KR20130033806A - System for operating smart power grid - Google Patents

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KR20130033806A
KR20130033806A KR1020110097725A KR20110097725A KR20130033806A KR 20130033806 A KR20130033806 A KR 20130033806A KR 1020110097725 A KR1020110097725 A KR 1020110097725A KR 20110097725 A KR20110097725 A KR 20110097725A KR 20130033806 A KR20130033806 A KR 20130033806A
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Abstract

PURPOSE: An intelligent electrical grid operation system is provided to convert operation data of electrical power systems to have the same data format, thereby completely operating a transmission network, a substation, and a distribution network. CONSTITUTION: An operation server(110) operates each system included in an intelligent electrical grid by using data which is received from an intelligent power transmission system, a substation automation system, an intelligent power distribution system, or a telematics system. A database(120) manages operation data or monitoring data of each system. An HMI(Human Machine Interface) device(130) provides access of an intelligent electrical grid operation system(100) to an administrator. A gateway(140) exchanges data among different kinds of systems by applying a CIM(Common Information Model). [Reference numerals] (110) Operation server; (120) Database; (130) HMI device; (140) Gateway;

Description

지능형 전력망 운영 시스템{SYSTEM FOR OPERATING SMART POWER GRID}Intelligent Power Grid Operating System {SYSTEM FOR OPERATING SMART POWER GRID}

본 발명은 지능형 전력망 운영 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 전력계통에서 수집된 데이터를 이용하여 전력망을 통합 운영하기 위한 지능형 전력망 운영 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent power grid operating system. More specifically, the present invention relates to an intelligent power grid operating system for integrated operation of the power grid using data collected from the power system.

기존 전력계통은 송전, 변전, 배전, 영업 등 각 분야마다 별도의 운영시스템이 존재하고 있으며, 고유의 업무영역에 맞는 고유한 기능을 수행하고 있고, 이 시스템들은 서로 연계가 되지 않은 채 각각 분리되어 독자적으로 운영이 되고 있어 시너지 효과 창출이 어려운 문제점이 있다.Existing power system has separate operating system for each field such as power transmission, substation, distribution, sales, etc., and performs unique functions for its own business area, and these systems are separated without being connected to each other. Since it is operated independently, it is difficult to generate synergies.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 전력계통의 운전 데이터를 동일한 데이터 포맷으로 수집하여 전력망을 통합 운영할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved in the present invention is to provide a system that can be integrated operation of the power grid by collecting the operating data of the power system in the same data format.

본 발명의 특징에 따른 지능형 전력망 운영 시스템은 게이트웨이, 데이터 저장부, 인터페이스 장치, 및 운영 서버를 포함한다. 게이트웨이는 지능형 전력망으로부터 수신된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 공통 정보 모델의 데이터 포맷으로 변환한다. 데이터 저장부는 게이트웨이를 통해 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 저장한다. 인터페이스 장치는 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 이용하여 지능형 전력망에 대한 운전 상태를 표시한다. 운영 서버는 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 이용하여 지능형 전력망에 포함된 송전망, 변전소, 및 배전망을 제어한다.An intelligent power grid operating system according to a feature of the present invention includes a gateway, a data storage unit, an interface device, and an operation server. The gateway converts the plurality of grid operation data received from the intelligent grid into the data format of the common information model. The data storage unit stores the plurality of grid operation data converted through the gateway. The interface device displays the driving state for the intelligent power grid using the converted plurality of power grid driving data. The operation server controls the transmission network, substation, and distribution network included in the intelligent power grid by using the converted plurality of grid operation data.

여기서, 게이트웨이는 송전망 운전 데이터, 변전소 운전 데이터, 배전망 운전 데이터, 및 텔레메트릭스 운전 데이터 각각을 공통 정보 모델의 데이터 포맷으로 변환한다.Here, the gateway converts transmission network operation data, substation operation data, distribution network operation data, and telemetric operation data into a data format of a common information model.

이때, 데이터 저장부는 변환된 배전망 운전 데이터에 변환된 송전망 운전 데이터 및 변환된 변전소 운전 데이터를 추가하여 지능형 전력망에 대한 데이터베이스를 생성할 수 있다.In this case, the data storage unit may generate a database for the intelligent power grid by adding the converted transmission network operation data and the converted substation operation data to the converted distribution network operation data.

또한, 운영 서버는 변전소의 주변압기에 고장이 발생하면 변전소 내의 다른 변압기로 부하절체를 수행하고, 다른 변압기의 여유용량이 부족하면 배전망으로부터 부족한 전력을 공급받는다.In addition, the operating server performs a load transfer to the other transformer in the substation when a failure in the peripheral voltage of the substation, and receives insufficient power from the distribution network when the spare capacity of the other transformer is insufficient.

또한, 운영 서버는 변전소의 주변압기와 배전망의 손실을 최소화하거나 주변압기와 배전선로의 이용율을 향상시키기 위해서 배전망의 상시개방점을 재배치한다.In addition, the operation server rearranges the regular open point of the distribution network in order to minimize the loss of the transformer and the distribution network of the substation or to improve the utilization of the transformer and the distribution line.

또한, 운영 서버는 송전선로에서 측정된 전류값 및 온도값을 이용하여 송전선로의 공급용량을 결정하고, 공급용량에 따라 송전선로의 전류를 계산한다.In addition, the operation server determines the supply capacity of the transmission line using the current value and the temperature value measured in the transmission line, and calculates the current of the transmission line according to the supply capacity.

이때, 운영 서버는 온도값이 기준치보다 낮은 경우, 온도값과 기준치간의 차이량에 대응되는 공급용량 상승량을 산출하고, 공급용량 상승량에 따라 송전선로의 전류를 계산할 수 있다.In this case, when the temperature value is lower than the reference value, the operation server may calculate the supply capacity increase amount corresponding to the difference between the temperature value and the reference value, and calculate the current of the transmission line according to the supply capacity increase amount.

또한, 운영 서버는 배전망에 대한 전기품질 이상 정보가 수신되면 파형 취득 명령을 통해 고장 파형 및 전기품질 파형을 취득한다.In addition, when the operation server receives the electrical quality abnormality information about the distribution network, the operation server acquires a failure waveform and the electrical quality waveform through a waveform acquisition command.

또한, 인터페이스 장치는 지리 정보 시스템과 연동하여 변전소 및 배전망의 운전 상태를 활선 또는 사선으로 표시한다.In addition, the interface device is interlocked with the geographic information system to display the operating state of the substation and distribution network in a live or oblique line.

본 발명의 특징에 따르면, 송전망, 변전소, 배전망 등의 운전 데이터를 동일한 데이터 포맷으로 변환함으로써 전력계통의 송전망, 변전소, 및 배전망을 통합 운영할 수 있는 효과가 있다.According to a feature of the present invention, by converting operation data such as a transmission network, substation, distribution network to the same data format, there is an effect that can be integrated operation of the transmission network, substation, and distribution network of the power system.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈의 연결 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 데이터베이스를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 연계 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 그리드 연계 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 운영 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 송전 모듈의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an intelligent power grid operating system according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of an intelligent power grid operating system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a connection relationship of a data conversion module according to a first embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a database of an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a system linkage interface according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a data conversion module according to a second embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a smart grid connection structure according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a configuration of an operation server according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a configuration of an intelligent power transmission module according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 고지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 해당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the repeated description, the notification function that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, and the detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템에 대해 설명한다.
Hereinafter, an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템에 대해 설명한다.First, an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an intelligent power grid operating system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 지능형 전력망 운영 시스템(100)은 발전소, 송전망, 변전소, 배전망, 수용가, 분산전원, 전기자동차 충전소 등을 포함하는 전력계통에 연결되는 모든 시스템 및 시설물을 통합 운영하는 시스템으로, 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 및 텔레메트릭스 시스템(40) 각각으로부터 수집된 데이터를 이용하여 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 및 텔레메트릭스 시스템(40)을 포함하는 지능형 전력망(Smart Power Grid)을 통합 운영한다.As shown in FIG. 1, the intelligent power grid operating system 100 integrates and operates all systems and facilities connected to a power system including a power plant, a transmission grid, a substation, a distribution network, a customer, a distributed power source, and an electric vehicle charging station. As a system, the intelligent power transmission system 10 and the substation automation system using data collected from each of the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, the intelligent power distribution system 30, and the telemetrics system 40. 20), an intelligent power grid including an intelligent power distribution system 30 and a telemetrics system 40 is operated.

