KR20190103723A - Digital protection relay - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수의 디바이스와 링 네트워크로 연결된 디지털 보호 계전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 네트워크 상의 메시지 부하를 감소시키는 디지털 보호 계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital protection relay connected to a ring network with a plurality of devices, and more particularly to a digital protection relay for reducing the message load on the ring network.
보호 계전기(protection relay)는 주회로에서 부하로 출력되는 출력전류를 계측하고, 출력전류의 크기가 과도하게 커지면, 출력전류를 차단하여 회로에 화재 등의 장애가 발생하는 것을 예방하는 차단기이다.A protection relay is a circuit breaker that measures the output current output from the main circuit to the load, and blocks the output current when the magnitude of the output current is excessively large, thereby preventing a circuit such as a fire.
다시 말해, 보호 계전기는 특정 전기 회로를 개폐함으로써 해당 회로와 연결된 다른 전기 회로를 제어하거나 보호하는 역할을 수행하며, 변압기 보호용 계전기, 모터 보호용 계전기 및 배전 선로 보호용 계전기 등으로 구분된다.In other words, the protection relay serves to control or protect other electric circuits connected to the circuit by opening and closing a specific electric circuit, and is divided into a transformer protection relay, a motor protection relay, and a distribution line protection relay.
전력계통 내의 각종 설비에는 보호 계전기가 설치되고, 각각의 보호 계전기는 네트워크로 연결되어 자신의 상태 정보를 다른 보호 계전기에 전송한다.The protection relays are installed in various facilities in the power system, and each protection relay is connected to a network to transmit its status information to another protection relay.
보호 계전기가 형성하는 네트워크 중에서 링(ring) 네트워크는 네트워크의 토폴로지(topology)가 고리 형태를 갖는 네트워크를 의미한다. 보다 구체적으로, 링 네트워크는 네트워크를 구성하는 각각의 보호 계전기가 양 방향으로 서로 인접한 두 보호 계전기와 연결되어 전체적으로 고리 형태의 연속된 통신로를 형성하는 네트워크이다.Among the networks formed by the protection relay, a ring network refers to a network in which the topology of the network has a ring shape. More specifically, a ring network is a network in which each protective relay constituting the network is connected to two protective relays adjacent to each other in both directions to form a continuous ring-shaped communication path as a whole.
이와 같은 링 네트워크 내에서 각각의 보호 계전기는 IEC 61850 프로토콜에 기반한 GOOSE 메시지를 주고받게 된다.Within this ring network, each protective relay sends and receives GOOSE messages based on the IEC 61850 protocol.
IEC 61850 프로토콜 상에서 각 보호 계전기는 네트워크를 구성하는 모든 보호 계전기에 이벤트 발생 정보를 신속하게 전달하기 위해, 이벤트 발생 시, GOOSE 메시지의 송신 주기를 짧게 제어하여 GOOSE 메시지를 인접한 보호 계전기에 송신한다.In the IEC 61850 protocol, each protection relay transmits GOOSE messages to adjacent protection relays by controlling a short period of transmission of GOOSE messages when an event occurs, in order to promptly transmit event occurrence information to all protection relays constituting the network.
그러나, 이와 같은 종래 통신 방법에 의하면 이벤트 발생 정보를 포함하는 GOOSE 메시지가 모든 보호 계전기에 전송되었음에도 불구하고, GOOSE 메시지의 송신 주기를 지속적으로 짧게 제어함으로써 링 네트워크 내의 메시지 부하가 상승하는 문제점이 있다. However, according to the conventional communication method, although the GOOSE message including the event occurrence information is transmitted to all protection relays, there is a problem that the message load in the ring network is increased by continuously controlling the transmission period of the GOOSE message continuously.
본 발명은 제1 상태 메시지의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지를 링 네트워크의 양 방향으로 송신함으로써, 이벤트의 발생 정보를 링 네트워크로 연결된 모든 디바이스에 신속하게 전달할 수 있는 디지털 보호 계전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, a digital transmission capable of rapidly delivering event occurrence information to all devices connected to the ring network by transmitting the first status message in both directions of the ring network while gradually increasing the transmission period of the first status message from the minimum period. It is an object to provide a protective relay.
