KR20230043370A - Server, method and computer program for managing power quality of data center - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a server, method, and computer program for acquiring a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near an electric power system, a power supply device, and a power distribution device that constitute a power system. The server that manages the power quality of a data center comprises: a voltage data acquisition unit that acquires a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near an electric power system, a power supply device and a power distribution device that constitute a power system; a simulation unit that simulates power quality based on whether the harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop; and a diagnostic unit that diagnoses whether an abnormality in the power quality occurs based on the results of the simulation, wherein the simulation unit comprises: a harmonic generation determination unit that determines whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine based on the first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data; a voltage change detection unit that detects the degree of voltage change through a second power quality prediction engine based on the second voltage data measured at an output terminal of the power supply device; and a voltage drop detection unit that detects the degree of voltage drop through a third power quality prediction engine based on third voltage data measured at an output terminal of the power distribution device. The simulation unit functions as an environment of a deep reinforcement learning model, and the diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model.

Description

데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램{SERVER, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR MANAGING POWER QUALITY OF DATA CENTER}Server, method and computer program for managing power quality of data center {SERVER, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR MANAGING POWER QUALITY OF DATA CENTER}

본 발명은 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. The present invention relates to a server, method and computer program for managing power quality in a data center.

데이터 센터(Data Center)란 서버, 네트워크, 스토리지 등의 IT 서비스 제공에 필요한 장비를 한 건물 안에 모아 통합 운영 관리하는 시설을 의미한다. 데이터 센터는 컴퓨팅 서비스를 제공을 위한 서버, 스토리지, 네트워크 장치와 이들 기기를 유지하는데 필요한 발전기, 무정전 전원장치(UPS), 항온항습기, 백업 시스템, 보안 시스템 등으로 구성된다. A data center is a facility that gathers equipment necessary for providing IT services, such as servers, networks, and storage, in one building and integrates and manages them. A data center consists of servers, storage, and network devices for providing computing services, and generators, uninterruptible power supplies (UPS), thermo-hygrostats, backup systems, and security systems necessary to maintain these devices.

이러한 데이터 센터는 빅데이터를 저장하고 유통시키는 핵심 인프라로 대규모 전력을 필요로 하며, 데이터 센터에 전력을 공급하는 기술과 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2021-0076340호는 데이터 센터 전력공급시스템 및 데이터 센터 전력공급시스템의 전력공급방법을 개시하고 있다. These data centers require large-scale power as a core infrastructure for storing and distributing big data, and in relation to a technology for supplying power to the data center, prior art Korea Patent Publication No. 2021-0076340 discloses a data center power supply system and A power supply method of a data center power supply system is disclosed.

데이터 센터의 경우, 전기 시스템의 정전 또는 네트워크 장비의 예상치 못한 고장 등이 발생되는 경우, 안정적이고 지속적인 IT 서비스의 제공이 어려워진다. 이하에서는, 도 1을 통해 데이터 센터에 전력 공급 시, 전력 품질이 저하되는 원인에 대해 잠시 설명하도록 한다. In the case of a data center, it becomes difficult to provide stable and continuous IT services when an electric system power outage or an unexpected failure of network equipment occurs. Hereinafter, a cause of deterioration in power quality when power is supplied to a data center will be briefly described with reference to FIG. 1 .

도 1은 종래의 전력 시스템에서 발생되는 전력 품질의 저하 원인을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 전력 시스템(1)은 전력 계통(100) 및 전원 공급 장치(111, UPS) 및 전원 배분 장치(112, PDU)를 포함하는 UPS 계통(110)으로 구성된다. 1 is a diagram illustrating causes of deterioration in power quality occurring in a conventional power system. Referring to FIG. 1, a conventional power system 1 is composed of a power system 100 and a UPS system 110 including a power supply unit 111 (UPS) and a power distribution unit 112 (PDU).

종래의 전력 시스템(1)은 전력 계통(100)과 직접적으로 전산실과 연계된 전원 공급 장치(111)뿐만 아니라, 타전산실과 연계된 다른 전원 공급 장치에서 발생된 고조파 전류가 중첩됨에 따라 고조파(120)의 용량이 증대된다는 문제점을 가지고 있었다. In the conventional power system 1, harmonics (120 ) had the problem of increasing the capacity.

또한, 종래의 전력 시스템(1)은 전원 공급 장치(111)가 3상으로 공급받은 전력이 1상(단상)으로 사용되는 CPU의 특성에 의해 사용량이 변동됨으로써, 각각의 단상 별로 전압 값이 상이하게 변동되어, 전압 변동(130)이 발생된다는 문제점을 가지고 있었다. In addition, in the conventional power system 1, the power used by the power supply device 111 in three phases is changed by the characteristics of the CPU used in one phase (single phase), so that the voltage value for each single phase is different. It fluctuates so that the voltage fluctuation 130 is generated.

또한, 종래의 전력 시스템(1)은 UPS 계통(110) 내 분전반(113)의 설비 효율 저하로 인한 절연, 누설 전류 등에 의해 전압 강하(140)가 발생된다는 문제점을 가지고 있어, 노후화된 전력 설비를 신규 설비로 교체하는 분전반(113)의 리트로핏(retrofit)이 요구되었다. In addition, the conventional power system 1 has a problem that a voltage drop 140 is generated due to insulation and leakage current due to a decrease in equipment efficiency of the distribution board 113 in the UPS system 110, so that aging power equipment Retrofit of the distribution panel 113 to be replaced with a new facility was required.

이러한 종래의 전력 시스템(1)을 이용하여 전력 품질의 이상 발생 여부를 감지하고자 하는 경우, 전력 계통(100)의 규정이 UPS 계통(110)에 그대로 적용됨에 따라, 배전용 전기설비 이용규정에 의해 207V~233V의 전압 변동이 정상 범위에 해당하는 것으로 판단되었다. 이로 인해, 전력 계통(100) 및 UPS 계통(110)에서 실시간으로 측정된 전압값에 대한 안전 상태의 진단이 불가능해 짐에 따라, 전압 변동, 전압 강하, 정전 등과 같은 이상 징후의 발생을 진단할 수 없다는 문제점을 가지고 있다. When using such a conventional power system 1 to detect whether or not there is an abnormality in power quality, as the regulations of the power system 100 are applied to the UPS system 110 as it is, It was judged that the voltage fluctuation of 207V to 233V corresponds to the normal range. Due to this, as it becomes impossible to diagnose the safe state of the voltage values measured in real time in the power system 100 and the UPS system 110, it is possible to diagnose the occurrence of abnormal symptoms such as voltage fluctuations, voltage drops, power outages, and the like. I have a problem that I can't.

전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다. It is intended to provide a server, method, and computer program for acquiring a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting a power system, a power supply device, and a power distribution device.

복수의 전압 데이터 중 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하고, 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하고, 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다.Based on the first voltage data measured at the input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data, it is determined whether harmonics are generated through the first power quality prediction engine, and based on the second voltage data measured at the output terminal of the power supply device A server, method, and computer program for detecting a degree of voltage change through a second power quality prediction engine and detecting a degree of voltage drop through a third power quality prediction engine based on third voltage data measured at an output terminal of a power distribution device want to provide

시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 서버, 방법 및 프로그램을 제공하고자 한다. It is intended to provide a server, method, and program for diagnosing whether an abnormality occurs in power quality based on simulation results.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하는 전압 데이터 획득부, 상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하는 고조파 발생 판단부, 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하는 전압 변동 검출부 및 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하는 전압 강하 검출부를 포함하고, 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부 및 상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 진단부를 포함하고, 상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고, 상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하는 것인 전력 품질 관리 서버를 제공할 수 있다. As a means for achieving the above-described technical problem, an embodiment of the present invention is a voltage for obtaining a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting a power system, a power supply device, and a power distribution device. a data acquisition unit, a harmonic generation determination unit determining whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data, and a harmonic generation determination unit of the power supply device. A voltage fluctuation detection unit for detecting a degree of voltage fluctuation through a second power quality prediction engine based on the second voltage data measured at the output terminal and a third power quality prediction based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device A simulation unit including a voltage drop detection unit that detects a degree of voltage drop through an engine, and a simulation unit that simulates power quality based on whether the harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop, and the power based on a result of the simulation A power quality comprising a diagnosis unit for diagnosing whether or not there is an abnormality in quality, wherein the simulation unit functions as an environment of the deep reinforcement learning model, and the diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model. A management server can be provided.

