WO2012043969A1 - 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법 - Google Patents

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장병태
이남호
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    • G—PHYSICS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for providing data integration. More specifically, the present invention relates to an IED data integration providing device and method for integrating and operating a plurality of substation automation systems in a SCADA system of a power system based on the IEC 61850 communication standard.
  • SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
  • the SCADA system is being used as a system for collecting, displaying, recording, and controlling state information data of a plurality of substations.
  • SCADA system collects and controls analog data of substation using Remote Terminal Unit (RTU) using modem communication.
  • RTU Remote Terminal Unit
  • IEC International Electrotechnical Commission
  • IEC Intelligent Electronic Device
  • HMI Human Machine Interface
  • the SCADA system is a system for transmitting and receiving data from dozens of substations, each substation uses data information of at least tens to hundreds of digital relays or IEDs.
  • SCADA system does not directly import analog and digital data of substation from digital relay or IED that is information provider of substation, but uses RTU, which is a communication connection medium, to get data. It is limited to a few kinds such as state data.
  • the data providers of substations can transmit and receive data directly through communication in a digital network environment, and the data types have diversified.
  • the SCADA system uses the IEC 61850 communication service to send and receive data from the substation and communicates directly with all the IEDs in the substation, the SCADA system manages the data of the hundreds of communication servers, the IED, thereby engineering and maintaining them. Difficulties in maintenance, communication traffic, etc. cause problems.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a data integration providing apparatus and method for integrating and operating a plurality of substation automation system in SCADA system of power system based on IEC 61850 communication standard will be.
  • a report receiving unit receiving corresponding data from the IEDs;
  • a data mapping unit for mapping the received data to a data model using an internal data map;
  • a response corresponding to the command is received from the IED using the internal data map and transmitted to the data model to request data for the IED.
  • a data supply unit providing data on the IED to the SCADA system based on an IEC 61850 communication standard.
  • Receiving corresponding data from the IEDs by a data integration providing device Mapping the received data to a data model using an internal data map;
  • receiving a data read or write command for an IED from the SCADA system receiving a response corresponding to the command from the IED using the internal data map; Passing the response to a data model to request data for the IED; And providing data on the IED to the SCADA system based on an IEC 61850 communication standard.
  • an apparatus and method for providing data integration may be configured such that a SCADA system for remotely monitoring and controlling a plurality of IEC 61850 based substation automation systems from a higher level uses IEC 61850, which is the same communication standard as the substation automation system.
  • the communication configuration can be simplified and the data for the corresponding IED device of the substation automation system can be integrated and provided.
  • the data integration providing apparatus and method according to an embodiment of the present invention is based on the basis that the SCADA system of the power system can be integrated with the substation automation system of the lower international standard IEC 61850 without the need for a separate protocol conversion Can be built.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an environment to which the IEC 61850 IED data integration providing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for providing data integration according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a data mapping unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of integrating and providing data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an environment to which the IEC 61850 IED data integration providing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the environment according to an embodiment of the present invention is a human machine interface (HMI) of a substation automation system 10, a data integration providing apparatus 20, and a SCADA system (hereinafter referred to as a “SCADA system”) ( 30).
  • HMI human machine interface
  • SCADA system SCADA system
  • the plurality of substation automation systems 10 is based on the IEC 61850, and controls the IED (100) to protect, control and measure dozens to hundreds of substations to access the network to share data.
  • the data integration providing apparatus 20 integrates and manages data for all the IEDs 100 of the plurality of substation automation systems 10 and monitors and controls the substation remotely, that is, the IEC of the SCADA system 30. Send and receive data according to 61850 communication standard.
  • the SCADA system 30 connects to the plurality of data integration providing apparatuses 20 through a wide area network, and transmits and receives data with the plurality of data integration providing apparatuses 20.
  • the SCADA system 30 is an upper operating system, and does not directly transmit and receive data from all IEDs of the substation automation system, but uses IEC 61850, which is a communication protocol of the data integration providing device 20 and substations existing for each substation automation system. You can use the same to share data
  • the SCADA system 30 can use the data for all IEDs in the integrated environment using the data integration providing device 20 as many as the number of substations, reducing communication traffic, simplifying engineering and substation automation system There is an advantage that you can freely use a variety of data provided.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for providing data integration according to an embodiment of the present invention.