또한, 본 발명은 점진적으로 증가되는 제1 상태 메시지의 송신 주기가 기본주기를 초과하지 않도록 제어함으로써, 이벤트 발생 정보의 전송이 지연되는 것을 방지할 수 있는 디지털 보호 계전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a digital protection relay that can prevent the transmission of event occurrence information from being delayed by controlling the transmission period of the gradually increasing first status message not to exceed the basic period.
또한, 본 발명은 링 네크워크를 통해 수신된 제2 상태 메시지가 링 네트워크로 송신한 제1 상태 메시지와 동일하면 제1 상태 메시지의 송신 주기를 기본주기로 제어함으로써, 불필요한 메시지 전송을 줄일 수 있고 이에 따라 링 네트워크 상에서 메시지 부하를 감소시킬 수 있는 디지털 보호 계전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, according to the present invention, if the second status message received through the ring network is the same as the first status message transmitted to the ring network, by controlling the transmission period of the first status message as the basic period, unnecessary message transmission can be reduced and accordingly It is an object of the present invention to provide a digital protection relay that can reduce the message load on the ring network.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention, which are not mentioned above, can be understood by the following description, and more clearly by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기는 복수의 디바이스와 링 네트워크로 연결된 디지털 보호 계전기에 있어서, 제1 상태 메시지의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 상기 제1 상태 메시지를 상기 링 네트워크의 양 방향으로 송신하는 메시지 송신부, 상기 복수의 디바이스로부터 전달된 제2 상태 메시지를 상기 링 네트워크의 양 방향으로부터 수신하는 메시지 수신부 및 상기 수신된 제2 상태 메시지와 상기 제1 상태 메시지의 동일성을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 제1 상태 메시지의 송신 주기를 제어하는 송신 주기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the digital protection relay according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the digital protection relay connected to a plurality of devices and a ring network, the digital protection relay is configured to gradually increase the transmission period of the first status message from the minimum period. A message transmitter for transmitting a status message in both directions of the ring network, a message receiver for receiving second status messages transmitted from the plurality of devices from both directions of the ring network, and the received second status message and the first message; And a transmission period control unit for determining the identity of the status message and controlling the transmission period of the first status message according to the determination result.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 제1 상태 메시지의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지를 링 네트워크의 양 방향으로 송신함으로써, 이벤트의 발생 정보를 링 네트워크로 연결된 모든 디바이스에 신속하게 전달할 수 있다.According to the present invention as described above, by sending the first status message in both directions of the ring network while gradually increasing the transmission period of the first status message from the minimum period, it is possible to quickly send the occurrence information of the event to all devices connected to the ring network. Can be delivered.
또한, 본 발명에 의하면 점진적으로 증가되는 제1 상태 메시지의 송신 주기가 기본주기를 초과하지 않도록 제어함으로써, 이벤트 발생 정보의 전송이 지연되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the transmission of the event occurrence information from being delayed by controlling the transmission period of the gradually increasing first status message not to exceed the basic period.
또한, 본 발명에 의하면 링 네크워크를 통해 수신된 제1 상태 메시지가 링 네트워크로 송신한 제1 상태 메시지와 동일하면 제1 상태 메시지의 송신 주기를 기본주기로 제어함으로써, 불필요한 메시지 전송을 줄일 수 있고 이에 따라 링 네트워크 상에서 메시지 부하를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, if the first status message received through the ring network is the same as the first status message transmitted to the ring network, by controlling the transmission period of the first status message as the basic period, unnecessary message transmission can be reduced. This can reduce the message load on the ring network.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 보호 계전기가 복수의 디바이스와 링 네트워크로 연결된 모습을 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 링 네트워크에서 디지털 보호 계전기가 송신한 제1 상태 메시지가 다시 디지털 보호 계전기로 수신되는 모습을 도시한 도면.
도 4는 이벤트 발생 시 제1 상태 메시지의 송신 주기가 최소주기로부터 점진적으로 증가되는 모습을 도시한 도면.
도 5는 디지털 보호 계전기가 제1 상태 메시지를 수신하였을 때 제1 상태 메시지의 송신 주기가 기본주기로 제어되는 모습을 도시한 도면.1 illustrates a digital protective relay in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the digital protection relay shown in FIG. 1 connected to a plurality of devices in a ring network.
