WO2015190732A1 - 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법 Download PDF

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WO2015190732A1
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intelligent electronic
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이남호
장병태
안용호
한정열
이유진
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김석곤
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한국전력공사
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Definitions

  • the present invention relates to an agent system for operating an intelligent system of a digital substation and an operating method thereof, and more particularly to an IEC 61850 information-based agent system for operating an intelligent system of a digital substation and a method of operating the same.
  • Substations in the center of the power system have carried out the transmission of all information through electrical signals. For this reason, the amount of information available in the substation is limited, and the application of the intelligent system has been very difficult because it is intended to transmit simple signals in terms of contents.
  • IEC 61850 the international standard for digital substation automation systems, has been enacted and the substation is being digitized worldwide.
  • an intelligent electronic device or a higher operating system constituting the digital substation has a lot of information necessary for operating the substation and may provide it where necessary.
  • all the processes are based on the preset contents and the information provided inside maintains only fixed format, so there is a limit in collecting necessary information desired by application programs such as substation breakdown recovery.
  • the present invention provides an intelligent system operation of a digital substation capable of automatically performing a failure recovery of a substation systematically or distributedly even if any fault recovery algorithm is installed in an IED and an operating system constituting a digital substation applied to the IEC 61850 international standard.
  • An object of the present invention is to provide an agent system and a method of operating the same.
  • an operating system side agent device for sharing switch information used for automatic recovery of a digital substation between an operating system and an intelligent electronic device is an intelligent electronic device (IED).
  • a communication unit configured to receive switch information collected from the agent device of the intelligent electronic device, and is configured in a module form and mounted on the operating system.
  • the operating system side agent device and the intelligent electronic device side agent device may perform 1: 1 communication.
  • the operating system-side agent device may further comprise a token generation unit for generating a search token for searching for a specific intelligent electronic device containing the requested switch information through the request unit.
  • the discovery token is transferred to any one of the intelligent electronic device side agent devices among all the intelligent electronic device side agent devices included in the digital substation, and the switch information and the requested switch managed by one of the intelligent electronic device side agent devices Comparison result data for the information may be stored in the search token.
  • comparison result data with all intelligent electronic device side agent devices may be sequentially stored in the search token, and all comparison result data stored in the search token may be delivered to the operating system side agent device.
  • the switch information may include a switch property for the switch, a question answer property used for inter-agent requests and responses, and a property of a Common Data Class (CDC) model according to the IEC 61850 standard.
  • CDC Common Data Class
  • the switch property is used for the breaker name, status information on the switch in charge of the intelligent electronic device (IED), control type of the switch performed by the intelligent electronic device (IED), controllability information on the switch, and switch control. It may be configured to include at least one of the interlock configuration information and the interlock signal information.
  • the question response attribute may include at least one of a question, a factor list, and an answer list.
  • the requesting unit may further request control of the switch included in the digital substation to the intelligent electronic device side agent device according to a failure recovery algorithm included in the operating system.
  • an intelligent electronic device-side agent device for sharing switch information used for automatic recovery of a digital substation between an operating system and an intelligent electronic device (IED) is an intelligent electronic device (IED).
  • the module may be configured in a module form and mounted on an intelligent electronic device.
  • the operating system side agent device and the intelligent electronic device side agent device may perform 1: 1 communication.
  • the collection unit receives the search token from the operating system-side agent device, and determines whether the switch information corresponds to the information requested from the operating system-side agent device through the comparison of the switch information and the search token, the collection result is the search token data Can be stored in
  • the collector may transmit the search token to another intelligent electronic device-side agent device after storing the comparison result data.
  • the switch information may include a switch attribute for the switch, a question answer attribute used for the inter-agent request and response, and an attribute of the CDC model according to the IEC 61850 standard.
  • the switch property is used for the breaker name, status information on the switch in charge of the intelligent electronic device (IED), control type of the switch performed by the intelligent electronic device (IED), controllability information on the switch, and switch control. At least one of the interlock configuration information and the interlock signal information may be configured.
  • the question response attribute may include at least one of a question, a factor list, and an answer list.
  • the intelligent electronic device-side agent device when the intelligent electronic device-side agent device according to an embodiment of the present invention receives a switch control request from the operating system-side agent device, the intelligent electronic device-side agent device may perform control on the switch according to a predetermined failure recovery algorithm included in the operating system. Can be.
  • An operating method of an agent system including: collecting, by an intelligent electronic device side agent device, switch information for a switch managed by an intelligent electronic device (IED); Requesting switch information from the application system side agent device to the intelligent electronic device side agent device; And receiving, by the application system side agent device, switch information, wherein the application system side agent device and the intelligent electronic device side agent device are each configured in a module form and may be mounted in the application system and the intelligent electronic device, respectively.
  • the collecting of the switch information may be performed by 1: 1 communication between the intelligent electronic device side agent device and the agent side electronic device.
  • the collecting of the switch information may further include searching for a specific intelligent electronic device including information requested through the application system side agent device through a search token generated from the application system side agent device.
  • an operating system side agent device requests an intelligent electronic device side agent device to control a switch included in a digital substation according to a failure recovery algorithm included in the operating system. step; And performing, by the intelligent electronic device side agent device, control of the switch according to the failure recovery algorithm.
  • the agent system for operating the intelligent system of the digital substation of the present invention and its operation method as the substation is digitized to the international standard IEC 61850, it operates an intelligent system such as fault recovery of the substation with a lot of information that cannot be compared with the previous analog substation. It has the effect of freely sharing information about necessary data centering on agents for the purpose, and not only hierarchical system configuration consisting of upper and lower, but also horizontal system configuration in which agent device can be the subject of system operation at the same location. There is.
  • an information sharing device called an agent device is an IED or an operating system while an IEC 61850 information-based agent device maintains a configuration of an existing digital substation. It is possible to provide the information provided by each device by collecting and organizing related data from the IED provided by the device according to the requested contents. Therefore, if necessary, the control command such as a switch can be directly performed on the IED. .
  • the agent system for operating the intelligent system of the digital substation of the present invention and its operation method collects necessary information independently without affecting the configuration of the digital substation and recovers any faults such as switch control of the substations between the agents. Even algorithms have the effect of providing a baseline environment for doing this.
  • the agent system for operating the intelligent system of the digital substation of the present invention by using the IEC 61850 standard that uses the data model and communication services in the digital substation rather than a proprietary protocol as a method for information exchange Interoperability to send and receive data without the need for conversion or analysis function is guaranteed.
  • agent system disclosed in the agent system for operating the intelligent system of the digital substation of the present invention and its operating method is modular, it can be freely mounted on an operating system or IED equipped with any failure recovery algorithm.
  • FIG 1 and 2 are conceptual diagrams of an agent system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of an operating system side agent device and an intelligent electronic device side agent device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for a data model for switch information shared with each other in an agent system of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of operating an agent system according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are flowcharts of services that may be performed through an operating system according to an embodiment of the present invention.
  • agent system 1000 according to an embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 1 and 2 are conceptual diagrams of an agent system 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the digital substation operates a higher operating system, that is, the operating system 10 and a plurality of intelligent electronic devices (IED, 20, 30, 40, 50, 60) that perform management through the operating system 10. It can be configured to include.
  • a network 70 exists between the operating system 10 and the plurality of intelligent electronic devices 20, 30, 40, 50, and 60, and may communicate with each other in a wireless or wired manner.
  • the agent system 1000 mounts the agent devices 100 and 200 on the operating system 10 and each of the plurality of intelligent electronic devices 20, 30, 40, 50, and 60. Suggest a way.
  • the agent devices 100 and 200 may be mounted in all the intelligent electronic devices 20, 30, 40, 50, and 60 and the operating system 10 constituting the digital substation.
  • the present invention is due to the feature that the agent device (100, 200) is mounted on the operating system 10 and the intelligent electronic device (20, 30, 40, 50, 60), through the substation network (70) It may have features to implement and share.
  • the agent devices 100 and 200 may link information with any component of the digital substation, instead of targeting only a specific device or system.
  • agent device (100, 200) is characterized in that it uses a digital substation and IEC 61850 services rather than complying with a separate communication standard.
  • Agent system 1000 according to an embodiment of the present invention can be used as a base system for automatic failure recovery of substations. That is, the operating system 10 includes a failure recovery algorithm.
  • the agent system 1000 according to an embodiment of the present invention may collect and use information required for failure recovery. have.
  • intelligent electronic devices 20, 30, 40, 50, 60 with substation switch information, such as switches or breakers may also be due to the fact that the agent device 200 is located therein regardless of the manufacturer or the specific IED function.
  • any agent in a digital substation can exchange information freely.