  • the data integration providing apparatus 20 may include a data supply unit 210, a data request unit 220, a data mapping unit 230, a report receiving unit 240, a switch control unit 250, and a virtual switch machine ( 260 and the communication unit 270.
  • the data supply unit 210 provides data for the IED 100 to the SCADA system 30 based on the IEC 61850 communication standard.
  • the data supply unit 210 requests data through the data request unit 220 from the SCADA system 30, the data supply unit 210 communicates with the IED 100 of the substation automation system 10, and usually the data mapping unit ( 230 transmits and receives data of the substation from the IED (100) of the substation automation system (10).
  • the data request unit 220 When the data request unit 220 receives a read or write command from the SCADA system 30, the data request unit 220 connects to the corresponding data using an internal data map (hereinafter, referred to as an “internal data map”).
  • An internal data map hereinafter, referred to as an “internal data map”.
  • a data read and write command is transmitted to the IED 100 of the substation automation system 10, and a value corresponding to the command is transmitted to the data model.
  • the data mapping unit 230 maps the data received from the report receiving unit 240 to the data model using an internal data map.
  • the report receiver 240 receives data corresponding to periodic or event occurrence from the IED 100 of the substation automation system 10.
  • the switch controller 250 When the switch controller 250 receives a control command for the switch of the substation from the SCADA system 30, the switch controller 250 controls the switch data of the IED 100 of the connected substation automation system 10 using an internal data map.
  • the virtual switch machine 260 receives the switch data of the corresponding IED 100. That is, the data supply unit 210 recognizes switch data, that is, switch state information of the substation, through the data mapping unit 230. In addition, the virtual switch machine 260 performs a response corresponding to the command for controlling the switch data.
  • the communication unit 270 requests and receives data from the IED 100 of the substation automation system 10 (report receiving unit 240, switch control unit 250 and virtual switch machine 260) and data supply unit 210. Is in charge of communication.
  • the communication unit 270 may be configured with a plurality of communication ports or one communication port, and each part may be configured to enable communication duplication.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a data mapping unit according to an embodiment of the present invention.
  • the data mapping unit 230 includes a reader unit 231, a selection unit 232, a file generation unit 233, a file recognition unit 234, a map generation unit 235, and an automatic mapping unit ( 236).
  • the reader unit 231 is a file containing data and communication service information for the IED 100 of the substation automation system 10, for example, a substation configuration file (hereinafter referred to as a "SCD file”) or an IED. Read the configuration file (IED Configuration Description, hereinafter referred to as "ICD file").
  • SCD file substation configuration file
  • ICD file Read the configuration file
  • the selector 232 selects data for the IED 100 to be used by the data supply 210.
  • the file generation unit 233 groups the data on the selected IED 100 by specific criteria, for example, standards corresponding to control, measurement, monitoring and protection, and automatically divides the data according to the IEC 61850 standard, and the SCADA system.
  • an ICD file including a communication service set to have all services for operating as a server is generated.
  • the file generation unit 233 compares the data of the generated ICD file with the data of the SCD or ICD file, and generates a data mapping file based on the comparison result.
  • the file generator 233 generates a data mapping file having information on the interconnection based on the comparison result.
  • the data mapping file includes contents of communication information such as IP (Internet Protocol), report, etc., in which the data of the ICD file corresponds to the IED 100 of the substation automation system 10.
  • the reader unit 231, the selector 232, and the file generator 233 select data required for the SCADA system 30 from the IED 100 of the substation automation system 10 to provide data integration.
  • ICD IEC Configuration Description
  • the reader 231, the selector 232, and the file generator 233 according to the embodiment of the present invention are described as being included in the data mapping unit 230 of the data integration providing apparatus 20. It can be configured as an engineering system.
  • the file recognition unit 234 recognizes the ICD file and the data mapping file.
  • the map generator 235 generates a data model corresponding to a criterion provided by a server that provides information to the SCADA system based on IEC 61850 communication, such as an IED of a substation automation system, and generates the data using a data mapping file.
  • a data model creates an internal data map of which IEDs in the substation automation system.
