WO2021230540A1 - 전력 시스템의 데이터 수집 장치 - Google Patents

전력 시스템의 데이터 수집 장치 Download PDF

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WO2021230540A1
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강호영
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엘에스일렉트릭 (주)
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    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment

Definitions

  • the present invention relates to a data collection device for collecting data by communicating with the plurality of sites in a power system for controlling a plurality of sites.
  • the power system provides SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) and DCS (Distribution Control System) that provide monitor/control functions, advanced power applications for grid management and analysis, and EMS (Energy Management) that monitors and controls ESS and PV. System) is there.
  • SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
  • DCS Distribution Control System
  • EMS Electronicgy Management
  • Such a power system can be built as a system for centrally controlling a plurality of sites forming a micro grid.
  • the central system communicates with a plurality of sites to receive data from each site, and based on the received data, control will be performed.
  • the plurality of sites may have different communication protocols used by each system, and the central system needs to support all the corresponding communication protocols for communication with the plurality of sites. For example, if each of the four sites A, B, C, and D uses protocols A, B, C, and D, respectively, the central system uses A, B, C, and D to communicate with A, B, C, and D.
  • the driver and data storage space of both protocols must be provided.
  • An object of the present invention is to improve the above-described limitations.
  • an object of the present invention is to provide a data collection device of a power system capable of collecting data from a plurality of sites using various communication protocols by supporting various communication protocols.
  • Another object of the present invention is to provide a data collection device of a power system capable of increasing data compatibility.
  • the inclusion of another data model in any one of the data models for supporting the communication protocol is a solution means.
  • it has a technical feature of generating a plurality of data models corresponding to the communication protocol according to the present invention, and structuring the data model by including the other data models in one data model.
  • An embodiment of the data collection device of the power system according to the present invention using the technical features as described above as a problem solving means is a data collection device of the power system that controls a plurality of sites using different communication protocols, the plurality of A communication unit that communicates with a site of and receives data on energy use information from the plurality of sites, a plurality of data models corresponding to each of the communication protocols are stored, and a storage configured to store the data in each of the plurality of data models performing data modeling according to any one of the communication protocol and the communication protocol to generate a basic data model; and a processing unit for storing the data model in the storage unit.
  • each of the plurality of sites may use any one protocol among Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA), RESTful API, MODBUS, and DNP protocol.
  • OPC UA Open Platform Communications Unified Architecture
  • RESTful API RESTful API
  • MODBUS MODBUS
  • DNP protocol DNP protocol
  • At least one of the plurality of sites may use the OPC UA protocol.
  • any one protocol among RESTful API, MODBUS, and DNP protocols may be used for the rest except for at least one of the plurality of sites.
  • the basic data model may be a model according to the OPC UA protocol.
  • the extended data model may be a model according to any one of the RESTful API, MODBUS, and DNP protocol.
  • the communication unit may perform communication according to the communication protocol based on the plurality of data models.
  • the processing unit may process data stored in the plurality of data models according to whether the communication unit transmits/receives data.
  • the processing unit may generate the basic data model, store the data in the basic data model, and then generate the extended data model.
  • the processing unit may store the data in the basic data model, and then map and store the data stored in the basic data model to the extended data model.
  • the processing unit may link data stored in the basic data model with data stored in the extended data model.
  • the processing unit may change the data stored in the extended data model in response to the data change in the basic data model.
  • the processing unit may change the data stored in the basic data model in response to the data change of the extended data model.
  • the data collection device of the power system supports various communication protocols and manages and processes data by creating a plurality of data models and including the other data models in one data model to structure the data model. There is an effect that can be made structurally.
  • the data collection device of the power system generates a plurality of data models, and includes the other data models in one data model to structure the data model, thereby storing data models and data for communication protocol support. It has the effect of being able to reduce the space
  • the present data collection apparatus of the power system according to the present invention has an effect of increasing data compatibility by managing data using a structured data model.
  • the data collection device of the power system according to the present invention has an effect that data collection, management and utilization can be easily achieved by managing data using a structured data model.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a power system including a plurality of sites
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus for collecting data of a power system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a data model of a data collection device of a power system according to the present invention.
  • FIG 4 is an exemplary view showing an example to which the data collection device of the power system according to the present invention is applied.
  • the power system 1000 refers to a system for controlling a plurality of sites 10 to 40 as shown in FIG. 1 .
  • the power system 1000 may be a system for controlling and controlling power use of the plurality of sites 10 to 40 .