여기서, 지능형 송전 시스템(10)은 송전망을 운영하는 시스템으로 송전망의 운영과 관련된 데이터를 지능형 전력망 운영 시스템(100)에 제공한다. 이때, 지능형 송전 시스템(10)은 공통 정보 모델(Common Information Model, 이하에서는 'CIM'이라고도 함)에 따라 데이터를 변환하여 전력망 운영 시스템(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the intelligent power transmission system 10 is a system for operating a power transmission network and provides data related to the operation of the power transmission network to the intelligent power grid operating system 100. In this case, the intelligent power transmission system 10 may convert data according to a common information model (hereinafter, also referred to as “CIM”) to transmit data to the power grid operating system 100.

또한, 지능형 송전 시스템(10)은 전압 관리 서버 및 위기 관리 서버를 포함할 수 있다.In addition, the intelligent power transmission system 10 may include a voltage management server and a crisis management server.

이때, 지능형 송전 시스템(10)의 전압 관리 서버(미도시)는 전력 분배기(11) 및 현장정보 취득기(12)를 이용하여 전력계통에 대한 데이터를 실시간으로 측정하여 무효전력을 산출하고, 산출된 무효전력을 이용하여 발전소의 자동 전압 조정기(Automatic Voltage Regulator, 이하에서는 'AVR'이라고도 함) 및 변전소의 무효전력 제어장치를 조정하는 무효전력 관리 기능을 수행할 수 있다.At this time, the voltage management server (not shown) of the intelligent power transmission system 10 calculates reactive power by measuring data on the power system in real time using the power divider 11 and the field information acquirer 12, and calculates and calculates the reactive power. This reactive power can be used to perform reactive power management to control the plant's automatic voltage regulator (hereinafter referred to as AVR) and the substation's reactive power control.

이때, 지능형 송전 시스템(10)의 위기 관리 서버(미도시)는 발전소와 변전소 모선간의 전압 위상차를 시간 동기를 맞추어 측정하여 전력계통의 안정성 여부를 판단할 수 있다. 위기 관리 서버는 발전소 또는 변전소에 설치된 페이저 측정 유닛(Phasor Measuring Unit, 이하에서는 'PMU'라고도 함)(13)에서 수집된 정보 및 시간 동기 정보를 이용하여 위상각 차이를 측정하고, 측정된 위상각 차이에 따라 전력계통의 안정도를 판별하여 경보를 발생시킬 수 있다.At this time, the crisis management server (not shown) of the intelligent power transmission system 10 may determine the stability of the power system by measuring the voltage phase difference between the power plant and the substation busbar in time synchronization. The crisis management server measures the phase angle difference using information and time synchronization information collected from a phaser measuring unit (hereinafter referred to as a 'PMU') 13 installed in a power plant or substation, and measures the measured phase angle. According to the difference, the stability of the power system can be determined and an alarm can be generated.

또한, 지능형 송전 시스템(10)은 송전철탑에 설치된 각종 센서 정보를 이용하여 안전유무를 판정하고, 지능형 송전 시스템(10)의 운영자에게 이상 유무 정보를 제공할 수 있다.In addition, the intelligent power transmission system 10 may determine whether there is safety by using various sensor information installed in the transmission tower, and may provide abnormality information to the operator of the intelligent power transmission system 10.

여기서, 변전 자동화 시스템(20)은 변전소를 운영하는 시스템으로, 변전소의 운영과 관련된 데이터를 지능형 전력망 운영 시스템(100)에 제공한다. 이때, 변전 자동화 시스템(20)은 공통 정보 모델(CIM)에 따라 데이터를 변환하여 전력망 운영 시스템(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the substation automation system 20 is a system for operating a substation, and provides data related to the operation of the substation to the intelligent power grid operating system 100. In this case, the substation automation system 20 may convert the data according to the common information model (CIM) and transmit the data to the power grid operating system 100.

또한, 변전 자동화 시스템(20)은 제어부, 계전부, 통신부가 통합된 지능형 전자 소자(Intelligent Electronic Device, 이하에서는 'IED'라고도 함)(21)를 이용하여 변전소 내부의 감시 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 변전소 내부의 통신 프로토콜은 변전자동화용 프로토콜이 적용될 수 있으며, 특히 국제 전자기술 위원회(International Electrotechnical Commission, 이하에서는 'IEC'라고도 함)에서 지정된 "IEC 61850" 규격이 적용될 수 있다.In addition, the substation automation system 20 may collect monitoring data inside the substation using an intelligent electronic device (hereinafter, referred to as an “IED”) 21 in which a control unit, a relay unit, and a communication unit are integrated. . At this time, the communication protocol inside the substation may be applied to the substation automation protocol, in particular, the "IEC 61850" standard specified by the International Electrotechnical Commission (hereinafter referred to as "IEC") may be applied.

여기서, 지능형 배전 시스템(30)은 배전망을 운영하는 시스템으로, 배전망의 운영과 관련된 데이터를 지능형 전력망 운영 시스템(100)에 제공한다. 이때, 지능형 배전 시스템(30)은 공통 정보 모델(CIM)에 따라 데이터를 변환하여 전력망 운영 시스템(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the intelligent power distribution system 30 is a system for operating a power distribution network, and provides data related to the operation of the power distribution network to the intelligent power grid operating system 100. At this time, the intelligent power distribution system 30 may convert the data according to the common information model (CIM) and transmit the data to the power grid operating system 100.

또한, 지능형 배전 시스템(30)은 지능형 단말장치(31)를 이용하여 배전망에 대한 운전 상태, 전기품질 상태, 및 열화 상태를 실시간으로 감시하고, 선로 고장 처리, 손실 최소화, 부화 균등화 등의 기능을 수행할 수 있다.In addition, the intelligent power distribution system 30 monitors the operation state, the electrical quality state, and the deterioration state of the power distribution network in real time using the intelligent terminal device 31, and functions such as line fault handling, loss minimization, and hatching equalization. Can be performed.

이때, 지능형 단말장치(31)는 전기품질 감시, 고장 파형 취득, 열화 상태 감시 등의 기능을 수행하고, 지능형 개폐장치(32)는 배전망의 일부 구간을 개폐하며, 배전망 감시장치(33)는 낙뢰, 피뢰, 지상변압기의 부하 등을 감시한다.At this time, the intelligent terminal 31 performs a function such as electric quality monitoring, fault waveform acquisition, deterioration state monitoring, intelligent switch 32 opens and closes a portion of the distribution network, distribution network monitoring device 33 Monitors lightning strikes, lightning strikes and loads on ground transformers.