본 발명의 다른 실시예는, 전압 데이터 획득부에 의해 전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하는 단계, 시뮬레이션부에 의해 상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 시뮬레이션부에 의해 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하는 단계, 상기 시뮬레이션부에 의해 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하는 단계, 상기 시뮬레이션부에 의해 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하는 단계 및 진단부에 의해 상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 단계를 포함하고, 상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고, 상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하는 것인 전력 품질 관리 방법을 제공할 수 있다. Another embodiment of the present invention is a step of acquiring a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near the power system constituting the power system, the power supply device, and the power distribution device by the voltage data acquisition unit, by the simulation unit Determining whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data; Detecting a degree of voltage variation through a second power quality prediction engine based on the measured second voltage data, and third power quality based on the third voltage data measured at the output end of the power distribution device by the simulation unit. Detecting the degree of voltage drop through a prediction engine, simulating power quality based on whether the harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop by the simulation unit, and determining the result of the simulation by the diagnosis unit. and diagnosing whether an abnormality occurs in the power quality based on the above, wherein the simulation unit functions as an environment of the deep reinforcement learning model, and the diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model. It is possible to provide a power quality management method.

본 발명의 또 다른 실시예는, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우, 전압 데이터 획득부에 의해 전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하고, 시뮬레이션부에 의해 상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하고, 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하고, 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하고, 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하고, 진단부에 의해 상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하고, 상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고, 상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. In another embodiment of the present invention, when the computer program is executed by a computing device, a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting a power system by a voltage data acquisition unit, a power supply device, and a power distribution device are stored. Obtaining voltage data, determining whether harmonics occur through a first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data by a simulation unit, and supplying the power A degree of voltage fluctuation is detected through a second power quality prediction engine based on the second voltage data measured at the output terminal of the device, and a third power quality prediction engine based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device Detects the degree of voltage drop, simulates power quality based on whether the harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop, and generates an abnormality in the power quality based on the result of the simulation by the diagnosis unit. A computer program stored in a medium containing a sequence of instructions for diagnosing whether or not, the simulation unit functions as an environment of the deep reinforcement learning model, and the diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model. can provide

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described means for solving the problems is only illustrative and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 전력 시스템 내에서 전력 품질과 관련된 전압 데이터를 실시간으로 수집하고 실시간으로 수집된 전압 데이터를 이용하여 고조파의 발생 여부, 전압 변동 정보 및 전압 강하 정보에 기초하여 전력 품질을 실시간으로 진단하는 전력 품질을 관리하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, voltage data related to power quality is collected in real time in a power system, and whether harmonics are generated, voltage change information, and voltage drop information using the voltage data collected in real time It is possible to provide a server, a method and a computer program for managing power quality for diagnosing power quality in real time based on the above.

고조파 발생 여부, 전압 변동 정도 및 전압 강하 정도에 기초하여 IT 네트워크 장비의 부하 변동에 따른 전력 품질을 예측하고, 부하 변동에 따른 전압파 및 고조파에 기초하여 전력 품질을 최적화하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. A server, method, and computer program for predicting power quality according to load fluctuations of IT network equipment based on whether harmonics occur, voltage fluctuations, and voltage drop, and optimizing power quality based on voltage waves and harmonics according to load fluctuations can provide.

실시간으로 데이터 센터의 전력 품질을 관리하기 위해 전압 데이터의 측정 및 데이터 분석을 기반으로 전원 부하(IT 네트워크 장비)가 어느 지점에서 이상이 발생하였는지를 실시간으로 감지하여, 전기재해 발생으로 인한 전산실의 다운타임(Downtime)을 최소화시킬 수 있는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.In order to manage the power quality of the data center in real time, based on the measurement and data analysis of voltage data, it is possible to detect in real time where the power load (IT network equipment) has an abnormality, thereby reducing downtime of the computer room due to electrical disasters. It is possible to provide a server, method, and computer program that can minimize (Downtime).

전기 안전을 위해 UPS 계통의 관리 지표를 생성함으로써, 안정적이고 지속적인 데이터 센터의 서비스를 제공할 수 있도록 하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. It is possible to provide a server, a method, and a computer program that can provide stable and continuous data center services by generating UPS system management indicators for electrical safety.

도 1은 종래의 전력 시스템에서 발생되는 전력 품질의 저하 원인을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질 관리 서버의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과거 데이터 및 심층 강화학습 모델을 통해 출력된 예측 데이터를 도시한 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질 관리 서버에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법의 순서도이다.
1 is a diagram illustrating causes of deterioration in power quality occurring in a conventional power system.
2 is a configuration diagram of a power system according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a power quality management server according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating prediction data output through past data and a deep reinforcement learning model according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram for explaining a process of diagnosing whether an abnormality in power quality has occurred according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for managing power quality of a data center in a power quality management server according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components, not excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other characteristics. However, it should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In this specification, a "unit" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Further, one unit may be realized using two or more hardware, and two or more units may be realized by one hardware.

본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.In this specification, some of the operations or functions described as being performed by a terminal or device may be performed instead by a server connected to the terminal or device. Likewise, some of the operations or functions described as being performed by the server may also be performed in a terminal or device connected to the corresponding server.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 시스템의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 전력 시스템(2)은 전력 계통(200), UPS 계통(210) 및 전력 품질 관리 서버(220)를 포함할 수 있다. 여기서, UPS 계통(210)은 전원 공급 장치(211) 및 전원 분배 장치(212)를 포함할 수 있다.2 is a configuration diagram of a power system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the power system 2 may include a power system 200 , a UPS system 210 and a power quality management server 220 . Here, the UPS system 210 may include a power supply unit 211 and a power distribution unit 212 .

전력 계통(200), UPS 계통(210) 및 전력 품질 관리 서버(220)는 전력 시스템(2)에 의하여 제어될 수 있는 구성요소들을 예시적으로 도시한 것이다. The power system 200, the UPS system 210, and the power quality management server 220 illustrate components that can be controlled by the power system 2 by way of example.

도 2의 전력 시스템(2)의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 품질 관리 서버(220)는 전력 계통(200) 또는 UPS 계통(210)과 동시에 또는 시간 간격을 두고 연결될 수 있다. Each component of the power system 2 of FIG. 2 is generally connected through a network. For example, as shown in FIG. 2 , the power quality management server 220 may be connected to the power system 200 or the UPS system 210 simultaneously or at intervals.

네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. A network refers to a connection structure capable of exchanging information between nodes such as terminals and servers, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and the Internet (WWW: World Wide Web), wired and wireless data communication network, telephone network, and wired and wireless television communication network. Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasonic communication, visible light communication (VLC: Visible Light Communication), LiFi, and the like, but are not limited thereto.