  • the power system 1000 includes the plurality of sites 10 to 40 and a control system CS for centrally controlling the plurality of sites 10 to 40 .
  • control system CS may include one or more devices for controlling the plurality of sites 10 to 40 .
  • a data collection device 100 (hereinafter referred to as a collection device) that receives data of the plurality of sites 10 to 40 and a control device that performs control using the collected data.
  • a collection device receives data of the plurality of sites 10 to 40
  • a control device that performs control using the collected data.
  • the plurality of sites 10 to 40 may be buildings that consume power.
  • the plurality of sites 10 to 40 may be formed in units of the same.
  • FIG. 1 it may include a building A 10 , a building B 20 , a building C 30 , and a building D 40 .
  • the number of the plurality of sites 10 to 40 is shown as four in FIG. 1 , the number of the plurality of sites 10 to 40 may be less than four, or may include four or more.
  • Each of the plurality of sites 10 to 40 may include a plurality of power consuming loads.
  • the plurality of sites 10 to 40 may each form a micro-grid.
  • a control system for controlling the power consumption of the site may be built.
  • the plurality of sites 10 to 40 may be managed by different systems, respectively.
  • the A system is built in the A building, the B system in the B building, the C system in the C building, and the D system in the D building, so that power consumption can be managed by different systems, respectively.
  • the plurality of sites 10 to 40 may use different communication protocols, respectively.
  • the communication protocol may be one of an Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) protocol, a RESTful API protocol, a MODBUS protocol, and a DNP protocol.
  • OPC UA Open Platform Communications Unified Architecture
  • RESTful API protocol a RESTful API protocol
  • MODBUS protocol a MODBUS protocol
  • DNP protocol a DNP protocol
  • each of the plurality of sites 10 to 40 may perform communication using any one of the OPC UA, RESTful API, MODBUS, and DNP protocols.
  • the A site 10 may use the OPC UA protocol
  • the B site 20 may use the RESTful API protocol
  • the C site 30 may use the MODBUS protocol
  • the D site 40 may use the DNP protocol.
  • the plurality of sites 10 to 40 using different communication protocols may be communicatively connected to the control system CS of the power system 1000 and controlled by the control system CS.
  • the control system CS in the power system 1000 for controlling the plurality of sites 10 to 40, communicates with the plurality of sites 10 to 40 to It may be a central system that performs central control of the
  • the control system CS may use any one of the communication protocols as a basic protocol.
  • the OPC UA protocol may be used as a basic protocol.
  • the control system CS may communicate with each of the plurality of sites 10 to 40 by supporting a communication protocol of each of the plurality of sites 10 to 40 .
  • control system CS may communicate with each of the plurality of sites 10 to 40 by using the basic protocol, but by supporting other protocols in addition to the basic protocol.
  • the control system CS including the collection device 100 , may receive data from each of the plurality of sites 10 to 40 through the collection device 100 .
  • the collection device 100 is a communication device for receiving data from the plurality of sites 10 to 40 by communicating with each of the plurality of sites 10 to 40 in the control system CS, or collecting data It may be a data processing device that processes the
  • the collection device 100 communicates with the plurality of sites 10 to 40, and a communication unit ( 110), a plurality of data models corresponding to each of the communication protocols are stored, and data modeling is performed according to any one of the storage unit 120 for storing the data in each of the plurality of data models and the communication protocol to perform basic A processing unit ( 130).
  • the collection device 100 may store the data received from each of the plurality of sites 10 to 40 by using the basic data model and the extended data model corresponding to each of the communication protocols.
  • the data model may mean a data structure for storing the data.
  • the communication unit 110 may be a communication module that performs communication with the plurality of sites 10 to 40 .
  • the communication unit 110 may communicate with the plurality of sites 10 to 40 through a wired or wireless communication method.
  • the communication unit 110 may communicate with each of the plurality of sites 10 to 40 according to a corresponding communication protocol.
  • the communication unit 110 may support all of the communication protocols used in the plurality of sites 10 to 40 to communicate with each of the plurality of sites 10 to 40 .
  • the communication unit 110 may be communicatively connected to each of the plurality of sites 10 to 40 to receive data from each of the plurality of sites 10 to 40 .
  • the data may include data on one or more of voltage, current, power, and amount of power of a corresponding site.
  • the data may include data on one or more of voltage, current, power, and power amount of each power consuming device included in the corresponding site.
  • the data may be data on at least one of voltage, current, power, and power amount of each of the plurality of sites 10 to 40 .
  • the data may further include data on one or more of temperature, time, and date of the site.