여기서, 텔레메트릭스 시스템(40)은 송전선로를 감시하는 시스템으로, 송전선로의 감시하여 획득한 데이터를 지능형 전력망 운영 시스템(100)에 제공한다. 이때, 텔레메트릭스 시스템(40)은 공통 정보 모델(CIM)에 따라 데이터를 변환하여 전력망 운영 시스템(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the telemetrics system 40 is a system for monitoring a transmission line, and provides the intelligent power grid operating system 100 with data obtained by monitoring the transmission line. In this case, the telemetric system 40 may convert the data according to the common information model (CIM) and transmit the data to the power grid operating system 100.

또한, 텔레메트릭스 시스템(40)은 볼센서(41)를 이용하여 풍향, 풍속, 전류, 기울기 값을 측정할 수 있고, 송전선로 감시장치(42)를 이용하여 송전선로의 운전상태, 이도, 횡진, 진동, 산불, 수목 접근 등을 감시할 수 있다.
In addition, the telemetric system 40 can measure the wind direction, wind speed, current, and slope values using the ball sensor 41, and the operation state, ear canal, and traverse of the transmission line using the transmission line monitoring device 42. It can monitor vibrations, forest fires and tree access.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an intelligent power grid operating system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 전력망 운영 시스템(100)은 운영 서버(110), 데이터베이스(DataBase, 이하에서는 'DB'라고도 함)(120), 휴먼 머신 인터페이스(Human Machine Interface, 이하에서는 'HMI'라고도 함) 장치(130), 게이트웨이(gateway)(140)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the intelligent power grid operating system 100 includes an operation server 110, a database (hereinafter referred to as 'DB') 120, a human machine interface (HMI). Device 130, gateway 140;

운영 서버(110)는 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 또는 텔레메트릭스 시스템(40)으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 지능형 전력망에 포함되는 각 시스템을 운영한다.The operation server 110 operates each system included in the intelligent power grid by using data received from the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, the intelligent power distribution system 30, or the telemetrics system 40. do.

데이터베이스(120)는 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 또는 텔레메트릭스 시스템(40)의 운전 데이터 또는 감시 데이터를 관리한다.The database 120 manages operation data or monitoring data of the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, the intelligent power distribution system 30, or the telemetrics system 40.

여기서, 데이터베이스(120)는 지능형 배전망 시스템(30)의 관계형 데이터베이스에 지능형 송전 시스템(10) 및 변전 자동화 시스템(20)의 데이터를 추가하여 통합 데이터베이스를 구축할 수 있다.Here, the database 120 may build an integrated database by adding data of the intelligent power transmission system 10 and the substation automation system 20 to the relational database of the intelligent power distribution network system 30.

또한, 데이터베이스(120)는 분산전원, 전기자동차 충전소, 전력 저장 장치, 고압 수용가, 스마트 미터 등의 데이터를 추가할 수 있다.In addition, the database 120 may add data such as a distributed power source, an electric vehicle charging station, a power storage device, a high pressure consumer, a smart meter, and the like.

HMI 장치(130)는 지능형 전력망 운영 시스템(100)의 운영자에게 지능형 전력망 운영 시스템(100)에 대한 접근을 제공한다.The HMI device 130 provides an operator of the intelligent power grid operating system 100 with access to the intelligent power grid operating system 100.

여기서, 지능형 전력망 운영 시스템(100)의 운영자는 HMI 장치(130)를 통해 송전망, 변전소, 및 배전망에 대한 운전 상황, 전력설비의 상태 등을 감시할 수 있고, 원격 제어를 수행할 수 있다. 이때, HMI 장치(130)는 송전망, 변전소, 및 배전망에 대한 운전 상황, 전력설비의 상태를 이미지, 그래프, 수치, 텍스트 등으로 표시할 수 있고, 상황 발생 시 알림 및 이벤트 등을 생성할 수 있다.Here, the operator of the intelligent power grid operating system 100 may monitor the operation status of the power transmission network, substation and distribution network, the status of the power equipment, etc. through the HMI device 130, and may perform remote control. In this case, the HMI device 130 may display the operation status of the power transmission network, substation, and distribution network, and the state of the power equipment as an image, a graph, a numerical value, or a text, and may generate a notification and an event when the situation occurs. have.

또한, HMI 장치(130)는 지리 정보 시스템(Geographic Information System, 이하에서는 'GIS'라고도 함) 및 단선도를 이용하여 전력설비를 관리할 수 있고, 변전소 및 배전망의 운전 상태를 활선 또는 사선으로 표시하는 토폴로지(Topology) 기능을 수행할 수 있다.In addition, the HMI device 130 may manage the power equipment by using a geographic information system (hereinafter, referred to as a 'GIS') and a single line diagram, and the operating state of the substation and the distribution network may be live or diagonal. You can perform the topology function.

게이트웨이(140)는 공통 정보 모델(CIM)을 적용하여 이종 시스템들간의 데이터 교환을 수행한다.The gateway 140 applies a common information model (CIM) to perform data exchange between heterogeneous systems.

여기서, 게이트웨이(140)는 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 또는 텔레메트릭스 시스템(40)으로부터 수신되는 "IEC 61850", "IEC 60870", 또는 "Distributed Network Protocol(이하에서는 'DNP'라고도 함) 3.0" 규격의 데이터를 "IEC 61970" 규격의 데이터로 변환할 수 있다.
Here, the gateway 140 is an "IEC 61850", "IEC 60870", or "received from the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, the intelligent power distribution system 30, or the telemetrics system 40. Distributed Network Protocol (hereinafter also referred to as 'DNP') 3.0 "standard data can be converted into" IEC 61970 "standard data.

다음은, 도 3을 참고하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈에 대해 설명한다.Next, a data conversion module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈의 연결 관계를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a connection relationship of a data conversion module according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 데이터 변환 모듈(10a)은 지능형 송전 시스템(10)에서 수집된 데이터를 공통 정보 모델(CIM)에 따라 변환하고, 변환된 데이터를 메시지 버스(Message Bus)를 통해 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 전송한다.As shown in FIG. 3, the first data conversion module 10a converts data collected by the intelligent power transmission system 10 according to a common information model (CIM), and converts the converted data into a message bus. Through the intelligent power grid operating system 100 is transmitted.

여기서, 제1 데이터 변환 모듈(10a)은 "IEC 61850" 규격의 데이터를 "IEC 61970" 규격의 데이터로 변환할 수 있다.Here, the first data conversion module 10a may convert data of the “IEC 61850” standard into data of the “IEC 61970” standard.

제2 데이터 변환 모듈(20a)은 변전 자동화 시스템(20)에서 수집된 데이터를 공통 정보 모델(CIM)에 따라 변환하고, 변환된 데이터를 메시지 버스(Message Bus)를 통해 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 전송한다.The second data conversion module 20a converts the data collected by the substation automation system 20 according to a common information model (CIM), and converts the converted data through the message bus to the intelligent power grid operating system 100. To send.

여기서, 제2 데이터 변환 모듈(20a)은 "IEC 61850" 규격의 데이터 또는 "DNP 3.0" 규격의 데이터를 "IEC 61970" 규격의 데이터로 변환할 수 있다.Here, the second data conversion module 20a may convert data of the “IEC 61850” standard or data of the “DNP 3.0” standard into data of the “IEC 61970” standard.

제3 데이터 변환 모듈(30a)은 지능형 배전 시스템(30)에서 수집된 데이터를 공통 정보 모델(CIM)에 따라 변환하고, 변환된 데이터를 메시지 버스(Message Bus)를 통해 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 전송한다.The third data conversion module 30a converts the data collected by the intelligent power distribution system 30 according to the common information model CIM, and converts the converted data through the message bus to the intelligent power grid operating system 100. To send.