전력 계통(200)은 전력을 공급받고, 공급받은 전력에 대해 1차 변압(202)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 계통(200)은 154kV 또는 22.9Kv의 전압을 6.6kV로의 변압을 수행할 수 있다. 이후, 전력 계통(200)은 분전반을 기점으로 UPS 계통(210)으로 공급될 전력에 대해 2차 변압(203)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 계통(200)은 6.6kV의 전압을 380V로의 변압을 수행할 수 있다. The power system 200 may receive power and perform primary transformation 202 on the supplied power. For example, the power system 200 may transform a voltage of 154 kV or 22.9 Kv to 6.6 kV. Thereafter, the power system 200 may perform a secondary transformation 203 on power to be supplied to the UPS system 210 from the distribution panel. For example, the power system 200 may transform a voltage of 6.6 kV to 380 V.

전력 계통(200)은 고조파 저감 장치(201)를 포함할 수 있다. The power system 200 may include a harmonic reduction device 201 .

고조파 저감 장치(201)는 하나 또는 다수의 고조파 전류 및 전압을 제거하기 위해, 특정 주파수가 설비나 계통에 유입되는 것을 방지하고자 관련 주파수에 대해 낮은 임피던스 값을 갖는 인덕터와 커패시터의 직렬회로로 구성된 필터일 수 있다. The harmonic reduction device 201 is a filter composed of a series circuit of an inductor and a capacitor having a low impedance value for a related frequency to prevent a specific frequency from entering a facility or system in order to remove one or more harmonic currents and voltages. can be

고조파 저감 장치(201)는 전력 품질 관리 서버(220)로부터 고조파 제어 신호를 수신하는 경우, 수신한 고조파 제어 신호에 포함된 고조파 제어값에 기초하여 고조파를 저감시킬 수 있다. When receiving the harmonic control signal from the power quality management server 220, the harmonic reduction device 201 may reduce the harmonic based on the harmonic control value included in the received harmonic control signal.

UPS 계통(210)은 전원 공급 장치(211, UPS; Uninterrupted Power Supply) 및 전원 배분 장치(212, PDU; Power Distribution Unit)를 포함할 수 있다. The UPS system 210 may include a power supply unit 211 (Uninterrupted Power Supply (UPS)) and a power distribution unit (212) (Power Distribution Unit (PDU)).

전원 공급 장치(211)는 정전시, 배터리에서 일정 시간 전원이 공급되다가, 전원이 공급되면 다시 스탠바이(Stand-By) 상태로 배터리에 전원을 보충하는 장치를 의미할 수 있다. The power supply device 211 may refer to a device that supplies power from a battery for a predetermined period of time during a power outage, and then replenishes power to the battery in a standby (Stand-By) state when power is supplied.

전원 공급 장치(211)는 전력 계통(200)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 여기서, 전원 공급 장치(211)에서 이용되는 전압은 380V일 수 있다. The power supply device 211 may receive power from the power system 200 . Here, the voltage used in the power supply 211 may be 380V.

전원 분배 장치(212)는 IT 랙에 대한 로컬 및 원격 전원 관리를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. The power distribution device 212 may serve to provide local and remote power management for the IT rack.

전원 분배 장치(212)는 전원 공급 장치(211)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 여기서, 전원 분배 장치(212)에서 이용되는 전압은 220V일 수 있다.The power distribution device 212 may receive power from the power supply device 211 . Here, the voltage used in the power distribution device 212 may be 220V.

전력 품질 관리 서버(220)는 전력 시스템(2)을 구성하는 전력 계통(200), 전원 공급 장치(211) 및 전원 분배 장치(212) 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전력 품질 관리 서버(220)는 전력 계통(200), 전원 공급 장치(211) 및 전원 분배 장치(212)의 입출력단 부근에 설치된 복수의 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득할 수 있다. The power quality management server 220 obtains a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near the power system 200 constituting the power system 2, the power supply device 211, and the power distribution device 212. can For example, the power quality management server 220 may obtain a plurality of voltage data from a plurality of sensors installed near input/output terminals of the power system 200, the power supply device 211, and the power distribution device 212. .

전력 품질 관리 서버(220)는 복수의 전압 데이터 중 전원 공급 장치(211)의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 전력 품질 관리 서버(220)는 제 1 전압 데이터를 제 1 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 고조파 발생 여부가 예측된 제 1 관리 지표값을 도출할 수 있다. The power quality management server 220 may determine whether harmonics occur through the first power quality estimation engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply 211 among a plurality of voltage data. At this time, the power quality management server 220 may input the first voltage data to the first power quality prediction engine to derive a first management indicator value in which harmonic generation is predicted.

전력 품질 관리 서버(220)는 전원 공급 장치(211)의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출할 수 있다. 이 때, 전력 품질 관리 서버(220)는 제 2 전압 데이터를 제 2 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 전압 변동 정도가 예측된 제 2 관리 지표값을 도출할 수 있다. The power quality management server 220 may detect the degree of voltage variation through the second power quality estimation engine based on the second voltage data measured at the output terminal of the power supply device 211 . At this time, the power quality management server 220 may input the second voltage data to the second power quality prediction engine to derive a second management indicator value in which the degree of voltage variation is predicted.

전력 품질 관리 서버(220)는 전원 분배 장치(212)의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출할 수 있다. 이 때, 전력 품질 관리 서버(220)는 제 3 전압 데이터를 제 3 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 전압 강하 정도가 예측된 제 3 관리 지표값을 도출할 수 있다. The power quality management server 220 may detect the degree of voltage drop through the third power quality estimation engine based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device 212 . At this time, the power quality management server 220 may input the third voltage data to the third power quality prediction engine to derive a third management index value by which the degree of voltage drop is predicted.

전력 품질 관리 서버(220)는 고조파 발생 여부, 전압 변동 정도 및 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션할 수 있다. The power quality management server 220 may simulate power quality based on whether harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop.

전력 품질 관리 서버(220)는 시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단할 수 있다. The power quality management server 220 may diagnose whether an abnormality in power quality has occurred based on the result of the simulation.

여기서, 전력 품질 관리 서버(220)는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment) 및 에이전트(Agent)의 기능을 포함하며, 에이전트로 제 1 관리 지표값, 제 2 관리 지표값 및 제 3 관리 지표값을 포함하는 상태(State) 정보가 주어지고, 에이전트는 기설정된 리워드(Reward) 함수를 만족하도록 상태 정보에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 감지하도록 행동(Action)할 수 있다. Here, the power quality management server 220 includes the functions of an environment and an agent of a deep reinforcement learning model, and provides a first management index value, a second management index value, and a third management index value as an agent. State information is given, and the agent can take action to detect whether or not an abnormality in power quality has occurred based on the state information so as to satisfy a preset reward function.

전력 품질 관리 서버(220)는 제 1 관리 지표값, 제 2 관리 지표값 및 제 3 관리 지표값 중 적어도 하나에 기초하여 전력 시스템(2)의 전압 또는 고조파 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. The power quality management server 220 may control at least one of the voltage or harmonics of the power system 2 based on at least one of the first management index value, the second management index value, and the third management index value.

예를 들어, 전력 품질 관리 서버(220)는 제 1 관리 지표값에 기초하여 전력 계통(200) 내에 포함된 고조파 저감 장치(201)에 대한 고조파 제어값을 산출하고, 산출된 고조파 제어값을 포함하는 고조파 제어 신호를 고조파 저감 장치(201)로 전송할 수 있다. For example, the power quality management server 220 calculates a harmonic control value for the harmonic reduction device 201 included in the power system 200 based on the first management index value, and includes the calculated harmonic control value. A harmonic control signal to be transmitted to the harmonic reduction device 201.