  • Each of the plurality of sites 10 to 40 may detect energy use information of the corresponding site, communicate with the communication unit 110 according to the communication protocol, and transmit data on the detection result to the communication unit 110 . have.
  • At least one of the plurality of sites 10 to 40 may use a basic protocol used in the control system CS.
  • At least one of the plurality of sites 10 to 40 may use the OPC UA protocol.
  • any one protocol among RESTful API, MODBUS, and DNP protocols may be used.
  • site A 10 uses the OPC UA protocol
  • the remaining sites 20, C 30 and D site 40 each use RESTful API protocol, MODBUS protocol, and DNP protocol, respectively.
  • the basic data model may be a model according to the OPC UA protocol.
  • the basic data model may be a model in which data according to the OPC UA protocol is stored.
  • the extended data model may be a model according to any one of the RESTful API, MODBUS, and DNP protocol.
  • Each of the extended data models may be a model according to each of the RESTful API, MODBUS, and DNP protocols.
  • the communication unit 110 may perform communication according to the communication protocol based on the plurality of data models.
  • the communication unit 110 may perform communication according to each of the communication protocols based on the basic data model and the extended data model.
  • the storage unit 120 may be a data storage module that stores the plurality of data models and the data.
  • the storage unit 120 may store the plurality of data models and the data by the processing unit 130 .
  • the plurality of data models stored in the storage unit 120 are as shown in FIG. 3 .
  • the plurality of data models may include the basic data model and one or more extended data models, and may be stored in the storage unit 120 in a structure as shown in FIG. 3 .
  • the plurality of data models using the basic data model as a first data model, a second data model corresponding to the data and one or more extended data models in the first data model;
  • a third data model and a fourth data model may be included.
  • the data and one or more extended data models may be stored in the basic data model.
  • a data structure based on the basic data model may be formed, and data processing based on a communication protocol corresponding to the basic data model may be performed.
  • the processing unit 130 may be a data processing module that processes data transmitted and received by the communication unit 110 , generates the plurality of data models, and stores the data in the storage unit 120 .
  • the processing unit 130 may process data stored in the plurality of data models according to whether the communication unit 110 transmits or receives data.
  • the communication unit 110 may process the data so that the received data is stored in the plurality of data models.
  • the communication unit 110 transmits data to any one of the plurality of sites 10 to 40
  • the data may be processed so that data stored in the plurality of data models is transmitted to the corresponding site.
  • the processing unit 130 may generate the basic data model, store the data in the basic data model, and then generate the extended data model.
  • the processing unit 130 performs data modeling according to any one of the communication protocols to generate the basic data model, stores the data in the basic data model, and then stores data according to the rest of the communication protocols.
  • the extended data model may be included in the basic data model as shown in FIG. 3 .
  • the processing unit 130 may map and store the data stored in the basic data model to the extended data model.
  • the processing unit 130 may store the data in the basic data model and map the data stored in the basic data model to the extended data model so that the data is stored in the extended data model. .
  • data stored in the basic data model may be mapped and stored according to the structure of the extended data model.
  • the data may be stored in each of the plurality of data models in a form corresponding to each of the plurality of data models.
  • the a, b, c and d data stored in the first data model corresponding to the basic data model are stored as a', b', c' and d' in the second data model of the extended data model
  • a third data model among the extended data models is stored as a'', b'', c'' and d''
  • the processing unit 130 may link data stored in the basic data model with data stored in the extended data model.
  • the data stored in the basic data model and the data stored in the extended data model may be interlocked and changed.
  • data corresponding to the data a among the data stored in each of the extended data models can be changed in response to the change in the data a stored in the basic data model do.
  • the processing unit 130 may change the data stored in the extended data model in response to the data change in the basic data model.
  • the processing unit 130 may change the data stored in the basic data model in response to the data change of the extended data model.
  • FIG. 4 a specific application example of the collection device 100 having a data structure in which the extended data model is included in the basic data model may be as shown in FIG. 4 .
  • SCDA diagnostic system
  • SMART L/MV corresponding to the control system (CS) use the OPC UA protocol
  • Each corresponding external system (application) represents an example of a system configuration using any one of the OPC UA protocol, the RESTful API protocol, the MODBUS protocol, and the DNP protocol.
  • the data including the API protocol, the MODBUS protocol, and the data model of each of the DNP protocol is structured, and data interworking between the basic data model and the extended data model is made through abstraction layer/engineering (mapping), Data storage and management in the collection device 100 can be made easily, and data transmission and reception and compatibility between the collection device 100, the control system CS, and the plurality of sites 10 to 40 are stable. , so that the efficiency, accuracy, and usability of data operation of the power system 1000 can be increased.