3 is a diagram illustrating a state in which a first status message transmitted by a digital protection relay is received by the digital protection relay in the ring network shown in FIG.
4 is a diagram illustrating a state in which the transmission period of the first status message gradually increases from the minimum period when an event occurs.
5 is a diagram illustrating a state in which a transmission period of a first status message is controlled to a basic period when the digital protection relay receives the first status message.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
본 발명은 복수의 디바이스와 링 네트워크로 연결된 디지털 보호 계전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 네트워크 상의 메시지 부하를 감소시키는 디지털 보호 계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital protection relay connected to a ring network with a plurality of devices, and more particularly to a digital protection relay for reducing the message load on the ring network.
보호 계전기(protection relay)는 주회로에서 부하로 출력되는 출력전류를 계측하고, 출력전류의 크기가 과도하게 커지면, 출력전류를 차단하여 회로에 화재 등의 장애가 발생하는 것을 예방하는 차단기일 수 있다.The protection relay may be a circuit breaker that measures the output current output from the main circuit to the load, and when the magnitude of the output current is excessively large, blocks the output current to prevent a failure such as a fire in the circuit.
다시 말해, 보호 계전기는 특정 전기 회로를 개폐함으로써 해당 회로와 연결된 다른 전기 회로를 제어하거나 보호하는 역할을 수행하며, 변압기 보호용 계전기, 모터 보호용 계전기 및 배전 선로 보호용 계전기 등일 수 있다.In other words, the protection relay serves to control or protect other electric circuits connected to the corresponding circuit by opening and closing a specific electric circuit, and may be a transformer protection relay, a motor protection relay, a distribution line protection relay, or the like.
본 발명은 전술한 보호 계전기 중에서 네트워크 망을 통해 메시지의 송수신이 가능한 디지털 보호 계전기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 링 네트워크로 연결된 디지털 보호 계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital protection relay capable of transmitting and receiving a message through a network among the above-described protection relay, and more particularly, to a digital protection relay connected through a ring network.
이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기를 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a digital protection relay according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a digital protection relay according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 보호 계전기가 복수의 디바이스와 링 네트워크로 연결된 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시된 링 네트워크에서 디지털 보호 계전기가 송신한 제1 상태 메시지가 다시 디지털 보호 계전기로 수신되는 모습을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the digital protection relay shown in FIG. 1 connected to a plurality of devices in a ring network. 3 is a diagram illustrating a state in which the first status message transmitted by the digital protection relay is received by the digital protection relay in the ring network shown in FIG. 2.
도 4는 이벤트 발생 시 제1 상태 메시지의 송신 주기가 최소주기로부터 점진적으로 증가되는 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 디지털 보호 계전기가 제1 상태 메시지를 수신하였을 때 제1 상태 메시지의 송신 주기가 기본주기로 제어되는 모습을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a state in which the transmission period of the first status message gradually increases from the minimum period when an event occurs. 5 is a diagram illustrating a state in which the transmission period of the first status message is controlled as the basic period when the digital protection relay receives the first status message.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기(100)는 메시지 송신부(110), 메시지 수신부(120) 및 송신 주기 제어부(130)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 디지털 보호 계전기(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
후술되는 메시지 송신부(110) 및 메시지 수신부(120)는 기능에 의해 정의되는 구성으로서, 적어도 하나의 통신 모듈에 포함될 수 있다. 메시지 송신부(110) 및 메시지 수신부(120)는 송신 주기 제어부(130)에 의해 제어될 수 있으며, 송신 주기 제어부(130)는 MCU(Micro Controller Unit) 등의 프로세서일 수 있다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 디지털 보호 계전기(100)는 복수의 디바이스와 링(ring) 네트워크로 연결될 수 있다.1 and 2, the
여기서 링 네트워크는 네트워크의 토폴로지(topology)가 고리 형태를 갖는 네트워크를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 링 네트워크는 네트워크를 구성하는 각각의 디바이스가 양 방향으로 서로 인접한 두 디바이스와 연결되어 전체적으로 고리 형태의 연속된 통신로를 형성하는 네트워크일 수 있다.Here, the ring network may mean a network in which the topology of the network has a ring shape. More specifically, the ring network may be a network in which each device constituting the network is connected to two devices adjacent to each other in both directions to form a continuous ring-shaped communication path as a whole.