여기서, 제3 데이터 변환 모듈(30a)은 "IEC 61850" 규격의 데이터 또는 "DNP 3.0" 또는 "IEC 60870" 규격의 데이터를 "IEC 61970" 규격의 데이터로 변환할 수 있다.Here, the third data conversion module 30a may convert data of the “IEC 61850” standard or data of the “DNP 3.0” or “IEC 60870” standard into data of the “IEC 61970” standard.

제4 데이터 변환 모듈(40a)은 텔레메트릭스 시스템(40)에서 수집된 데이터를 공통 정보 모델(CIM)에 따라 변환하고, 변환된 데이터를 메시지 버스(Message Bus)를 통해 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 전송한다.The fourth data conversion module 40a converts the data collected by the telemetric system 40 according to the common information model (CIM), and converts the converted data through the message bus to the intelligent power grid operating system 100. To send.

여기서, 제4 데이터 변환 모듈(40a)은 "IEC 61850" 규격의 데이터를 "IEC 61970" 규격의 데이터로 변환할 수 있다.
Here, the fourth data conversion module 40a may convert data of the “IEC 61850” standard into data of the “IEC 61970” standard.

다음은, 도 4를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 데이터베이스에 대해 설명한다.Next, a database of an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 데이터베이스를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a database of an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 지능형 전력망 운영 시스템(100)의 데이터베이스(120)는 제1 데이터 저장부(121) 및 제2 데이터 저장부(122)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the database 120 of the intelligent power grid operating system 100 includes a first data storage 121 and a second data storage 122.

제1 데이터 저장부(121)는 지능형 송전 시스템(10)으로부터 수신된 송전망 운영 데이터, 변전 자동화 시스템(20)으로부터 수신된 변전소 운영 데이터, 지능형 배전 시스템(30)으로부터 수신된 배전망 운영 데이터, 및 텔레메트릭스 시스템(40)으로부터 수신된 텔레메트릭스 운전 데이터를 저장한다.The first data storage unit 121 is a transmission network operation data received from the intelligent power transmission system 10, substation operation data received from the substation automation system 20, distribution network operation data received from the intelligent power distribution system 30, and Stores telemetrics operation data received from telemetrics system 40.

여기서, 제1 데이터 저장부(121)는 배전망 운전 데이터에 송전망 운전 데이터, 변전소 운전 데이터, 및 텔레메트릭스 운전 데이터를 추가하여 데이터를 확장하는 형태이다.Here, the first data storage unit 121 extends the data by adding transmission network operation data, substation operation data, and telemetric operation data to the distribution network operation data.

이때, 배전망 운전 데이터는 각종 배전설비를 통합 관리할 수 있도록 배전 자동화 데이터와 새로운 배전설비에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 변전소 운전 데이터는 변전소의 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition, 이하에서는 'SCADA'라고도 함) 정보를 포함할 수 있다. 송전망 운전 데이터는 철탑센서의 풍속, 일사량, 외부온도, 및 장력 정보를 포함할 수 있고, 발전소 및 변전소의 전압을 포함할 수 있으며, 위성망을 이용한 발전소와 변전소의 모선 전압 위상차를 포함할 수 있다. 텔레메트릭스 운전 데이터는 전선온도, 습도, 풍향, 풍속, 전류 등을 포함할 수 있다.In this case, the distribution network operation data may include distribution automation data and data on the new distribution facility so that various distribution facilities can be integratedly managed. Substation operation data may include information on the substation's supervisory control and data acquisition (hereinafter referred to as 'SCADA'). Transmission network operation data may include wind speed, insolation, external temperature, and tension information of the pylon sensor, may include the voltage of the power plant and substation, and may include the bus voltage phase difference between the power plant and substation using a satellite network. Telemetric operating data may include wire temperature, humidity, wind direction, wind speed, current, and the like.

또한, 제1 데이터 저장부(121)는 포인트 정보, 알람 이력, 트랜드 정보 등의 시스템 사용 정보들을 더 저장할 수 있다.In addition, the first data storage unit 121 may further store system usage information such as point information, alarm history, trend information, and the like.

제2 데이터 저장부(122)는 스마트 그리드(Smart Grid)의 지능형 수용가 시스템으로부터 수신된 데이터(이하에서는 'Smart Place'라고도 함), 지능형 운송 시스템으로부터 수신된 데이터(이하에서는 'Smart Transportation'이라고도 함), 지능형 신재생 시스템으로부터 수신된 데이터(이하에서는 'Smart Renewable'이라고도 함), 및 지능형 전력서비스 시스템으로부터 수신된 데이터(이하에서는 'Smart Electricity Service'라고도 함)를 저장한다.The second data storage 122 is data received from the intelligent consumer system of the smart grid (hereinafter referred to as 'smart place'), data received from the intelligent transportation system (hereinafter referred to as 'smart transportation'). ), Data received from the intelligent renewable system (hereinafter referred to as 'Smart Renewable'), and data received from the intelligent power service system (hereinafter referred to as 'Smart Electricity Service').

이때, 데이터베이스(120)는 스마트 그리드의 통합 관제 센터(Total Operation Center, 이하에서는 'TOC'라고도 함)로부터 지능형 수용가 운전 데이터, 지능형 자동차 운전 데이터, 지능형 신재생 운전 데이터, 및 지능형 전력서비스 운전 데이터를 수신할 수 있다.In this case, the database 120 stores the intelligent customer driving data, the intelligent car driving data, the intelligent renewable driving data, and the intelligent power service driving data from an integrated control center (hereinafter, referred to as a 'TOC') of the smart grid. Can be received.

여기서, HMI 장치(130)는 데이터베이스(120)에 저장된 데이터를 이용하여 송전망 및 배전망을 통합 감시하는 기능을 수행한다. 이때, HMI 장치(130)는 데이터베이스(120)에 저장된 데이터를 이용하여 배전망의 광역 감시, 송전망의 전압 및 무효전력 감시, 변전소의 운전상태 감시, 모선의 전압 위상 감시, 송전선로의 센서정보 감시, 다른 스마트 그리드의 운전 정보 감시를 수행할 수 있다.Here, the HMI device 130 performs a function of integrally monitoring the transmission network and the distribution network using the data stored in the database 120. At this time, the HMI device 130 uses the data stored in the database 120 to monitor the wide area of the distribution network, monitor the voltage and reactive power of the transmission network, monitor the operation status of the substation, monitor the voltage phase of the bus line, and monitor the sensor information of the transmission line. For example, the operation information of another smart grid can be monitored.

이와 같이, 배전망 운전 데이터의 데이터 포맷을 그대로 유지하면서 배전망 운전 데이터에 변전소 운전 데이터와 송전망 운전 데이터를 추가함으로써, 지능형 배전 시스템(30)의 각종 응용 기능을 그대로 사용하면서 지능형 송전 시스템(10) 및 변전 자동화 시스템(20)의 응용 기능을 추가할 수 있다.
In this way, by adding substation operation data and transmission network operation data to the distribution network operation data while maintaining the data format of the distribution network operation data as it is, the intelligent power transmission system 10 using various application functions of the intelligent distribution system 30 as it is. And application functions of the substation automation system 20.

다음은, 도 5를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템과 지능형 전력망을 연계하는 인터페이스에 대해 설명한다.Next, an interface for connecting the intelligent power grid operating system and the intelligent power grid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 연계 인터페이스를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a system linkage interface according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 지능형 전력망 운영 시스템(100)은 이에스비(Enterprise Service Bus, 이하에서는 'ESB'라고도 함)(200)를 통해 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 및 텔레메트릭스 시스템(40)과 연계한다.As shown in FIG. 5, the intelligent power grid operating system 100 is an intelligent power transmission system 10, a substation automation system 20, through an ESB 200 (hereinafter referred to as an 'ESB') 200, In connection with the intelligent power distribution system 30 and the telemetrics system 40.