다른 예를 들어, 전력 품질 관리 서버(220)는 제 2 관리 지표값에 기초하여 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 산출하고, 산출된 전압 제어값을 포함하는 전압 제어 신호를 전원 공급 장치(211)로 전송할 수 있다. For another example, the power quality management server 220 calculates a voltage control value for the power supply 211 based on the second management index value, and supplies a voltage control signal including the calculated voltage control value to power. device 211.

이러한 전력 품질 관리 서버(220)는 데이터 센터를 최적의 전력 품질로 운영하기 위한 전력 품질 안정화 솔루션을 탑재함으로써, 전력 품질을 DX(Digital transformation)에 기초하여 전력 시스템(2)의 이상 발생 여부를 실시간으로 진단을 수행할 수 있다.This power quality management server 220 is equipped with a power quality stabilization solution for operating the data center with optimal power quality, and based on digital transformation (DX) of power quality, it is possible to determine whether or not an abnormality in the power system 2 has occurred in real time. diagnosis can be performed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질 관리 서버의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 전력 품질 관리 서버(220)는 전압 데이터 획득부(300), 시뮬레이션부(310), 진단부(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다. 3 is a configuration diagram of a power quality management server according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the power quality management server 220 may include a voltage data acquisition unit 300 , a simulation unit 310 , a diagnosis unit 320 and a control unit 330 .

전압 데이터 획득부(300)는 전력 시스템(2)을 구성하는 전력 계통(200), 전원 공급 장치(211) 및 전원 분배 장치(212) 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전압 데이터 획득부(300)는 데이터 센터 내 전력 시스템(2)의 모든 분전반을 실시간으로 원격 제어하기 위해, 복수의 센서로부터 분전반 단위로 복수의 전압 데이터를 획득할 수 있다. The voltage data acquisition unit 300 acquires a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near the power system 200 constituting the power system 2, the power supply device 211, and the power distribution device 212. can For example, the voltage data acquisition unit 300 may obtain a plurality of voltage data from a plurality of sensors in units of distribution boards in order to remotely control all distribution boards of the power system 2 in the data center in real time.

시뮬레이션부(310)는 고조파 발생 판단부(311), 전압 변동 검출부(312) 및 전압 강하 검출부(313)를 포함할 수 있다. The simulation unit 310 may include a harmonic generation determination unit 311 , a voltage fluctuation detection unit 312 and a voltage drop detection unit 313 .

고조파 발생 판단부(311)는 복수의 전압 데이터 중 전원 공급 장치(211)의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해, 고조파 발생 판단부(311)는 UPS 계통(210)에서 발생하여 전력 계통(200)으로 유입되는 고조파에 대한 변동성 진단을 위해 실시간으로 고조파 발생 여부를 예측할 수 있다. The harmonic generation determination unit 311 may determine whether harmonics occur through the first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply 211 among a plurality of voltage data. To this end, the harmonic generation determination unit 311 may predict whether or not harmonics occur in real time in order to diagnose variability of harmonics generated in the UPS system 210 and introduced into the power system 200 .

고조파 발생 판단부(311)는 제 1 전압 데이터를 제 1 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 고조파 발생 여부가 예측된 제 1 관리 지표값을 도출할 수 있다. The harmonic generation determining unit 311 may input the first voltage data to the first power quality prediction engine to derive a first management indicator value in which harmonic generation is predicted.

전압 변동 검출부(312)는 전원 공급 장치(211)의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출할 수 있다. 이를 위해, 전압 변동 검출부(312)는 380V로 이용되는 전원 공급 장치(211)의 입력단(IN)/출력단(OUT)의 전력 품질을 관리하기 위해, UPS 계통(210) 내 모든 분전반에 대해 실시간 계측 기반으로 380V에 기초하여 전압 변동 정도를 예측할 수 있다. The voltage fluctuation detection unit 312 may detect the degree of voltage fluctuation through the second power quality estimation engine based on the second voltage data measured at the output terminal of the power supply 211 . To this end, the voltage fluctuation detection unit 312 measures in real time for all distribution boards in the UPS system 210 in order to manage the power quality of the input terminal (IN) / output terminal (OUT) of the power supply 211 used at 380V. Based on this, the degree of voltage fluctuation can be predicted based on 380V.

전압 변동 검출부(312)는 제 2 전압 데이터를 제 2 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 전압 변동 정도가 예측된 제 2 관리 지표값을 도출할 수 있다. The voltage fluctuation detection unit 312 may input the second voltage data to the second power quality prediction engine to derive a second management index value at which the degree of voltage fluctuation is predicted.

전압 강하 검출부(313)는 전원 분배 장치(212)의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출할 수 있다. 이를 위해, 전압 변동 검출부(312)는 220V로 이용되는 전원 분배 장치(212)의 입력단(IN)/출력단(OUT)의 전력 품질을 관리하기 위해, UPS 계통(210) 내 모든 분전반에 대해 실시간 계측 기반으로 220V에 기초하여 전압 강하 정도를 예측할 수 있다.The voltage drop detection unit 313 may detect the degree of voltage drop through the third power quality estimation engine based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device 212 . To this end, the voltage fluctuation detection unit 312 measures in real time for all distribution boards in the UPS system 210 to manage the power quality of the input terminal (IN) / output terminal (OUT) of the power distribution device 212 used as 220V. Based on this, the degree of voltage drop can be predicted based on 220V.

전압 강하 검출부(313)는 제 3 전압 데이터를 제 3 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 전압 강하 정도가 예측된 제 3 관리 지표값을 도출할 수 있다. The voltage drop detection unit 313 may input the third voltage data to the third power quality prediction engine to derive a third management index value by which the degree of voltage drop is predicted.

시뮬레이션부(310)는 고조파 발생 여부, 전압 변동 정도 및 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션할 수 있다. 이러한 시뮬레이션부(310)는 심층 강화학습 모델의 환경으로 기능할 수 있다. The simulation unit 310 may simulate power quality based on whether harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop. The simulation unit 310 may function as an environment for a deep reinforcement learning model.

진단부(320)는 시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단할 수 있다. 시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 과정에 대해서는 도 4 및 도 5를 통해 상세히 설명하도록 한다. The diagnosis unit 320 may diagnose whether an abnormality in power quality has occurred based on a simulation result. A process of diagnosing whether an abnormality in power quality has occurred based on simulation results will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과거 데이터 및 심층 강화학습 모델을 통해 출력된 예측 데이터를 도시한 예시적인 도면이다. 도 4를 참조하면, 시뮬레이션부(310)는 심층 강화학습 모델(400)의 환경(401)으로 기능하고, 진단부(320)는 심층 강화학습 모델(400)의 에이전트(402)로 기능할 수 있다. 4 is an exemplary diagram illustrating prediction data output through past data and a deep reinforcement learning model according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the simulation unit 310 may function as an environment 401 of the deep reinforcement learning model 400, and the diagnosis unit 320 may function as an agent 402 of the deep reinforcement learning model 400. there is.

여기서, 에이전트(402)로 제 1 관리 지표값, 제 2 관리 지표값 및 제 3 관리 지표값을 포함하는 상태(403) 정보가 주어지고, 에이전트(402)는 기설정된 리워드(404) 함수를 만족하도록 상태 정보에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 감지하도록 행동(405, Action)할 수 있다. 이 때, 에이전트(402)는 행동 확률을 심층 강화학습 모델(400)을 통해 직접 학습하고, 어떤 행동을 취할지에 대한 정책을 탐색할 수 있다. 에이전트(402)가 행동 확률을 학습할 때, 가치함수(406, Value)를 이용하여 학습의 안정성을 높일 수 있다. Here, state 403 information including the first management metric value, the second management metric value, and the third management metric value is given to the agent 402, and the agent 402 satisfies the preset reward 404 function. Action 405 may be taken to detect whether an abnormality in power quality has occurred based on the state information. At this time, the agent 402 may directly learn the action probabilities through the deep reinforcement learning model 400 and search for a policy for what action to take. When the agent 402 learns the action probability, the stability of learning can be increased by using the value function 406 (Value).