  • the automatic mapping unit 236 generates the virtual switch machine 260 according to the control target of the substation included in the ICD file, that is, the IED switch data, and uses the information in the data mapping file to generate the virtual switch machine 260 and the IED. Maps switch data and internal switch information automatically.
  • the internal switch information is switch information of the data integration providing apparatus 20.
  • the apparatus 20 for providing data integration may acquire or control the state information of a switch such as a breaker or a disconnector of a substation by the SCADA system 30 by using the result mapped by the automatic mapping unit 236. To help.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of integrating and providing data according to an embodiment of the present invention.
  • the data integration providing apparatus 20 reads an SCD or ICD file including data and communication service information on the IED 100 of the substation automation system 10 (S401).
  • the data integration providing apparatus 20 may transmit data on the IED 100 corresponding to a request of the SCADA system 30 or data of the substation received from the IED 100 of the substation automation system 10, that is, the IED 100. Select the data (S402).
  • the data integration providing apparatus 20 generates an ICD file corresponding to the data for the selected IED 100, and includes a data mapping file including information on the interconnection of the data of the generated ICD file and the data of the SCD or ICD file. To generate (S403).
  • the data integration providing apparatus 20 recognizes the ICD file and the data mapping file (S404).
  • the data integration providing apparatus 20 generates a data model and generates an internal data map on which IED of the substation automation system the generated data model has using the information in the data mapping file (S405).
  • the data integration providing apparatus 20 generates the virtual switch machine 260 according to the control target of the substation included in the ICD file, that is, the IED switch data, and uses the information in the data mapping file to generate the virtual switch machine 260. ), The switch data and the internal switch information of the IED is automatically mapped (S406).
  • the data integration providing apparatus 20 receives a control command including a read or write command for data or a command for a substation switch from the SCADA system 30 (S407).
  • the apparatus 20 for providing data integration retrieves data about the IED 100 corresponding to the received control command, for example, data of a substation or switch data of the IED 100 (S408). In addition, when receiving the control command, the data integration providing apparatus 20 controls the switch data of the IED 100 of the connected substation automation system 10 using the internal data map.
  • the data integration providing apparatus 20 provides the SCADA system 30 with the data on the retrieved IED 100 (S409).
  • the present invention is to simplify the communication configuration and the corresponding IED of the substation automation system by having a SCADA system that remotely monitors and controls a plurality of IEC 61850 based substation automation system from the upper level by using the same communication standard as IEC 61850.
  • Information can be provided by integrating data about the device.

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Abstract

변전자동화시스템의 IED(Intelligent Electronic Device)들에 대한 데이터를 통합하여 스카다 시스템으로 제공하는 장치는 IED들로부터 해당 데이터를 전달받는 리포트 수신부, 전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑하는 데이터 매핑부, 스카다 시스템으로부터 IED에 대한 데이터 읽기 또는 쓰기 명령을 수신하는 경우, 내부 데이터 맵을 이용하여 명령에 대응하는 응답을 IED로부터 전달받아 데이터 모델에 전달하여 IED에 대한 데이터를 요청하는 데이터 요청부 및 IED에 대한 데이터를 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 공급부를 포함한다.

Description

데이터 통합 제공 장치 및 그 방법
본 발명은 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수개의 변전자동화 시스템을 IEC 61850 통신규격을 기반으로 전력계통의 SCADA 시스템에서 통합 운용할 수 있는 IED 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템은 중앙에서 멀리 떨어져 있는 설비를 어떤 정해진 목적에 부합되도록 조작하고, 그 결과가 정해진 목적에 따라 조작되었는지를 확인 및 감시할 수 있다.
전력계통에서 SCADA 시스템은 복수개의 변전소에 대한 상태 정보 데이터를 수집, 표시, 기록, 제어할 수 있는 시스템으로 활용 중에 있다.
현재 SCADA 시스템은 모뎀통신을 사용하는 원격소 장치(Remote Terminal Unit, RTU)를 이용하여 변전소의 아날로그 데이터에 대한 수집 및 제어 기능을 수행하고 있다.