EBS(200)는 시스템 연계 인터페이스로, "Common Information Model/Generic Interface Definition(이하에서는 'CIM/GID'라고도 함)" 표준을 만족하는 GID 인터페이스(이하에서는 'GID'라고도 함)(210)를 포함한다. 이때, EBS(200)는 메시징 시스템을 기반으로 별도의 코드 추가없이 시스템 통합을 가능하게 한다.The EBS 200 is a system linking interface, and includes a GID interface (hereinafter referred to as 'GID') 210 that satisfies the "Common Information Model / Generic Interface Definition (hereinafter referred to as" CIM / GID ") standard. do. At this time, the EBS 200 enables the system integration without additional code based on the messaging system.

GID 인터페이스(210)는 데이터를 CIM 형태로 변환하는 역할을 수행하기 때문에, 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 지능형 배전 시스템(30), 및 텔레메트릭스 시스템(40)의 각각은 CIM 형태로 데이터를 저장하는 데이터 저장 장치를 포함하지 않을 수 있다.Since the GID interface 210 converts data into a CIM form, each of the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, the intelligent power distribution system 30, and the telemetrics system 40 may be used. It may not include a data storage device for storing data in the form of CIM.

지능형 전력망 운영 시스템(100)의 운영 서버(110)은 GID 인터페이스(210)를 통해 데이터베이스(120)와 외부 시스템간의 동기화를 수행한다.
The operation server 110 of the intelligent power grid operating system 100 performs synchronization between the database 120 and an external system through the GID interface 210.

다음은, 도 6을 참고하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈에 대해 설명한다.Next, a data conversion module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 데이터 변환 모듈을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a data conversion module according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 지능형 송전 시스템(10), 변전 자동화 시스템(20), 및 지능형 배전 시스템(30) 각각은 데이터 변환 모듈에 해당하는 공통 정보 모델-확장성 생성 언어(Common Information Model-eXtensible Markup Language, 이하에서는 'CIM-XML'라고도 함) 어댑터(300)를 통해 데이터를 변환한다.As shown in FIG. 6, each of the intelligent power transmission system 10, the substation automation system 20, and the intelligent power distribution system 30 is a common information model-scalability generation language corresponding to a data conversion module. eXtensible Markup Language, hereinafter also referred to as 'CIM-XML') to convert data through the adapter 300.

CIM-XML 어댑터(300)는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(Hypertext transfer Protocol, 이하에서는 'HTTP'라고도 함) 상에서 CIM 메시지의 전송을 수행하기 위한 CIM-XML 프로토콜에 따라 입력되는 데이터를 변환하여 CIM 메시지 및 알디에프(Resource Description Framework, 이하에서는 'RDF'라고도 함)를 생성한다.The CIM-XML adapter 300 converts data input according to the CIM-XML protocol for performing CIM message transfer on the Hypertext Transfer Protocol (hereinafter also referred to as HTTP). Generate a resource description framework (hereinafter referred to as RDF).

예를 들어, 지능형 송전 시스템(10)이 "IEC 60870" 규격의 데이터를 "IEC 61850" 규격의 데이터로 변환하고, CIM-XML 어댑터(300)는 "IEC 61850" 규격의 데이터를 CIM-XML 프로토콜에 따라 변환한다.
For example, the intelligent power transmission system 10 converts data of the "IEC 60870" standard into data of the "IEC 61850" standard, and the CIM-XML adapter 300 converts the data of the "IEC 61850" standard into the CIM-XML protocol. Convert according to

다음은, 도 7을 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템이 스마트 그리드와 연계하는 구조에 대해 설명한다.Next, a structure in which the intelligent power grid operating system according to the embodiment of the present invention is linked with the smart grid will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 그리드 연계 구조를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a smart grid connection structure according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 지능형 전력망 운영 시스템(100)은 스마트 그리드에 포함된 통합 관제 센터(Total Operation Center, 이하에서는 'TOC'라고도 함)(400)로부터 연계 데이터를 획득한다. 이때, 지능형 전력망 운영 시스템(100)과 TOC(400)은 공통 정보 모델(CIM) 플랫폼으로 연결된다.As shown in FIG. 7, the intelligent power grid operation system 100 obtains the cooperative data from an integrated control center (hereinafter referred to as a TOC) 400 included in the smart grid. In this case, the intelligent power grid operating system 100 and the TOC 400 are connected to a common information model (CIM) platform.

여기서, 연계 데이터는 지능형 신재생 정보, 지능형 운송 정보, 지능형 수용가 정보, 네트워크 운용 정보로 구성될 수 있다.Here, the linked data may be composed of intelligent renewable information, intelligent transportation information, intelligent customer information, network operation information.

또한, TOC(400)와 지능형 전력망 운영 시스템(100) 사이에 전달되는 데이터는 "IEC 61968" 규격을 따를 수 있다.In addition, data transferred between the TOC 400 and the intelligent power grid operating system 100 may conform to the “IEC 61968” standard.

이때, 지능형 신재생 정보는 발전단 정보, 송전단 정보, 발전기 정보를 포함하고, 지능형 운송 정보는 충전소 정보, 충전소 거래 정보를 포함하고, 지능형 수용가 정보는 고객 정보, 전기자동차 충전기 정보, 스마트 기기 정보, 계량기 정보, 소형 분산 전원 정보를 포함하며, 네트워크 운용 정보는 시장 가격 정보, 요금 정보, 기상 정보 등을 포함할 수 있다.At this time, the intelligent renewable information includes power generation information, transmission power information, generator information, intelligent transportation information includes charging station information, charging station transaction information, intelligent customer information, customer information, electric vehicle charger information, smart device information It includes information on the meter, small distributed power supply information, and network operation information may include market price information, fee information, weather information, and the like.

여기서, 지능형 신재생 시스템(410)은 분산전원의 운전정보를 TOC(400)로 전송할 수 있다. Here, the intelligent renewable system 410 may transmit the operation information of the distributed power supply to the TOC 400.

이때, 지능형 신재생 시스템(410)은 풍력발전기 등의 분산전원 연결성을 고압계통도와 회선별단선도에 표시하고, 유효전력, 무효전력, 전압, 주파수 등의 운전정보를 표시할 수 있다.At this time, the intelligent renewable system 410 may display the distributed power supply connectivity of the wind power generator and the like in the high-voltage system diagram and the circuit diagram for each line, and display operation information such as active power, reactive power, voltage, and frequency.

이때, 지능형 신재생 시스템(410)은 고압계통도와 회선별단선도에는 조류의 방향을 표시되며, 일반적으로 변전소에서 배전선로 말단으로 조류가 흘러가는 경우에는 조류의 방향을 표시하지 않고, 분산전원으로 인해 조류의 방향이 반대로 흐르는 경우에만 조류의 방향을 표시하여 운전원이 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이를 통해, 변전소 인출차단기에서 배전선로측으로 전류가 흘러가는 일반적인 배전선로와 분산전원이 배전선로에 많이 연결되어 배전선로에서 인출차단기쪽으로 거꾸로 조류가 흐르는 선로가 무엇인지, 그리고 얼만큼의 조류가 흐르는지를 바로 알 수 있다. At this time, the intelligent renewable system 410 displays the direction of the tidal current in the high-pressure system diagram and the disconnection diagram for each line, and generally does not display the direction of the tidal current when the current flows from the substation to the end of the distribution line, The direction of the tide can only be displayed if the tide flows in the opposite direction so that the operator can recognize it. Through this, the general distribution line and distributed power source that current flows from the substation take-off circuit breaker to the distribution line side are connected to the distribution line so that the flow of tidal flow backwards from the distribution line to the take-off breaker, and how much current flows You can see right away.

