KR20130057663A - Ｇｉｓ 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

Ｇｉｓ 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력제어 기술을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법은 GIS 기반의 전력계통도를 자동 생성시켜 다수의 전력계통 설비 및 그에 관한 특성상태 정보를 다양한 방식으로 모니터링함으로써, 전력계통의 전체 상태, 개별 전력계통 설비 및 개별 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보까지 GIS 상에서 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 무의미한 다수의 관련 데이터 제거 및 중복 데이터를 병합시키는 동적 모델링의 실시로 보다 효과적이면서 공학적으로 양산된 전력계통도를 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 다양하게 구현함을 통해 전력계통도와 관련된 다양한 영상들을 실시간으로 보고자 하는 사용자가 편리하게 모니터링할 수 있다.

Description

ＧＩＳ 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법{ Dynamic Modeling of electrical System and Visualization System based on GIS and Driving Method of the Same}
본 발명은 전력제어 기술에 관한 것으로, 특히 GIS 기반의 전력계통도를 자동 생성시켜 다수의 전력계통 설비 및 그에 관한 특성상태 정보를 다양한 방식으로 모니터링함으로써, 전력계통의 전체 상태, 개별 전력계통 설비 및 개별 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보까지 GIS 상에서 실시간으로 편리하게 모니터링할 수 있는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
논리전력계통을 PC 화면에 표현하는 방법에 대한 기술에 대한 진보는 현재 지리정보시스템(GIS : Graphic Information System)을 도입하고 2차원 그래픽에다가 3차원 그래픽을 혼용시키는 방식으로 개발 추진 중에 있다 할 것이다.
현재까지의 전력계통도를 생성하기 위한 기법들은 대용량 계통의 동적 처리기술 부재로 인해 전력계통도를 수동으로 밖에 작성할 수 없어 비용과 시간이 많이 소요됨과 더불어 현장 일치성에도 문제점이 있었다.
또한 전력계통 설비의 설치, 철거 및 이동으로 인한 전력계통도에 대한 유지보수 비용이 증가하는 결과를 초래하였고, 대용량 계통의 동적 처리기술의 부재로 전력계통도를 수동으로 작성할 수 밖에 없는 불편함이 있었다.
이러한 이유로, 수동으로 작성된 전력계통도와 실제 GIS의 위치간의 연관 관계가 없거나 왜곡되어 표현되는 문제점이 발생되었으며, 기존의 GIS를 적용한 전력계통 표현 방식의 경우 변전소 단위 수준의 회로도만 제공하므로 전체 계통의 상황판단에는 용이하지만 세부적인 전력계통 설비들의 정보 표현이 불가능하였다.
또한, 실시간으로 변화하는 전력계통 및 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 정확하게 모니터링할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 GIS 기반의 전력계통도를 자동 생성시켜 다수의 전력계통 설비 및 그에 관한 특성상태 정보를 다양한 방식으로 모니터링함으로써, 전력계통의 전체 상태, 개별 전력계통 설비 및 개별 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보까지 GIS 상에서 확인하기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 무의미한 다수의 관련 데이터 제거 및 중복 데이터를 병합시키는 동적 모델링의 실시로 보다 효과적이면서 공학적으로 양산된 전력계통도를 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 다양하게 구현함을 통해 전력계통도와 관련된 다양한 영상들을 실시간으로 보고자 하는 사용자가 편리하게 모니터링할 수 있기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템은, 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스로부터 입수하는 정보 취득부; 상기 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 상기 다수의 전력계통 설비가 GIS(Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성하는 전력계통 분석부; 상기 전력계통도에 도시될 상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 파악해 상기 GIS 상에 구성되는 상기 다수의 전력계통 설비와 상기 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정하는 위치 결정부; 상기 위치 결정된 상기 다수의 전력계통 설비를 상기 GIS 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시키는 전력계통 설비 구현부; 및 상기 전력계통도와 상기 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하는 정보 표시부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법은, 정보 취득부가 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스로부터 입수하는 단계; 전력계통 분석부가 상기 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 상기 다수의 전력계통 설비가 GIS(Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성하는 단계; 위치 결정부가 상기 전력계통도에 도시될 상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 파악해 상기 GIS 상에 구성되는 상기 다수의 전력계통 설비와 상기 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정하는 단계; 전력계통 설비 구현부가 상기 위치 결정된 상기 다수의 전력계통 설비를 상기 GIS 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시키는 단계; 및 정보 표시부가 상기 전력계통도와 상기 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템 및 그 구동 방법은 GIS 기반의 전력계통도를 자동 생성시켜 다수의 전력계통 설비 및 그에 관한 특성상태 정보를 다양한 방식으로 모니터링함으로써, 전력계통의 전체 상태, 개별 전력계통 설비 및 개별 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보까지 GIS 상에서 확인할 수 있는 제 1 효과를 준다.