시뮬레이션부(310)는 전력 품질의 관리를 위해 측정된 변압기 역률, 고조파, IT 장비 부하율, 전원 공급 장치(211)의 입출력단의 1차/2차 전압 등의 현재 전력 품질 측정 데이터 및 과거 전력 품질 진단 데이터를 이용하여 전력 품질을 시뮬레이션할 수 있다. The simulation unit 310 provides current power quality measurement data and past power quality, such as the transformer power factor, harmonics, IT equipment load factor, and primary/secondary voltages of the input/output terminals of the power supply unit 211 measured for power quality management. Diagnostic data can be used to simulate power quality.

시뮬레이션부(310)는 심층 강화학습 모델(410)을 이용하여 고조파 발생 여부, 전압 변동 정도 및 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션할 수 있다. The simulation unit 310 may use the deep reinforcement learning model 410 to simulate power quality based on whether harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop.

여기서, 심층 강화학습 모델(410)은 Actor 네트워크와 Critic 네트워크를 포함할 수 있다. Actor 네트워크는 에이전트(402)에 상태가 주어진 경우 행동을 결정하고, Critic 네트워크는 상태의 가치를 평가할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 시뮬레이션부(310)는 Actor 네트워크를 통해 도출된 π(s, a) 값 및 Critic 네트워크를 통해 도출된 V(s) 값을 시뮬레이션 결과(413)로 출력할 수 있다. 여기서, V(s)는 가치함수를 의미하고, π(s, a)는 어떤 상태에서 특정 행동을 취할 확률을 의미할 수 있다. Here, the deep reinforcement learning model 410 may include an Actor network and a Critic network. The Actor network determines the action when the agent 402 is given a state, and the Critic network can evaluate the value of the state. Through this process, the simulation unit 310 may output the π(s, a) value derived through the Actor network and the V(s) value derived through the Critic network as the simulation result 413 . Here, V(s) may mean a value function, and π(s, a) may mean a probability of taking a specific action in a certain state.

이러한 과정을 거쳐, 시뮬레이션부(310)는 현재 전력 품질 측정값(411) 및 과거 전력 품질 진단값(412)을 이용하여 과거 데이터(420) 및 예측 데이터(421)를 출력할 수 있다. 여기서, 예측 데이터(421)는 고조파 발생 여부가 예측된 제 1 관리 지표값, 전압 변동 정도가 예측된 제 2 관리 지표값 및 전압 강하 정도가 예측된 제 3 관리 지표값 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. Through this process, the simulation unit 310 may output past data 420 and prediction data 421 using the current power quality measurement value 411 and the past power quality diagnosis value 412 . Here, the prediction data 421 may represent at least one of a first management index value in which harmonic generation is predicted, a second management index value in which voltage fluctuation degree is predicted, and a third management index value in which voltage drop degree is predicted. .

이후, 시뮬레이션부(310)는 실시간 현재 전력 품질 측정값(411)과 과거의 전력 품질 진단값(412) 간의 차이점을 참조하여, 심층 강화학습을 통해 예측된 결과인 제 1 내지 제 3 관리 지표값에 대해 상태 평가를 수행할 수 있다. 이를 위해, 시뮬레이션부(310)는 심층 강화학습을 통해 실시간으로 변동되는 부하 변동과 전력 품질 변동 값에 대해 상태 평가를 수행함으로써, 보정된 실시간 예측 데이터(421)를 이상 발생 여부에 대한 판단 근거 및 전력 품질의 관리 목표값으로 설정할 수 있다. 이 때, 심층 심층 강화학습 모델(400)은 룰 셋(Rule Set)의 설정과 과거의 상태 간의 차이점을 참조하여 예측 결과에 대한 상태를 평가할 수 있다. Thereafter, the simulation unit 310 refers to the difference between the real-time current power quality measurement value 411 and the past power quality diagnosis value 412, and the first to third management index values that are predicted results through deep reinforcement learning A condition evaluation can be performed on To this end, the simulation unit 310 performs state evaluation on load fluctuations and power quality fluctuation values that fluctuate in real time through deep reinforcement learning, so that the corrected real-time prediction data 421 is used as a basis for determining whether an anomaly has occurred and It can be set as a management target value of power quality. At this time, the deep reinforcement learning model 400 may evaluate the state of the predicted result by referring to the difference between the setting of the rule set and the past state.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 5를 참조하면, 진단부(320)는 시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생(510) 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 전력 품질에 대한 이상 발생에 대한 판단 근거 기준 및 전력 품질 관리 목표값에 기초하여 전력 품질 이상 발생에 대한 기준점을 생성할 수 있다. 이 때, 룰 셋이 아닌, 측정 데이터(501) 및 예측 데이터(500)를 이용하여 전력 품질에 대한 이상 발생(510) 여부를 진단할 수 있다. 5 is an exemplary diagram for explaining a process of diagnosing whether an abnormality in power quality has occurred according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , the diagnosis unit 320 may diagnose whether an abnormality 510 has occurred in power quality based on a simulation result. For example, a reference point for occurrence of abnormal power quality may be generated based on a criterion for determining an abnormality in power quality and a target value for power quality management. At this time, it is possible to diagnose whether an abnormality 510 has occurred in power quality using the measurement data 501 and the prediction data 500, not the rule set.

종래에는 룰 셋 방식을 이용함에 따라 전력 품질을 연 1회 점검함으로써, 형식적인 주기별 점검에 그쳤으나, 본 발명은 고조파 및 전압과 관련된 이상 징후를 실시간으로 판단함으로써, 고조파 저감 장치(201)와의 연동으로 설비 소손을 사전에 차단하고, 전원 공급 장치(211)의 전력 품질 저하 주요 항목을 예측하도록 할 수 있다. Conventionally, power quality was inspected once a year by using a rule set method, which was only a formal periodic inspection, but the present invention determines harmonics and voltage-related anomalies in real time, interlocking with the harmonic reduction device 201 As a result, it is possible to block facility burnout in advance and to predict major items of power quality degradation of the power supply device 211 .

종래에는 전력 계통(100)의 규정을 UPS 계통(110)에 그대로 적용하여 진단함에 따라, UPS 계통(110)에서 측정된 전압에 대해 실시간 이상 발생 여부의 진단이 어려웠고, 전력 계통(100)의 배전용 전기설비 이용규정에 따라 207V~233V의 변동이 정상 범위로 간주되었으나, 본 발명은 UPS 계통(210)에 적합한 전력 품질 기준의 수립을 위해 예측된 데이터를 활용하여 전력 품질의 이상 발생 여부를 진단할 수 있다. Conventionally, as the regulations of the power system 100 are applied to the UPS system 110 as it is for diagnosis, it is difficult to diagnose whether or not an abnormality has occurred in real time for the voltage measured in the UPS system 110, and the power system 100 Although the fluctuation of 207V to 233V was considered a normal range according to the regulations on the use of dedicated electric facilities, the present invention uses predicted data to establish a power quality standard suitable for the UPS system 210 to diagnose whether or not an abnormality in power quality has occurred can do.

