KR20150071818A - 계통 해석 데이터의 처리를 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EMS(Energy Management System)분야에서 주기별 계통 해석을 통한 데이터를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터를 처리하기 위한 장치는 원격감시 제어 시스템으로부터 차단기 정보를 포함하는 데이터를 취득하는 토폴로지 처리부; 상기 토폴로지 처리부에서 출력되는 데이터에 대한 상태 추정을 수행하기 위한 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 기 설정된 주기에 따라 처리하는 적어도 하나의 계통 해석부;를 포함하고, 상기 계통 해석부는 상기 데이터 처리 주기에 따라 적어도 하나의 데이터 처리 그룹으로 분류될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터를 처리하기 위한 장치는 원격감시 제어 시스템으로부터 차단기 정보를 포함하는 데이터를 취득하는 토폴로지 처리부; 상기 토폴로지 처리부에서 출력되는 데이터에 대한 상태 추정을 수행하기 위한 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 기 설정된 주기에 따라 처리하는 적어도 하나의 계통 해석부;를 포함하고, 상기 계통 해석부는 상기 데이터 처리 주기에 따라 적어도 하나의 데이터 처리 그룹으로 분류될 수 있다.
Description
본 발명은 EMS(Energy Management System)분야에서 주기별 계통 해석을 통한 데이터를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
급전자동화시스템(EMS:Energy Management System)은 전력계통망을 총괄하고, 효율적인 부하분담을 위하여 전국의 발전소와 주요 변전소의 데이터를 수집하여 경제적인 전기 생산과 전력 공급이 이루어지도록 자동 제어를 하는 시스템이다.
이에 따라 급전자동화시스템은 지역 간에 설치된 고전압 직류 시스템을 관리 및 제어해야 하는데, 이를 위해 계통 해석 프로그램을 포함하여 고전압 직류 시스템의 실제 운전 정보를 토대로 계통을 해석한다.
도 1은 종래의 계통 해석 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 계통 해석 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 토폴로지 처리부(TP)(11), 상태 추정부(SE)(12), 부하 예측부(BLF)(13), 송전 손실 예측부(TLF)(14), 사고 전류 연산부(SCA)(15), 상정사고 결과 처리부(CA)(16) 및 안정도 평가부(DSA)(17)로 구성될 수 있다.
토폴로지 처리부(TP:Topology Processing)(11)는 원격감시 제어 시스템(SCADA:Supervisory Control and Data Acquisition)으로부터 차단기 정보를 포함하는 각종 데이터를 취득하고, 현재의 네트워크 연결 상태를 결정할 수 있다. 데이터 취득/처리부(11)는 상기 취득된 데이터를 기초하여 각 구성부의 동작을 제어 및 상기 제어에 따른 출력 데이터를 확인할 수 있다.
상태 추정부(SE:State Estimation)(12)는 현장 데이터 취득용 RTU, 모뎀, 통신 장비의 오류로 인한 부정확한 측정 데이터를 보정하고, 미취득된 자료의 추정값을 제공할 수 있다. 즉, 상태 추정부(12)는 오류를 포함하는 실계통 취득값과 네트워크 모델을 사용하여 발전소 및 변전소의 모선 전압, 부하 및 조류 등의 실제 상태를 추정할 수 있다.
부하 예측부(BLF:Bus Distribution Load Factor)(13)는 소정 알고리즘을 이용하여 지역/관리자/부하별로 취득 데이터를 구분하고, 계절/d일/시간 등에 대한 시간적 분류 기준을 기초하여 누적된 모션별 부하를 통해 계수를 산정하여 부하의 예측치를 보정할 수 있다.
송전 손실 예측부(TLF:Transmission Loss Sensitivity)(14)는 단위 전력량이 증가할 경우 전체 송전 손실에 미치는 영향을 민감도 계수로 산정하는 기능을 수행할 수 있다.