이때, 지능형 신재생 시스템(410)은 배전선로에 연결된 부하량보다 분산전원의 발전량이 더 큰 경우에는 배전선로에서 주변압기를 거쳐 송전망 쪽으로 조류가 흐르게 되며, 이때에는 주변압기 심볼 옆에 조류의 방향과 크기를 표현하여 운전원이 이를 알 수 있도록 한다.At this time, the intelligent renewable system 410 flows toward the power transmission network through the periphery of the distribution line when the generation amount of distributed power is larger than the load connected to the distribution line, and at this time, the direction of the tidal flow and Express the magnitude so the operator knows it.

이때, 지능형 신재생 시스템(410)은 전력회사의 배전선로와 분산전원의 경계점에 양방향 조류를 감지하는 단말장치를 갖춘 개폐기나 차단기를 설치하여 전기품질 이상유무를 온라인 감시하고 정해진 범위를 초과하는 전기품질이 측정되면 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 해당 정보를 전송하여 운영자가 즉시 상황을 알 수 있도록 한다.At this time, the intelligent renewable system 410 is equipped with a switchgear or a circuit breaker equipped with a terminal device for detecting a two-way flow at the distribution line of the power company and distributed power supply, and monitors the presence of abnormal electrical quality and electricity exceeding a predetermined range When the quality is measured, the information is transmitted to the intelligent power grid operating system 100 so that the operator can immediately know the situation.

또한, 지능형 운송 시스템(420)은 전기자동차 충전소의 충전량, 충전시간, 충전차량대수, 피크 부하, 시간대별 충전량 등의 정보를 TOC(400)으로 전송한다.In addition, the intelligent transportation system 420 transmits information such as the charging amount, the charging time, the number of charging vehicles, the peak load, the charging amount according to time of the electric vehicle charging station to the TOC 400.

이때, 지능형 운송 시스템(420)은 계통도 상에 표시되는 충전소 심볼 옆에 해당 정보를 보여주고, 누적되는 데이터를 활용하여 시간대별 전기사용량 추이 등의 통계 데이터를 산출하여 보여줄 수 있다.In this case, the intelligent transportation system 420 may show the corresponding information next to the charging station symbol displayed on the schematic diagram, and calculate and show statistical data such as electricity consumption trends for each time zone by using accumulated data.

이때, 지능형 운송 시스템(420)은 지리 정보 시스템(Geographic Information System)과 연동하여 충전소 정보를 보여주게 되면 지역내에서 어떤 충전소에 차량이 몰려 있는지, 어느 충전소가 비어 있는지를 지도상에서 보여줄 수 있으며, 실시간으로 충전설비 사용현황을 관리하여 전기자동차 소유자에게 충전이 가능한 스탠드를 보유하고 있는 전기자동차 충전소의 위치 정보를 안내할 수 있다.At this time, the intelligent transportation system 420 shows the charging station information in conjunction with the Geographic Information System (Geographic Information System), it can show on the map which charging station in the area and which charging station is empty on the map, By managing the status of use of charging equipment, electric vehicle owners can be informed of the location information of electric vehicle charging stations that have a stand that can be charged.

또한, 지능형 수용가 시스템(430)은 고압 수용가에 공급되는 전압, 전류, 전력사용량, 전기품질(Sag, Swell, Interruption, THD, TDD) 이상유무 정보를 TOC(400)으로 전송할 수 있다.In addition, the intelligent customer system 430 may transmit information on the abnormality of voltage, current, power consumption, and electrical quality (Sag, Swell, Interruption, THD, TDD) supplied to the high pressure consumer to the TOC 400.

이때, 지능형 수용가 시스템(430)은 고압계통도상의 고압 수용가 심볼 옆에 해당 정보를 보여줄 수 있고, 고압 수용가 심볼을 더블 클릭하면 고압 수용가의 단선도 또는 결선도를 팝업으로 표시할 수 있으며, 팝업을 통해 어떤 항목의 전기품질에 문제가 있는지를 아날로그 값으로 표시하고 인입 차단기의 투입/개방 상태를 색상을 구분하여 보여줄 수 있다.At this time, the intelligent customer system 430 may show the corresponding information next to the high-pressure consumer symbol on the high-pressure system diagram, and double-click the high-pressure consumer symbol to display a single line or connection diagram of the high-pressure consumer as a pop-up, If there is a problem with the electrical quality of the item, it can be displayed as an analog value, and the input / open status of the inlet breaker can be distinguished by color.

이때, 지능형 수용가 시스템(430)은 지능형 전력망 운영 시스템(100)이 온라인으로 측정되는 고압 수용가의 운전정보를 관리하여 고압 수용가의 전력사용량 추이와 전기품질 형태를 통계적으로 관리하게 할 수 있다.In this case, the intelligent customer system 430 may manage the operation information of the high voltage consumer, which is measured online by the intelligent power grid operating system 100, to statistically manage the power consumption trend and the electrical quality form of the high voltage consumer.

또한, 지능형 전력 서비스 시스템(440)은 실시간 요금제 정보를 취득하여 현재시간에 전력소비량에 따른 요금과 피크시간에 전력소비량에 따른 요금을 화면에 표시할 수 있고, 분산전원 발전량과 전력소비량 정보를 취득하여 분산전원 발전설비 용량 대비 현재의 발전량 그리고 전력소비량 정보를 표시할 수 있다.
In addition, the intelligent power service system 440 may acquire real-time plan information and display the fee according to the power consumption at the present time and the fee according to the power consumption at the peak time, and acquire the distributed power generation amount and power consumption information. Therefore, the current generation amount and power consumption information can be displayed in relation to the distributed power generation capacity.

다음은, 도 8 내지 도 9를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 전력망 운영 시스템의 운영 서버에 대해 설명한다.Next, an operation server of an intelligent power grid operating system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 운영 서버의 구성을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a configuration of an operation server according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 운영 서버(110)는 지능형 송전 모듈(111), 변전 자동화 모듈(112), 지능형 배전 모듈(113), 및 스마트 그리드 연계 모듈(114)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 8, the operation server 110 includes an intelligent power transmission module 111, a substation automation module 112, an intelligent power distribution module 113, and a smart grid linkage module 114.

여기서, 운영 서버(110)는 주변압기 고장 시 변전소 운전 데이터 및 배전망 운전 데이터를 이용하여 변전소 내에서 다른 변압기로 부하절체를 수행할 수 있고, 변전소 내의 여유용량이 부족하면 배전망으로부터 부족한 전력을 공급받는 고장 처리 절차를 수행할 수 있다.Here, the operation server 110 may perform the load transfer to the other transformer in the substation by using the substation operation data and the distribution network operation data in the case of the peripheral pressure failure, and if there is not enough capacity in the substation, insufficient power from the distribution network You can carry out the troubleshooting procedures supplied.

또한, 운영 서버(110)는 변전소의 주변압기와 배전망의 손실을 최소화하거나 주변압기와 배전선로의 이용율을 향상시키기 위해서 변전소 운전 데이터 및 배전망 운전 데이터를 이용하여 배전망의 상시개방점을 재배치할 수 있다.In addition, the operation server 110 rearranges the regular open point of the distribution network by using the substation operation data and the distribution network operation data in order to minimize the loss of the transformer and the distribution network of the substation or to improve the utilization of the peripheral transformer and the distribution line. can do.

지능형 송전 모듈(111)은 데이터베이스(120)에 저장된 데이터를 이용하여 송전망을 운영한다.The intelligent power transmission module 111 operates a power transmission network using data stored in the database 120.