디지털 보호 계전기(100)는 복수의 디바이스와 상호 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있는데, 이와 같은 데이터 통신은 IEC 61850 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있다. 다시 말해, 후술되는 메시지 송신부(110) 및 메시지 수신부(120)는 링 네트워크에 연결된 복수의 디바이스와 IEC 61850 통신 프로토콜로 연결될 수 있다.The
여기서 IEC 61850 프로토콜은 변전소 자동화용 국제 표준 통신 프로토콜로, 기존의 DNP, MODBUS 등 전력 계통에서 운영되는 통신 프로토콜의 IED(Intelligent Electronic Device) 업체간 데이터 비호환성을 극복하기 위해 전력 계통 내의 각종 장치 등에 적용되는 국제 표준 통신 프로토콜이다.Here, IEC 61850 protocol is an international standard communication protocol for substation automation, and it is applied to various devices in power system to overcome data incompatibility between IED (Intelligent Electronic Device) companies of communication protocols operating in power system such as DNP and MODBUS. Is an international standard communication protocol.
도 2에 도시된 복수의 디바이스는 후술되는 디지털 보호 계전기(100)와 다른 디바이스로서, 메시지의 송수신이 가능한 임의의 디바이스일 수 있다. 이와 달리, 도 2에 도시된 복수의 디바이스는 후술되는 디지털 보호 계전기(100)와 동일한 기능을 수행할 수도 있다. 다시 말해, 도 2에 도시된 각 디바이스는 본 발명의 디지털 보호 계전기(100)일 수도 있다.The plurality of devices shown in FIG. 2 are devices different from the
메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 링 네트워크의 양 방향으로 송신할 수 있다.The
제1 상태 메시지(M1)는 디지털 보호 계전기(100)의 상태 정보를 포함할 수 있다. 여기서 상태 정보는 출력전류, 출력전압, 전력량 등의 계측값, 트립(trip) 신호와 같이 고장을 나타내는 상태값, 외부의 접점 입력에 대한 상태값, 미리 설정된 시퀀스(sequence)에 의한 접점 출력 또는 보호 대상의 동작에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The first status message M1 may include status information of the
또한, 제1 상태 메시지(M1)는 해당 메시지의 발신지 식별정보를 포함할 수 있다. 제1 상태 메시지(M1)는 디지털 보호 계전기(100)로부터 송신되므로, 제1 상태 메시지(M1)에는 디지털 보호 계전기(100)의 식별정보가 포함될 수 있다.In addition, the first status message M1 may include source identification information of the corresponding message. Since the first status message M1 is transmitted from the
이와 같은 제1 상태 메시지(M1)는 브로드캐스트 방식으로 복수의 디바이스로 송신될 수 있다. 이에 따라, 각각의 디바이스는 제1 상태 메시지(M1)를 수신하여 처리할 수 있다.The first status message M1 may be transmitted to the plurality of devices in a broadcast manner. Accordingly, each device may receive and process the first status message M1.
메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 가변 제어할 수 있고, 가변 제어된 송신 주기에 따라 제1 상태 메시지(M1)를 링 네트워크의 양 방향으로 송신할 수 있다.The
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 상태 메시지(M1)는 링 네트워크를 구성하는 연속된 통신로의 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 송신될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the first status message M1 may be transmitted in clockwise and counterclockwise directions of a continuous communication path constituting the ring network, respectively.
메시지 송신부(110)는 이벤트(event) 발생 이전에는 제1 상태 메시지(M1)를 미리 설정된 기본주기(TS)에 따라 송신할 수 있고, 이벤트 발생 이후에 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 가변 제어할 수 있다.The
여기서 이벤트는 전술한 디지털 보호 계전기(100)의 상태 정보가 미리 설정된 조건일 때 발생할 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 디지털 보호 계전기(100)의 계측값이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에 발생할 수 있고, 트립 신호가 생성됨에 따라 발생할 수도 있다. 이 외에도, 이벤트 발생 조건은 사용자에 의해 다양하게 설정될 수 있다.Here, the event may occur when the above-described state information of the
도 4를 참조하면 이벤트가 발생하기 이전, 메시지 송신부(110)는 기본주기(TS)에 따라 제1 상태 메시지(M1)를 링 네트워크의 양 방향으로 송신할 수 있다. 여기서 기본주기(TS)는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있고, 예를 들어, 20ms일 수 있다.Referring to FIG. 4, before an event occurs, the
도 2에 도시된 바와 같이 양 방향으로 각각 송신된 제1 상태 메시지(M1)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 연결된 각 디바이스를 거쳐 전달되는데, 이 때 네트워크의 폭주를 방지하기 위해 제1 상태 메시지(M1)를 한 번 수신한 임의의 디바이스는 두 번째 수신되는 제1 상태 메시지(M1)를 폐기할 수 있다.As shown in FIG. 2, the first status message M1 transmitted in both directions is transmitted through each device connected in a clockwise or counterclockwise direction. In this case, the first status message (M1) Any device that has received M1) once may discard the second received first status message M1.