또한, 본 발명은 무의미한 다수의 관련 데이터 제거 및 중복 데이터를 병합시키는 동적 모델링의 실시로 보다 효과적이면서 공학적으로 양산된 전력계통도를 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 다양하게 구현함을 통해 전력계통도와 관련된 다양한 영상들을 실시간으로 보고자 하는 사용자가 편리하게 모니터링할 수 있는 제 2 효과는 준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 다수의 전력계통 설비가 도시된 전력계통도를 한 화면으로 나타낸 도면이다.
도 3은 다수의 전력계통 설비가 도시된 전력계통도를 좀 더 자세히 나타낸 다른 도면이다.
도 4는 다수의 전력계통 설비가 도시된 전력계통도를 더욱 확대시켜 나타낸 또 다른 도면이다.
도 5는 다수의 전력계통 설비가 비옥하게 배치된 전력계통도를 나타낸 도면이다.
도 6은 일예를 들어 서로 다른 전력계통 설비간의 연결 상태를 도시한 전력계통도이다.
도 7은 다수의 전력계통 설비를 3D 형태로 화면 표출시킨 전력계통도이다.
도 8은 전력계통 설비를 GIS 상에서 2D로 형상화시키는데 사용되는 Vector graphic 를 소개한 도면이다.
도 9는 기동 중인 발전기와 정지 중인 발전기를 도식화시킨 도면이다.
도 10은 기동 중인 S.C와 정지 중인 S.C를 도식화시킨 도면이다.
도 11은 송전탑 위치정보 파악으로 GIS상에 표현되는 선로 모양을 형상화시킨 도면이다
도 12는 송전탑 위치정보를 파악으로 송전선로를 GIS 상에서 3차원 그래픽으로 구현시킨 도면이다.
도 13은 송전탑 위치정보를 파악으로 송전선로를 GIS 상에서 3차원 그래픽으로 구현시킨 다른 도면이다.
도 14는 송전탑 위치를 기준으로 연결된 송전선로를 GIS 상에서 구현시킨 도면이다.
도 15는 GIS 상에 2D나 3D로 표기되는 선로 및 모션에 관한 특성상태 정보를 나타낸 도면이다.
도 16은 선로 양단 모션의 공칭 전압에 따라 2차원 그래픽으로 달리 표현되는 선로를 나타낸 도면이다.
도 17은 전력 조류 흐름이 애니메이션 형태로 동적 모델링된 도면이다.
도 18은 양산된 전력이 수도권과 대도시로 흘러들어가는 실제 모습을 도시한 도면이다.
도 19는 양산된 전력이 수도권과 대도시로 흘러들어가는 실제 모습을 좀 더 구체적으로 도시한 상세도면이다.
도 20은 선로 부하율 크기에 따라 색상 또는 높이를 달리해 2D 혹은 3D 형태로 표현된 도면이다.
도 21은 전력계통 설비와 특성상태 정보가 3D로 구현된 도면이다.
도 22는 변전소별 부하량, 발전소별 부하량을 3D 막대 그래프로 나타낸 도면이다.
도 23은 Vector graphic를 이용하여 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 나타낸 도면이다.
도 24는 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보(a), 모션정보(b) 및 선로정보(c)를 각기 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템을 도시한 도면이다.
도 1를 참조하면, GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템(1000)은 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스를 통해 취득해 구조화된 전력계통도를 생성시키고, 다수의 전력계통 설비의 상대좌표를 계산해 상대적 위치를 결정한 다음, 2차원 및 3차원 그래픽으로 다수의 전력계통 설비 및 각 설비에 대한 특성상태정보를 GIS상에 실시간으로 표시하는 시스템으로, 정보 취득부(100), 전력계통 분석부(200), 위치 결정부(300), 전력계통 설비 구현부(400) 및 정보 표시부(500)를 포함한다.