변전자동화에 대한 국제 규격 IEC(International Electrotechnical Commission) 61850이 제정된 이후 국내외적으로 단일 규격이 적용된 지능형 전자 장치(Intelligent Electronic Device, 이하 "IED"라고 함)와 HMI(Human Machine Interface)를 적용하여 IEC 61850 기반의 변전자동화 시스템이 구축 중에 있다. 즉, IEC 61850 기반의 변전자동화 시스템은 변전소의 데이터를 이더넷 통신 기반으로 SCADA 시스템으로 제공할 수 있음을 의미한다.
일반적으로, SCADA 시스템은 수십 개의 변전소로부터 데이터를 송수신하는 시스템이고, 각 변전소는 적게는 수십 개에서 많게는 수백여 개의 디지털 계전기 또는 IED의 데이터 정보를 이용하고 있다.
종래의 SCADA 시스템은 변전소의 아날로그 및 디지털 데이터를 변전소의 정보제공자인 디지털 계전기 또는 IED에서 직접 가져오는 것이 아니라 중간에 통신 연결 매체인 RTU를 이용하여 데이터를 가지고 오는 시스템이며 데이터의 종류는 계측 및 차단기 상태 데이터 등의 소수의 종류로 한정되어 있다.
변전소에 IEC 61850 변전자동화 시스템이 구축된 이후 변전소의 데이터 제공자인 IED와 SCADA 시스템은 디지털 네트워크 환경 하에서 통신을 통해 직접 데이터를 송수신할 수 있고 데이터 종류도 다양화 되었다.
하지만, SCADA 시스템이 변전소의 데이터를 송수신하기 위하여 IEC 61850 통신서비스를 이용하고 변전소의 모든 IED와 직접 통신을 하게 된다면, SCADA 시스템은 수백 개의 통신서버인 IED의 데이터를 관리하고, 이로 인해 엔지니어링 및 유지보수의 어려움, 통신트래픽 증가 등을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 복수개의 변전자동화 시스템을 IEC 61850 통신규격을 기반으로 전력계통의 SCADA 시스템에서 통합 운용할 수 있는 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 변전자동화시스템의 IED(Intelligent Electronic Device)들에 대한 데이터를 통합하여 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 통합 제공 장치에 있어서,
상기 IED들로부터 해당 데이터를 전달받는 리포트 수신부; 전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑하는 데이터 매핑부; 상기 스카다 시스템으로부터 IED에 대한 데이터 읽기 또는 쓰기 명령을 수신하는 경우, 상기 내부 데이터 맵을 이용하여 상기 명령에 대응하는 응답을 상기 IED로부터 전달받아 상기 데이터 모델에 전달하여 상기 IED에 대한 데이터를 요청하는 데이터 요청부; 및 상기 IED에 대한 데이터를 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 상기 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 공급부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 변전자동화시스템의 IED(Intelligent Electronic Device)들에 대한 데이터를 통합하여 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 통합 제공 방법은
데이터 통합 제공 장치에 의해 상기 IED들로부터 해당 데이터를 전달받는 단계; 전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑하는 단계; 상기 스카다 시스템으로부터 IED에 대한 데이터 읽기 또는 쓰기 명령을 수신하는 경우, 상기 내부 데이터 맵을 이용하여 상기 명령에 대응하는 응답을 상기 IED로부터 전달받는 단계; 상기 응답을 데이터 모델에 전달하여 상기 IED에 대한 데이터를 요청하는 단계; 및 상기 IED에 대한 데이터를 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 상기 스카다 시스템으로 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법은 IEC 61850 기반의 변전자동화 시스템 복수개를 상위에서 원격 감시 및 제어하는 SCADA 시스템이 변전자동화 시스템과 동일 통신규격인 IEC 61850을 사용하도록 함으로써, 통신 구성을 간단히 하고 변전자동화시스템의 해당 IED 장치에 대한 데이터를 통합 운용하여 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법은 전력계통의 SCADA 시스템이 별도의 프로토콜 변환이 필요 없이 국제 통신 규격인 IEC 61850으로 하부의 변전자동화 시스템과 통합 운용될 수 있는 기반을 구축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IEC 61850 IED 데이터 통합 제공 장치를 적용하는 환경을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통합 제공 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 매핑부를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터를 통합하여 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통합 제공 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IEC 61850 IED 데이터 통합 제공 장치를 적용하는 환경을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 환경은 변전자동화 시스템(10), 데이터 통합 제공 장치(20) 및 SCADA 시스템의 HMI(Human Machine Interface)(이하, "SCADA 시스템"이라고 함)(30)을 포함한다.