예를 들어, 디지털 보호 계전기(100)와 복수의 디바이스는 HSR(High-availability Seamless Redundancy) 프로토콜을 이용하여 메시지를 처리할 수 있다.For example, the
한편, 이벤트가 발생하면, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.Meanwhile, when an event occurs, the
최소주기는 사용자에 의해 설정될 수 있고, 링 네트워크를 구성하는 각 디바이스의 통신 사양에 따라 설정될 수도 있다. 예를 들어, 최소주기는 2ms일 수 있다.The minimum period may be set by a user or may be set according to a communication specification of each device constituting the ring network. For example, the minimum period may be 2ms.
다시 도 4를 참조하면, 메시지 송신부(110)는 이벤트가 발생한 시점으로부터 최소주기인 2ms(T1) 후에 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다. 이후, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 연속적으로 송신할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the
일 예에서, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 선형적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.In one example, the
보다 구체적으로, 메시지 송신부(110)는 최소주기로 제1 상태 메시지(M1)를 송신한 이후, 최소주기의 두 배인 4ms(T2)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있고, 이후 최소주기의 세 배인 6mns(T3)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있으며, 이후 최소주기의 네 배인 8ms(T4)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.More specifically, the
다른 예에서, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 지수적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.In another example, the
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 메시지 송신부(110)는 최소주기(T1)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신한 이후, 최소주기의 제곱값인 4ms(T2)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있고, 이후 최소주기의 세제곱값인 8ms(T3)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있으며, 이후 최소주기의 네제곱값인 16ms(T4)로 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4, after the
본 발명은 이벤트가 발생하면 제1 상태 메시지(M1)를 최소주기에 따라 송신한 후 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 점진적으로 증가시킴으로써, 이벤트 발생 정보를 링 네트워크로 연결된 모든 디바이스에 신속하게 전달할 수 있다.According to the present invention, when an event occurs, the first status message M1 is transmitted according to the minimum period, and then the transmission period of the first status message M1 is gradually increased, thereby quickly sending event occurrence information to all devices connected to the ring network. Can be delivered.
전술한 바와 같이, 송신 주기가 점진적으로 증가하는 제1 상태 메시지(M1)는, 이더넷(ethernet) 구조에서 사용되는 메시지로서, 디지털 보호 계전기(100)와 복수의 외부 디바이스 간의 상호 디지털 입력 및 출력 신호를 주고 받기 위한 GOOSE 메시지일 수 있다.As described above, the first status message M1 in which the transmission period gradually increases is a message used in an Ethernet structure, and is a mutual digital input and output signal between the
메시지 송신부(110)는 송신 주기가 점진적으로 증가되도록 제어하다가, 증가된 송신 주기가 미리 설정된 기본주기(TS)를 초과하면, 기본주기(TS)에 따라 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.The
다시 말해, 송신 주기는 미리 설정된 기본주기(TS)를 초과하지 않는 범위 내에서 최소 주기로부터 점진적으로 증가할 수 있다.In other words, the transmission period may gradually increase from the minimum period within a range not exceeding the preset basic period T S.