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Abstract

본 명세서는 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 복수의 사이트와 통신하여, 상기 복수의 사이트로부터 에너지 사용 정보에 관한 데이터를 수신하는 통신부, 상기 통신 프로토콜 각각에 대응하는 복수의 데이터 모델이 저장되어, 상기 복수의 데이터 모델 각각에 상기 데이터를 저장하는 저장부 및 상기 통신 프로토콜 중 어느 하나에 따라 데이터 모델링을 수행하여 기본 데이터 모델을 생성하고, 상기 통신 프로토콜 중 나머지에 따라 데이터 모델링을 수행하여 하나 이상의 확장 데이터 모델을 생성하여, 상기 기본 데이터 모델에 상기 확장 데이터 모델을 포함시켜 상기 저장부에 저장하는 처리부를 포함하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치에 관한 것이다.

Description

전력 시스템의 데이터 수집 장치
본 발명은 복수의 사이트를 관제하는 전력 시스템에서, 상기 복수의 사이트와 통신하여 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치에 관한 것이다.
전력 시스템은 모니터/제어 기능을 제공하는 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 및 DCS(Distribution Control System), 계통 관리 및 해석을 위한 고급 전력 어플리케이션을 제공하고 ESS, PV를 감시, 제어하는 EMS(Energy Management System)가 있다. 최근 빅데이터 프레임워크의 요구로 Database의 기술이 높아지며 제품군도 다양해지고 있다.
이러한 전력 시스템은 소규모 전력망(Micro Grid)를 형성하는 복수의 사이트를 중앙 관제하는 시스템으로 구축될 수 있는데, 중앙 시스템이 복수의 사이트와 통신하여 각 사이트의 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 근거로 관제를 수행하게 된다. 이때, 복수의 사이트는 각 시스템에서 사용하는 통신 프로토콜이 서로 다를 수 있는데, 중앙 시스템은 복수의 사이트와의 통신을 위해 해당 통신 프로토콜이 모두 지원될 필요가 있다. 예를 들면, A, B, C 및 D 4개의 사이트 각각이 가, 나, 다 및 라 프로토콜을 각각 사용하는 경우, 중앙 시스템은 A, B, C 및 D와의 통신을 위해서 가, 나, 다 및 라 프로토콜 모두의 드라이버 및 데이터 저장 공간을 구비해야만 한다.
이 경우, 중앙 시스템의 통신 수단에는 복수의 통신 프로토콜 및 상기 복수의 통신 프로토콜 각각에 적용되는 데이터가 저장되어야 하므로, 상기 통신 수단에 요구되는 데이터 저장량이 많아지게 될 수 밖에 없다. 또한, 상기 통신 수단에서 많은 데이터가 송수신 및 관리됨으로써, 상기 통신 수단의 통신 및 데이터 처리에 지연이 발생할 우려가 있게 된다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 한계를 개선하는 것을 과제로 한다.
구체적으로는, 다양한 통신 프로토콜을 지원하여, 다양한 통신 프로토콜을 사용하는 복수의 사이트로부터 데이터를 수집할 수 있는 전력 시스템의 데이터 수집 장치를 제공하고자 한다.
