) 및 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들이 상기 백플레인 모듈(400)을 통해 상호간에 통신을 수행할 수 있도록 한다.In addition, the backplane module 400 includes a control bus that transmits various control signals including an address bus and a data bus, and a read signal, a write signal, a checksum signal, and the like, so that the main function module 410 and the plurality of subordinate functions are provided. Allow modules 430 to communicate with each other via the backplane module 400.

상기 백플레인 모듈(400), 상기 주기능모듈(410) 및 상기 전원 모듈(420)은 동작 기능이 고정적인 것으로서 특정 위치에 고정적으로 배치된다. 예를 들면, 상기 백플레인 모듈(400)의 좌우 양측의 고정된 위치에 상기 주기능모듈(410) 및 상기 전원 모듈(420)을 장착한다.The backplane module 400, the main function module 410, and the power module 420 are fixedly disposed at a specific position as their operation functions are fixed. For example, the main function module 410 and the power module 420 are mounted at fixed positions on both left and right sides of the backplane module 400.

상기 주기능모듈(410)에는 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들을 관리하기 위한 중앙처리장치(412)와, 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들과 상기 백플레인 모듈(400)을 통해 데이터 통신을 수행하기 위한 백플레인 컨트롤러(414)를 포함한다.The main function module 410 communicates data through a central processing unit 412 for managing the plurality of lower function modules 430, and the plurality of lower function modules 430 and the backplane module 400. And a backplane controller 414 to perform this.

상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들은 예를 들면, 연산 기능을 수행하는 모듈 및 소정의 데이터를 외부와 입출력하는 입출력 모듈을 포함하는 것으로서 상기 주기능모듈(410) 및 상기 전원 모듈(420) 사이의 상기 백플레인 모듈(400)에 장착된다.The plurality of lower function modules 430 may include, for example, a module for performing a calculation function and an input / output module for inputting and outputting predetermined data to and from the outside, and between the main function module 410 and the power module 420. Mounted on the backplane module 400.

상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들은 상기 중앙처리장치(412)의 제어에 따라 소정의 동작을 수행하는 모듈 중앙처리장치(432)와, 상기 백플레인 모듈(400)을 통해 상기 백플레인 컨트롤러(414)와 데이터 통신을 수행하기 위한 보조 백플레인 컨트롤러(434)를 포함한다.The plurality of lower function modules 430 perform a predetermined operation according to the control of the central processing unit 412, and the backplane controller 414 through the backplane module 400. A secondary backplane controller 434 for performing data communication with the.

그리고 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들 중에서 연산모듈 또는 제어용 DO(Data Only) 모듈로 사용하는 배리어(barrier) 타입의 터미널 블록을 구비한 하위 기능모듈(430-1)들은 단자대의 암수 블록의 접속력이 강하여 제품을 인출할 경우에 원활한 슬라이딩에 방해가 될 수 있다.Among the plurality of lower function modules 430, the lower function modules 430-1 having a barrier type terminal block used as a calculation module or a control data (DO) module are included in the male and female blocks of the terminal block. If the product is pulled out with strong connection force, it may hinder the smooth sliding.

그러므로 상기 배리어(barrier) 타입의 터미널 블록을 구비한 하위 기능모듈(430-1)들은 상기 주기능모듈(410) 및 상기 전원 모듈(420)들 사이의 내측에 균형을 맞추어 장착한다. 예를 들면, 상기 주기능모듈(410) 및 상기 전원 모듈(420)의 인접 위치에 하위 기능모듈(430-1)들은 장착한다.Therefore, the lower function modules 430-1 including the barrier type terminal block are mounted in a balanced manner between the main function module 410 and the power module 420. For example, the lower function modules 430-1 are mounted at adjacent positions of the main function module 410 and the power module 420.

상기 복수 개의 하위 모듈(430-1)들 사이에는, 변형, 기능추가 및 기능확장이 요구되는 복수 개의 하위 기능모듈(430-2)들을 장착한다. 예를 들면, 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430-2)들을 압착력이 없는 핀(pin) 타입의 단자대를 구비하고 있고, 디지털 입출력 포트 및 아날로그 입출력 포트들이 구비되어 있는 것으로서 수량 확장용으로 사용된다.Between the plurality of lower modules 430-1, a plurality of lower function modules 430-2 requiring modification, function addition, and function extension are mounted. For example, the plurality of sub-function modules 430-2 are provided with a pin type terminal block without crimping force, and are provided with digital input / output ports and analog input / output ports.