  • an example of exchanging information between agents is shown in FIG.
  • agent system 1000 is a conceptual diagram of an agent system 1000 in which agent devices 100 and 200 are mounted in an operating system 10 and a plurality of intelligent electronic devices 20, 30, and 40 in the form of modules, respectively, and perform functions thereof. to be.
  • the operating system side agent device 100 may perform 1: 1 communication with the intelligent electronic device side agent device 200 mounted in the intelligent electronic devices 20, 30, and 40, respectively.
  • the operating system-side agent device 100 is mounted on the operating system 10 and functions to request the intelligent electronic device-side agent device 200 for switch information for controlling or troubleshooting a digital substation.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 is mounted on the intelligent electronic devices 20, 30, and 40 in a module form, and switch information on the switches 21, 22, and 23 used for the above-described control or fault recovery.
  • the collected switch information may be delivered at the request of the agent 200 on the operating system side.
  • the operating system-side agent device 100 is connected to the switches 21, 31, and 41 by the intelligent electronic devices 20, 30, and 40 when a failure occurs or when control of the switches 21, 31, and 41 is necessary.
  • the control request can be performed.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 may control the switches 21, 22, and 23 or the breaker according to a control request from the operating system-side agent device 100.
  • the above-described operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200 may communicate with each other through 1: 1 communication. That is, the operating system-side agent device 100 designates a specific intelligent electronic device-side agent device 200 and requests switch information or switch control from the intelligent electronic device-side agent device 200.
  • the operating system side agent device 100 wants to search for information desired by the agent device rather than the specific intelligent electronic device side agent device. That is, the agent system 100 needs to collect information from the intelligent device side agent devices 200 included in all of the digital substations instead of the specific agent device, or any agent device includes information desired by the agent device 200. If you do not know, you can use the search token.
  • the search token is generated at the operating system side agent device 100 and may be used to search for a specific intelligent electronic device including information desired by the operating system side agent device 100.
  • the search token is started from the operating system side agent device 100 and included in the intelligent electronic device side agent device and intelligent electronic device 30 included in the intelligent electronic device 20.
  • the intelligent electronic device side agent device and the intelligent electronic device side agent device included in the intelligent electronic device 40 may be delivered.
  • the search token may be searched through the comparison process with the information desired by the operating system-side agent device 100 in the plurality of intelligent electronic device-side agent devices.
  • these comparison results may be stored in a search token at each of the intelligent device-side agent devices.
  • the search token may be delivered to the operating system side agent device 100 which finally requested information again, and may transmit the collected information to the operating system side agent device 100.
  • the agent system 100 for an operating system may include a requesting unit 110, a communication unit 120, and a token generating unit 130.
  • the intelligent system-side agent device 200 may be configured to include a collector 210, a communication unit 220 and a control unit 240. Description of the above-described components is made below.
  • the operating system-side agent device 100 and the intelligent system-side agent device 200 may be configured in a module form, and thus mounted in the operating system and the intelligent electronic device (IED) included in the digital substation, respectively. Can be.
  • the requester 110 requests the switch information to the intelligent electronic device-side agent device 200 mounted in the intelligent electronic device (IED). That is, when switch information about a specific breaker or a specific switch is required from the operating system, the switch information may be requested to the intelligent electronic device-side agent device 200 in charge of the breaker or the switch.
  • IED intelligent electronic device
  • the communication unit 120 functions to receive switch information collected from the agent device 200 on the intelligent electronic device side. That is, when the request for switch information from the requesting unit 110 is transmitted to the intelligent electronic device side agent device 200 as described above, the intelligent electronic device side agent device 200 is connected to a breaker or a switch managed by the intelligent electronic device. Information collected in advance may be transferred to the agent system 100 on the operating system side.
  • the requesting unit 110 functions to request control of a switch included in the digital substation to the intelligent electronic device side agent device according to a failure recovery algorithm included in the operating system. That is, for example, when a failure occurs in the digital substation or when a control of a specific switch or a breaker is required for a task according to a request of an operator, an intelligent electronic device managing the switch or the breaker through the request unit 110.
  • the control request information may be transmitted to the side agent device 200.
  • the token generating unit 130 functions to generate a search token for searching for a specific intelligent electronic device including information requested through the requesting unit 110.
  • the discovery token is used when the operating system side agent device 100 does not know which agent device 200 desired switch information exists in, or when information collection for all intelligent electronic device side agent devices 200 is required. Can be.
  • the information collection method through the search token is as follows.
  • the search token is transferred to any one of the intelligent electronic device side agent devices among all the intelligent electronic device side agent devices included in the digital substation. Thereafter, a comparison of the switch information and the requested switch information managed by any one of the intelligent electronic device side agent devices is made in this agent device. When the comparison is completed, the intelligent electronic device side agent device stores the comparison result in a search token and transfers the search token to another intelligent electronic device side agent device. That is, the search token is sequentially delivered to all intelligent electronic device side agent devices to perform the above-described process.
  • the above-described process is performed until the above-described comparison and storage process is completed in all intelligent electronic device-side agents, and finally, the search token is transmitted to the agent system side agent device 100. Through this, all comparison result data stored in the search token are transmitted to the agent system 100 of the operating system side. Through this, the operating system-side agent device 100 can know through the search token and obtain desired switch information even if it is not known which of the plurality of intelligent electronic devices (IED) the necessary switch information is managed. .
  • IED intelligent electronic devices
  • the intelligent system-side agent device 200 may include a collector 210, a communicator 220, and a controller 240.
  • the collection unit 210 collects switch information on a switch or a breaker managed by an intelligent electronic device (IED). In addition, when the collection unit 210 receives a request for switch information from an operating system side agent device mounted on the operating system, the collecting unit 210 transmits the switch information to the operating system side agent device 100 through the communication unit 220. In addition, the operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200 are communicated using a 1: 1 communication technique.
  • IED intelligent electronic device
  • the collection unit 210 when the collection unit 210 receives the search token transmitted from the agent system 100 of the operating system side through the communication unit 220, the collection unit 210 is the switch information collected through the comparison of the switch information and the search token. Performs a function of determining whether the information corresponds to the information requested from the operating system-side agent device 100.
  • the comparison result data based on the determination result may be stored in the search token. For example, if the data collected through the collection unit 210 is the requested data, the search token stores its location data and switch information together with the corresponding information. If the data collected through the collection unit 210 does not match the requested data, the storage token may store information indicating that the intelligent system side agent device 200 does not include the switch information described above.
  • the collection unit 210 transmits the search token to the other intelligent electronic device side agent device through the communication unit 220.
  • control unit 240 when the control unit 240 receives a switch control request from the agent system 100 of the operating system side through the communication unit 220, the control unit 240 controls the switch 210 according to a preset failure recovery algorithm included in the operating system. Function.
  • switch information described throughout the specification is designed by creating some new CDCs and attributes of the Common Data Class (CDC) model according to the IEC 61850 standard.
  • CDC Common Data Class
  • the data model for the switch information is referred to in more detail with reference to FIG.
  • the operating system-side agent device 100 and the intelligent electronic device-side agent device 200 are described as having separate configurations, but these are merely examples, and are included in these agent devices 100 and 200.
  • the configurations can be combined and applied in various forms.
  • the data model for switch information includes a Common Data Class (CDC) model, ie, LLN0 and LLHD, according to the IEC 61850 standard as logical nodes, and a new CDC, that is, switch attribute (ISWI) for the switch. ), And question and answer attributes (IQNAs) used for inter-agent requests and responses.
  • CDC Common Data Class
  • IEC 61850 switch attribute
  • IQNAs question and answer attributes
  • the switch property is a data object, which is a circuit breaker name (LPL), status information (DPS / SPS) for a switch that is handled by an intelligent electronic device (IED), and a control type of a switch performed by the intelligent electronic device (IED). It may include at least one of controllability information on the switch, interlock configuration information and interlock signal information used for the switch control.
  • LPL circuit breaker name
  • DPS status information
  • SPS status information
  • IED intelligent electronic device
  • IED intelligent electronic device
  • LPL -Breaker name
  • DPS / SPS can be implemented using DPS or SPS of the IEC 61850 common information model
  • the property value (stVal) has the status information about the switch provided by the IED connected to the agent device
  • the property value (d) has the unique name used in the substation for the switch.
  • -Control type It can be implemented by using INS among IEC 61850 common information model, and records the type of control command that the IED connected to the agent device gives to the switch through the property value (stVal), and for the StVal value, it is an integer type. 1 represents direct control (DO), 2 represents post-selection control (SBO), 3 represents security-enhanced direct control (DOw), and 4 represents security-enhanced post-selection control (SBOw).
