KR20180037487A - Real World의 Node와 Cyber World Node를 OPC UA Node와 동일하게 모델링하여 OPC UA Server를 CPS서버로 활용하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 IEC61850와 OPC UA 간의 상호 호환 방법은, IEC61850 정보 모델을 OPC UA에서 정의한 정보 모델 형태로 모델링하는 제1 단계와; 상기 OPC UA의 어드레스 스페이스(Address Space)에 상기 제1 단계를 통해 모델링된 IEC61850 정보 모델을 추가하여 노드(Node)로 보유하는 제2 단계; 및 IPC(InterProcessor Communication)를 이용하여 상기 IEC61850과 상기 OPC UA를 상호 연결하여 상기 IEC61850와 상기 OPC UA를 상호 정합하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

Real World의 Node와 Cyber World Node를 OPC UA Node와 동일하게 모델링하여 OPC UA Server를 CPS서버로 활용하는 방법 {METHOD AND RECORDING MEDIUM FOR COMPATIBILITY BETWEEN IEC61850 AND OPC UA}

본 발명은 이기종 통신 프로토콜 간의 호환성을 구현하기 위한 기술로서, 특히 IEC61850와 OPC UA 간의 정합을 통해 상호 호환성을 구현할 수 있도록 하는 IEC61850와 OPC UA 간의 상호 호환 방법 및 그 기록 매체에 관한 것이다.

OPC UA(IEC62541)는 SG(Smart Grid) 응용 플랫폼 간에 연계 프로토콜로서, 2012년 12월에 IEC TC57 그룹에서 IEC62541로 표준화되었다. IEC61850은 디지털 변전소 및 스마트 배전 시스템에서 사용되는 SCADA 표준 프로토콜이고, DNP3.0은 RTU나 IED와 같은 장비에 대해 데이터 수집/제어를 위한 프로토콜로서 기존 배전 자동화시스템에서 사용되고 있다. DLMS/COSEM은 전기 계량기를 제어하고 정보를 수집하기 위한 프로토콜로서 스마트계량기에서 사용되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 IEC61850와 OPC UA 간의 정합을 통해 상호 호환성을 구현함으로써 OPC UA Client에서 IEC61850을 사용하는 변전소를 운영 관리할 수 있는 IEC61850와 OPC UA 간의 상호 호환 방법 및 그 기록 매체를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IEC61850와 OPC UA 간의 상호 호환 방법은, IEC61850 정보 모델을 OPC UA에서 정의한 정보 모델 형태로 모델링하는 제1 단계와; 상기 OPC UA의 어드레스 스페이스(Address Space)에 상기 제1 단계를 통해 모델링된 IEC61850 정보 모델을 추가하여 노드(Node)로 보유하는 제2 단계; 및 IPC(InterProcessor Communication)를 이용하여 상기 IEC61850과 상기 OPC UA를 상호 연결하여 상기 IEC61850와 상기 OPC UA를 상호 정합하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 IEC61850와 OPC UA 간의 상호 호환 방법 및 그 기록 매체에 의하면, OPC UA Client에서 어드레스 스페이스(Address Space) 목록을 통해 변전소의 운영 및 관리 항목을 실시간으로 추가하여 IEC61850 정보를 손쉽게 운영 관리할 수 있는 바, 전력 인프라의 상호 호환성, 신뢰성, 효율성 등을 향상시킬 수 있고, 공급자 및 소비자 간의 실시간 전력정보를 교환하는 것도 가능하게 되는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 IEC61850와 OPC UA 간의 호환 방법을 나타낸 블록 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 IEC61850의 데이터 모델과 OPC UA 간의 정합을 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 IEC61850-2 ACSI 정보 모델을 OPC UA 정보 모델로 모델링한 일례를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 IEC61850 Object Name을 OPC UA 정보 모델로 모델링하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 IEC61850 Server Class를 OPC UA 정보 모델로 모델링하는 방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 IEC61850 Logical Device Class를 OPC UA 정보 모델로 모델링하는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 IEC61850 CDC DataAttribute Type(Quality type)을 OPC UA 정보 모델로 모델링하는 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 IEC61850와 OPC UA 간의 호환 방법을 나타낸 블록 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 IEC61850의 데이터 모델과 OPC UA 간의 정합을 나타낸 개념도이다.

본 발명은 이기종 통신 프로토콜 간의 호환성을 구현하기 위한 기술로서, 특히 IEC61850와 OPC UA 간의 호환을 그 대상으로 하고, 이들을 구성하는 각 인자 간의 정합을 통해 상호 호환성을 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 본 발명의 호환 대상인 OPC UA는 다양한 상업용 통신 기술들을 통합적으로 관리할 수 있는 기술이다. OPC UA는 기본 정보모델을 가지고 있으며, 기본 정보 모델을 이용하여 논리적인 객체를 모델링할 수 있다.

OPC UA(IEC62541)는 2012년 12월 IEC TC57 그룹에서 OPC UA를 IEC62541로 표준화되었다. 초기 OPC는 Classic OPC (OPC DA, OPC AC, OPC HDA, OPC XML-DA)으로 분류되었다. OPC UA는 Classic OPC 표준들의 기능을 통합하고 SOA(Service Oriented Architecture) 기술을 추가하였다.

OPC UA는 Classic OPC, 다른 단체에서 정의한 정보 모델, 벤더에서 정의한 데이터 등 모두를 OPC 정보 모델로 표현이 가능하다. 그리고 OPC UA에서 제공하는 OPC UA 어드레스 스페이스(Address Space)라고 불리는 메타(Meta) 모델은 오브젝트 타입(Object Type)을 기반으로 일반적인 정보 모델과 함께 정의 된다.

OPC UA는 다음과 같은 원칙으로 모델링된다. i) OPC UA 모델링은 정보의 계층화(Laying)와 상속(Inheritance) 등 오브젝트 기반 기술을 사용한다. ii) 타입 정보는 인스턴스화(instantiation)하여 접근할 수 있다. iii) 다양한 기계에서 사용하는 데이터를 제공하기 위해 정보 모델 방법에 제한을 두지 않는다. iv) 항상 서버 측에서 수행된다. OPC UA는 복잡한 정보 모델뿐만 아니라 단순한 정보 모델도 제공할 수 있다. OPC UA의 모델링 개념은 노드(Node)로 표현한다. 각 노드들은 id와 name 같은 속성들을 포함하고 있다.

OPC UA 기본 정보 모델은 오브젝트(Object), 오브젝트 타입(Object Type), 변수(Variable), 변수 타입(Variable Type), 레퍼런스(Reference)로 구성된다. 변수 타입(Variable Type)은 기본적인 데이터 형식(Boolean, int, float ... 등)을 의미한다. 사용자가 원한다면 새로운 데이터 형식을 추가하는 것도 가능하다.

Claims (1)

1. OPC UA의 어드레스 스페이스(Address Space)에 상기 제1 단계를 통해 모델링된 IEC61850 정보 모델을 추가하여 노드(Node)로 보유하는 제2 단계; 및
   IPC(InterProcessor Communication)를 이용하여 상기 IEC61850과 상기 OPC UA를 상호 연결하여 상기 IEC61850와 상기 OPC UA를 상호 정합하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Alarm&Condition과 Method를 활용한 CPS 분석 모델 생성 및 CPS 시스템 구축 및 방법

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