즉, 본 발명은 종래 기술의 문제점인 전력 계통(100)의 규정을 일괄 적용하면서, 전력 품질 관리 서버(220)의 솔루션을 통해 예측된 자료를 활용하여 전력 품질의 이상 발생 여부를 진단하고, 나아가 제어를 위한 신규 지표를 생성할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 UPS 계통(210) 내 전원 공급 장치(211) 및 분전반에 대해 실시간으로 전압 및 고조파와 관련된 문제 발생이 예상되는 분전반을 진단하고, 예측 데이터를 이용하여 전력 품질에 대한 이상 징후의 진단을 위한 신규 지표를 생성할 수 있다. That is, the present invention diagnoses the occurrence of abnormalities in power quality by utilizing data predicted through the solution of the power quality management server 220 while collectively applying the regulations of the power system 100, which is a problem of the prior art, and further New indicators for control can be created. Through this, the present invention diagnoses the power supply unit 211 in the UPS system 210 and the distribution panel in which problems related to voltage and harmonics are expected to occur in real time, and uses the prediction data to diagnose power quality abnormalities. can create new indicators for the diagnosis of

다시 도 3으로 돌아와서, 제어부(330)는 제 1 관리 지표값, 제 2 관리 지표값 및 제 3 관리 지표값 중 적어도 하나에 기초하여 전력 시스템(2)의 전압 또는 고조파 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(330)는 제어 모델의 구축 시, 시간 별 헌팅 방지 프로세서를 적용하여 고조파 저감 장치(201) 및 전원 공급 장치(211)의 과잉 제어를 방지하기 위해 최적 제어 예측 운전점 값을 산출하고, 산출된 최적 제어 예측 운전점값을 기준으로 전력 시스템(2)의 고조파 저감 장치(201) 또는 전원 제어 장치(211)를 최종적으로 제어할 수 있게 된다. 여기서, 최적 제어 예측 운전점 값은 제 1 내지 제 3 관리 지표값 및 제어된 이력에 기초하여 산출될 수 있다.Returning to FIG. 3 , the controller 330 may control at least one of the voltage or harmonics of the power system 2 based on at least one of the first management metric value, the second management metric value, and the third management metric value. there is. At this time, when constructing the control model, the control unit 330 calculates the optimal control predicted operation point value in order to prevent excessive control of the harmonic reduction device 201 and the power supply device 211 by applying a hunting prevention processor for each time. And, the harmonic reduction device 201 or the power control device 211 of the power system 2 can be finally controlled based on the calculated optimal control predicted operating point value. Here, the optimal control predicted operating point value may be calculated based on the first to third management index values and the controlled history.

예를 들어, 제어부(330)는 제 1 관리 지표값에 기초하여 전력 계통(200) 내에 포함된 고조파 저감 장치(201)에 대한 고조파 제어값을 산출하고, 산출된 고조파 제어값을 포함하는 고조파 제어 신호를 고조파 저감 장치(201)로 전송할 수 있다. For example, the control unit 330 calculates a harmonic control value for the harmonic reduction device 201 included in the power system 200 based on the first management index value, and harmonic control including the calculated harmonic control value. A signal may be transmitted to the harmonic reduction device 201 .

다른 예를 들어, 제어부(330)는 제 2 관리 지표값에 기초하여 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(330)는 1%의 전압 승압을 위해, 220V를 기준으로 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 2.2V로 산출하고, 2%의 전압 승압을 위해, 220V를 기준으로 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 4.4V로 산출하고, 3%의 전압 승압을 위해, 220V를 기준으로 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 6.6V로 산출하고, 4%의 전압 승압을 위해, 220V를 기준으로 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 8.8V로 산출하고, 5%의 전압 승압을 위해, 220V를 기준으로 전원 공급 장치(211)에 대한 전압 제어값을 11V로 산출할 수 있다.For another example, the controller 330 may calculate a voltage control value for the power supply 211 based on the second management index value. For example, the controller 330 calculates a voltage control value for the power supply 211 as 2.2V based on 220V for a voltage step-up of 1%, and based on 220V for a voltage step-up of 2%. The voltage control value for the power supply 211 is calculated as 4.4V, and for a voltage step-up of 3%, the voltage control value for the power supply 211 is calculated as 6.6V based on 220V, and 4 For a voltage step-up of %, the voltage control value for the power supply 211 relative to 220V is calculated as 8.8V, and for a voltage step-up of 5%, the voltage for the power supply 211 relative to 220V The control value can be calculated as 11V.

제어부(330)는 산출된 전압 제어값을 포함하는 전압 제어 신호를 전원 공급 장치(211)로 전송할 수 있다. The controller 330 may transmit a voltage control signal including the calculated voltage control value to the power supply 211 .

제어부(330)는 순간적인 IT 장비의 오프(OFF) 및 부하율 변동에 대응하기 위해 예측 범위 내에서 실시간 제어를 수행할 수 있다. 여기서, 전력 품질 문제가 발생되고, 해당 상태 값이 예측된 제어 범위를 벗어난 경우 제어를 통한 전력 품질 안정화가 필요하더라도, 제어는 수행되지 않을 수 있다. 이는, 일시적인 전력 품질의 변동으로 전력 변환 장치들의 스윗칭 소자들이 온(ON)/오프(Off) 작동을 과도하게 반복함으로써, 고장 및 전기적인 헌팅을 최소화시키도록 하기 위함이다. The control unit 330 may perform real-time control within an expected range to respond to instantaneous IT equipment turn-off and load factor fluctuations. Here, if a power quality problem occurs and the corresponding state value is out of the predicted control range, even though power quality stabilization through control is required, control may not be performed. This is to minimize breakdowns and electrical hunting by excessively repeating ON/OFF operations of switching elements of power conversion devices due to temporary power quality fluctuations.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 품질 관리 서버에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법의 순서도이다. 도 6에 도시된 전력 품질 관리 서버(220)에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법은 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 전력 시스템(2)에 의해 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 전력 품질 관리 서버(220)에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법에도 적용된다. 6 is a flowchart of a method for managing power quality of a data center in a power quality management server according to an embodiment of the present invention. The method for managing power quality of a data center in the power quality management server 220 shown in FIG. 6 includes steps processed time-sequentially by the power system 2 according to the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 do. Therefore, even if the details are omitted below, they are also applied to the method for managing power quality of the data center in the power quality management server 220 according to the embodiments shown in FIGS. 2 to 5 .

단계 S610에서 전력 품질 관리 서버(220)는 전압 데이터 획득부(300)에 의해 전력 시스템(2)을 구성하는 전력 계통(200), 전원 공급 장치(211) 및 전원 분배 장치(212) 부근에 설치된 복수의 전압 센서(220~223)으로부터 복수의 전압 데이터를 획득할 수 있다. In step S610, the power quality management server 220 is installed near the power system 200, the power supply unit 211, and the power distribution unit 212 constituting the power system 2 by the voltage data acquisition unit 300. A plurality of voltage data may be obtained from the plurality of voltage sensors 220 to 223 .

단계 S620에서 전력 품질 관리 서버(220)는 시뮬레이션부(310)에 의해 복수의 전압 데이터 중 전원 공급 장치(211)의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단할 수 있다. In step S620, the power quality management server 220 generates harmonics through the first power quality prediction engine based on the first voltage data measured at the input terminal of the power supply 211 among the plurality of voltage data by the simulation unit 310. occurrence can be determined.