사고 전류 연산부(SCA:Short Circuit Analysis)(15)는 고장에 대비한 차단기의 정확한 고장 용량 산정과 보호 계전기의 정정을 수행할 수 있다.
상정사고 결과 처리부(CA:Contingency Analysis)(16)는 주요 송전선등 전력설비의 고장을 상정하고 예상 고장 발생 시 타 모션, 선로, 변압기의 과부하, 저전압 등 이상 개소에 대한 정보를 실시간 제공해 급전원이 예상되는 계통 취약 개소에 대한 사전 대책을 수립할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
안정도 평가부(DSA:Dynamic Security Assessment System)(17)는 전력계통 안정도를 평가할 수 있는 구성부로서, 계통의 안전적인 여부의 판단을 수행하고, 그와 관련된 알람 발생 및 계통 운영 가이드라인을 생성 및 출력할 수 있다.
상기한 바와 같이 종래의 계통 해석 장치(10)는 상기한 각각의 구성부들이 유기적 직렬구조로 연결되어 하나의 구성부들에 대한 연산이 완료되고 그에 따른 출력이 이루어져야 다음 구성의 동작 및 결과 출력이 이루어질 수 있는 형태를 가진다.
하지만, 상기한 각각의 구성부들은 연산 주기 및 데이터 입출력 주기가 각각 상이하다. 즉, 일반적으로 계통 해석을 위해 각각의 구성부가 동작하기 위한 응용프로그램의 주기별 구동 주기는 모든 응용프로그램을 수행하기 위해서는 일반적으로 15분 정도의 시간(주기)를 요구한다.
또는 각각의 구성부들중 가장 짧은 수행 주기를 갖는 시간을 기준으로 하여 해당 시간 안에 수행되지 못하는 응용프로그램들 데이터 입력 및 처리가 완료되어 이미 바뀐 데이터에 대한 데이터 수행에 대해 처리를 수행해야 한다. 따라서 어떠한 데이터를 기초하여 데이터 수행이 이루어지고 있는지에 대한 역추정이 불가한 문제점이 있다.
본 발명은 데이터 처리 주기가 상이한 계통 해석 장치에서 정확하고 신속한 계통 해석 결과를 산출할 수 있도록 하기 위한 데이터 처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터를 처리하기 위한 장치는 원격감시 제어 시스템으로부터 차단기 정보를 포함하는 데이터를 취득하는 토폴로지 처리부; 상기 토폴로지 처리부에서 출력되는 데이터에 대한 상태 추정을 수행하기 위한 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 기 설정된 주기에 따라 처리하는 적어도 하나의 계통 해석부;를 포함하고, 상기 계통 해석부는 상기 데이터 처리 주기에 따라 적어도 하나의 데이터 처리 그룹으로 분류될 수 있다.
본 발명에 따르면, 계통 해석 데이터 처리 장치 및 방법은 계통 해석을 위한 상이한 주기에 따른 데이터들을 각각 정확하고 신속하게 처리할 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
본 발명에 따르면 계통 해석 데이터 처리 장치 및 방법에 따라 유기적인 연결관계를 가지는 구성부들 및 그에 따른 데이터 처리를 실행하도록 하는 효과를 가지고 있다
도 1은 종래의 계통 해석 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터의 처리 동작 흐름도이다.
도 4는본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터 처리시에 사용자에게 제공될 수 있는 화면 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터의 처리 동작 흐름도이다.
도 4는본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터 처리시에 사용자에게 제공될 수 있는 화면 예시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 장치는 종래의 계통 해석 장치의 구성부를 일부와 대응될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 장치는 종래의 계통 해석 장치의 구성을 일부 이용하고, 부가적으로 계통 해석 주기별로 부가적인 계통 해석을 위한 장치 구성을 부가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터 처리 장치는 기본적으로 토폴로지 수행 및 상태 추정을 수행하기 위한 토폴로지 처리부(211)와 상태 추정부(121)를 직렬 처리 구조로 연결될 수 있다.