복수개의 변전자동화 시스템(10)은 IEC 61850을 기반으로 하며, 수십에서 수백 개의 변전소를 보호, 제어 및 계측하는 IED(100)가 네트워크에 접속하여 데이터를 공유하도록 제어한다.
데이터 통합 제공 장치(20)는 복수개의 변전자동화 시스템(10)의 모든 IED(100)에 대한 데이터를 통합하여 관리하고, 변전소를 원격에서 감시?제어하는 상위시스템 즉, SCADA 시스템(30)의 IEC 61850 통신 규격에 따라 데이터를 송수신한다.
SCADA 시스템(30)은 광역 네트워크(Network)를 통해 복수개의 데이터 통합 제공 장치(20)에 접속하고, 복수개의 데이터 통합 제공 장치(20)와 데이터를 송수신한다.
즉, SCADA 시스템(30)은 상위운영시스템으로써, 변전자동화시스템의 모든 IED로부터 직접 데이터를 송수신하는 것이 아니라, 변전자동화 시스템 별로 존재하는 데이터 통합 제공 장치(20)와 변전소의 통신프로토콜인 IEC 61850을 동일하게 사용하여 데이터를 공유할 수 있다
이를 통해, SCADA 시스템(30)은 변전소의 수만큼만의 데이터 통합 제공 장치(20)를 이용하여 모든 IED에 대한 데이터를 통합환경하에서 이용할 수 있으며, 통신 트래픽의 감소, 엔지니어링의 간소화 및 변전자동화 시스템이 제공하는 다양한 데이터를 자유롭게 이용할 수 있는 장점이 있다.
다음, 데이터 통합 제공 장치를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통합 제공 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참고하면, 데이터 통합 제공 장치(20)는 데이터 공급부(210), 데이터 요청부(220), 데이터 매핑부(230), 리포트 수신부(240), 스위치 제어부(250), 가상 스위치 머신(260) 및 통신부(270)를 포함한다.
데이터 공급부(210)는 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 IED(100)에 대한 데이터를 SCADA 시스템(30)에 제공한다.
구체적으로, 데이터 공급부(210)는 SCADA 시스템(30)에서 데이터 요청부(220)를 통해 데이터를 요청하는 경우, 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)와 통신하고, 평상시에는 데이터 매핑부(230)를 통해 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)로부터 변전소의 데이터를 송수신한다.
데이터 요청부(220)는 SCADA 시스템(30)으로부터 읽기(Read) 또는 쓰기(Write) 명령을 수신한 경우, 내부의 데이터 맵(이하, "내부 데이터 맵"이라고 함)을 이용하여 해당 데이터와 연결되는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)에 데이터 읽기 및 쓰기 명령을 전달하고, 명령에 대응하는 응답을 받아 데이터 모델에 값을 전달한다.
데이터 매핑부(230)는 리포트 수신부(240)로부터 전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑한다.
리포트 수신부(240)는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)로부터 주기적 또는 이벤트 발생에 대응하는 데이터를 수신한다.
스위치 제어부(250)는 SCADA 시스템(30)으로부터 변전소의 스위치에 대한 제어명령을 받았을 경우, 내부 데이터 맵을 이용하여 연결된 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)의 스위치 데이터를 제어한다.
가상 스위치 머신(260)은 해당 IED(100)의 스위치 데이터를 수신한다. 즉, 데이터 공급부(210)는 스위치 데이터 즉, 변전소의 스위치 상태정보를 데이터 매핑부(230)를 통해 인식한다. 또한, 가상 스위치 머신(260)은 스위치 데이터를 제어하는 명령에 대응하는 응답을 수행한다.