다시 도 4를 참조하면, 일 예에서 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 2ms, 4ms, 6ms, 8ms, 10ms, … 20ms, 22ms와 같이 선형적으로 증가시킬 수 있다. 이 때, 22ms는 기본주기(TS)인 20ms를 초과하므로, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기가 20ms로 제어된 이후, 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 22ms로 제어하지 않고 다시 기본주기(TS, 20ms)에 따라 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.Referring back to FIG. 4, in one example, the
다른 예에서 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 2ms, 4ms, 8ms, 16ms, 32ms와 같이 지수적으로 증가시킬 수 있다. 이 때, 32ms는 기본주기(TS)인 20ms를 초과하므로, 메시지 송신부(110)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기가 16ms로 제어된 이후, 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 32ms로 제어하지 않고 다시 기본주기(TS, 20ms)에 따라 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.In another example, the
본 발명은 제1 상태 메시지(M1)의 최대 송신 주기를 기본주기(TS)로 제어함으로써, 이벤트 발생 정보의 전송이 지연되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the transmission of the event occurrence information can be prevented from being delayed by controlling the maximum transmission period of the first status message M1 to the basic period T S.
다시 도 2를 참조하면, 메시지 수신부(120)는 복수의 디바이스로부터 전달된 제2 상태 메시지(M2)를 링 네트워크의 양 방향으로부터 수신할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the
제2 상태 메시지(M2)는 전술한 제1 상태 메시지(M1)와 대응되는 메시지일 수 있다. 제2 상태 메시지(M2)와 제1 상태 메시지(M1)는 송신되는 메시지인지 수신되는 메시지인지에 따라 구분되는 것이며, 그 구조와 기능은 동일할 수 있다.The second status message M2 may be a message corresponding to the first status message M1 described above. The second status message M2 and the first status message M1 are classified according to whether they are a transmitted message or a received message, and their structure and function may be the same.
다시 말해, 제1 상태 메시지(M1)는 도 2에 도시된 디지털 보호 계전기(100)에서 송신되는 메시지일 수 있고, 제2 상태 메시지(M2)는 도 2에 도시된 디지털 보호 계전기(100)에 수신되는 메시지일 수 있다. In other words, the first status message M1 may be a message transmitted from the
제2 상태 메시지(M2)는 제1 상태 메시지(M1)와 마찬가지로, 해당 메시지를 송신한 디바이스의 상태 정보 및 해당 메시지의 발신지 식별정보를 포함할 수 있고, 브로드캐스트 방식으로 송신될 수 있다.Like the first status message M1, the second status message M2 may include status information of the device that sent the message and source identification information of the message, and may be transmitted in a broadcast manner.
보다 구체적으로, 링 네트워크를 구성하는 복수의 디바이스는 제2 상태 메시지(M2)를 링 네트워크의 양 방향으로 송신할 수 있다.More specifically, the plurality of devices constituting the ring network may transmit the second status message M2 in both directions of the ring network.
전술한 바와 같이, 복수의 디바이스 각각은 본 발명의 디지털 보호 계전기(100)일 수 있고, 이에 따라 복수의 디바이스는 링 네트워크의 양 방향으로 자신의 상태 메시지를 송신할 수 있다.As described above, each of the plurality of devices may be the
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 상태 메시지(M2)는 복수의 디바이스를 통해 전달될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 4에서 송신된 제2 상태 메시지(M2)는 디바이스 3, 디바이스 2 및 디바이스 1을 통해 반시계 방향으로 디지털 보호 계전기(100)에 제공될 수 있다. 또한, 디바이스 4에서 송신된 제2 상태 메시지(M2)는 디바이스 5를 통해 시계 방향으로 디지털 보호 계전기(100)에 제공될 수 있다.As shown in FIG. 2, the second status message M2 may be delivered through a plurality of devices. For example, a second status message M2 sent from device 4 may be provided to
메시지 수신부(120)는 이와 같이 링 네트워크의 양 방향으로 전달되는 제2 상태 메시지(M2)를 수신할 수 있다.The
송신 주기 제어부(130)는 링 네트워크의 양 방향에서 수신된 제2 상태 메시지(M2)와 제1 상태 메시지(M1)의 동일성을 판단하고, 판단 결과에 따라 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 제어할 수 있다.The transmission
도 3을 참조하면, 디지털 보호 계전기(100)에서 시계방향으로 송신된 제1 상태 메시지(M1)는 디바이스 1 내지 디바이스 5를 통해 시계방향으로 전달되어 다시 디지털 보호 계전기(100)로 수신될 수 있다.Referring to FIG. 3, the first status message M1 transmitted in the clockwise direction from the