변전 자동화 모듈(112)은 데이터베이스(120)에 저장된 데이터를 이용하여 변전소를 운영한다.The substation automation module 112 operates a substation using data stored in the database 120.

여기서, 변전 자동화 모듈(112)은 변전소에 설치된 IED(21)로부터 변전소에 설치된 설비의 상태, 전압, 전류, 유효전력, 무효전력 등의 아날로그 값을 취득하여 취득한 정보를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.Here, the substation automation module 112 acquires, through the HMI device 130, information obtained by acquiring analog values such as the state, voltage, current, active power, reactive power, and the like of the equipment installed in the substation from the IED 21 installed in the substation. I can display it.

또한, 변전 자동화 모듈(112)은 주변압기의 열화상태를 감지하여 열화정보를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the substation automation module 112 may detect the deterioration state of the peripheral pressure and display the deterioration information through the HMI device 130.

또한, 변전 자동화 모듈(112)은 GIS(Gas Insulation Switchgear)의 열화상태를 감지하여 열화정보를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the substation automation module 112 may detect the deterioration state of the gas insulation switchgear (GIS) and display the deterioration information through the HMI device 130.

또한, 변전 자동화 모듈(112)은 변전소 내부의 전기적 연결상태를 보여주는 단선 결선도를 통해 활성구간과 사선구간을 구분하여 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the substation automation module 112 may classify the active section and the diagonal section through the disconnection diagram showing the electrical connection state inside the substation and display the same through the HMI device 130.

지능형 배전 모듈(113)은 데이터베이스(120)에 저장된 데이터를 이용하여 배전망을 운영한다.The intelligent power distribution module 113 operates a distribution network using data stored in the database 120.

여기서, 지능형 배전 모듈(113)은 배전선로에 설치된 지능형 단말장치(31)로부터 개폐장치의 투입/개방 상태 등에 대한 디지털 정보, 전압 및 전류값 등의 아날로그 정보를 취득하고, 취득한 정보로부터 배전망에서 정전구간 또는 송전구간을 판별하여 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.Here, the intelligent power distribution module 113 acquires analog information, such as digital information, voltage and current values, etc. from the intelligent terminal device 31 installed in the distribution line about the input / open state of the switchgear and the like. The power failure section or the power transmission section may be determined and displayed through the HMI device 130.

또한, 지능형 배전 모듈(113)은 지능형 단말장치(31)로부터 순간 전압 강하, 순간 전압 상승, 순간 정전, 고조파 비율 과다 등의 전기품질 이상유무 정보를 취득하고, 취득한 정보를 이용하여 배전계통에 대한 전기품질 이상 위치 및 전기품질 이상 종류를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the intelligent power distribution module 113 acquires information on the electrical quality abnormality such as instantaneous voltage drop, instantaneous voltage rise, instantaneous power failure, excessive harmonic ratio, etc. from the intelligent terminal device 31, and uses the obtained information to determine the power distribution system. The electrical quality abnormality location and the electrical quality abnormality type may be displayed through the HMI device 130.

또한, 지능형 배전 모듈(113)은 지능형 개폐장치(32)로부터 부분 방전 값이 정해진 범위를 초과하였다는 정보를 수신하여 수신된 정보를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다. 이때, 지능형 개폐장치(32)는 내부에 설치된 부분 방전 센서를 이용하여 내부에서 전기적 열화 상태를 파악하고, 부분 방전 값이 정해진 범위를 초과하는 경우 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 해당 정보를 전송할 수 있다.In addition, the intelligent power distribution module 113 may receive the information that the partial discharge value exceeds the predetermined range from the intelligent switchgear 32 and display the received information through the HMI device 130. At this time, the intelligent switch 32 detects the state of electrical deterioration internally by using the partial discharge sensor installed therein, and transmits the corresponding information to the intelligent power grid operating system 100 when the partial discharge value exceeds a predetermined range. have.

또한, 지능형 배전 모듈(113)은 지능형 단말장치(31)로부터 전기품질 이상 정보를 수신하면 파형 취득 명령을 통해 지능형 단말장치(31)로부터 고장 파형이나 전기품질 파형을 취득하여 취득한 파형을 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다. 이때, 지능형 단말장치(31)는 고장 전류를 감지하거나 전기품질에 이상이 있음을 감지하면 삼상전압 및 삼상전류의 파형을 저장하며, 고장이나 이상을 감지한 내역을 나타내는 전기품질 이상 정보를 지능형 전력망 운영 시스템(100)으로 전송한다.In addition, when the intelligent power distribution module 113 receives the electrical quality abnormality information from the intelligent terminal 31, the waveform obtained by acquiring the fault waveform or the electrical quality waveform from the intelligent terminal 31 through the waveform acquisition command is obtained. 130). At this time, if the intelligent terminal 31 detects a fault current or detects an abnormality in the electrical quality, the intelligent terminal device 31 stores the waveform of three-phase voltage and three-phase current, and provides the electrical quality abnormality information indicating a breakdown or abnormality information. Send to operating system 100.

스마트 그리드 연계 모듈(114)은 스마트 그리드의 TOC(400)로부터 수신된 데이터를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.The smart grid association module 114 may display the data received from the TOC 400 of the smart grid through the HMI device 130.

여기서, 스마트 그리드 연계 모듈(114)은 TOC(400)를 통해 지능형 신재생 시스템(410)이 제공하는 분산전원 정보, 지능형 운송 시스템(420)이 제공하는 전기자동차 충전소 정보, 지능형 수용가 시스템(430)이 제공하는 고압수용가 정보, 및 지능형 전력 서비스 시스템(440)이 제공하는 실시간 요금 정보를 수신하고, 수신된 정보를 HMI 장치(130)를 통해 표시할 수 있다.
Here, the smart grid connection module 114 is distributed power information provided by the intelligent renewable system 410 through the TOC 400, electric vehicle charging station information provided by the intelligent transportation system 420, intelligent customer system 430 The high-pressure consumer information and the real-time fee information provided by the intelligent power service system 440 may be received, and the received information may be displayed through the HMI device 130.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 송전 모듈의 구성을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of an intelligent power transmission module according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 지능형 송전 모듈(111)은 위기 관리부(111a), 전압 관리부(111b), 및 전류 계산부(111c)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 9, the intelligent power transmission module 111 includes a crisis managing unit 111a, a voltage managing unit 111b, and a current calculating unit 111c.

위기 관리부(111a)는 PMU(13)를 이용하여 발전소의 모선 전압 및 변전소의 모선 전압을 취득하고, 발전소의 모선 전압 및 변전소의 모선 전압간의 위상을 비교하여 전력계통의 안정도를 판단한다.The crisis management unit 111a acquires the bus voltage of the power plant and the bus voltage of the substation using the PMU 13, and compares the phases between the bus voltage of the power plant and the bus voltage of the substation and determines the stability of the power system.

전압 관리부(111b)는 발전소의 자동 전압 조정기(AVR) 및 변전소의 무효전력 제어장치를 제어하여 전력계통의 대표 모선에 대한 전압을 일정하기 유지한다.The voltage managing unit 111b controls the automatic voltage regulator (AVR) of the power plant and the reactive power control device of the substation to maintain a constant voltage for the representative bus bar of the power system.