통신부(270)는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)에 데이터를 요청하고 수신하는 파트(리포트 수신부(240), 스위치 제어부(250) 및 가상 스위치 머신(260)) 및 데이터 공급부(210)의 통신을 담당한다. 이때, 통신부(270)는 복수개의 통신 포트 또는 하나의 통신 포트로 구성할 수 있으며, 각 파트 모두 통신 이중화가 가능하도록 구성할 수 있다.
다음, 데이터 매핑부(230)를 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 매핑부를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참고하면, 데이터 매핑부(230)는 리더부(231), 선택부(232), 파일 생성부(233), 파일 인식부(234), 맵 생성부(235) 및 자동 매핑부(236)를 포함한다.
리더부(231)는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)에 대한 데이터 및 통신 서비스 정보를 포함하는 파일 예를 들어, 변전소 구성 파일(Substation Configuration Description, 이하 "SCD 파일"라고 함) 또는 IED 구성 파일(IED Configuration Description, 이하 "ICD 파일"이라고 함)을 읽는다.
선택부(232)는 데이터 공급부(210)에서 사용할 예정인 IED(100)에 대한 데이터를 선택한다.
파일 생성부(233)는 선택한 IED(100)에 대한 데이터를 특정 기준 예를 들어, 제어, 계측, 감시 및 보호에 해당하는 기준별로 그룹화하여 IEC 61850 규격에 맞게 자동으로 구분한 결과와, SCADA 시스템(30)의 요청에 따라 서버로 동작하기 위한 모든 서비스를 가지게 설정한 통신서비스를 포함하는 ICD 파일을 생성한다. 또한, 파일 생성부(233)는 생성된 ICD 파일의 데이터를 SCD 또는 ICD 파일의 데이터와 비교하여, 비교 결과를 토대로 데이터 매핑 파일을 생성한다. 이때, 파일 생성부(233)는 비교 결과 토대로 상호연결에 대한 정보를 가지는 데이터 매핑 파일을 생성한다. 여기서, 데이터 매핑 파일에는 ICD 파일의 데이터가 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)에 해당하는 IP(Internet Protocol), 리포트 등 통신정보에 대한 내용을 포함한다.
이로써, 리더부(231), 선택부(232) 및 파일 생성부(233)는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)를 대상으로 SCADA 시스템(30)에 필요한 데이터를 선택하여 데이터 통합 제공 장치(20)에 적용할 새로운 IEC 61850 기반의 ICD(IED Configuration Description) 파일을 생성하여, IEC 61850 형식의 데이터 모델을 내부에 구축할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 리더부(231), 선택부(232) 및 파일 생성부(233)는 데이터 통합 제공 장치(20)의 데이터 매핑부(230)가 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 외부의 엔지니어링 시스템으로 구성할 수 있다.
파일 인식부(234)는 ICD 파일과 데이터 매핑 파일을 인식한다.
맵 생성부(235)는 변전자동화 시스템의 IED와 같이 SCADA 시스템에 정보를 IEC 61850 통신 기반으로 제공하는 서버 즉, 제공하는 기준에 해당하는 데이터 모델을 생성하고, 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 생성한 데이터 모델이 변전자동화 시스템의 어느 IED에 대한 데이터를 가지고 있는지에 대한 내부 데이터 맵을 생성한다.
자동 매핑부(236)는 ICD 파일이 포함하는 변전소의 제어대상 즉, IED의 스위치 데이터에 따라 가상 스위치 머신(260)을 생성하고, 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 가상 스위치 머신(260), IED의 스위치 데이터 및 내부 스위치 정보를 자동으로 매핑한다. 여기서, 내부 스위치 정보는 데이터 통합 제공 장치(20)의 스위치 정보이다.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 통합 제공 장치(20)는 자동 매핑부(236)에서 매핑한 결과를 이용하여 SCADA 시스템(30)이 변전소의 차단기, 단로기 등 스위치에 대한 상태정보를 취득하거나 제어할 수 있도록 한다.
다음, 데이터를 통합하여 제공하는 방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터를 통합하여 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 데이터 통합 제공 장치(20)는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)에 대한 데이터 및 통신 서비스 정보를 포함하는 SCD 또는 ICD 파일을 읽는다(S401).
데이터 통합 제공 장치(20)는 SCADA 시스템(30)의 요청에 대응하는 IED(100)에 대한 데이터 또는 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)로부터 전달받은 변전소의 데이터 즉, IED(100)에 대한 데이터를 선택한다(S402).