먼저, 정보 취득부(100)는 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스(DB : Database : 110)로부터 입수함에 있어 전력계통 구성정보를 기설정된 지정시간을 주기로 하여 전력계통 데이터베이스(110)를 통해 실시간으로 제공받는다.
전력계통 분석부(200)는 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 도 2에서 보여지는 바와 같이, 다수의 전력계통 설비가 GIS(지리정보시스템 : Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성한다.
도 2와 같은 전력계통도는 다수의 변전소와 다수의 발전소를 총칭하는 다수의 전력계통 설비, 다수의 전력계통 설비 간의 모든 선로 및 모션(motion)을 도시한 전력계통도인 것으로, 국내(대한민국 전역)로 한정시켜 한 화면에서 볼 수 있도록 축약시킨 것이다.
도 2는 다수의 전력계통 설비(ex : 다수의 변전소, 다수의 발전소), 다수의 전력계통 설비와 연계된 다수의 선로를 나타내며, 도시된 다수의 선로는 공칭전압(정의 : 표준전압의 하나로 일반 전압으로 사용하는 선간전압의 실효치를 말함)에 따라 색상을 달리 표현하여 전력계통 운영에 중요 요소를 쉽게 식별할 수 있다.
도 3은 도 2의 일부만을 확대한 전력계통도로, 각 선로들은 공칭전압에 따라 다른 색상을 사용하여 사용자가 쉽게 확인할 수 있게끔 도시되어 있고 다수의 전력계통 설비와 선로가 GIS(250) 상에서 좀 더 자세히 표현되어 있다.
도 4는 도 1 또는 도 2를 더욱 확대시켜 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 GIS(250) 상에서 좀 더 정밀하게 나타낸 전력계통도로, 발전소, 발전기, AUX 설비, 변압기 및 선로의 움직임과 모든 연결 상태를 확인할 수 있다.
도 5와 같이 전력계통 설비가 많은 전력계통도도 생성가능할 것이며, 일예로 서로 다른 전력계통 설비간의 연결 상태를 도시한 도 6은 3개의 변전소와 발전소들 간의 연계성을 잘 나타내고 있다. 특히, GIS(250) 상에서 각 변전소의 모든 설비들과 선로를 통해 서로 연계되는 모습들이 상세히 표시되어 있다.
위치 결정부(300)는 전력계통도에 도시된 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 배치 관계를 파악해 GIS(250) 상에 배치될 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정한다.
위치 결정부(300)는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 배치 관계를 고려해 계산된 GIS 표준좌표 테이블을 생성한 후, 다수의 전력계통 설비가 GIS(250) 상에서 서로 미교차되거나 미중첩되도록 GIS(250) 상에 배치될 다수의 전력계통 설비의 상대적 위치를 GIS 표준좌표 테이블을 참조해 결정한다.
전력계통 설비 구현부(400)는 위치 결정된 다수의 전력계통 설비를 GIS(250) 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시킨다.
2차원 그래픽 구현은 GIS(250) 상에서 Image, Symbol 및 Vector graphic 중 적어도 하나를 이용해 다수의 전력계통 설비를 2D 형태로 화면 표출하며, 3차원 그래픽 구현은 도 7처럼 GIS(250) 상에서 3D Model, Line, Cube, Cylinder 중 적어도 하나를 이용해 다수의 전력계통 설비를 3D 형태로 화면 표출한다.
도 8은 전력계통 설비를 GIS(250) 상에서 2D로 형상화시키는데 사용되는 Vector graphic 들을 여러개 소개한 것으로, 발전기, AUX, 부하, S.C, S.R, 2권선 변압기 및 3권선 변압기가 주로 많이 쓰여진다.
일 예로, 도 9에서 볼 수 있는 것처럼 기동 중인 발전기와 정지 중인 발전기가 도식화되며, 발전소의 발전기 1호기부터 4호기가 도시되어 있다. 좌측 1호 발전기가 정지 중임을 나타내기 위해 기동 중인 2호, 3호, 4호 발전기와 색상 또는 모양이 기동 중인 발전기 2호, 3호, 4호와 다르게 표시된다.