토폴로지 처리부(211)와 상태 추정부(212)에서 처리되는 데이터의 경우 처리된 데이터에 대하여 A주기 데이터, B주기 데이터, C주기 데이터 및 D주기 데이터로 주기별 데이터 및 처리부를 구분할 수 있다. 상기 각 데이터 처리 주기별로 구분되는 그룹은 상태 추정부와 적어도 하나의 데이터 처리부를 포함하는 계통 해석부로 정의한다.
상기 구분된 데이터는 각 상태 추정부(121, 212, 312)로 출력될 수 잇다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 부하 예측부(BLF)(213)와 송전 손실 예측부(TLF)(214)가 동일한 데이터 처리 주기를 가지는 구성부 일 수 있다. 따라서, 상기 부하 예측부(213)와 송전 손실 예측부(214)는 A주기 데이터 처리 그룹(210)으로 분류 할 수 있다.
또한, 토폴로지 처리부(211)와 상태 추정부(212)에서 분류되는 데이터 중 상정사고 결과 처리부(222)는 A주기 데이터 처리 그룹과 상이한 주기를 갖는 B주기 데이터 처리 그룹(220)으로 분류 할 수 있다.
B주기 데이터 처리 그룹(220)에는 A주기 데이터 처리 그룹에 포함되는 토폴로지 처리부(211) 및 상태 추정부(212)로부터 출력되는 데이터를 일시 저장(복사)하기 위한 가상 상태 추정부(221)를 포함할 수 있다. 상기 가상 상태 추정부(221)는 B주기 시점 마다 데이터를 처리하기 위하여 A시점 마다 출력되는 상태 추정 데이터를 일시 저장할 수 있는 기능을 수행한다
또한, 토폴로지 처리부(211)와 상태 추정부(212)에서 분류되는 데이터 중 사고 전류 연산부(232)는 A주기 및 B주기 데이터 처리 그룹과 상이한 주기를 갖는 C주기 데이터 처리 그룹(230)으로 분류할 수 있다.
C주기 데이터 처리 그룹(230)에는 A주기 데이터 처리 그룹에 포함되는 토폴로지 처리부(211) 및 상태 추정부(212)로부터 출력되는 데이터를 일시 저장(복사)하기 위한 가상 상태 추정부(231)를 포함할 수 있다. 상기 가상 상태 추정부(231)는 C주기 시점 마다 데이터를 처리 하기 위하여 A시점 마다 출력되는 상태 추정 데이터를 일시 저장할 수 있는 기능을 수행한다.
즉, 가상 상태 추정부(221, 231)는 각 주기별 데이터 처리 그룹에 적어도 하나씩 포함될 수 있으며, 각 주기별 데이터 처리 그룹에 포함되는 가상 상태 추정부들은 모두 상이한 주기별 데이터 처리 저장 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 A 내지 C주기 데이터 처리 그룹으로 분류되는 계통 데이터 해석 장치에 대해 설명하였으나 상기 각 주기별 데이터 처리 그룹은 계통 데이터 해석 장치에 포함되는 구성부들의 주기에 따라 확장 또는 감소될 수 있다.
이하 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터의 처리를 위한 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터의 처리 동작 흐름도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터의 처리는 계통 해석 처리 장치에서 A주기 데이터 처리 그룹(210)에 포함되는 토폴로지 처리부(211)에서 데이터를 취득하고(S310) 상기 데이터에 대한 종류 및 데이터 처리 주기를 확인한다.(S320) 상기 토폴로지 처리부(211)에서 출력되어 확인된 데이터 들은 각 주기별 데이터 처리 그룹에 상태 추정부(212, 221, 231)로 출력될 수 있다.
즉, 각 데이터 처리 주기에 따른 상태 추정 데이터는 각 주기마다 분류된 각각의 (가상) 상태 추정부(212, 221, 231)에서 수신되어 처리 주기가 도래하는 시점까지 저장될 수 있다.