이 때, 메시지 수신부(120)는 디바이스 5를 통해 제공되는 제1 상태 메시지(M1)를 제2 상태 메시지(M2)로서 수신할 수 있다.In this case, the
전술한 바와 같이, 제1 상태 메시지(M1)와 제2 상태 메시지(M2)는 송신되는 메시지인지 수신되는 메시지인지에 따라 구분되는 것이므로, 디지털 보호 계전기(100)에서 송신된 상태 메시지가 다시 디지털 보호 계전기(100)로 수신되는 경우, 제1 상태 메시지(M1)와 제2 상태 메시지(M2)는 동일한 메시지일 수 있다.As described above, since the first status message M1 and the second status message M2 are classified according to whether they are a transmitted message or a received message, the status message transmitted from the
송신 주기 제어부(130)는 제2 상태 메시지(M2)와 제1 상태 메시지(M1)가 동일한 메시지인지 여부를 판단할 수 있다.The
보다 구체적으로, 송신 주기 제어부(130)는 제2 상태 메시지(M2)의 발신지 식별정보와 제1 상태 메시지(M1)의 발신지 식별정보를 비교하여 제2 상태 메시지(M2)와 제1 상태 메시지(M1)의 동일성을 판단할 수 있다.More specifically, the
전술한 바와 같이 제1 및 제2 상태 메시지(M1, M2)는 각각 해당 메시지를 발신지 식별정보를 포함할 수 있다. 제1 상태 메시지(M1)의 발신지 식별정보는 디지털 보호 계전기(100)의 식별정보일 수 있고, 제2 상태 메시지(M2)는 디지털 보호 계전기(100)의 식별정보이거나 복수의 디바이스의 식별정보일 수 있다.As described above, the first and second status messages M1 and M2 may respectively include source identification information. The source identification information of the first status message M1 may be identification information of the
송신 주기 제어부(130)는 제1 상태 메시지(M1)의 발신지 식별정보와 제2 상태 메시지(M2)의 발신지 식별정보가 일치하면, 제2 상태 메시지(M2)가 제1 상태 메시지(M1)와 동일한 메시지인 것으로 판단하여 송신 주기를 제어할 수 있다.If the source identification information of the first status message M1 and the source identification information of the second status message M2 coincide with each other, the transmission
송신 주기 제어부(130)는 제2 상태 메시지(M2)가 제1 상태 메시지(M1)와 동일한 것으로 판단되면, 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 기본주기(TS)로 제어할 수 있다.If it is determined that the second status message M2 is the same as the first status message M1, the
다시 말해, 디지털 보호 계전기(100)가 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 점진적으로 증가시키는 중에, 제1 상태 메시지(M1)와 동일한 제2 상태 메시지(M2)를 수신하면, 더 이상 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 점진적으로 증가시키지 않고 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 기본주기(TS)로 제어할 수 있다.In other words, if the
도 5를 참조하여, 본 발명의 동작 과정을 시간에 따라 설명하면, 디지털 보호 계전기(100)는 제1 상태 메시지(M1)를 기본주기(TS, 예를 들어, 20ms)에 따라 링 네트워크의 양 방향으로 송신할 수 있다.Referring to FIG. 5, the operation process of the present invention will be described with respect to time, and the
이벤트가 발생하면, 디지털 보호 계전기(100)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 최소주기(예를 들어, 2ms)로부터 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 송신할 수 있다.When an event occurs, the
송신 주기를 점진적으로 증가시키면서 제1 상태 메시지(M1)를 송신하는 중에, 디지털 보호 계전기(100)가 송신한 제1 상태 메시지(M1)가 다시 디지털 보호 계전기(100)로 수신되면 디지털 보호 계전기(100)는 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 기본주기(TS, 20ms)로 제어할 수 있다.While transmitting the first status message M1 while gradually increasing the transmission period, if the first status message M1 transmitted by the
다시 말해, 도 5에 도시된 바와 같이 디지털 보호 계전기(100)가 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 2ms, 4ms로 각각 제어한 이후 제1 메시지가 디지털 보호 계전기(100)로 수신되면, 디지털 보호 계전기(100)는 더 이상 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 점진적으로 제어하지 않고, 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 기본 주기(20ms)로 고정 제어할 수 있다.In other words, after the
본 발명은 디지털 보호 계전기(100)가 송신한 제1 상태 메시지(M1)가 다시 디지털 보호 계전기(100)로 수신되면, 제1 상태 메시지(M1)의 송신 주기를 곧바로 기본 주기로 고정 제어함으로써, 불필요한 메시지 전송을 줄일 수 있고 이에 따라 링 네트워크 상에서 메시지 부하를 감소시킬 수 있다.According to the present invention, when the first status message M1 transmitted by the
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.