또한, 데이터의 호환성을 증대시킬 수 있는 전력 시스템의 데이터 수집 장치를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치는, 통신 프로토콜을 지원하기 위한 데이터 모델 중 어느 하나에 다른 데이터 모델을 포함하는 것을 해결 수단으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 통신 프로토콜에 대응하는 복수의 데이터 모델을 생성하고, 어느 한 데이터 모델에 나머지 데이터 모델을 포함시켜 데이터 모델을 구조화하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치의 실시 예는, 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 복수의 사이트를 관제하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치로, 상기 복수의 사이트와 통신하여, 상기 복수의 사이트로부터 에너지 사용 정보에 관한 데이터를 수신하는 통신부, 상기 통신 프로토콜 각각에 대응하는 복수의 데이터 모델이 저장되어, 상기 복수의 데이터 모델 각각에 상기 데이터를 저장하는 저장부 및 상기 통신 프로토콜 중 어느 하나에 따라 데이터 모델링을 수행하여 기본 데이터 모델을 생성하고, 상기 통신 프로토콜 중 나머지에 따라 데이터 모델링을 수행하여 하나 이상의 확장 데이터 모델을 생성하여, 상기 기본 데이터 모델에 상기 확장 데이터 모델을 포함시켜 상기 저장부에 저장하는 처리부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 사이트 각각은, OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture), RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 한 프로토콜을 사용할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나는, OPC UA 프로토콜을 사용할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나를 제외한 나머지는, RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 한 프로토콜을 사용할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 기본 데이터 모델은, 상기 OPC UA 프로토콜에 따른 모델일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 확장 데이터 모델은, 상기 RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 하나에 따른 모델일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신부는, 상기 복수의 데이터 모델을 근거로 상기 통신 프로토콜에 따른 통신을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 통신부의 데이터 송수신 여부에 따라 상기 복수의 데이터 모델에 저장된 데이터의 처리를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 기본 데이터 모델을 생성하여 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 확장 데이터 모델을 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 상기 확장 데이터 모델에 맵핑하여 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터와 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 연동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 기본 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 처리부는, 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 확장 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치는, 복수의 데이터 모델을 생성하고, 어느 한 데이터 모델에 나머지 데이터 모델을 포함시켜 데이터 모델을 구조화함으로써, 다양한 통신 프로토콜을 지원함과 동시에, 데이터의 관리 및 처리가 구조적으로 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치는, 복수의 데이터 모델을 생성하고, 어느 한 데이터 모델에 나머지 데이터 모델을 포함시켜 데이터 모델을 구조화함으로써, 통신 프로토콜 지원을 위한 데이터 모델 및 데이터의 저장 공간을 감소시킬 수 있게 되는 효과가 있다
게다가, 본 발명에 따른 전력 시스템의본데이터 수집 장치는, 구조화된 데이터 모델을 이용하여 데이터를 관리함으로써, 데이터의 호환성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치는, 구조화된 데이터 모델을 이용하여 데이터를 관리함으로써, 데이터의 수집, 관리 및 활용이 용이하게 이루질 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 복수의 사이트를 포함하는 전력 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치의 실시 예에 따른 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치의 데이터 모델의 구조를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 전력 시스템의 데이터 수집 장치가 적용되는 일 예를 나타낸 예시도.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차단기 및 이의 신호 검출 회로의 실시 예들을 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 전력 시스템(1000)을 설명한다.
상기 전력 시스템(1000)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 사이트(10 내지 40)를 관제하는 시스템을 의미한다.
상기 전력 시스템(1000)은, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)의 전력 사용을 관제 및 제어하는 시스템일 수 있다.
상기 전력 시스템(1000)은, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 및 상기 복수의 사이트(10 내지 40)를 중앙 관제하는 관제 시스템(CS)을 포함한다.
여기서, 상기 관제 시스템(CS)은, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)를 관제하기 위한 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다.
이를테면, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)의 데이터를 수신하는 데이터 수집 장치(100)(이하, 수집 장치라 칭한다) 및 수집한 데이터를 이용하여 관제를 수행하는 관제 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 전력을 소비하는 건물일 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 동 단위로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, A동(10), B동(20), C동(30) 및 D동(40)을 포함할 수 있다.
도 1에는 상기 복수의 사이트(10 내지 40)가 4개로 도시되어 있으나, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)는 4개 미만일 수도 있으며, 4개 이상으로 이루어질 수도 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각은, 복수의 전력 소비 부하를 포함할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 각각이 소규모 전력망(Micro-Grid)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각은, 사이트의 전력 소비를 관제하는 관제 시스템이 구축될 수 있다.
이러한 상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 각각이 서로 다른 시스템에 의해 관리될 수 있다.
예를 들면, A동은 A시스템, B동은 B시스템, C동은 C시스템, D동은 D시스템이 구축되어, 각각 서로 다른 시스템으로 전력 소비가 관리될 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 각각이 서로 다른 통신 프로토콜을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 통신 프로토콜은, OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture) 프로토콜, RESTful API 프로토콜, MODBUS 프로토콜 및 DNP 프로토콜 중 하나일 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각은, 상기 OPC UA, RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 하나로 통신을 수행하게 될 수 있다.
이를테면, A 사이트(10)는 OPC UA 프로토콜, B 사이트(20)는 RESTful API 프로토콜, C 사이트(30)는 MODBUS 프로토콜, D 사이트(40)는 DNP 프로토콜을 사용하게 될 수 있다.
이처럼 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 상기 복수의 사이트(10 내지 40)는, 상기 전력 시스템(1000)의 관제 시스템(CS)과 통신 연결되어, 상기 관제 시스템(CS)에 의해 관제될 수 있다.