단계 S630에서 전력 품질 관리 서버(220)는 시뮬레이션부(310)에 의해 전원 공급 장치(211)의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출할 수 있다. In step S630, the power quality management server 220 detects the degree of voltage variation through the second power quality prediction engine based on the second voltage data measured at the output terminal of the power supply 211 by the simulation unit 310. can

단계 S640에서 전력 품질 관리 서버(220)는 시뮬레이션부(310)에 의해 전원 분배 장치(212)의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출할 수 있다. In step S640, the power quality management server 220 detects the degree of voltage drop through a third power quality prediction engine based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device 212 by the simulation unit 310. can

단계 S650에서 전력 품질 관리 서버(220)는 시뮬레이션부(310)에 의해 고조파 발생 여부, 전압 변동 정도 및 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션할 수 있다. 여기서, 시뮬레이션부(310)는 심층 강화학습 모델의 환경으로 기능할 수 있다. In step S650, the power quality management server 220 may simulate power quality based on the occurrence of harmonics, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop by means of the simulation unit 310. Here, the simulation unit 310 may function as an environment for a deep reinforcement learning model.

단계 S660에서 전력 품질 관리 서버(220)는 진단부(320)에 의해 시뮬레이션의 결과에 기초하여 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 진단부(320)는 심층 강화학습 모델의 에이전트로 기능할 수 있다. In step S660, the power quality management server 220 may diagnose whether an abnormality in power quality has occurred based on the result of the simulation by the diagnosis unit 320. Here, the diagnosis unit 320 may function as an agent of a deep reinforcement learning model.

상술한 설명에서, 단계 S610 내지 S660은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.In the foregoing description, steps S610 to S660 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on an embodiment of the present invention. Also, some steps may be omitted if necessary, and the order of steps may be switched.

도 2 내지 도 6을 통해 설명된 전력 품질 관리 서버에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 2 내지 도 6을 통해 설명된 전력 품질 관리 서버에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. The method for managing power quality of a data center in a power quality management server described with reference to FIGS. 2 to 6 may be in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer or a recording medium including instructions executable by a computer. can be implemented Also, the method for managing power quality of a data center in a power quality management server described with reference to FIGS. 2 to 6 may be implemented in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer.

컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

200: 전력 계통
201: 고조파 저감 장치
210: UPS 계통
211: 전원 공급 장치
212: 전원 배분 장치
220: 전력 품질 관리 서버
300: 전압 데이터 획득부
310: 시뮬레이션부
311: 고조파 발생 판단부
312: 전압 변동 검출부
313: 전압 강하 검출부
320: 진단부
330: 제어부
200: power system
201: harmonic reduction device
210: UPS grid
211: power supply
212: power distribution unit
220: power quality management server
300: voltage data acquisition unit
310: simulation unit
311: harmonic generation determination unit
312: voltage fluctuation detection unit
313: voltage drop detection unit
320: diagnosis unit
330: control unit

Claims (17)