  • DO direct control
  • SBO post-selection control
  • DOw security-enhanced direct control
  • SBOw security-enhanced post-selection control
  • LPL / New CDC It can be implemented through the new common information model for LPL or interlock configuration among the common information models of IEC 61850, and control of the IED connected with the agent device through the attribute value. Contains interlock information for.
  • INS / SPS Interlock signal information
  • INS / SPS can be implemented using INS or SPS of the common information model of IEC 61850, the state of the data of the interlock configuration for the interlock information for control in the IED connected to the agent device Is expressed as an attribute value stVal, and the attribute value d has an actual signal name used for a substation of data of an interlock configuration.
  • the interlock configuration and the interlock signal may be combined into one data object in some cases.
  • the question answer attribute IQNA may include at least one of a question, an argument list, and an answer list as a data object.
  • a description of the data objects for the question answer attribute (IQNA) follows.
  • -Question It can be implemented using INS of the common information model of IEC 61850. If an external agent device makes a write request with the parameter list described below through the IEC 61850 write command on the attribute value (stVal), the agent device The answer list can either provide the necessary information or issue commands to the IED associated with the agent device. In addition, the question portion is divided into an integer number of the service types shown below with reference to FIGS. 6 and 7 to be input to the attribute value (stVal).
  • the common information model of IEC 61850 can be implemented as LPL or INS or a new common information model, and includes one or more arguments required for an agent device to ask a question or request an IED associated with the agent device.
  • -Answer List It can be implemented as LPL or INS or a new common information model among the common information models of IEC 61850, and when the agent device presents its own information by using a question and argument list by another agent device. Multiple can be configured with the attribute values used.
  • the answer list is performed in the form that the agent device updates the answer list after receiving the question. After receiving the switch information of the specific substation through the answer list, the agent device requesting the information has detailed switch information provided by the agent device. Additional requests can be received through service requests such as IEC 61850 reads to ISWIs.
  • the agent system according to an embodiment of the present invention may be configured to include the operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200.
  • the operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200 are each configured in a module form and mounted on the operating system and the intelligent electronic device (IED), respectively. Can be.
  • the operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200 may perform 1: 1 communication with each other.
  • a step (S110) of collecting switch information on a switch or a breaker managed by the intelligent electronic device is performed by the intelligent electronic device-side agent device 200.
  • a step (S120) of requesting switch information from the operating system side agent device 100 to the intelligent electronic device side agent device 200 is performed.
  • the step S130 of transmitting the switch information collected in the step S110 of collecting switch information to the agent device of the intelligent electronic device side is performed.
  • the operating system side agent device 100 and the intelligent electronic device side agent device 200 request information using a 1: 1 communication technique. Also, as mentioned with reference to FIGS. 1 and 2, the agent device 100 does not know which agent device among the plurality of intelligent electronic device-side agent devices included in the digital substation. In this case, a step of generating a search token before requesting switch information (S120) and transmitting the search token may be performed in step (S120) of requesting switch information.
  • step (S120) of requesting switch information since the data collection method using the search token has been described in detail above, further description thereof will be omitted.
  • the step of collecting the switch information (S110), requesting the switch information (S120) and the step of transmitting the collected switch information from the agent device intelligent intelligent device side agent device to the operating system side agent device (S130) A method of sharing switch information between the agent device 100 and the agent device 200 on the intelligent electronic device side is described.
  • the operating system-side agent device 100 may perform the control request of the switch as well as the above-described information request.
  • the control request of such a switch for example, when a failure occurs in the digital substation, may be made according to a failure recovery algorithm included in the operating system, or may be requested as required by an operator.
  • the following example describes an example in which a failure occurs and such a control request is made.
  • the operating system side agent device 100 requests the control of the breaker or switch managed by the intelligent electronic device to the intelligent electronic device side agent device 200 (S150).
  • the algorithm used for the switch control is an algorithm included in the operating system, where the type of algorithm is not limited to one particular way.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 controls the switch according to a failure recovery algorithm included in the operating system (S160).
  • FIG. 6 is a flowchart of services that may be performed through an operating system according to an embodiment of the present invention. The matter referred to with reference to FIG. 6 is described for information request and response services between agent devices.
  • An agent device included in an operating system or an intelligent electronic device (IED) equipped with a failure recovery algorithm may request necessary information using a query attribute value of an IQNA logical node included in another agent device.
  • the agent device receiving the question or the control command may provide the desired information through the answer list of the question answer attribute (IQNA) or provide the result of the command transmitted such as control.
  • IQNA question answer attribute
  • a step (S210) of requesting information of a specific breaker is performed in the agent system 100 of the operating system side.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 having received the request for information may include the switch property (ISWI) described above with breaker information or switch information collected from the intelligent electronic device-side agent device 200 mounted in the intelligent electronic device. It may be provided through the answer list of the question and answer attribute (IQNA) (S220).
  • ISWI switch property
  • IQNA question and answer attribute
  • the operating system-side agent device 100 searches for an intelligent electronic device that is in charge of a specific switch using the above-described search token or through a direct 1: 1 query (S230), all agents that have received such a question.
  • the response is answered through the answer list of the question answer attribute IQNA (S240).
  • the intelligent electronic device-side agent device 200, in response to whether the breaker can be controlled based on the information received from the intelligent electronic device (IED) (S260).
  • step (S270) of the operating system-side agent device 100 requests specific data information of the breaker or switch in the digital substation with the question answer attribute (IQNA) through a search token or a 1: 1 IEC 61850 reading service is performed.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 provides the information of the corresponding data to the search token or performs a response to the requested agent through the answer list of the question answer attribute IQNA (S280).
  • FIG. 7 is a flowchart of services that may be performed through an operating system according to an embodiment of the present invention. Matters referred to with reference to FIG. 7 are described for a service that performs control requests and controls between agents.
  • the operating system-side agent device 100 performs a control request for a breaker or disconnector to another agent device, that is, the intelligent electronic device handled by the intelligent electronic device-side agent device 200 according to the digital substation failure recovery algorithm.
  • a step S320 of performing the breaker control according to the control request is performed in the intelligent electronic device-side agent device 200.
  • the intelligent electronic device-side agent device 200 may selectively check the interlock information for the breaker control while performing the breaker control (S330).
  • the agent device 100 of the operating system side agent device 100 or the intelligent control device side agent device 200 that performs or requests the breaker control is The search token or a query of 1: 1 may request a command to find another agent device that can control the blocker or controller that failed to block (S340), where the blocker or controller that fails to block can be controlled. If another agent device is found, a control request step (S350) of the breaker is performed to the intelligent electronic device side agent device in charge of this. Thereafter, the intelligent electronic device-side agent device which receives the request performs a control command (S360), and transmits the control result to the operating system-side agent device S370.
  • the IEC 61850 information-based agent system for operating the digital substation intelligent system is a lot of information that can not be compared to the previous analog substation as the substation is digitized to the international standard IEC 61850, intelligent recovery, such as failure recovery of the substation It is possible to freely share information on necessary data centering on agents for operating the system.
  • a system configuration is not only a hierarchical system configuration consisting of upper to lower, but also a horizontal system configuration in which an agent device can be a subject of system operation at an equal position.
  • the IEC 61850 information-based agent system of the present invention does not require a separate communication analysis conversion or analysis function by using the IEC 61850 standard that uses a data model and a communication service for a digital substation, rather than a proprietary protocol, as a method for information exchange.
  • the interoperability to send and receive data is guaranteed and modular, so it can be freely used in any operating system or IED equipped with any troubleshooting algorithm.
  • the IED or higher operating system that makes up the digital substation has a lot of information needed to operate the substation and can provide it where it is needed.
  • all these processes are based on the preset contents and the information in the internal is fixed. Because it maintained only the format, it was limited to gather necessary information that the application wanted such as substation failure recovery.
  • the IEC 61850 information-based agent proposed by the present invention inserts an information sharing device called an agent into an IED or an operating system while maintaining the configuration of an existing digital substation. It collects relevant data from IED, organizes its contents, provides it, and if necessary, it can directly execute control commands such as switches.
  • the IEC 61850 information-based agent system of the present invention collects the necessary information independently without affecting the configuration of the digital substation, and provides a foundation environment for performing any failure recovery algorithm such as switch control of substations between agents. There is strength to do it.
  • An agent system for operating an intelligent system of a digital substation and an operating method thereof according to the present invention may be implemented in a program instruction form that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Magneto-optical media and any type of hardware device specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions may include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler.
  • Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
  • the teachings of the present principles can be implemented as a combination of hardware and software.
  • the software may be implemented as an application program that is actually implemented on the program storage unit.
  • the application can be uploaded to and executed by a machine that includes any suitable architecture.