본 고안에서는 상기 복수 개의 하위 모듈(430-1)들 사이에 위치하는 백플레인 모듈(400)의 길이를 길게 형성하여 보다 많고, 다양한 기능들을 수행하는 복수 개의 하위 기능모듈(430-2)들을 장착할 수 있도록 확장공간의 여유를 둘 수 있다.
In the present invention, the length of the backplane module 400 positioned between the plurality of submodules 430-1 is formed to be long to mount the plurality of subfunction modules 430-2 to perform more and more various functions. You can make room for expansion.

이러한 본 고안의 디지털 보호계전기는 전원모듈(420)이 백플레인 모듈(400)을 통해 주기능모듈(410) 및 복수 개의 하위 기능모듈(430)들에 동작전원이 공급할 경우에 주기능모듈(410)에 구비되어 있는 주기능 중앙처리장치(412)는 복수 개의 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행하여 복수 개의 하위 기능모듈(430)들 각각의 기능을 인식한다.The digital protection relay of the present invention has a main function module 410 when the power supply module 420 supplies operating power to the main function module 410 and the plurality of lower function modules 430 through the backplane module 400. The main function central processing unit 412 provided in the communication with the plurality of lower function modules 430 recognizes the functions of each of the plurality of lower function modules 430.

예를 들면, 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 도 6에 도시된 바와 같이 동작전원이 공급되는 초기에 백플레인 모듈(400)에 장착된 복수 개의 하위 기능모듈(430)들의 ID를 읽고, 저장한다(S600).For example, the main function central processing unit 412 reads and stores the IDs of the plurality of lower function modules 430 mounted on the backplane module 400 at the beginning of operation power supply, as shown in FIG. 6. (S600).

그리고 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 디지털 보호계전기의 기본 기능을 수행하게 제어하고(S602), 복수 개의 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행해야 되는지의 여부를 판단한다(S604).The main function central processing unit 412 controls to perform the basic function of the digital protection relay (S602), and determines whether to communicate with the plurality of lower function modules 430 (S604).

상기 판단 결과 복수 개의 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행해야 될 경우에 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 저장되어 있는 복수 개의 하위 기능모듈(430)들의 ID를 읽고(S606), 상기 읽은 ID를 이용하여 복수 개의 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행한다(S610). 예를 들면, 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 백플레인 컨트롤러(414)를 제어하여, 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들이 상기 백플레인 모듈(400)에 장착되어 있는 순서대로 상기 복수 개의 하위 기능모듈(430)들의 보조 백플레인 컨트롤러(434)를 통해 보조 중앙처리장치(432)와 순차적으로 통신을 수행한다.When it is determined that communication with the plurality of lower function modules 430 is to be performed, the main function central processing unit 412 reads the IDs of the stored plurality of lower function modules 430 (S606). The read ID is used to communicate with the plurality of lower function modules 430 (S610). For example, the main function central processing unit 412 controls the backplane controller 414 such that the plurality of lower function modules 430 are mounted in the order in which the plurality of lower function modules 430 are mounted on the backplane module 400. Communication with the auxiliary CPU 432 is sequentially performed through the auxiliary backplane controller 434 of the modules 430.

그리고 상기 통신 수행결과 하위 기능모듈(430)이 완전 연산형 모듈인지의 여부를 판단하고(S612), 완전 연산형 모듈일 경우에 완전 연산형 모듈에 따른 데이터 처리를 수행한다(S614).As a result of the communication, it is determined whether the lower function module 430 is a fully arithmetic module (S612), and in the case of a full arithmetic module, data processing according to a full arithmetic module is performed (S614).

또한 상기 통신 수행결과 하위 기능모듈(430)이 보조 연산형 모듈인지의 여부를 판단하고(S616), 완전 연산형 모듈일 경우에 완전 연산형 모듈에 따른 데이터 처리를 수행한다(S618).Further, as a result of the communication, it is determined whether the lower function module 430 is an auxiliary operation module (S616), and when the fully functional module is a full operation module, data processing is performed according to the full operation module (S618).