다른 일 예로, 도 10은 기동 중인 S.C와 정지 중인 S.C가 GIS(250) 상에서 도식된 것으로 도 9와 마찬가지, 정지 중인 설비는 기동 중인 설비와 모양 또는 색상 모두 다르게 표현된다.
전력계통 설비 구현부(400)는 선로 상에 놓인 송전탑 위치정보가 위치 결정부(300)에 의해 파악됨에 따라, 전력계통 설비 양단을 직선으로 연결하는 방법 및 송전탑 위치정보를 이용해 선로의 모양을 도식화하는 방법 중 적어도 하나를 통해 도 11처럼 선로 및 선로의 모양을 GIS(250)상에서 구현시킨다.
또한, 전력계통 설비 구현부(400)는 선로 상에 놓인 송전탑 위치정보를 파악함에 따라, 도 12와 도 13보여지는 것처럼 송전선로를 GIS(250) 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도 14처럼 하나의 선로에 가상의 송전탑을 모델링함으로써 송전탑 위치를 기준으로 연결된 송전선로를 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시킨다.
부연 설명으로, 도 12는 발전소와 변전소를 연결하는 선로를 실제 송전탑의 좌표를 이용하여 GIS(250) 상에서 표현한 것으로, 송전탑의 위치까지 포함하여 전력계통도가 작성될 경우 현실적인 전력계통에 대한 표현이 가능하다
도 13은 송전선로의 부하율을 GIS(250) 상에 표현한 것으로, 녹색, 노란색, 붉은색의 순서로 부하율을 표시하며, 3차원으로 Cube의 높이를 변화시켜 송전선로의 특성상태를 표현한다.
도 15는 GIS(250) 상에 2D나 3D로 표기되는 선로 및 모션에 관한 특성상태 정보를 나타낸 것으로, 선로는 2차원의 선, 3차원의 선, Cylinder 및 3D Model을 이용해 표현된다.
선로의 두께와 색상, 크기는 도 16를 통해 알 수 있는 바와 같이, 선로 양단 모션의 공칭 전압에 따라 2차원 그래픽으로 달리 구분해 표현된다.
또한, 전력계통 설비 구현부(400)는 특성상태 정보 중 하나인 전력 조류가 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 표현된 선로 상에서 흘러가는 것처럼 보이게끔 도 17처럼 도형 또는 3D Model이 움직이는 애니메이션 형태로 전력 조류의 흐름을 동적으로 모델링할 수 있으며, 전력 조류의 크기에 따라 색상을 달리하는 전류 조류를 선로 상에 표시한다.
도 17은 선로의 흐르는 전력조류 정보를 색상과 크기를 변화시키고 에니메이션을 통해 표현하는 방법을 나타낸 것으로, 전력 조류의 흐름을 표현하는 삼각형은 녹색에서 붉은색으로 갈수록 조류의 크기가 크다는 것을 의미하며, 삼각형의 크기도 조류의 크기가 클수록 커진다. 또한, 삼각형은 ①의 위치에서 ②의 위치로 움직이는 에니메이션을 통해 흐름을 표현한다.
전력계통 설비 구현부(400)는 도 18와 도 19처럼, 국내 전력계통이 북상조류임을 확인할 수 있는 전력계통 흐름을 2D 혹은 3D로 구현하며, 국내 주요 발전단으로부터 생성된 전력이 수도권과 대도시로 흘러 들어가는 실제 모습도 구현한다.
도 18에서 조류의 흐름은 화살표의 방향으로 표현되고, 조류의 크기는 화살표의 색상과 크기로 표현된다. 조류의 흐름을 표현하는 화살표는 에니메이션 기법을 이용하여 GIS(250) 상에서 동적으로 움직인다.
도 19는 선로에 대한 전력 조류 흐름을 나타낸 것으로, 조류의 흐름을 표현하는 화살표의 색상과 크기는 조류의 크기에 따라 다양하게 표현된다.