  • the machine may be implemented on a computer platform having hardware such as one or more central processing units (CPU), computer processor, random access memory (RAM), and input / output (I / O) interfaces.
  • the computer platform may include an operating system and micro instruction code.
  • the various processes and functions described herein may be part of micro instruction code or part of an application program, or any combination thereof, and they may be executed by various processing apparatus including a CPU.
  • various other peripheral devices such as additional data storage and printers may be connected to the computer platform.

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Abstract

본 발명은 디지털변전소의 지능형시스템 운영을 위한 IEC 61850 정보 기반 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 운영 시스템 측 에이전트 장치는 지능형 전자 장치(IED)에 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 요청하는 요청부; 및 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로부터 수집된 스위치 정보를 수신하는 통신부를 포함하고, 모듈 형태로 구성되어 상기 운영 시스템에 탑재되는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법
본 발명은 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 디지털변전소의 지능형시스템 운영을 위한 IEC 61850 정보 기반 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명은 2014년 06월 11일 출원된 한국특허출원 제10-2014-0070782호의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
전력계통의 중심에 있는 변전소는 지금까지 모든 정보의 전달을 전기적 신호를 통하여 수행하였다. 이로 인해, 변전소에서 이용할 수 있는 정보의 양은 제한적이고, 내용면에서도 단순 신호의 전달을 대상으로 하기 때문에 지능화된 시스템의 적용이 매우 어려웠다. 하지만 2005년부터 디지털변전소 자동화 시스템의 국제규격인 IEC 61850이 제정되고 전 세계적으로 변전소의 디지털화가 이루어지고 있다.
이러한 디지털 변전소를 운영하는 모든 신호는 기존 전기적 신호에서 아날로그 신호로 변하였고, 정보의 양과 내용이 기존 변전소와 비교할 수 없을 만큼 다양해지고 있다. 또한 모든 신호가 국제규격 IEC61850을 따르고 있기 때문에 신호를 제공하는 지능형 전자 장치(IED: Intelligent Electronic Device)와 정보를 수집하는 상위시스템이 제작사와 상관없이 상호운용이 가능해진 것도 디지털변전소의 큰 장점이라고 할 수 있다. 국제표준 디지털변전소의 구축을 통해 변전소운영에 필요한 다양한 데이터를 자유롭게 공유할 수 있는 환경이 되었으며 이는 기존의 시스템이 정해진 데이터와 규칙만을 이용하여 지능화된 응용시스템의 구현이 불가능했던 것을 다양한 정보를 기반으로 하고 실시간 변전소의 변화를 인식하고 필요한 데이터를 실시간으로 수집하여 다양한 변전소의 응용시스템을 구현할 수 있는 기반이 되었음을 의미한다.
여기서, 디지털변전소를 구성하는 지능형 전자 장치(IED) 또는 상위 운영 시스템 등이 변전소를 운영하기 위해 필요한 수많은 정보를 가지고 있고 이를 필요한 곳에 제공할 수 있다. 하지만 이에 대한 모든 과정은 사전에 설정된 내용을 기반으로 하고 내부에 구비한 정보가 고정적인 형식만을 유지하고 있으므로 변전소 고장복구 등 응용프로그램이 원하는 필요한 정보를 수집하는 데 한계가 있다.
이에 관련하여, "변전소 내 부분방전 측정이 가능한 IEC 61850 기반의 디지털 변전 시스템"과 관련된 한국공개특허 제2007-0121238호가 존재한다.
본 발명은 IEC 61850 국제규격이 적용된 디지털 변전소를 구성하는 IED 와 운영시스템에서 어떠한 고장 복구 알고리즘이 탑재되더라도 시스템적 또는 분산적으로 변전소의 고장 복구를 자동으로 수행할 수 있는 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 운영 시스템 측 에이전트 장치는 지능형 전자 장치(IED)에 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 요청하는 요청부; 및 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로부터 수집된 스위치 정보를 수신하는 통신부를 포함하고, 모듈 형태로 구성되어 운영 시스템에 탑재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 1:1 통신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템 측 에이전트 장치는 요청부를 통해 요청된 스위치 정보가 포함된 특정 지능형 전자 장치를 검색하는 검색 토큰을 생성하는 토큰 생성부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 검색 토큰은 디지털 변전소에 포함된 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들 중 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달되고, 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 관리하는 스위치 정보와 요청된 스위치 정보에 대한 비교 결과 데이터가 검색 토큰에 저장될 수 있다.
또한, 검색 토큰에 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들과의 비교 결과 데이터들이 순차적으로 저장되고, 검색 토큰에 저장된 모든 비교 결과 데이터들은 운영 시스템 측 에이전트 장치에 전달될 수 있다.
또한, 스위치 정보는 스위치에 대한 스위치 속성, 에이전트 간 요청 및 응답에 사용되는 질문 응답 속성 그리고 IEC 61850 규격에 따른 CDC(Common Data Class) 모델의 속성을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 스위치 속성은 차단기 명, 지능형 전자 장치(IED)가 담당하는 스위치에 대한 상태 정보, 지능형 전자 장치(IED)가 수행하는 스위치에 대한 제어 종류, 스위치에 대한 제어 가능 여부 정보, 스위치 제어에 사용되는 인터락 구성 정보 및 인터락 신호 정보들 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 질문 응답 속성은 질문, 인자리스트 및 답리스트 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 요청부는 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 디지털 변전소에 포함된 스위치의 제어를 더 요청할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 지능형 전자 장치(IED)가 관리하는 스위치에 대한 스위치 정보를 수집하고, 운영 시스템에 탑재된 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터의 상기 스위치 정보에 대한 요청 시, 통신부를 통해 운영 시스템 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 송신하는 수집부를 포함하고, 모듈 형태로 구성되어 지능형 전자 장치에 탑재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 1:1 통신할 수 있다.
또한, 수집부는 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 검색 토큰을 수신하면, 스위치 정보와 검색 토큰의 비교를 통해, 스위치 정보가 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 요청된 정보에 해당하는지 판단한 후, 비교 결과 데이터를 검색 토큰에 저장할 수 있다.
또한, 수집부는 비교 결과 데이터의 저장 이후 검색 토큰을 다른 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달할 수 있다.
또한, 스위치 정보는 스위치에 대한 스위치 속성, 에이전트 간 요청 및 응답에 사용되는 질문 응답 속성 그리고 IEC 61850 규격에 따른 CDC 모델의 속성을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 스위치 속성은 차단기 명, 지능형 전자 장치(IED)가 담당하는 스위치에 대한 상태 정보, 지능형 전자 장치(IED)가 수행하는 스위치에 대한 제어 종류, 스위치에 대한 제어 가능 여부 정보, 스위치 제어에 사용되는 인터락 구성 정보 및 인터락 신호 정보를 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 질문 응답 속성은 질문, 인자리스트 및 답리스트 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 스위치 제어 요청을 수신하는 경우, 운영 시스템에 포함된 기설정된 고장 복구 알고리즘에 따라 스위치에 대한 제어를 수행할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 응용 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치를 포함하는 에이전트 시스템의 동작 방법은 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 지능형 전자 장치(IED)에 의해 관리되는 스위치에 대한 스위치 정보를 수집하는 단계; 응용 시스템 측 에이전트 장치가 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 요청하는 단계; 및 응용 시스템 측 에이전트 장치가 스위치 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 응용 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 각각 모듈 형태로 구성되어 각각 응용 시스템 및 상기 지능형 전자 장치에 탑재될 수 있다.