상기 관제 시스템(CS)은, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)를 관제하는 상기 전력 시스템(1000)에서, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)와 통신하여 상기 복수의 사이트(10 내지 40)에 대한 중앙 관제를 수행하는 중앙 시스템일 수 있다.
상기 관제 시스템(CS)은, 상기 통신 프로토콜 중 어느 하나를 기본 프로토콜로 사용할 수 있다.
이를테면, OPC UA 프로토콜을 기본 프로토콜로 사용하게 될 수 있다.
상기 관제 시스템(CS)은, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각의 통신 프로토콜이 지원되어, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 통신할 수 있다.
즉, 상기 관제 시스템(CS)은, 상기 기본 프로토콜을 사용하되, 상기 기본 프로토콜 외에 나머지 프로토콜도 지원되어, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 통신하게 될 수 있다.
상기 관제 시스템(CS)은, 상기 수집 장치(100)를 포함하여, 상기 수집 장치(100)를 통해 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각으로부터 데이터를 수신할 수 있다.
상기 수집 장치(100)는, 상기 관제 시스템(CS)에서 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 통신하여, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)로부터 데이터를 수신하는 통신 장치, 또는 데이터를 수집하여 처리하는 데이터 처리 장치일 수 있다.
상기 수집 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)와 통신하여, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)로부터 에너지 사용 정보에 관한 데이터를 수신하는 통신부(110), 상기 통신 프로토콜 각각에 대응하는 복수의 데이터 모델이 저장되어, 상기 복수의 데이터 모델 각각에 상기 데이터를 저장하는 저장부(120) 및 상기 통신 프로토콜 중 어느 하나에 따라 데이터 모델링을 수행하여 기본 데이터 모델을 생성하고, 상기 통신 프로토콜 중 나머지에 따라 데이터 모델링을 수행하여 하나 이상의 확장 데이터 모델을 생성하여, 상기 기본 데이터 모델에 상기 확장 데이터 모델을 포함시켜 상기 저장부(120)에 저장하는 처리부(130)를 포함한다.
즉, 상기 수집 장치(100)는, 상기 통신 프로토콜 각각에 대응하는 상기 기본 데이터 모델 및 상기 확장 데이터 모델을 이용하여 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각으로부터 수신한 데이터를 저장하게 될 수 있다.
여기서, 상기 데이터 모델은, 상기 데이터를 저장하기 위한 데이터 구조를 의미할 수 있다.
상기 통신부(110)는, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)와의 통신을 수행하는 통신 모듈일 수 있다.
상기 통신부(110)는, 유선 또는 무선 통신 방식으로 상기 복수의 사이트(10 내지 40)와 통신할 수 있다.
상기 통신부(110)는, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 해당 통신 프로토콜에 따라 통신할 수 있다.
즉, 상기 통신부(110)는, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)에서 사용되는 통신 프로토콜 전부가 지원되어, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 통신하게 될 수 있다.
상기 통신부(110)는, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각과 통신 연결되어, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각으로부터 데이터를 수신할 수 있다.
상기 데이터는, 해당 사이트의 전압, 전류, 전력 및 전력량 중 하나 이상에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 데이터는, 해당 사이트에 포함된 전력 소비 기기 각각의 전압, 전류, 전력 및 전력량 중 하나 이상에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
즉, 상기 데이터는, 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각의 전압, 전류, 전력 및 전력량 중 하나 이상에 대한 데이터일 수 있다.
상기 데이터는 또한, 해당 사이트의 온도, 시간 및 날짜 중 하나 이상에 대한 데이터를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 각각은, 해당 사이트의 에너지 사용 정보를 검출하여, 해당 통신 프로토콜에 따라 상기 통신부(110)와 통신하여 검출 결과에 대한 데이터를 상기 통신부(110)에 송신할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 적어도 하나는, 상기 관제 시스템(CS)에서 사용되는 기본 프로토콜을 사용할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 적어도 하나는, 상기 OPC UA 프로토콜을 사용할 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 적어도 하나를 제외한 나머지는, RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 한 프로토콜을 사용할 수 있다.
예를 들면, A 사이트(10)는 OPC UA 프로토콜을 사용하고, 나머지 B 사이트(20), C 사이트(30) 및 D 사이트(40) 각각은, RESTful API 프로토콜, MODBUS 프로토콜 및 DNP 프로토콜 각각을 사용하게 될 수 있다.
상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 적어도 하나가 상기 OPC UA 프로토콜을 사용하는 경우, 상기 기본 데이터 모델은, 상기 OPC UA 프로토콜에 따른 모델일 수 있다.