예를 들어, 토폴로지 처리부(211)에서 출력되는 데이터에 대하여 A주기 데이터 처리그룹은 데이터 처리 주기를 1분으로 가정하고, B주기 데이터 처리그룹은 데이터 처리 주기를 5분으로 가정하고, C주기 데이터 처리 그룹은 데이터 처리 주기를 2분으로 가정하여 설명한다.
토폴로지 처리부(211)에서 처리된 데이터는 각 데이터 및 데이터 처리 주기에 따라 각 데이터 처리 주기 그룹에 대응되는 가상 상태 추정부로 출력될 수 있으며, 상기 가정된 처리 주기에 따라 A주기 데이터 처리 그룹은 1분, B주기 데이터 처리 그룹은 5분, C주기 데이터 처리 그룹은 2분 마다 데이터를 저장 및 갱신할 수 있다.
따라서 가상 상태 추정부(212, 221, 231)는 기 설정된 데이터 처리 주기 동안 해당 데이터를 저장하고, 해당 주기에 도래하면 저장된 데이터를 각각 처리부(상정사고 결과 처리부(222). 사고 전류 연산부(232))에 출력하여 주기별 응용 프로그램을 수행하도록 할 수 잇다.(S340) 이때 가상 상태 추정부(212, 221, 231)는 데이터를 갱신할 수 있다.
각 주기에 해당하는 시점에 처리된 데이터 들은 응용프로그램 결과값을 포함하여 계통 해석 결과 데이터로 출력될 수 있다.(S350)
도 4는본 발명의 실시 예에 따른 계통 해석 데이터 처리시에 사용자에게 제공될 수 있는 화면 예시도이다.
도 4를 참조하면, 도 4는 도 2 내지 도 3를 참조하여 설명한 바와 같이 각 주기별로 구분된 데이터 처리 그룹(210, 220, 230)의 상태 및 처리 결과를 나타낸 화면 예시도(400)이다. 토폴로지 처리부(211)에서 출력되는 데이터는 동일한 주기(예를 들어 A주기 그룹)의 구성부들은 순차적으로 처리될 수 있는 유기적 연결 상태의 화면을 제공할 수 있다.(410, 420) 또한 주기가 상이한 각각의 처리부의 구성은 병렬 구성 화면(430 내지 480)으로 표시할 수 있다.
또한 동일한 주기를 가지는 구성부들의 처리 상태를 나타내기 위하여 430의 예시도와 같이 확장하여 연결되도록 표시할 수 있다. 추가로 연결되는 구성에 따라 데이터 처리 주기가 연장 또는 감소될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (4)
- 원격감시 제어 시스템으로부터 차단기 정보를 포함하는 데이터를 취득하는 토폴로지 처리부;
상기 토폴로지 처리부에서 출력되는 데이터에 대한 상태 추정을 수행하기 위한 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 기 설정된 주기에 따라 처리하는 적어도 하나의 계통 해석부;를 포함하고,
상기 계통 해석부는
상기 데이터 처리 주기에 따라 적어도 하나의 데이터 처리 그룹으로 분류되는
계통 데이터 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리 그룹은
데이터 처리 주기에 따라 상기 토폴로지 처리부에서 출력되는 데이터를 저장하는 상태 추정부;
상기 상태 추정부에 저장된 데이터를 기 설정 데이터 처리 그룹의 데이터 처리 주기에 따라 처리하는 적어도 하나의 데이터 처리부;를 포함하는
계통 데이터 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 계통 해석부는
동일한 데이터 처리 주기를 가지는 데이터 처리부는 상기 상태 추정부와 직렬로 연결되고, 상기 적어도 하나의 계통 해석부는 상기 토폴로지 처리부와 병렬로 연결되는
계통 데이터 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 상태 추정부에 저장되는 데이터는 데이터 처리 주기가 도래하여 해당 데이터를 데이터 처리부에 출력하면 상기 토폴로지 처리부로부터 입력되는 데이터로 갱신되는
계통 데이터 처리 장치.
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