또한, 스위치 정보를 수집하는 단계는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치와 에이전트 측 전자 장치가 1:1 통신을 함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 스위치 정보를 수집하는 단계는 응용 시스템 측 에이전트 장치로부터 생성된 검색 토큰를 통해, 응용 시스템 측 에이전트 장치를 통해 요청된 정보가 포함된 특정 지능형 전자 장치를 검색하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템의 동작 방법은 운영 시스템 측 에이전트 장치가 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 디지털 변전소에 포함된 스위치의 제어를 요청하는 단계; 및 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 고장 복구 알고리즘에 따라 스위치의 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 따르면 변전소가 국제표준 IEC 61850으로 디지털화됨에 따라 이전 아날로그 변전소와 비교할 수 없는 수많은 정보를 가지고 변전소의 고장복구 등 지능형 시스템을 운용하기 위한 에이전트를 중심으로 필요한 데이터에 대한 정보공유를 자유롭게 수행하고 상위에서 하위로 이루어지는 계층적인 시스템 구성뿐만 아니라 에이전트 장치가 동등한 위치에서 시스템운영의 주체가 될 수 있는 수평적인 시스템 구성이 가능한 특징을 갖는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법을 통해, IEC 61850 정보 기반 에이전트 장치가 기존의 디지털변전소의 구성을 유지한 가운데 에이전트 장치라는 정보공유 장치를 IED 또는 운영시스템에 삽입하여 각 장치가 구비한 정보를 요청받은 내용에 따라 자신이 구비한 IED로부터 관련 데이터를 수집 및 정리함으로써 제공 가능하므로, 필요할 경우 IED에 스위치 등의 제어명령을 직접 수행 할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명의 본 발명의 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법은 디지털변전소의 구성에 영향을 미치지 않고 독자적으로 필요한 정보를 수집하고 에이전트 상호 간 변전소의 스위치 제어 등 어떠한 고장복구 알고리즘이라도 이를 수행하기 위한 기반환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 따르면, 정보 교환을 위한 방법으로서 데이터 모델과 통신 서비스를 독자적인 프로토콜이 아닌 디지털변전소에 사용하는 IEC 61850 규격을 사용함으로써 별도의 통신해석 변환 또는 해석기능을 필요로 하지 않고 데이터를 주고받을 수 있는 상호 운용성이 보장되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법에 개시된 에이전트 장치는 모듈 형식이기 때문에 어떠한 고장 복구 알고리즘이 탑재된 운영시스템이나 IED에도 자유롭게 탑재될 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치에 대한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 에이전트 시스템에서 서로 공유되는 스위치 정보에 대한 데이터 모델에 대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템을 통해 수행될 수 있는 서비스들에 대한 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.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 에이전트 시스템(1000)에 대하여 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템(1000)의 개념도이다. 상술한 바와 같이, 디지털 변전소는 상위 운영 시스템 즉, 운영 시스템(10)과 이러한 운영 시스템(10)을 통해 관리를 수행하는 다수의 지능형 전자 장치(IED, 20, 30, 40, 50, 60)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 운영 시스템(10)과 다수의 지능형 전자 장치(20, 30, 40, 50, 60) 사이에 네트워크(70)가 존재하고, 이를 통해 서로 무선 또는 유선 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템(1000)은 운영 시스템(10)과 다수의 지능형 전자 장치(20, 30, 40, 50, 60) 각각에 에이전트 장치(100, 200)를 탑재하는 방식을 제안한다.
즉, 에이전트 장치(100, 200)는 디지털변전소를 구성하는 모든 지능형 전자 장치(20, 30, 40, 50, 60)와 운영 시스템(10)에 탑재될 수 있다. 본 발명은 에이전트 장치(100, 200)가 운영 시스템(10) 및 지능형 전자 장치(20, 30, 40, 50, 60)에 탑재되는 특징에 기인하여, 변전소 네트워크(70)를 통해 상호간에 정보를 구현 및 공유하는 특징을 가질 수 있다. 여기서, 에이전트 장치(100, 200)는 특정 장치 또는 시스템만을 대상으로 하는 것이 아닌 디지털변전소의 어떠한 구성요소와도 정보를 연계할 수 있다.
또한, 이러한 에이전트 장치(100, 200)는 별도의 통신 규격을 따르는 것이 아닌 디지털변전소와 IEC 61850 서비스를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템(1000)은 변전소의 자동 고장 복구를 위한 기반 시스템으로 사용될 수 있다. 즉, 운영 시스템(10)에는 고장 복구 알고리즘이 포함되어 있는데, 여기서 고장 복구 알고리즘의 종류에 관계없이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템(1000)은 고장복구에 필요한 정보를 수집 및 이용할 수 있다. 또한 스위치 또는 차단기와 같이 변전소 스위치 정보를 구비한 지능형 전자 장치(20, 30, 40, 50, 60) 또한, 제작사 또는 특정 IED 기능에 상관없이 에이전트 장치(200)가 내부에 위치되는 특징에 기인하여, 디지털변전소 내의 모든 에이전트 자유롭게 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 에이전트들간에 정보를 교환하는 예시가 도 2에 도시된다.
도 2는 각각 에이전트 장치(100, 200)가 모듈의 형태로 운영 시스템(10)과 다수의 지능형 전자 장치(20, 30, 40)에 탑재되어 그 기능을 수행하는 에이전트 시스템(1000)에 대한 개념도이다.
도 2에 도시된 것처럼, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 지능형 전자 장치(20, 30, 40)에 각각 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)와 1:1 통신 가능하다.
운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 운영 시스템(10)에 탑재되어 디지털변전소의 제어 또는 고장 복구를 위한 스위치 정보를 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에 요청하는 기능을 한다. 또한, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 지능형 전자 장치(20, 30, 40)에 모듈 형태로 탑재되고, 상술한 제어 또는 고장 복구에 이용되는 스위치(21, 22, 23)에 대한 스위치 정보를 수집하는 기능을 한다. 여기서, 수집된 스위치 정보는 운영 시스템 측 에이전트(200)의 요청에 따라 전달될 수 있다.
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 고장 발생 시, 또는 스위치(21, 31, 41)의 제어가 필요할 시, 지능형 전자 장치(20, 30, 40)에 스위치(21, 31, 41)에 대한 제어 요청을 수행할 수 있다. 여기서 디지털 변전소에서 고장이 발생되어 스위치(21, 31, 41) 조작이 필요한 경우, 운영 시스템(10)에 포함된 고장 복구 알고리즘을 근거로 요청을 수행할 수 있다. 이때, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)의 제어 요청에 따라, 스위치(21, 22, 23) 또는 차단기의 제어를 수행할 수 있다.
상술한 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 1:1 통신을 통해 서로 통신될 수 있다. 즉, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 특정 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)를 지정하고, 이러한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에 스위치 정보를 요청하거나 또는 스위치 제어를 요청하게 된다.
예를 들어, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 특정 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 아닌, 자신이 원하는 정보의 검색을 원하는 경우가 존재할 수 있다. 즉, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 특정 에이전트 장치가 아닌 디지털변전소 모두에 포함된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)들로부터 정보 수집이 필요하거나 또는 자신이 원하는 정보가 어느 에이전트 장치에 포함되어 있는지 모를 때, 검색 토큰을 이용할 수 있다.
검색 토큰은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)에서 생성되는 것으로, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 원하는 정보를 포함하는 특정 지능형 전자 장치를 검색하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 검색 토큰은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로부터 개시되어, 지능형 전자 장치(20)에 포함된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치, 지능형 전자 장치(30)에 포함된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치 그리고 지능형 전자 장치(40)에 포함된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달될 수 있다. 검색 토큰은 이러한 복수개의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들에서 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 원하는 정보와의 비교 과정을 통해 검색 과정이 수행될 수 있다.
또한, 이러한 비교 결과들은 전체 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들 각각에서 검색 토큰에 저장될 수 있다. 이러한 검색 토큰은 마지막으로 다시 정보를 요청한 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로 전달되어, 수집된 정보를 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로 전달할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에 대한 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 요청부(110), 통신부(120) 및 토큰 생성부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능 시스템 측 에이전트 장치(200)는 수집부(210), 통신부(220) 및 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 구성들에 대한 설명이 이하에서 이루어진다. 상술한 바와 같이, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능 시스템 측 에이전트 장치(200)는 모듈 형태로 구성될 수 있고, 이를 통해 각각 디지털 변전소에 포함된 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED)에 탑재될 수 있다.
요청부(110)는 지능형 전자 장치(IED)에 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로 스위치 정보를 요청하는 기능을 한다. 즉, 운영 시스템으로부터 특정 차단기 또는 특정 스위치에 대한 스위치 정보가 필요한 경우, 이러한 차단기 또는 스위치를 담당하는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로 스위치 정보를 요청할 수 있다.
통신부(120)는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로부터 수집된 스위치 정보를 수신하는 기능을 한다. 즉, 상술한 것처럼 요청부(110)로부터 스위치 정보에 대한 요청이 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에 전달되면, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 지능형 전자 장치가 관리하는 차단기 또는 스위치에 대해 미리 수집한 정보를 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로 전달할 수 있다.
또한, 요청부(110)는 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 디지털 변전소에 포함된 스위치의 제어를 더 요청하는 기능을 한다. 즉, 예를 들어 디지털 변전소에 고장이 발생하였거나, 또는 작업자의 요청에 따른 작업을 위해 특정 스위치 또는 차단기의 제어가 필요한 경우, 요청부(110)를 통해, 이러한 스위치 또는 차단기를 관리하는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로 제어 요청 정보를 송신할 수 있다.