즉, 상기 기본 데이터 모델은, 상기 OPC UA 프로토콜에 따른 데이터가 저장되는 모델일 수 있다.
상기 확장 데이터 모델은, 상기 RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 하나에 따른 모델일 수 있다.
상기 확장 데이터 모델 각각은, 상기 RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 각각에 따른 모델일 수 있다.
상기 통신부(110)는, 상기 복수의 데이터 모델을 근거로 상기 통신 프로토콜에 따른 통신을 수행할 수 있다.
즉, 상기 통신부(110)는, 상기 기본 데이터 모델 및 상기 확장 데이터 모델을 근거로 상기 통신 프로토콜 각각에 따른 통신을 수행하게 될 수 있다.
상기 저장부(120)는, 상기 복수의 데이터 모델 및 상기 데이터를 저장하는 데이터 저장 모듈일 수 있다.
상기 저장부(120)는, 상기 처리부(130)에 의해 상기 복수의 데이터 모델 및 상기 데이터가 저장될 수 있다.
상기 저장부(120)에 저장된 상기 복수의 데이터 모델은, 도 3에 도시된 바와 같다.
상기 복수의 데이터 모델은, 상기 기본 데이터 모델 및 하나 이상의 상기 확장 데이터 모델을 포함하고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조로 상기 저장부(120)에 저장될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 데이터 모델은, 상기 기본 데이터 모델을 제1 데이터 모델로 하여, 상기 제1 데이터 모델에 상기 데이터 및 하나 이상의 상기 확장 데이터 모델에 해당하는 제2 데이터 모델, 제3 데이터 모델 및 제4 데이터 모델이 포함될 수 있다.
즉, 상기 기본 데이터 모델에 상기 데이터 및 하나 이상의 상기 확장 데이터 모델이 포함되는 형태로 저장될 수 있다.
이에 따라, 상기 기본 데이터 모델을 기반으로 한 데이터 구조가 형성되어, 상기 기본 데이터 모델에 해당하는 통신 프로토콜 기반의 데이터 처리가 이루어지게 될 수 있다.
상기 처리부(130)는, 상기 통신부(110)에서 송수신되는 데이터를 처리하고, 상기 복수의 데이터 모델을 생성하여 상기 저장부(120)에 저장하는 데이터 처리 모듈일 수 있다.
상기 처리부(130)는, 상기 통신부(110)의 데이터 송수신 여부에 따라 상기 복수의 데이터 모델에 저장된 데이터의 처리를 수행할 수 있다.
이를테면, 상기 통신부(110)가 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 어느 하나로부터 데이터를 수신하는 경우, 수신한 데이터가 상기 복수의 데이터 모델에 저장되도록 데이터를 처리하게 될 수 있다.
또한, 상기 통신부(110)가 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 중 어느 하나에 데이터를 송신하는 경우, 상기 복수의 데이터 모델에 저장된 데이터가 해당 사이트에 송신되도록 데이터를 처리하게 될 수도 있다.
상기 처리부(130)는, 상기 기본 데이터 모델을 생성하여 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 확장 데이터 모델을 생성할 수 있다.
즉, 상기 처리부(130)는, 상기 통신 프로토콜 중 어느 하나에 따라 데이터 모델링을 수행하여 상기 기본 데이터 모델을 생성하고, 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 통신 프로토콜 중 나머지에 따라 데이터 모델링을 수행하여 하나 이상의 상기 확장 데이터 모델을 생성하여, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 확장 데이터 모델을 상기 기본 데이터 모델에 포함시키게 될 수 있다.
상기 처리부(130)는, 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 상기 확장 데이터 모델에 맵핑하여 저장할 수 있다.
즉, 상기 처리부(130)는, 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장하고, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 상기 데이터를 상기 확장 데이터 모델에 맵핑하여 상기 확장 데이터 모델에 상기 데이터가 저장되도록 하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 확장 데이터 모델 각각에는, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터가 상기 확장 데이터 모델의 구조에 따라 맵핑되어 저장될 수 있게 된다.
이 경우, 상기 데이터는, 상기 복수의 데이터 모델 각각에 대응하는 형태로 상기 복수의 데이터 모델 각각에 저장될 수 있다.
이를테면, 상기 기본 데이터 모델에 해당하는 제1 데이터 모델에 저장된 a, b, c 및 d 데이터가, 상기 확장 데이터 모델 중 제2 데이터 모델에는 a', b', c' 및 d'으로 저장되고, 상기 확장 데이터 모델 중 제3 데이터 모델에는 a'', b'', c'' 및 d''으로 저장되고, 상기 확장 데이터 모델 중 제4 데이터 모델에는 a*, b*, c* 및 d*으로 저장될 수 있다.