데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 서버에 있어서,
전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하는 전압 데이터 획득부;
상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하는 고조파 발생 판단부, 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하는 전압 변동 검출부 및 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하는 전압 강하 검출부를 포함하고, 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부; 및
상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 진단부
를 포함하고,
상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고,
상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
In a server managing power quality of a data center,
a voltage data obtaining unit acquiring a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting the power system, a power supply device, and a power distribution device;
A harmonic generation determination unit for determining whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data, A voltage fluctuation detection unit detecting a degree of voltage fluctuation through a second power quality prediction engine based on second voltage data and a voltage through a third power quality prediction engine based on third voltage data measured at an output terminal of the power distribution device a simulation unit including a voltage drop detection unit that detects a degree of drop, and simulating power quality based on whether the harmonics are generated, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop; and
A diagnosis unit for diagnosing whether or not an abnormality has occurred in the power quality based on the result of the simulation.
including,
The simulation unit functions as an environment for a deep reinforcement learning model,
The diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model, the power quality management server.
제 1 항에 있어서,
상기 고조파 발생 판단부는 상기 제 1 전압 데이터를 상기 제 1 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 고조파 발생 여부가 예측된 제 1 관리 지표값을 도출하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 1,
The power quality management server, wherein the harmonic generation determination unit inputs the first voltage data to the first power quality prediction engine to derive a first management index value in which the occurrence of the harmonics is predicted.
제 2 항에 있어서,
상기 전압 변동 검출부는 상기 제 2 전압 데이터를 상기 제 2 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 전압 변동 정도가 예측된 제 2 관리 지표값을 도출하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 2,
The power quality management server, wherein the voltage fluctuation detection unit inputs the second voltage data to the second power quality prediction engine to derive a second management index value by which the degree of voltage fluctuation is predicted.
제 3 항에 있어서,
상기 전압 강하 검출부는 상기 제 3 전압 데이터를 상기 제 3 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 전압 강하 정도가 예측된 제 3 관리 지표값을 도출하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 3,
The power quality management server, wherein the voltage drop detection unit inputs the third voltage data to the third power quality prediction engine to derive a third management index value by which the degree of voltage drop is predicted.
제 4 항에 있어서,
상기 에이전트로 상기 제 1 관리 지표값, 상기 제 2 관리 지표값 및 상기 제 3 관리 지표값을 포함하는 상태(State) 정보가 주어지고, 상기 에이전트는 기설정된 리워드(Reward) 함수를 만족하도록 상기 상태 정보에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 감지하도록 행동(Action)하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 4,
State information including the first management metric value, the second management metric value, and the third management metric value is given to the agent, and the agent satisfies a preset reward function. A power quality management server that takes action to detect whether or not an abnormality occurs in the power quality based on the information.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 관리 지표값, 상기 제 2 관리 지표값 및 상기 제 3 관리 지표값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전력 시스템의 전압 또는 고조파 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 5,
Further comprising a controller for controlling at least one of voltage or harmonics of the power system based on at least one of the first management index value, the second management index value, and the third management index value. server.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제 1 관리 지표값에 기초하여 상기 전력 계통 내에 포함된 고조파 저감 장치에 대한 고조파 제어값을 산출하고,
상기 산출된 고조파 제어값을 포함하는 고조파 제어 신호를 상기 고조파 저감 장치로 전송하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 6,
The control unit calculates a harmonic control value for a harmonic reduction device included in the power system based on the first management index value,
To transmit a harmonic control signal including the calculated harmonic control value to the harmonic reduction device, the power quality management server.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제 2 관리 지표값에 기초하여 상기 전원 공급 장치에 대한 전압 제어값을 산출하고,
상기 산출된 전압 제어값을 포함하는 전압 제어 신호를 상기 전원 공급 장치로 전송하는 것인, 전력 품질 관리 서버.
According to claim 6,
The control unit calculates a voltage control value for the power supply based on the second management index value,
To transmit a voltage control signal including the calculated voltage control value to the power supply device, the power quality management server.
전력 품질 관리 서버에서 데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 방법에 있어서,
전압 데이터 획득부에 의해 전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하는 단계;
시뮬레이션부에 의해 상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하는 단계;
상기 시뮬레이션부에 의해 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하는 단계;
상기 시뮬레이션부에 의해 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하는 단계;
상기 시뮬레이션부에 의해 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하는 단계; 및
진단부에 의해 상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하는 단계
를 포함하고,
상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고,
상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
A method for managing power quality of a data center in a power quality management server,
obtaining a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting a power system, a power supply device, and a power distribution device by a voltage data obtaining unit;
determining whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine based on first voltage data measured at an input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data by a simulation unit;
detecting a degree of voltage variation through a second power quality prediction engine based on second voltage data measured at an output terminal of the power supply by the simulation unit;
detecting a degree of voltage drop through a third power quality prediction engine based on third voltage data measured at an output terminal of the power distribution device by the simulation unit;
simulating power quality based on whether the harmonics are generated, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop by the simulation unit; and
Diagnosing, by a diagnostic unit, whether an abnormality occurs in the power quality based on a result of the simulation.
including,
The simulation unit functions as an environment for a deep reinforcement learning model,
Wherein the diagnosis unit functions as an agent of the deep reinforcement learning model.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 전압 데이터를 상기 제 1 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 고조파 발생 여부가 예측된 제 1 관리 지표값을 도출하는 단계를 더 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 9,
The power quality management method of claim 1, further comprising deriving a first management index value by which the occurrence of harmonics is predicted by inputting the first voltage data to the first power quality prediction engine.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 전압 데이터를 상기 제 2 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 전압 변동 정도가 예측된 제 2 관리 지표값을 도출하는 단계를 더 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 10,
The power quality management method further comprising the step of inputting the second voltage data to the second power quality prediction engine to derive a second management index value by which the degree of voltage fluctuation is predicted.
제 11 항에 있어서,
상기 제 3 전압 데이터를 상기 제 3 전력 품질 예측 엔진으로 입력하여 상기 전압 강하 정도가 예측된 제 3 관리 지표값을 도출하는 단계를 더 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 11,
The power quality management method of claim 1, further comprising deriving a third management index value by which the degree of voltage drop is predicted by inputting the third voltage data to the third power quality prediction engine.
제 12 항에 있어서,
상기 에이전트로 상기 제 1 관리 지표값, 상기 제 2 관리 지표값 및 상기 제 3 관리 지표값을 포함하는 상태(State) 정보가 주어지고, 상기 에이전트는 기설정된 리워드(Reward) 함수를 만족하도록 상기 상태 정보에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 감지하도록 행동(Action)하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 12,
State information including the first management metric value, the second management metric value, and the third management metric value is given to the agent, and the agent satisfies a preset reward function. The power quality management method of taking an action to detect whether or not an abnormality in the power quality has occurred based on the information.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 관리 지표값, 상기 제 2 관리 지표값 및 상기 제 3 관리 지표값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전력 시스템의 전압 또는 고조파 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 13,
Controlling at least one of the voltage or harmonics of the power system based on at least one of the first management metric value, the second management metric value, and the third management metric value method.
제 14 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 제 1 관리 지표값에 기초하여 상기 전력 계통 내에 포함된 고조파 저감 장치에 대한 고조파 제어값을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 고조파 제어값을 포함하는 고조파 제어 신호를 상기 고조파 저감 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
15. The method of claim 14,
The control step is
Calculating a harmonic control value for a harmonic reduction device included in the power system based on the first management index value; and
And transmitting a harmonic control signal including the calculated harmonic control value to the harmonic reduction device.
제 15 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 제 2 관리 지표값에 기초하여 상기 전원 공급 장치에 대한 전압 제어값을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 전압 제어값을 포함하는 전압 제어 신호를 상기 전원 공급 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것인, 전력 품질 관리 방법.
According to claim 15,
The control step is
calculating a voltage control value for the power supply based on the second management metric value; and
And transmitting a voltage control signal including the calculated voltage control value to the power supply device.
데이터 센터의 전력 품질을 관리하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 경우,
전압 데이터 획득부에 의해 전력 시스템을 구성하는 전력 계통, 전원 공급 장치 및 전원 분배 장치 부근에 설치된 복수의 전압 센서로부터 복수의 전압 데이터를 획득하고,
시뮬레이션부에 의해 상기 복수의 전압 데이터 중 상기 전원 공급 장치의 입력단에서 측정된 제 1 전압 데이터에 기초하여 제 1 전력 품질 예측 엔진을 통해 고조파 발생 여부를 판단하고, 상기 전원 공급 장치의 출력단에서 측정된 제 2 전압 데이터에 기초하여 제 2 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 변동 정도를 검출하고, 상기 전원 분배 장치의 출력단에서 측정된 제 3 전압 데이터에 기초하여 제 3 전력 품질 예측 엔진을 통해 전압 강하 정도를 검출하고, 상기 고조파 발생 여부, 상기 전압 변동 정도 및 상기 전압 강하 정도에 기초하여 전력 품질을 시뮬레이션하고,
진단부에 의해 상기 시뮬레이션의 결과에 기초하여 상기 전력 품질에 대한 이상 발생 여부를 진단하고,
상기 시뮬레이션부는 심층 강화학습 모델의 환경(Environment)으로 기능하고,
상기 진단부는 상기 심층 강화학습 모델의 에이전트(Agent)로 기능하도록 하는 명령어들의 시퀀스를 포함하는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored on a medium containing a sequence of instructions for managing power quality of a data center, comprising:
When the computer program is executed by a computing device,
Acquiring a plurality of voltage data from a plurality of voltage sensors installed near a power system constituting a power system, a power supply device, and a power distribution device by a voltage data acquisition unit;
Based on the first voltage data measured at the input terminal of the power supply device among the plurality of voltage data by the simulation unit, it is determined whether harmonics are generated through a first power quality prediction engine, and the measured at the output terminal of the power supply device The degree of voltage change is detected through a second power quality prediction engine based on the second voltage data, and the degree of voltage drop is determined through a third power quality prediction engine based on the third voltage data measured at the output terminal of the power distribution device. Detect and simulate power quality based on whether the harmonics occur, the degree of voltage fluctuation, and the degree of voltage drop,
Diagnosing whether or not an abnormality in the power quality has occurred based on a result of the simulation by a diagnosis unit;
The simulation unit functions as an environment for a deep reinforcement learning model,
The diagnostic unit includes a sequence of instructions to function as an agent of the deep reinforcement learning model, a computer program stored in a medium.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116455079A (en) * 2023-05-04 2023-07-18 奥斯塔娜(常州)电子有限公司 Big data-based electricity consumption integrated safety supervision system and method
CN117408537A (en) * 2023-12-15 2024-01-16 安徽科派自动化技术有限公司 Electric energy quality monitoring system capable of realizing real-time risk prediction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004088978A (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Toshiba Corp Device and program for deciding power quality of power distribution system
KR101097290B1 (en) * 2011-05-31 2011-12-21 (재) 한국전기산업연구원 Interconnection test devices of photovoltaic systems based on the wire and wireless networks
JP2012527675A (en) * 2009-05-18 2012-11-08 ロモネット リミテッド Data center simulator
KR20200037816A (en) * 2017-08-02 2020-04-09 스트롱 포스 아이오티 포트폴리오 2016, 엘엘씨 Methods and systems for detection in an industrial Internet of Things data collection environment with large data sets

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004088978A (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Toshiba Corp Device and program for deciding power quality of power distribution system
JP2012527675A (en) * 2009-05-18 2012-11-08 ロモネット リミテッド Data center simulator
KR101097290B1 (en) * 2011-05-31 2011-12-21 (재) 한국전기산업연구원 Interconnection test devices of photovoltaic systems based on the wire and wireless networks
KR20200037816A (en) * 2017-08-02 2020-04-09 스트롱 포스 아이오티 포트폴리오 2016, 엘엘씨 Methods and systems for detection in an industrial Internet of Things data collection environment with large data sets

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116455079A (en) * 2023-05-04 2023-07-18 奥斯塔娜(常州)电子有限公司 Big data-based electricity consumption integrated safety supervision system and method
CN116455079B (en) * 2023-05-04 2024-04-26 奥斯塔娜(常州)电子有限公司 Big data-based electricity consumption integrated safety supervision system and method
CN117408537A (en) * 2023-12-15 2024-01-16 安徽科派自动化技术有限公司 Electric energy quality monitoring system capable of realizing real-time risk prediction
CN117408537B (en) * 2023-12-15 2024-05-07 安徽科派自动化技术有限公司 Electric energy quality monitoring system capable of realizing real-time risk prediction

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