토큰 생성부(130)는 요청부(110)를 통해 요청된 정보가 포함된 특정 지능형 전자 장치를 검색하는 검색 토큰을 생성하는 기능을 한다. 여기서, 검색 토큰은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 원하는 스위치 정보가 어느 에이전트 장치(200)에 존재하는지 모를 때, 또는 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에 대한 정보 수집이 필요할 때 이용될 수 있다. 여기서, 검색 토큰을 통한 정보 수집 방법은 다음과 같다.
먼저, 검색 토큰은 디지털 변전소에 포함된 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들 중 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달된다. 그 후, 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 관리하는 스위치 정보와 요청된 스위치 정보에 대한 비교가 이러한 에이전트 장치에서 이루어진다. 비교가 완료되면, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치에서 비교 결과를 검색 토큰에 저장하고, 이러한 검색 토큰을 다른 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달한다. 즉, 검색 토큰은 순차적으로 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들로 전달되어 상술한 과정을 수행한다.
상술한 과정은 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트들에서 상술한 비교 및 저장 과정이 완료될 때까지 이루어지고, 마지막으로 검색 토큰은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로 전달된다. 이를 통해, 검색 토큰에 저장된 모든 비교 결과 데이터들은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)에 전달된다. 이를 통해, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 필요한 스위치 정보가 복수의 지능형 전자 장치(IED)들 중 어느 장치에서 관리되는지 모르더라도 이러한 검색 토큰을 통해 알 수 있고, 원하는 스위치 정보 또한 획득할 수 있다.
상술한 것처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 지능 시스템 측 에이전트 장치(200)는 수집부(210), 통신부(220) 및 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
수집부(210)는 지능형 전자 장치(IED)가 관리하는 스위치 또는 차단기에 대한 스위치 정보를 수집하는 기능을 한다. 또한 수집부(210)는 운영 시스템에 탑재된 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 스위치 정보에 대한 요청을 받으면, 통신부(220)를 통해 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로 스위치 정보를 송신하는 기능을 한다. 또한, 여기서 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 1:1 통신기법을 이용하여 통신된다.
또한, 수집부(210)에서 통신부(220)를 통해 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로부터 송신된 검색 토큰을 수신하면, 수집부(210)는 스위치 정보와 검색 토큰의 비교를 통해 수집된 스위치 정보가 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로부터 요청된 정보에 해당하는지 판단하는 기능을 수행한다. 또한 이러한 판단 결과에 근거한 비교 결과 데이터를 검색 토큰에 저장할 수 있다. 예를 들어, 수집부(210)를 통해 수집된 데이터가 요청된 데이터가 맞다면, 검색 토큰에는 해당 정보가 존재하는 자신의 위치 데이터와 스위치 정보가 함께 저장된다. 만일 수집부(210)를 통해 수집된 데이터가 요청된 데이터가 맞지 않다면, 저장 토큰에는 지능 시스템 측 에이전트 장치(200)가 상술한 스위치 정보를 포함하지 않는다는 정보가 저장될 수 있다. 이러한 비교 및 저장이 완료되면 수집부(210)는 검색 토큰을 통신부(220)를 통해 다른 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달한다.
또한, 제어부(240)는 통신부(220)를 통해 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)로부터 스위치 제어 요청을 수신하면, 운영 시스템에 포함된 기설정된 고장 복구 알고리즘에 따라 스위치(210)에 대한 제어를 수행하는 기능을 한다.
명세서 전체에 걸쳐 서술된 용어 스위치 정보는 IEC 61850 규격에 따른 CDC(Common Data Class) 모델의 속성과 일부 새로운 CDC를 생성하여 설계된다. 여기서, 스위치 정보에 대한 데이터 모델은 도 4를 참조로 보다 상세히 언급된다.
또한 위의 서술에서, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 별도의 구성인 것으로 서술되었으나, 이는 단지 예시일 뿐이고, 이들 에이전트 장치(100, 200)에 포함된 구성들이 조합되어 다양한 형태로 응용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 에이전트 시스템에서 서로 공유되는 스위치 정보에 대한 데이터 모델에 대한 도면이다. 도 4에 도시된 것처럼, 스위치 정보에 대한 데이터 모델은 크게 IEC 61850 규격에 따른 CDC(Common Data Class) 모델 즉, LLN0 및 LLHD를 논리적 노드로 포함하고, 새로운 CDC 즉, 스위치에 대한 스위치 속성(ISWI), 에이전트 간 요청 및 응답에 사용되는 질문 응답 속성(IQNA)을 포함하여 구성된다. 이하에서, LLN0 및 LLHD 부분은 IEC 61850 표준에 명시된 사항이므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
스위치 속성(ISWI)은 데이터 객체로서, 차단기 명(LPL), 지능형 전자 장치(IED)가 담당하는 스위치에 대한 상태 정보(DPS/SPS), 지능형 전자 장치(IED)가 수행하는 스위치에 대한 제어 종류, 스위치에 대한 제어 가능 여부 정보, 스위치 제어에 사용되는 인터락 구성 정보 및 인터락 신호 정보를 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 이들의 객체에 대한 이름은 단지 예시적일 뿐이고 상황에 따라 또는 필요에 따라 이들의 이름이 변경되거나 또는 다른 객체가 더 추가될 수 있다. 여기서 이들 객체에 대한 설명은 다음과 같다.
- 차단기 명(LPL) : IEC 61850 공통 정보 모델 중 LPL을 이용하여 구현될 수 있고, 이중 속성 값(d)를 통해 에이전트 장치와 연결된 IED가 구비한 스위치에 대한 IEC61850 데이터 명을 갖는다.
- 상태 정보(DPS/SPS) : IEC 61850 공통 정보 모델 중 DPS 또는 SPS를 사용하여 구현될 수 있고, 속성 값(stVal)은 에이전트 장치와 연결된 IED가 구비한 스위치에 대한 상태정보를 가지며, 속성 값(d)은 스위치에 대한 변전소에서 사용하는 고유명을 갖는다.
- 제어 종류 : IEC 61850 공통 정보 모델 중 INS를 사용하여 구현될 수 있고, 속성 값(stVal)을 통해 에이전트 장치와 연결된 IED가 해당 스위치에 내리는 제어명령의 종류를 기록하며, StVal 값에 대해, 정수형으로 1은 직접제어(DO)를, 2는 선택후제어(SBO)를, 3은 보안이 강화된 직접제어(DOw)를 그리고 4는 보안이 강화된 선택후제어(SBOw)의 값을 갖는다.
- 제어 가능 여부 : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 SPS를 사용하여 구현될 수 있고, 에이전트 장치와 연결된 IED가 해당 스위치에 내리는 제어 명령의 수행여부를 속성 값(stVal)으로 표현할 수 있으며, 값이 True이면 제어 가능, 그리고 값이 False이면 제어 불가능을 의미한다.
- 인터락 구성(LPL/ New CDC) : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 LPL 또는 인터락 구성을 위한 새로운 공통 정보 모델을 통해 구현될 수 있고, 속성 값을 통해 에이전트 장치와 연결된 IED가 구비하는 제어를 위한 인터락 정보를 포함한다.
- 인터락 신호 정보(INS/SPS) : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 INS 또는 SPS를 사용하여 구현될 수 있고, 에이전트 장치와 연결된 IED에서 제어를 위한 인터락 정보에 대한 인터락 구성의 데이터의 상태를 속성 값(stVal)으로 표현하고, 속성 값(d)는 인터락 구성의 데이터의 변전소에 사용하는 실제 신호명을 갖는다. 또한 인터락 구성과 인터락 신호는 경우에 따라 한 개의 데이터객체로 합쳐질 수 있다.
또한, 질문 응답 속성(IQNA)은 데이터 객체로서 질문, 인자리스트 및 답리스트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 질문 응답 속성(IQNA)에 대한 데이터 객체에 대한 설명은 다음과 같다.
- 질문 : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 INS를 사용하여 구현될 수 있고, 외부의 에이전트 장치가 속성 값(stVal)에 IEC 61850 write 명령을 통해 아래에 기재된 인자리스트와 함께 쓰기 요청을 내리면 에이전트 장치는 답리스트를 통해 필요한 정보를 제공해 주거나 에이전트 장치와 연결된 IED에 명령을 수행할 수 있다. 또한 이러한 질문 부분은 이하에서 도 6 및 도 7을 참조로 도시되는 서비스 종류를 정수형 넘버로 구분하여 속성 값(stVal)에 입력하게 된다.
- 인자리스트 : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 LPL 또는 INS 또는 새로운 공통 정보 모델로 구현될 수 있고, 에이전트 장치가 질문 또는 에이전트 장치와 연결된 IED에 요청할 명령에 필요한 하나 이상의 인자들을 포함한다.