상기 처리부(130)는, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터와 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 연동시킬 수 있다.
즉, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터와 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터는, 연동하여 변동될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터 a가 변동되는 경우, 상기 확장 데이터 모델 각각에 저장된 데이터 중 상기 데이터 a에 해당하는 데이터가 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터 a의 변동에 대응하여 변동될 수 있게 된다.
상기 처리부(130)는, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 기본 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시킬 수 있다.
즉, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터 중 상기 기본 데이터 모델에서 변경된 데이터에 해당하는 데이터가 변경될 수 있게 된다.
상기 처리부(130)는, 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 확장 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시킬 수 있다.
즉, 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터 중 상기 확장 데이터 모델에서 변경된 데이터에 해당하는 데이터가 변경될 수 있게 된다.
이와 같이 상기 기본 데이터 모델에 상기 확장 데이터 모델이 포함된 데이터 구조를 가지는 상기 수집 장치(100)의 구체적인 적용 예는, 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 4는 상기 전력 시스템(1000)의 구체적인 예시도로, 상기 관제 시스템(CS)에 해당하는 SCDA, 진단 시스템, SMART L/MV는 OPC UA 프로토콜을 사용하고, 상기 복수의 사이트(10 내지 40)에 해당하는 외부 시스템(어플리케이션) 각각은 상기 OPC UA 프로토콜, 상기 RESTful API 프로토콜, 상기 MODBUS 프로토콜 및 상기 DNP 프로토콜 중 어느 하나를 사용하는 시스템 구성의 예시를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같은 시스템에서, 상기 수집 장치(100)와 같이 상기 관제 시스템(CS)에서 사용하는 상기 OPC UA 프로토콜 기반의 데이터 모델에 상기 복수의 사이트(10 내지 40)에서 사용하는 상기 RESTful API 프로토콜, 상기 MODBUS 프로토콜 및 상기 DNP 프로토콜 각각의 데이터 모델이 포함되는 데이터가 구조가 형성되고, 추상 레이어/엔지니어링(맵핑)을 통해 상기 기본 데이터 모델 및 상기 확장 데이터 모델 간의 데이터 연동이 이루어지게 됨으로써, 상기 수집 장치(100)에서의 데이터 저장 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 상기 수집 장치(100), 상기 관제 시스템(CS) 및 상기 복수의 사이트(10 내지 40) 간의 데이터 송수신 및 호환이 안정적으로 이루어질 수 있게 되어, 상기 전력 시스템(1000)의 데이터 운용의 효율성, 정확성 및 활용성이 증대될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 복수의 사이트를 관제하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치에 있어서,
    상기 복수의 사이트와 통신하여, 상기 복수의 사이트로부터 에너지 사용 정보에 관한 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 통신 프로토콜 각각에 대응하는 복수의 데이터 모델이 저장되어, 상기 복수의 데이터 모델 각각에 상기 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 통신 프로토콜 중 어느 하나에 따라 데이터 모델링을 수행하여 기본 데이터 모델을 생성하고, 상기 통신 프로토콜 중 나머지에 따라 데이터 모델링을 수행하여 하나 이상의 확장 데이터 모델을 생성하여, 상기 기본 데이터 모델에 상기 확장 데이터 모델을 포함시켜 상기 저장부에 저장하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 사이트 각각은,
    OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture), RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 한 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 기본 데이터 모델은,
    상기 OPC UA 프로토콜에 따른 모델인 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 확장 데이터 모델은,
    상기 RESTful API, MODBUS 및 DNP 프로토콜 중 어느 하나에 따른 모델인 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 복수의 데이터 모델을 근거로 상기 통신 프로토콜에 따른 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 통신부의 데이터 송수신 여부에 따라 상기 복수의 데이터 모델에 저장된 데이터의 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기본 데이터 모델을 생성하여 상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 확장 데이터 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 데이터를 상기 기본 데이터 모델에 저장한 후, 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 상기 확장 데이터 모델에 맵핑하여 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 수집 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터와 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 연동시키는 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우,
    상기 기본 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시키는 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 확장 데이터 모델에 저장된 데이터가 변경되는 경우,
    상기 확장 데이터 모델의 데이터 변경에 대응하여 상기 기본 데이터 모델에 저장된 데이터를 변경시키는 것을 특징으로 하는 전력 시스템의 데이터 수집 장치.
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