데이터 통합 제공 장치(20)는 선택한 IED(100)에 대한 데이터에 대응하는 ICD 파일을 생성하고, 생성한 ICD 파일의 데이터와 SCD 또는 ICD 파일의 데이터의 상호연결에 대한 정보를 포함하는 데이터 매핑 파일을 생성한다(S403).
다음, 데이터 통합 제공 장치(20)는 ICD 파일과 데이터 매핑 파일을 인식한다(S404).
데이터 통합 제공 장치(20)는 데이터 모델을 생성하고, 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 생성한 데이터 모델이 변전자동화 시스템의 어느 IED의 정보를 가지고 있는지에 대한 내부 데이터 맵을 생성한다(S405).
데이터 통합 제공 장치(20)는 ICD 파일이 포함하는 변전소의 제어대상 즉, IED의 스위치 데이터에 따라 가상 스위치 머신(260)을 생성하고, 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 생성한 가상 스위치 머신(260), IED의 스위치 데이터 및 내부 스위치 정보를 자동으로 매핑한다(S406).
다음, 데이터 통합 제공 장치(20)는 SCADA 시스템(30)으로부터 데이터에 대한 읽기 또는 쓰기 명령 또는 변전소 스위치에 대한 명령을 포함하는 제어명령을 전달받는다(S407).
데이터 통합 제공 장치(20)는 전달받은 제어명령에 대응하는 IED(100)에 대한 데이터 예를 들어, 변전소의 데이터 또는 IED(100)의 스위치 데이터를 검색한다(S408). 또한, 데이터 통합 제공 장치(20)는 제어명령을 받았을 경우, 내부 데이터 맵을 이용하여 연결된 변전자동화 시스템(10)의 IED(100)의 스위치 데이터를 제어한다.
데이터 통합 제공 장치(20)는 검색한 IED(100)에 대한 데이터를 SCADA 시스템(30)으로 제공한다(S409).
이로써, 본 발명은 IEC 61850 기반의 변전자동화 시스템 복수개를 상위에서 원격 감시 및 제어하는 SCADA 시스템이 변전자동화 시스템과 동일 통신규격인 IEC 61850을 사용하도록 함으로써, 통신 구성을 간단히 하고 변전자동화시스템의 해당 IED 장치에 대한 데이터를 통합 운용하여 정보를 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 변전자동화 시스템의 IED(Intelligent Electronic Device)들에 대한 데이터를 통합하여 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 통합 제공 장치에 있어서,
    상기 IED들로부터 해당 데이터를 전달받는 리포트 수신부;
    전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑하는 데이터 매핑부;
    상기 스카다 시스템으로부터 IED에 대한 데이터 송수신 명령을 수신하는 경우, 상기 내부 데이터 맵을 이용하여 상기 데이터에 해당하는 IED에 상기 명령을 전달하고, 상기 명령에 대응하는 응답을 상기 IED로부터 전달받고, 상기 응답을 상기 데이터 모델에 전달하여 상기 IED에 대한 데이터를 요청하는 데이터 요청부; 및
    상기 IED에 대한 데이터를 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 상기 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 공급부
    를 포함하는 데이터 통합 제공 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 매핑부는
    상기 IED에 대한 데이터 및 통신 서비스 정보를 포함하는 변전소 구성 파일 또는 IED 구성 파일을 읽는 리더부;
    상기 데이터 공급부에서 사용할 IED에 대한 데이터를 선택하는 선택부; 및
    선택한 IED에 대한 데이터를 제어, 계측, 감시 및 보호에 해당하는 기준별로 그룹화하여 자동으로 구분한 결과를 이용하여 새로운 IED 구성 파일을 생성하고, 새로운 IED 구성 파일을 이용하여 데이터 매핑 파일을 생성하는 파일 생성부
    를 포함하는 데이터 통합 제공 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 파일 생성부는
    상기 새로운 IED 구성 파일의 데이터와 상기 변전소 구성 파일 또는 IED 구성 파일의 데이터를 비교하여, 비교 결과를 토대로 상호연결에 대한 정보를 가지고 상기 데이터 매핑 파일을 생성하는 데이터 통합 제공 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 데이터 매핑 파일은 상기 IED 구성 파일의 데이터가 해당 IED에 대응하는 인터넷 프로토콜, 리포트, 통신정보 중 적어도 하나를 포함하는 데이터 통합 제공 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 데이터 매핑부는
    상기 IED 구성 파일과 상기 데이터 매핑 파일을 인식하는 파일 인식부;
    상기 IED에 대한 데이터를 제공하는 기준에 해당하는 데이터 모델을 생성하고, 상기 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 상기 데이터 모델이 상기 변전자동화 시스템의 어느 IED에 대한 데이터를 가지고 있는지에 대한 상기 내부 데이터 맵을 생성하는 맵 생성부; 및
    상기 IED 구성 파일이 포함하는 IED의 스위치 데이터에 따라 가상 스위치 머신을 생성하고, 상기 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 상기 가상 스위치 머신, 상기 IED의 스위치 데이터 및 내부 스위치 정보를 자동으로 매핑하는 자동 매핑부
    를 포함하는 데이터 통합 제공 장치.