또한 상기 통신 수행결과 하위 기능모듈(430)이 입출력 모듈인지의 여부를 판단하고(S620), 입출력 모듈일 경우에 입출력 모듈에 따른 데이터 처리를 수행한다(S622).In addition, as a result of the communication, it is determined whether the lower function module 430 is an input / output module (S620), and in the case of the input / output module, data processing according to the input / output module is performed (S622).

또한 상기 통신 수행결과 하위 기능모듈(430)이 부가기능모듈인지의 여부를 판단하고(S624), 부가기능모듈일 경우에 부가기능모듈에 따른 데이터 처리를 수행한다(S626).In addition, it is determined whether the lower function module 430 is the additional function module as a result of the communication (S624), and in the case of the additional function module, data processing according to the additional function module is performed (S626).

이와 같이 하여 하위 기능모듈(430)들의 기능에 따른 데이터 처리가 완료되면, 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 상기 단계(S608)로 복귀하여 백플레인 모듈(400)에 장착되어 있는 모든 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행하였는지의 여부를 판단하고, 통신을 수행하지 않았을 경우에 순차적으로 하나의 하위 기능모듈(430)을 선택하여 통신을 수행하여, 해당 하위 기능모듈(430)의 기능에 따른 데이터의 처리를 수행한다.When the data processing according to the functions of the lower function modules 430 is completed in this way, the main function central processing unit 412 returns to the step S608 and all the lower function modules mounted on the backplane module 400. Determining whether or not the communication with the (430) and the communication, and if the communication is not performed by sequentially selecting one of the lower function module 430 to perform the communication, the function of the lower function module 430 To process the data accordingly.

이와 같은 상태에서 백플레인 모듈(400)에 장착되어 있는 모든 하위 기능모듈(430)들과 통신을 수행하였을 경우에 상기 주기능 중앙처리장치(412)는 상기 단계(S602)로 복귀하여 디지털 보호계전기의 기본 기능을 수행한다.
In this state, when communicating with all the lower function modules 430 mounted on the backplane module 400, the main function central processing unit 412 returns to the step (S602) of the digital protection relay Perform basic functions.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

400 : 백플레인 모듈 410 : 주기능모듈
412 : 주기능 중앙처리장치 414 : 백플레인 컨트롤러
420 : 전원 모듈 430 : 하위 기능모듈
432 : 모듈 중앙처리장치 434 : 보조 백플레인 컨트롤러400: backplane module 410: main function module
412: main function central processing unit 414: backplane controller
420: power supply module 430: lower function module
432 module central processing unit 434 auxiliary backplane controller

Claims

A backplane module providing a data bus, an address bus and a control bus;
A main function module mounted on the backplane module and performing a main function of power system protection;
A plurality of lower function modules mounted on the backplane module and performing lower functions according to management of the main function module; And
A power module mounted to the backplane module and supplying operation power to the backplane module, the main function module, and the plurality of lower function modules;
And the main function module and the power module are mounted at left and right ends of the backplane module, and the plurality of lower function modules are mounted on the backplane module between the main function module and the power module.

According to claim 1, The main function module;
A main function central processing unit for controlling management of the plurality of lower function modules; And
And a backplane controller configured to perform data communication with the plurality of lower function modules through the backplane module under the control of the main function central processing unit.

The apparatus of claim 2, wherein the main function central processing unit comprises:
When the operating power is supplied from the power module, the backplane controller is controlled to perform data communication with the plurality of lower function modules to determine the functions of the plurality of lower function modules, and process data according to the determined function. Digital protective relay, characterized in that.

The method of claim 1,
Among the plurality of lower function modules, a plurality of lower function modules including a barrier type terminal block used as a calculation module or a control data (DO) module are located at adjacent positions of the main function module and the power module. And a plurality of sub function modules requiring modification, function addition, and function extension are mounted between a plurality of sub function modules including the barrier type terminal block.

The method of claim 1 or 4, wherein the plurality of lower functional modules;
A module central processing unit that controls execution of a predetermined function according to management of the main function central processing unit; And
And a secondary backplane controller configured to perform data communication with the main function module through the backplane module under the control of the module central processing unit.