KR100994880B1

KR100994880B1 - Ｄｎｐ 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템 및방법

Info

Publication number: KR100994880B1
Application number: KR1020080067663A
Authority: KR
Inventors: 이병진
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-11-16
Also published as: KR20100007159A

Abstract

본 발명은 감시장치에서 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 디지털 보호계전기의 데이터를 수집할 때 사용자가 정의한 DNP 포인트 리스트를 이용하여 디지털 보호계전기의 데이터를 수집하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 계전기는 전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함될 경우 저장하고, 감시장치의 이벤트 정보 요구에 따라 상기 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP 통신을 이용하여 감시장치로 전송하게 된다.

디지털 보호계전기, 전력계통 감시, DNP, 포인트 리스트, 사용자 정의

Description

ＤＮＰ 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ACQUIRING POWER MONITORING DATA USING DISTRIBUTED NETWORK PROTOCOL}

본 발명은 감시장치에서 디지털 보호계전기의 데이터 수집에 관한 것으로, 특히 감시장치에서 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 디지털 보호계전기의 데이터를 수집할 때 사용자가 정의한 DNP 포인트 리스트를 이용하여 디지털 보호계전기의 데이터를 수집하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것이다.

디지털 보호계전기에서의 DNP 프로토콜은 전력계통의 정보 취득을 위해 사용되는 산업용 표준 프로토콜로서, 특히 감시장치와 디지털 보호계전기(이하, 계전기라 함) 간의 통신 방식으로 사용되고 있으며, 포인트 리스트는 DNP 프로토콜에 있어서 정보를 나타내는 기본 단위이다.

계전기의 DNP 포인트 리스트는 계전기가 가지고 있는 각종 정보들을 각각의 포인트로 할당한 리스트이며, 일반적으로 계전기의 고유한 정보 특성에 맞게 정해져 있으며, 감시장치는 정해진 계전기의 DNP 포인트 리스트를 기준으로 필요로 하는 데이터의 포인트를 지정하여 계전기로부터 필요한 데이터를 취득한다.

상기 계전기(Digital Protection Relay)는 과전류, 단락사고, 지락사고 등 선로의 각종 사고로부터 계통을 보호하기 위한 다양한 보호 알고리즘을 탑재하고 있으며, 자기진단기능, Fault Recording 기능, SOE 기능 등 다양한 부가기능을 제공하는 장치이다.

도 1은 일반적인 감시장치와 계전기를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래기술에 의한 감시장치와 계전기 간의 통신 방식을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 감시장치(10)는 DNP 통신을 이용하여 계전기(50)의 데이터 수집을 위한 통신을 수행하게 된다.

이때, 도 2에서와 같이 계전기(50)는 전력계통 감시 중에 발생하는 각종 전력감시 데이터인 R상 전압, S상 전압, T상 전압, R상 전류, S상 전류, T상 전류, R상 주파수, 3상 전력, 전압-전류 위상, 2차 고조파, 3차 고조파, 4차 고조파, 5차 고조파, 6차 고조파, 영상 전압, 영상 전압 최대값, 역상 전압, 역상 전류 등을 계전기(50)에서 제공하는 기본 DNP 포인트 리스트의 순서에 따라 수집한다.

감시장치(10)에서 계전기(50)로부터 R상 전압, S상 전압, T상 전압, R상 전류, S상 전류, T상 전류, 영상 전압, 영상 전압 최대값, 역상 전압, 역상 전류 등을 DNP 통신을 통해 수집하고자 할 경우 상기 각 데이터들은 연속적으로 배치된 것이 아니라 도 2에서 보는 바와 같이 불연속적으로 배열되어 있으므로, 총 4회에 걸 쳐 데이터 요구-응답 과정을 거쳐야 한다.

도 2에서 계전기(50)의 DNP 포인트 리스트에는 R상 전압, S상 전압, T상 전압 등의 순서로 총 161개의 데이터가 정의되어 있다.