- 답리스트 : IEC 61850의 공통 정보 모델 중 LPL 또는 INS 또는 새로운 공통 정보 모델로 구현될 수 있고, 다른 에이전트 장치에 의해 질문과 인자리스트를 이용하여, 에이전트 장치가 자신이 구비한 정보를 제시할 때 사용되는 속성 값으로 다수개가 구성될 수 있다. 또한, 답리스트는 질문을 받은 후 에이전트 장치가 답리스트를 업데이트하는 형식으로 수행되며, 답리스트를 통해 구체적인 변전소의 스위치 정보를 받은 후, 정보를 요청한 에이전트 장치는 상세한 스위치 정보를 에이전트 장치가 구비한 ISWI에 대한 IEC 61850 읽기(read) 등 서비스 요청을 통해 추가적으로 수신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템에서 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 각각 모듈 형태로 구성되어 각각 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED)에 탑재될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템에서 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 서로 1:1 통신을 수행할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 에이전트 시스템의 동작 방법에 대해 설명된다.
먼저, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에서 지능형 전자 장치가 관리하는 스위치 또는 차단기에 대한 스위치 정보를 수집하는 단계(S110)가 수행된다.
그 후, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)에서 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로 스위치 정보를 요청하는 단계(S120)가 수행된다. 그 후, 스위치 정보를 수집하는 단계(S110)에서 수집된 스위치 정보를 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 운영 시스템 측 에이전트 장치로 송신하는 단계(S130)가 수행된다.
상술한 것처럼, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 1:1 통신 기법을 이용하여 정보를 요청한다. 또한, 도 1 및 도 2를 참조로 언급한 것처럼, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 요청한 정보가, 디지털변전소에 포함된 복수의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들 중 어느 에이전트 장치에 포함되어 있는지 모르는 경우, 스위치 정보를 요청하는 단계(S120) 이전 검색 토큰을 생성하고, 스위치 정보를 요청하는 단계 (S120)에서 이러한 검색 토큰을 송신하는 단계가 이루어질 수 있다. 여기서, 검색 토큰을 이용한 데이터 수집 방법은 위에서 상세히 언급하였으므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
이때, 스위치 정보를 수집하는 단계(S110), 스위치 정보를 요청하는 단계(S120) 및 수집된 스위치 정보를 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 운영 시스템 측 에이전트 장치로 송신하는 단계(S130)는 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200) 간의 스위치 정보의 공유 방법을 나타낸다. 또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 상술한 정보 요청뿐만 아니라, 스위치의 제어 요청 또한 수행할 수 있다. 이러한 스위치의 제어 요청은 예를 들어, 디지털변전소에 고장 발생시, 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 이루어지거나, 또는 작업자의 필요에 따라 요청될 수 있다. 이하의 예시에서는 고장이 발생하여 이러한 제어 요청이 이루어지는 예시에 대해 설명한다.
고장 발생이 발생하면, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로, 지능형 전자 장치가 관리하는 차단기 또는 스위치의 제어를 요청하는 단계(S150)가 수행된다. 상술한 것처럼, 스위치 제어에 이용되는 알고리즘은 운영 시스템에 포함된 알고리즘이고, 여기서 알고리즘의 종류는 특정 하나의 방식으로 제한되지 않는다.
그 후, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 스위치를 제어하는 단계(S160)가 수행된다.
명세서 전체에 걸쳐, 에이전트들간의 통신은 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200) 간에만 이루어지는 것으로 서술되었으나, 이는 단지 예시일 뿐이고, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200) 간의 통신뿐만 아니라, 복수의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200) 간 통신 또한 가능하다는 것으로 이해되어야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템을 통해 수행될 수 있는 서비스들에 대한 흐름도이다. 도 6을 참조로 언급되는 사항은 에이전트 장치들 간의 정보 요청 및 응답 서비스에 대해 설명된다.
고장 복구 알고리즘이 탑재된 운영시스템 또는 지능형 전자 장치(IED)에 포함된 에이전트 장치는 다른 에이전트 장치에 포함된 질문 응답 속성(IQNA) 논리적 노드의 질의 속성 값을 사용하여 필요한 정보를 요청할 수 있다. 또한, 질문 또는 제어 명령을 받은 에이전트 장치는 질문 응답 속성(IQNA)의 답리스트를 통해 원하는 정보를 제공하거나 제어 등 전달한 명령한 결과를 제공할 수 있다. 이하의 서술에서 서술되는 단계들은 운영 시스템 장치 측 에이전트 장치(100)와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200) 간에 이루어지는 것으로 개시되나, 이는 단지 예시일 뿐이고, 다수의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)들 간에도 이러한 단계들이 수행될 수 있다.
먼저, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)에서 특정 차단기의 정보를 요청하는 단계(S210)가 수행된다. 이 경우, 이러한 정보 요청을 수신한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 지능형 전자 장치에 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)로부터 수집된 차단기 정보 또는 스위치 정보를 상술한 스위치 속성(ISWI)과 질문 응답 속성(IQNA)의 답리스트를 통해 제공할 수 있다(S220).
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)에서 상술한 검색 토큰을 이용하여, 또는 직접적인 1:1 질의를 통해 특정 스위치를 담당하는 지능형 전자 장치를 검색하는 경우(S230), 이러한 질문을 수신한 모든 에이전트는 자신이 담당하는 지능형 전자 장치의 스위치 정보가 요청한 스위치와 일치하는 지에 대해, 질문 응답 속성(IQNA)의 답리스트를 통해 응답한다(S240).
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 질의 응답 속성(IQNA)을 통해 특정 차단기의 제어 가능 여부의 확인을 요청하는 단계(S250)가 수행되면, 이러한 요청을 수신한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 지능형 전자 장치(IED)로부터 수신한 정보를 근거로 차단기의 제어 가능 여부에 대해 응답한다(S260).
또한, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 검색 토큰 또는 1:1 IEC 61850 판독 서비스를 통해 질문 응답 속성(IQNA)으로 디지털변전소에 있는 차단기 또는 스위치의 특정 데이터 정보를 요청하는 단계(S270)가 수행되면, 이러한 요청을 받은 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 검색 토큰에 해당 데이터의 정보를 제공하거나 요청한 에이전트에게 질문 응답 속성(IQNA)의 답리스트를 통해 응답을 수행한다(S280).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 시스템을 통해 수행될 수 있는 서비스들에 대한 흐름도이다. 도 7을 참조로 언급되는 사항은, 에이전트들간의 제어 요청 및 제어를 수행하는 서비스에 대해 서술된다.
먼저, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100)가 디지털변전소 고장 복구 알고리즘에 따라 다른 에이전트 장치 즉, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)가 담당하는 지능형 전자 장치에 차단기 또는 단로기에 대한 제어 요청을 수행하는 단계(S310)가 수행되고, 그 후, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)에서 제어 요청에 따른 차단기 제어를 수행하는 단계(S320)가 이루어진다. 또한, 이러한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)는 차단기 제어를 수행하면서, 선택적으로 차단기 제어를 위한 인터락 정보를 확인할 수 있다(S330).
상술한 단계들에서 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치(200)를 통한 차단기의 제어 요청이 실패하게 되면, 운영 시스템 측 에이전트 장치(100) 또는 차단기 제어를 수행 또는 요청한 지능형 제어 장치 측 에이전트 장치(200)가 검색 토큰 또는 1:1의 질의를 통해 차단이 실패된 차단기 또는 제어기를 제어할 수 있는 다른 에이전트 장치를 찾는 명령을 요청할 수 있고(S340), 여기서, 차단이 실패된 차단기 또는 제어기를 제어할 수 있는 다른 에이전트 장치가 발견되면, 이를 담당하는 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치에 해당 차단기의 제어 요청 단계(S350)가 수행된다. 그 후, 요청을 받은 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치에서 제어 명령을 수행하고(S360), 제어 결과를 운영 시스템 측 에이전트 장치(S370)로 송신한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털변전소 지능형시스템 운영을 위한 IEC 61850 정보기반 에이전트 시스템은 변전소가 국제표준 IEC 61850으로 디지털화됨에 따라 이전 아날로그 변전소와 비교할 수 없는 수많은 정보로, 변전소의 고장복구 등 지능형시스템을 운용하기 위한 에이전트를 중심으로 필요한 데이터에 대한 정보공유를 자유롭게 수행할 수 있다. 또한, 이러한 시스템 구성은 상위에서 하위로 이루어지는 계층적인 시스템 구성뿐만 아니라 에이전트 장치가 동등한 위치에서 시스템운영의 주체가 될 수 있는 수평적인 시스템 구성이 가능하다.