전력계통 설비 구현부(400)는 도 20에서 볼 수 있는 바와 같이, 특성상태 정보 중 하나인 선로 부하율을 크기에 따라 색상 또는 높이를 달리해 구별할 수 있으며, 선로 부하율을 선로에 수직인 방향으로 3D 커브를 생성시켜 표시한다.
전력계통 설비 구현부(400)는 특성상태 정보 중 하나인 설비 제한치가 기설정된 기준제한 범위를 벗어난 경우 색상 변화, 크기 변화, Image, Vector graphic, Marker, 3D Mode 및 에니메이션 기법 중 적어도 하나를 이용해 다수의 전력계통 설비를 대상으로 설비 제한치의 위반사항을 GIS(250) 상에 표시한다.
전력계통 설비 구현부(400)는 특성상태 정보 중 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 크기에 따라 색상을 달리해 구별하고, 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 당해 전력계통 설비(ex : 발전소, 변전소)의 수직 방향으로 설정한 후 2차원 Image, Vector graphic 및 3차원 Cube를 이용해 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 3차원으로 표시한다.
일예로, 전력계통 설비 구현부(400)는 도 21와 같이 전력계통 설비(ex : 발전소와 변전소)의 특성상태 정보(ex : 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을)를 3차원으로 표기한다.
변전소별 부하량은 도 22에서 알 수 있듯이, 각 발전소에서 발전되는 전력량 및 해당 변전소에서 소모되는 전력량의 총합을 막대그래프로 확인할 수 있으며, 발전소별 발전량은 3차원의 막대그래프를 이용해 색상과 높이가 각기 다르게 표시된 해당 발전소의 총 발전가능 용량과 현재 발전량을 확인함으로써 알아낼 수 있다.
전력계통도에 포함되는 전력계통 설비의 특성상태 정보를 제공하는 모션 심볼릭(Motion Symbolic)은 각 변전소와 발전소에 포함되는 모든 모션들을 리스트화시킴으로써 표현되며, 복수의 전력계통 설비가 연결된 경우에도 상대측 모션에 대한 특성상태 정보까지 표현된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통 설비들에 대한 색상은 고정된 값이 아니며, 언제든지 변경할 수 있음에 유의한다.
정보 표시부(500)는 전력계통도와 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 GIS(250) 상에 표시하는 장치로, 다수의 전력계통 설비에 대한 모션 심볼릭(Motion Symbolic), 모션의 특성상태를 나타내는 모션정보 및 선로의 특성상태를 나타내는 선로정보를 GIS(250) 상에 표시한다.
정보 표시부(500)는 도 23를 통해 알 수 있는 바와 같이, 전력계통 설비가 단일로 형성된 경우이면 모션 정보와 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 GIS(250) 상에 표시하며, 복수의 전력계통 설비가 서로 연결된 경우이면 복수의 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보와 전력계통 설비 양단에 연결된 모션정보 및 및 선로정보를 함께 GIS(250) 상에 표시한다.
정보 표시부(500)는 도 24(a)에서 보여지는 바와 같이, 유효전력과 무효전력의 출력량을 포함하는 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 나타낼 뿐만 아니라 도 24(b)처럼 변전소와 변전에 대한 모션정보도 나타낸다.
정보 표시부(500)는 모션의 명칭, 공칭 전압, 현재 전압, 전압에 대한 상한과 하한 제한치 및 위상각을 포함하는 모션정보를 비롯해 모션과 연결된 전력계통 설비의 특성상태 정보를 나타나며, 모선과 연결된 전력계통 설비의 특성상태 정보를 해당 전력계통 설비와 연계시켜 표시할 수 있다.
또한, 정보 표시부(500)는 도 24(c)에서 보여지는 바와 같이, GIS(250) 상에서 선로의 명칭과 선로 부하율, 선로 양단의 모션정보, 유효전력 및 유효전력의 방향을 포함하는 선로정보를 상세히 나타낸다.
여기서, 특성상태 정보는 GIS(250) 상에서 2D 또는 3D 형태로 표시될 뿐만 아니라, 색상변경이나 크기변경이 가능함에 유의한다.
도 25는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 25를 참조하면, GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법은 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스를 통해 취득해 구조화된 전력계통도를 생성시키고, 다수의 전력계통 설비의 상대좌표를 계산해 상대적 위치를 결정한 다음, 2차원 및 3차원 그래픽으로 다수의 전력계통 설비 및 각 설비에 대한 특성상태정보를 GIS상에 실시간으로 표시하는 구동방법이다.