Claims (9)
제1 상태 메시지의 송신 주기를 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 상기 제1 상태 메시지를 상기 링 네트워크의 양 방향으로 송신하는 메시지 송신부;
상기 복수의 디바이스로부터 전달된 제2 상태 메시지를 상기 링 네트워크의 양 방향으로부터 수신하는 메시지 수신부; 및
상기 수신된 제2 상태 메시지와 상기 제1 상태 메시지의 동일성을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 제1 상태 메시지의 송신 주기를 제어하는 송신 주기 제어부를 포함하는
디지털 보호 계전기.
In a digital protective relay connected to a plurality of devices in a ring network,
A message transmitter for transmitting the first status message in both directions of the ring network while gradually increasing the transmission period of the first status message from the minimum period;
A message receiving unit receiving second status messages transmitted from the plurality of devices from both directions of the ring network; And
And a transmission period controller configured to determine the sameness of the received second status message and the first status message and to control a transmission period of the first status message according to a determination result.
Digital protection relay.
상기 메시지 송신부는
상기 제1 상태 메시지를 브로드캐스트 방식으로 송신하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The message transmitter
Digital protection relay for transmitting said first status message in a broadcast manner.
상기 복수의 디바이스는
상기 제2 상태 메시지를 상기 링 네트워크의 양 방향으로 송신하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The plurality of devices
Digital protection relay for transmitting said second status message in both directions of said ring network.
상기 메시지 송신부는
이벤트가 발생하면 상기 제1 상태 메시지의 송신 주기를 상기 최소주기로부터 점진적으로 증가시키면서 상기 제1 상태 메시지를 송신하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The message transmitter
And when the event occurs, transmitting the first status message while gradually increasing the transmission period of the first status message from the minimum period.
상기 메시지 송신부는
상기 제1 상태 메시지의 송신 주기를 지수적으로 증가시키면서 상기 제1 상태 메시지를 송신하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The message transmitter
And a digital protection relay for transmitting the first status message while exponentially increasing the transmission period of the first status message.
상기 메시지 송신부는
상기 증가된 송신 주기가 미리 설정된 기본주기를 초과하면, 상기 기본주기에 따라 상기 제1 상태 메시지를 송신하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 5,
The message transmitter
And when the increased transmission period exceeds a preset basic period, transmitting the first status message according to the basic period.
상기 송신 주기 제어부는
상기 수신된 제2 상태 메시지의 발신지 식별정보와 상기 제1 상태 메시지의 발신지 식별정보를 비교하여 상기 제2 상태 메시지와 상기 제1 상태 메시지의 동일성을 판단하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The transmission period control unit
And comparing the source identification information of the received second status message with the source identification information of the first status message to determine the identity of the second status message and the first status message.
상기 송신 주기 제어부는
상기 제2 상태 메시지가 상기 제1 상태 메시지와 동일하면, 상기 제1 상태 메시지의 송신 주기를 기본주기로 제어하는 디지털 보호 계전기.
The method of claim 1,
The transmission period control unit
And if the second status message is the same as the first status message, controlling the transmission period of the first status message as a basic period.
상기 메시지 송신부 및 상기 메시지 수신부는 상기 링 네트워크에 연결된 상기 복수의 디바이스와 IEC61850 통신 프로토콜로 연결되고,
상기 제1 상태 메시지 및 상기 제2 상태 메시지는 GOOSE 메시지인 디지털 보호 계전기.The method of claim 1,
The message transmitter and the message receiver are connected to the plurality of devices connected to the ring network through an IEC61850 communication protocol,
The first status message and the second status message are GOOSE messages.
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- 2018-02-28 KR KR1020180024492A patent/KR102086149B1/en active IP Right Grant
- 2018-12-18 WO PCT/KR2018/016097 patent/WO2019168256A1/en active Application Filing
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