전류 계산부(111c)는 송전선로에 설치된 볼센서(41)에서 측정되는 송전선로의 전류값 및 온도값을 이용하여 송전선로의 공급용량을 결정하고, 결정된 공급용량에 대응되는 송전선로의 전류를 계산한다.The current calculation unit 111c determines the supply capacity of the transmission line using the current value and the temperature value of the transmission line measured by the ball sensor 41 installed in the transmission line, and calculates the current of the transmission line corresponding to the determined supply capacity. Calculate

여기서, 전류 계산부(111c)는 송전선로의 온도값이 기준치보다 낮은 경우 송전선로의 온도값과 기준치의 차이량에 대응되는 공급용량 상승량을 산출하고, 공급용량 상승량에 따라 송전선로의 전류값을 계산할 수 있다. 이를 통해, 송전선로의 허용전류를 초과하여 온도 상승분 만큼 더 많은 부하를 공급할 수 있다.
Here, when the temperature value of the transmission line is lower than the reference value, the current calculation unit 111c calculates the supply capacity increase amount corresponding to the difference between the temperature value of the transmission line and the reference value, and calculates the current value of the power transmission line according to the supply capacity increase amount. Can be calculated Through this, it is possible to supply more load as the temperature rise exceeds the allowable current of the transmission line.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 지능형 송전 시스템
11: 전력 분배기
12: 현장정보 취득기
13: 페이저 측정 유닛, PMU
20: 변전 자동화 시스템
21: 지능형 전자 소자, IED
30: 지능형 배전 시스템
31: 지능형 단말장치
32: 지능형 개폐장치
33: 배전망 감시장치
40: 텔레메트릭스 시스템
41: 볼센서
42: 송전선로 감시장치
100: 전력망 운영 시스템
110: 운영 서버
111: 지능형 송전 모듈
111a: 위기 관리부
111b: 전압 관리부
111c: 전류 계산부
112: 지능형 변전 모듈
113: 지능형 배전 모듈
114: 스마트 그리드 연계 모듈
120: 데이터베이스, DB
130: 휴먼 머신 인터페이스, HMI
140: 게이트웨이
10a-40a: 데이터 변환 모듈
121, 122: 데이터 저장부
200: Enterprise Service Bus, ESB
210: GID 인터페이스, GID
300: 공통 정보 모델-확장성 생성 언어 어댑터, CIM-XML 어댑터
400: 통합 관제 센터, TOC
410: 지능형 신재생 시스템
420: 지능형 운송 시스템
430: 지능형 수용가 시스템
440: 지능형 전력 서비스 시스템10: intelligent power transmission system
11: power divider
12: Field Information Acquisition Machine
13: Phaser measuring unit, PMU
20: substation automation system
21: intelligent electronic devices, IED
30: intelligent power distribution system
31: intelligent terminal device
32: intelligent switchgear
33: distribution network monitoring device
40: telemetrics system
41: ball sensor
42: transmission line monitoring device
100: power grid operating system
110: production server
111: intelligent power transmission module
111a: crisis management
111b: voltage management unit
111c: current calculator
112: intelligent substation module
113: intelligent power distribution module
114: Smart Grid Linkage Module
120: database, DB
130: human machine interface, HMI
140: gateway
10a-40a: data conversion module
121, 122: data storage
200: Enterprise Service Bus, ESB
210: GID interface, GID
300: Common Information Model-Extensibility Generation Language Adapter, CIM-XML Adapter
400: integrated control center, TOC
410: intelligent renewable system
420: intelligent transportation system
430: intelligent consumer system
440: intelligent power service system

Claims (9)

지능형 전력망으로부터 수신된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 공통 정보 모델의 데이터 포맷으로 변환하는 게이트웨이;
상기 게이트웨이를 통해 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 저장하는 데이터 저장부;
상기 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 이용하여 상기 지능형 전력망에 대한 운전 상태를 표시하는 인터페이스 장치; 및
상기 변환된 복수 개의 전력망 운전 데이터들을 이용하여 상기 지능형 전력망에 포함된 송전망, 변전소, 및 배전망을 제어하는 운영 서버를 포함하는 지능형 전력망 운영 시스템.A gateway for converting a plurality of power grid operation data received from an intelligent power grid into a data format of a common information model;
A data storage unit for storing a plurality of power grid operation data converted through the gateway;
An interface device configured to display a driving state of the intelligent power grid by using the converted plurality of power grid driving data; And
And an operation server for controlling a transmission network, a substation, and a distribution network included in the intelligent power grid by using the converted plurality of grid operation data. 청구항 1에 있어서,
상기 게이트웨이는
송전망 운전 데이터, 변전소 운전 데이터, 배전망 운전 데이터, 및 텔레메트릭스 운전 데이터 각각을 공통 정보 모델의 데이터 포맷으로 변환하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The gateway
An intelligent grid operating system that converts transmission network operation data, substation operation data, distribution network operation data, and telemetrics operation data into data formats of a common information model. 청구항 2에 있어서,
상기 데이터 저장부는
변환된 배전망 운전 데이터에 변환된 송전망 운전 데이터 및 변환된 변전소 운전 데이터를 추가하여 상기 지능형 전력망에 대한 데이터베이스를 생성하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 2,
The data storage unit
An intelligent power grid operating system generating a database for the intelligent power grid by adding the converted power grid operation data and the converted substation operation data to the converted power grid operation data. 청구항 1에 있어서,
상기 운영 서버는
상기 변전소의 주변압기에 고장이 발생하면 상기 변전소 내의 다른 변압기로 부하절체를 수행하고, 상기 다른 변압기의 여유용량이 부족하면 상기 배전망으로부터 부족한 전력을 공급받는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The operational server
Intelligent power grid operating system for performing a load transfer to the other transformer in the substation when a failure in the peripheral voltage of the substation, and insufficient power from the power distribution network if there is insufficient capacity of the other transformer. 청구항 1에 있어서,
상기 운영 서버는
상기 변전소의 주변압기와 상기 배전망의 손실을 최소화하거나 상기 주변압기와 배전선로의 이용율을 향상시키기 위해서 상기 배전망의 상시개방점을 재배치하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The operational server
Intelligent power grid operating system for relocating the regular open point of the distribution network in order to minimize the loss of the peripheral voltage and the distribution network of the substation or to improve the utilization of the peripheral voltage and the distribution line. 청구항 1에 있어서,
상기 운영 서버는
송전선로에서 측정된 전류값 및 온도값을 이용하여 상기 송전선로의 공급용량을 결정하고, 상기 공급용량에 따라 상기 송전선로의 전류를 계산하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The operational server
Intelligent power grid operating system to determine the supply capacity of the transmission line using the current value and the temperature value measured in the transmission line, and calculate the current of the transmission line in accordance with the supply capacity. 청구항 6에 있어서,
상기 운영 서버는
상기 온도값이 기준치보다 낮은 경우, 상기 온도값과 상기 기준치간의 차이량에 대응되는 공급용량 상승량을 산출하고, 상기 공급용량 상승량에 따라 상기 송전선로의 전류를 계산하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method of claim 6,
The operational server
And when the temperature value is lower than a reference value, calculating a supply capacity increase corresponding to a difference between the temperature value and the reference value, and calculating a current of the transmission line according to the supply capacity increase. 청구항 1에 있어서,
상기 운영 서버는
상기 배전망에 대한 전기품질 이상 정보가 수신되면 파형 취득 명령을 통해 고장 파형 및 전기품질 파형을 취득하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The operational server
Intelligent power grid operating system for acquiring the fault waveform and the electrical quality waveform through the waveform acquisition command when the electrical quality abnormality information about the power distribution network is received. 청구항 1에 있어서,
상기 인터페이스 장치는
지리 정보 시스템과 연동하여 상기 변전소 및 상기 배전망의 운전 상태를 활선 또는 사선으로 표시하는 지능형 전력망 운영 시스템.The method according to claim 1,
The interface device
An intelligent power grid operating system that displays the operating state of the substation and the distribution network in a live or oblique manner in conjunction with a geographic information system.
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