먼저, 정보 취득부는 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스로부터 입수함(S10)에 있어, 전력계통 구성정보를 기설정된 지정시간을 주기로 하여 전력계통 데이터베이스로부터 실시간으로 제공받는다.
전력계통 분석부는 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 다수의 전력계통 설비가 GIS(Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성한다(S20, S30).
위치 결정부는 전력계통도에 도시될 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 파악해 GIS 상에 구성되는 다수의 전력계통 설비와 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정한다(S40, S50).
즉, 위치 결정부는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 배치 관계를 고려해 계산된 GIS 표준좌표 테이블을 생성한 후, 다수의 전력계통 설비가 GIS 상에서 서로 미교차되거나 미중첩되도록 GIS 상에 배치될 다수의 전력계통 설비의 상대적 위치를 GIS 표준좌표 테이블을 참조해 결정한다.
전력계통 설비 구현부는 위치 결정된 다수의 전력계통 설비를 GIS 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시킨다(S60).
전력계통 설비 구현부는 특성상태 정보 중 하나인 전력조류 정보로부터 파악되는 전력 조류가 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 표현된 선로 상에서 흘러가도록 애니메이션을 구현시키고, 전력 조류의 크기에 따라 색상을 달리하는 전류 조류를 선로 상에 표시한다.
또한, 전력계통 설비 구현부는 특성상태 정보 중 다른 하나인 선로 부하율을 크기에 따라 색상을 달리해 구별한 후, 선로 부하율을 선로에 수직인 방향에 표시한다.
전력계통 설비 구현부는 특성상태 정보 중 또 다른 하나인 설비 제한치가 기설정된 기준제한 범위를 벗어난 경우 색상 변화, 크기 변화, Image, Vector graphic, Marker, 3D Mode 및 에니메이션 기법 중 적어도 하나를 이용해 다수의 전력계통 설비를 대상으로 설비 제한치의 위반사항을 GIS 상에 표시한다.
정보 표시부는 전력계통도와 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 GIS 상에 표시한다(S70). 더불어, 다수의 전력계통 설비에 대한 모션 심볼릭(Motion Symbolic), 모션의 특성상태를 나타내는 모션정보 및 선로의 특성상태를 나타내는 선로정보를 GIS 상에 표시한다.
이어서, 본 발명의 실시예에 따른 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법은 상기 기재된 동작 외에도 다음에 열거되는 동작을 추가적으로 실시한다.
위치 결정부가 선로 상에 놓인 송전탑 위치정보를 파악함에 따라, 전력계통 설비 구현부는 전력계통 설비 양단을 직선으로 연결하는 방법 및 송전탑 위치정보를 이용해 선로의 모양을 도식화하는 방법 중 선택된 하나를 통해 선로 및 선로의 모양을 GIS상에서 구현한다.
또한, 전력계통 설비 구현부는 특성상태 정보 중 또 다른 하나인 설비 제한치가 기설정된 기준제한 범위를 벗어난 경우 색상 변화, 크기 변화, Image, Vector graphic, Marker, 3D Mode 및 에니메이션 기법 중 적어도 하나를 이용해 다수의 전력계통 설비를 대상으로 설비 제한치의 위반사항을 GIS 상에 표시한다.
전력계통 설비 구현부는 특성상태 정보 중 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 크기에 따라 색상을 달리해 구별한 후, 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 출력하는 당해 전력계통 설비의 수직 방향으로 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 표시한다.