  6. 변전자동화시스템의 IED(Intelligent Electronic Device)들에 대한 데이터를 통합하여 스카다 시스템으로 제공하는 데이터 통합 제공 방법에 있어서,
    데이터 통합 제공 장치에 의해 상기 IED들로부터 해당 데이터를 전달받는 단계;
    전달받은 데이터를 내부 데이터 맵을 이용하여 데이터 모델과 매핑하는 단계;
    상기 스카다 시스템으로부터 IED에 대한 데이터 송수신 명령을 수신하는 경우, 상기 내부 데이터 맵을 이용하여 상기 데이터에 해당하는 IED에 상기 명령을 전달하고, 상기 명령에 대응하는 응답을 상기 IED로부터 전달받는 단계;
    상기 응답을 데이터 모델에 전달하여 상기 IED에 대한 데이터를 요청하는 단계; 및
    상기 IED에 대한 데이터를 IEC 61850 통신 규격을 기반으로 상기 스카다 시스템으로 제공하는 단계
    를 포함하는 데이터 통합 제공 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 매핑하는 단계 직전에 데이터 매핑 파일을 생성하는 엔지니어링 단계를 더 포함하는 데이터 통합 제공 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 엔지니어링 단계는
    상기 IED에 대한 데이터 및 통신 서비스 정보를 포함하는 변전소 구성 파일 또는 IED 구성 파일을 읽는 단계;
    상기 스카다 시스템으로 제공할 IED에 대한 데이터를 선택하는 단계;
    선택한 IED에 대한 데이터를 제어, 계측, 감시 및 보호에 해당하는 기준별로 그룹화하여 자동으로 구분한 결과를 이용하여 새로운 IED 구성 파일을 생성하는 단계; 및
    상기 새로운 IED 구성 파일을 이용하여 상기 데이터 매핑 파일을 생성하는 단계
    를 포함하는 데이터 통합 제공 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 데이터 매핑 파일을 생성하는 단계는
    상기 새로운 IED 구성 파일의 데이터와 상기 변전소 구성 파일 또는 기존 IED 구성 파일의 데이터를 비교하여, 비교 결과를 토대로 상호연결에 대한 정보를 가지고 상기 데이터 매핑 파일을 생성하는 데이터 통합 제공 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는
    IED 구성 파일과 데이터 매핑 파일을 인식하는 단계;
    상기 IED에 대한 데이터를 제공하는 기준에 해당하는 데이터 모델을 생성하고, 상기 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 상기 데이터 모델이 상기 변전자동화 시스템의 어느 IED에 대한 데이터를 가지고 있는지에 대한 상기 내부 데이터 맵을 생성하는 단계; 및
    상기 IED 구성 파일이 포함하는 IED의 스위치 데이터에 따라 가상 스위치 머신을 생성하고, 상기 데이터 매핑 파일의 정보를 이용하여 상기 가상 스위치 머신, 상기 IED의 스위치 데이터 및 내부 스위치 정보를 자동으로 매핑하는 단계
    를 포함하는 데이터 통합 제공 방법.
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