본 발명의 IEC 61850 정보기반 에이전트 시스템은 정보 교환을 위한 방법으로서 데이터모델과 통신서비스를 독자적인 프로토콜이 아닌 디지털변전소에 사용하는 IEC 61850 규격을 사용함으로써 별도의 통신해석 변환 또는 해석기능을 필요로 하지 않고 데이터를 주고받을 수 있는 상호 운용성이 보장되고 모듈형식이기 때문에 어떠한 고장복구알고리즘이 탑재된 운영시스템이나 IED에도 자유롭게 이용할 수 있는 장점이 있다.
디지털변전소를 구성하는 IED 또는 상위운영시스템 등은 변전소를 운영하기 위해 필요한 수많은 정보를 가지고 있고 이를 필요한 곳에 제공할 수 있지만 이 모든 과정은 사전에 설정된 내용을 기반으로 하고 내부에 가지고 있는 정보가 고정적인 형식만을 유지하고 있어 변전소 고장복구 등 응용프로그램이 원하는 필요한 정보를 수집하는 데 한계가 있었다. 하지만 본 발명이 제시하는 IEC 61850 정보기반 에이전트는 기존의 디지털변전소의 구성을 유지한 가운데 에이전트라는 정보공유 장치를 IED 또는 운영 시스템에 삽입하여 각 장치가 가지고 있는 정보를 요청 받은 내용에 따라 자신이 가지고 있는 IED로부터 관련 데이터를 수집하여 그 내용을 정리하여 제공하고, 필요할 경우 IED에 스위치 등의 제어명령을 직접 수행 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 IEC 61850 정보기반 에이전트 시스템은 디지털변전소의 구성에 영향을 미치지 않고, 독자적으로 필요한 정보를 수집하며, 에이전트 상호간 변전소의 스위치 제어 등 어떠한 고장복구 알고리즘이라도 이를 수행하기 위한 기반환경을 제공할 수 있는 강점이 있다.
본 발명에 따른 디지털변전소의 지능형 시스템 운영을 위한 에이전트 시스템 및 이의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 원리들의 교시들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 프로그램 저장부 상에서 실재로 구현되는 응용 프로그램으로서 구현될 수 있다. 응용 프로그램은 임의의 적절한 아키텍쳐를 포함하는 머신에 업로드되고 머신에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게는, 머신은 하나 이상의 중앙 처리 장치들(CPU), 컴퓨터 프로세서, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 입/출력(I/O) 인터페이스들과 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현될 수 있다. 또한, 컴퓨터 플랫폼은 운영 체제 및 마이크로 명령 코드를 포함할 수 있다. 여기서 설명된 다양한 프로세스들 및 기능들은 마이크로 명령 코드의 일부 또는 응용 프로그램의 일부, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있고, 이들은 CPU를 포함하는 다양한 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 추가로, 추가 데이터 저장부 및 프린터와 같은 다양한 다른 주변 장치들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.
첨부 도면들에서 도시된 구성 시스템 컴포넌트들 및 방법들의 일부가 바람직하게는 소프트웨어로 구현되므로, 시스템 컴포넌트들 또는 프로세스 기능 블록들 사이의 실제 접속들은 본 발명의 원리들이 프로그래밍되는 방식에 따라 달라질 수 있다는 점이 추가로 이해되어야 한다. 여기서의 교시들이 주어지면, 관련 기술분야의 당업자는 본 발명의 원리들의 이들 및 유사한 구현예들 또는 구성들을 참작할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 운영 시스템 측 에이전트 장치로서,
    지능형 전자 장치(IED)에 탑재된 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 요청하는 요청부; 및
    상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로부터 수집된 스위치 정보를 수신하는 통신부를 포함하고,
    모듈 형태로 구성되어 상기 운영 시스템에 탑재되는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운영 시스템 측 에이전트 장치와 상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 1:1 통신하는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 요청부를 통해 요청된 스위치 정보가 포함된 특정 지능형 전자 장치를 검색하는 검색 토큰을 생성하는 토큰 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검색 토큰은,
    상기 디지털 변전소에 포함된 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들 중 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달되고, 상기 어느 하나의 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 관리하는 스위치 정보와 상기 요청된 스위치 정보에 대한 비교 결과 데이터가 상기 검색 토큰에 저장되는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검색 토큰에 모든 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치들과의 비교 결과 데이터들이 순차적으로 저장되고, 상기 검색 토큰에 저장된 모든 비교 결과 데이터들은 상기 운영 시스템 측 에이전트 장치에 전달되는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 정보는,
    스위치에 대한 스위치 속성, 에이전트 간 요청 및 응답에 사용되는 질문 응답 속성 그리고 IEC 61850 규격에 따른 CDC(Common Data Class) 모델의 속성을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위치 속성은,
    차단기 명, 지능형 전자 장치(IED)가 담당하는 스위치에 대한 상태 정보, 지능형 전자 장치(IED)가 수행하는 스위치에 대한 제어 종류, 스위치에 대한 제어 가능 여부 정보, 스위치 제어에 사용되는 인터락 구성 정보 및 인터락 신호 정보를 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 질문 응답 속성은,
    질문, 인자리스트 및 답리스트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 요청부는,
    상기 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 디지털 변전소에 포함된 스위치의 제어를 더 요청하는 것을 특징으로 하는, 운영 시스템 측 에이전트 장치.
  10. 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로서,
    상기 지능형 전자 장치(IED)가 관리하는 스위치에 대한 스위치 정보를 수집하고, 상기 운영 시스템에 탑재된 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터의 상기 스위치 정보에 대한 요청 시, 통신부를 통해 상기 운영 시스템 측 에이전트 장치로 상기 스위치 정보를 송신하는 수집부를 포함하고,
    모듈 형태로 구성되어 상기 지능형 전자 장치에 탑재되는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 운영 시스템 측 에이전트 장치와 상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 1:1 통신하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 수집부는,
    상기 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 검색 토큰을 수신하면, 상기 스위치 정보와 검색 토큰의 비교를 통해, 상기 스위치 정보가 상기 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 요청된 정보에 해당하는지 판단한 후, 비교 결과 데이터를 상기 검색 토큰에 저장하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수집부는,
    상기 비교 결과 데이터의 저장 이후 상기 검색 토큰을 다른 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 스위치 정보는,
    스위치에 대한 스위치 속성, 에이전트 간 요청 및 응답에 사용되는 질문 응답 속성 그리고 IEC 61850 규격에 따른 CDC 모델의 속성을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스위치 속성은,
    차단기 명, 지능형 전자 장치(IED)가 담당하는 스위치에 대한 상태 정보, 지능형 전자 장치(IED)가 수행하는 스위치에 대한 제어 종류, 스위치에 대한 제어 가능 여부 정보, 스위치 제어에 사용되는 인터락 구성 정보 및 인터락 신호 정보를 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 질문 응답 속성은,
    질문, 인자리스트 및 답리스트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 운영 시스템 측 에이전트 장치로부터 스위치 제어 요청을 수신하면, 상기 운영 시스템에 포함된 기설정된 고장 복구 알고리즘에 따라 스위치에 대한 제어를 수행하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치.
  18. 디지털 변전소에서 운영 시스템과 지능형 전자 장치(IED) 간에 디지털 변전소의 자동 복구에 사용되는 스위치 정보를 공유하기 위한 응용 시스템 측 에이전트 장치와 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치를 포함하는 에이전트 시스템의 동작 방법으로서,
    상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 상기 지능형 전자 장치(IED)에 의해 관리되는 스위치에 대한 스위치 정보를 수집하는 단계;
    상기 응용 시스템 측 에이전트 장치가 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 스위치 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 응용 시스템 측 에이전트 장치가 상기 스위치 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 응용 시스템 측 에이전트 장치와 상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치는 각각 모듈 형태로 구성되어 각각 상기 응용 시스템 및 상기 지능형 전자 장치에 탑재되는 것을 특징으로 하는, 에이전트 시스템의 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 스위치 정보를 수집하는 단계는,
    상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치와 상기 에이전트 측 전자 장치가 1:1 통신을 함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는, 에이전트 시스템의 동작 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 스위치 정보를 수집하는 단계는,
    상기 응용 시스템 측 에이전트 장치로부터 생성된 검색 토큰를 통해, 상기 응용 시스템 측 에이전트 장치를 통해 요청된 정보가 포함된 특정 지능형 전자 장치를 검색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 에이전트 시스템의 동작 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 운영 시스템 측 에이전트 장치가 상기 운영 시스템에 포함된 고장 복구 알고리즘에 따라 상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치로 디지털 변전소에 포함된 스위치의 제어를 요청하는 단계; 및
    상기 지능형 전자 장치 측 에이전트 장치가 상기 고장 복구 알고리즘에 따라 상기 스위치의 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 에이전트 시스템의 동작 방법.
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