전력계통 설비가 단일로 형성된 경우이면 정보 표시부는 모션 정보와 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 GIS 상에 표시하며, 복수의 전력계통 설비가 서로 연결된 경우이면 복수의 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보, 전력계통 설비 양단에 연결된 모션정보 및 선로정보를 함께 표시한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000 : 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템
100 : 정보 취득부 110 : 전력계통 데이터베이스(DB)
200 : 전력계통 분석부 250 : GIS(지리정보시스템)
300 : 위치 결정부 400 : 전력계통 설비 구현부
500 : 정보 표시부

Claims (23)

  1. 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스로부터 입수하는 정보 취득부;
    상기 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 상기 다수의 전력계통 설비가 GIS(Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성하는 전력계통 분석부;
    상기 전력계통도에 도시될 상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 파악해 상기 GIS 상에 구성되는 상기 다수의 전력계통 설비와 상기 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정하는 위치 결정부;
    상기 위치 결정된 상기 다수의 전력계통 설비를 상기 GIS 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시키는 전력계통 설비 구현부; 및
    상기 전력계통도와 상기 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하는 정보 표시부를 포함하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어, 정보 취득부는,
    상기 전력계통 구성정보를 기설정된 지정시간을 주기로 하여 상기 전력계통 데이터베이스로부터 실시간으로 제공받는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  3. 제 1 항에 있어, 위치 결정부는,
    상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 배치 관계를 고려해 계산된 GIS 표준좌표 테이블을 생성한 후, 상기 다수의 전력계통 설비가 상기 GIS 상에서 서로 미교차되거나 미중첩되도록 상기 GIS 상에 배치될 상기 다수의 전력계통 설비의 상대적 위치를 상기 GIS 표준좌표 테이블을 참조해 결정하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 2차원 그래픽 구현은,
    상기 GIS 상에서 Image, Symbol 및 Vector graphic 중 적어도 하나를 이용해 상기 다수의 전력계통 설비를 2D 형태로 화면 표출한 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 그래픽 구현은,
    상기 GIS 상에 3D Model, Line, Cube 및 Cylinder 중 적어도 하나를 이용해 상기 다수의 전력계통 설비를 3D 형태로 화면 표출한 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 특성상태 정보는,
    상기 GIS 상에서 2D 또는 3D 형태로 표시될 뿐만 아니라, 색상변경이나 크기변경이 가능한 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전력계통 설비 구현부는,
    상기 선로 상에 놓인 송전탑 위치정보가 상기 위치 결정부에 의해 파악됨에 따라, 상기 전력계통 설비 양단을 직선으로 연결하는 방법 및 상기 송전탑 위치정보를 이용해 상기 선로의 모양을 도식화하는 방법 중 적어도 하나를 이용하여 선로 및 상기 선로의 모양을 상기 GIS상에서 구현하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  8. 제 1 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부는,
    상기 특성상태 정보 중 하나인 전력조류 정보로부터 파악되는 전력 조류가 상기 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 표현된 선로 상에서 흘러가도록 애니메이션 형태로 구현하고, 상기 전력 조류의 크기에 따라 색상을 달리하는 상기 전류 조류를 상기 선로 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  9. 제 8 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부는,
    상기 특성상태 정보 중 다른 하나인 선로 부하율을 크기에 따라 색상을 달리해 구별하고, 상기 선로 부하율을 상기 선로에 수직인 방향에 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  10. 제 1 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부는,
    상기 특성상태 정보 중 또 다른 하나인 설비 제한치가 기설정된 기준제한 범위를 벗어난 경우 색상 변화, 크기 변화, Image, Vector graphic, Marker, 3D Mode 및 에니메이션 기법 중 적어도 하나를 이용해 상기 다수의 전력계통 설비를 대상으로 상기 설비 제한치의 위반사항을 상기 GIS 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  11. 제 1 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부는,
    상기 특성상태 정보 중 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 크기에 따라 색상을 달리해 구별하고, 상기 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 출력하는 당해 전력계통 설비의 수직 방향으로 상기 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  12. 제 1 항에 있어, 상기 정보 표시부는,
    상기 다수의 전력계통 설비에 대한 모션 심볼릭(Motion Symbolic), 모션의 특성상태를 나타내는 모션정보 및 선로의 특성상태를 나타내는 선로정보를 상기 GIS 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  13. 제 12 항에 있어, 상기 정보 표시부는,
    상기 전력계통 설비가 단일로 형성된 경우이면 상기 모션 정보와 상기 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하고, 상기 전력계통 설비가 복수로 연결된 경우이면 복수의 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보, 상기 전력계통 설비 양단에 연결된 모션정보 및 선로정보를 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템.
  14. 정보 취득부가 전력계통 구성정보를 전력계통 데이터베이스로부터 입수하는 단계;
    전력계통 분석부가 상기 전력계통 구성정보로부터 확인되는 다수의 전력계통 설비 간의 연결 관계를 분석하여 상기 다수의 전력계통 설비가 GIS(Geographic Information System) 상에서 하나의 설비망으로 모델링된 전력계통도를 생성하는 단계;
    위치 결정부가 상기 전력계통도에 도시될 상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 연관 관계를 파악해 상기 GIS 상에 구성되는 상기 다수의 전력계통 설비와 상기 다수의 전력계통 설비 간의 상대적 위치를 결정하는 단계;
    전력계통 설비 구현부가 상기 위치 결정된 상기 다수의 전력계통 설비를 상기 GIS 상에서 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 구현시키는 단계; 및
    정보 표시부가 상기 전력계통도와 상기 다수의 전력계통 설비에 대한 각각의 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하는 단계를 포함하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어, 정보 취득부가,
    상기 전력계통 구성정보를 기설정된 지정시간을 주기로 하여 상기 전력계통 데이터베이스로부터 실시간으로 제공받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어, 위치 결정부가,
    상기 다수의 전력계통 설비 간의 연결 방향 및 상호 배치 관계를 고려해 계산된 GIS 표준좌표 테이블을 생성한 후, 상기 다수의 전력계통 설비가 상기 GIS 상에서 서로 미교차되거나 미중첩되도록 상기 GIS 상에 배치될 상기 다수의 전력계통 설비의 상대적 위치를 상기 GIS 표준좌표 테이블을 참조해 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 위치 결정부가 상기 선로 상에 놓인 송전탑 위치정보를 파악하는 단계; 및
    상기 전력계통 설비 구현부가 상기 전력계통 설비 양단을 직선으로 연결하는 방법 및 상기 송전탑 위치정보를 이용해 상기 선로의 모양을 도식화하는 방법 중 적어도 하나를 통해 선로 및 상기 선로의 모양을 상기 GIS상에서 구현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  18. 제 14 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부가,
    상기 특성상태 정보 중 하나인 전력조류 정보로부터 파악되는 전력 조류가 상기 2차원 그래픽 또는 3차원 그래픽으로 표현된 선로 상에서 흘러가도록 애니메이션을 구현시키고, 상기 전력 조류의 크기에 따라 색상을 달리하는 상기 전류 조류를 상기 선로 상에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  19. 제 18 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부가,
    상기 특성상태 정보 중 다른 하나인 선로 부하율을 크기에 따라 색상을 달리해 구별한 후, 상기 선로 부하율을 상기 선로에 수직인 방향에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  20. 제 14 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부가,
    상기 특성상태 정보 중 또 다른 하나인 설비 제한치가 기설정된 기준제한 범위를 벗어난 경우 색상 변화, 크기 변화, Image, Vector graphic, Marker, 3D Mode 및 에니메이션 기법 중 적어도 하나를 이용해 상기 다수의 전력계통 설비를 대상으로 상기 설비 제한치의 위반사항을 상기 GIS 상에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  21. 제 14 항에 있어, 상기 전력계통 설비 구현부가,
    상기 특성상태 정보 중 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 크기에 따라 색상을 달리해 구별한 후, 상기 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 출력하는 당해 전력계통 설비의 수직 방향으로 상기 설비 발전량, 설비 사용율 또는 설비 부하량을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  22. 제 14 항에 있어, 상기 정보 표시부가,
    상기 다수의 전력계통 설비에 대한 모션 심볼릭(Motion Symbolic), 모션의 특성상태를 나타내는 모션정보 및 선로의 특성상태를 나타내는 선로정보를 상기 GIS 상에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
  23. 제 22 항에 있어,
    전력계통 설비가 단일로 형성된 경우이면, 상기 정보 표시부가 상기 모션 정보와 상기 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보를 상기 GIS 상에 표시하는 단계; 및
    전력계통 설비가 복수로 연결된 경우이면 상기 정보 표시부가 상기 복수의 전력계통 설비에 대한 특성상태 정보, 상기 전력계통 설비 양단에 연결된 모션정보 및 선로정보를 함께 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GIS 기반의 전력계통 동적 모델링 및 시각화 시스템의 구동방법.
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