이때, 감시장치(10)가 DNP 프로토콜을 이용하여 계전기(50)로부터 취득하고자 하는 데이터가 R상 전압, S상 전압, T상 전압, R상 전류, S상 전류, T상 전류, 영상 전압, 영상 전압 최대값, 역상 전압, 역상 전류인 경우 이 데이터를 얻기 위해 총 4번의 요구-응답 과정을 거치거나, 총 1번의 요구-응답 과정을 통해 최대 161개의 데이터를 가져온 후 감시장치(10)의 내부에서 필요한 데이터를 얻기 위한 별도의 처리 과정을 거쳐야 한다.

이와 같이 종래의 데이터 수집 방식은 계전기(50)에서 수집한 모든 데이터를 DNP 포인트 리스트에 등록하여 관리하고 있어서, 다수의 계전기가 연결되어 있는 감시장치(10)에서 불연속적으로 배열되어 있는 다수의 포인트 리스트 정보를 취득하여야 하는 경우에 계전기(50)마다 원하는 정보만큼의 요구 명령을 내리거나 또는 한 번에 많은 데이터를 요구하는 명령을 내려야 한다.

이 경우 불연속되어 있는 데이터 포인트 리스트의 종류에 따라 요구-응답 횟수가 증가하여 감시장치(10)의 DNP 통신 시스템에서는 보다 많은 송/수신이 필요하게 되거나 또는 한번에 대량의 데이터를 전송하고 이를 처리해야 함으로써, 전체 시스템의 트래픽이 증가되고 통신 선로의 점유시간이 불필요하게 많아지게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 감시장치(10)에 있어서 계전기(50)로부터의 DNP 이벤트의 발생은 중요 한 동작 중의 하나인데, 계전기(50)의 DNP 포인트 리스트에 해당하는 이벤트가 발생하는 경우 해당 감시장치(10)에서 취득하지 않아도 되는 이벤트에 대한 정보가 계전기(50)로부터 전송되어 감시장치(10)에서는 이에 대한 별도의 처리를 수행해야 하는 등의 상당히 비효율적인 문제가 있다.

본 발명의 목적은 계전기가 사용자가 정의하는 연속적인 DNP 포인트 리스트에 따라 데이터를 수집하도록 함으로써, 한 번의 요구 및 응답으로도 감시장치가 계전기로부터 필요한 정보를 모두 취득하도록 하여 데이터 수집의 효율성을 높일 수 있는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는지를 판단하여 상기 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는 이벤트 정보만을 저장하는 계전기 및 초기 DNP 포인트 리스트를 편집하여 생성된 사용자 정의 포인트 리스트를 메모리에 저장하고, 상기 계전기에 이벤트 정보를 요구하여 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 전송받는 감시장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 계전기는 감시장치로부터 사용자 정의 포인트 리스트를 전달받아 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 감시장치는 초기 DNP 포인트 리스트를 편집하여 생성된 사용자 정의 포인트 리스트를 메모리에 저장하고, 계전기는 상기 감시장치로부터 상기 사용자 정의 포인트 리스트를 전달받아 저장하는 제1 단계, 상기 계전기는 전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는지를 판단하는 제2 단계, 상기 판단 결과 수집된 이벤트 중 상기 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는 이벤트만을 저장하는 제3 단계 및 상기 감시장치의 이벤트 정보 요구에 따라 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 감시장치로 전송하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 사용자 정의 포인트 리스트는, 각 상 전압, 각 상 전류, 영상전압, 영상전압 최대값, 역상전압 및 역상전류 중 적어도 2개 이상의 데이터를 포함하며, 상기 데이터들은 연속적으로 배열된 것을 특징으로 한다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 계전기가 사용자가 정의하는 연속적인 DNP 포인트 리스트에 따라 데이터를 수집하도록 함으로써, 감시장치의 통신 효율성을 높이고, 감시장치가 필요한 데이터를 취득함에 있어 편리한 방법으로 구현이 가능하도록 하여 감시장치와 계전기 간의 DNP 통신에 있어서 데이터 수집 효율성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 의한 감시장치에서 계전기의 데이터 수집 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 도 1과 도 4 내지 도 6을 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 발명에 의한 데이터 수집 시스템을 도 1을 참조하여 살펴보면, 전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는지를 판단한 후 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함될 경우 수집된 이벤트를 저장하는 계전기(50)와, 상기 계전기(50)에 이벤트 정보를 요구하여 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신 네트워크를 이용하여 전송받는 감시장치(10)로 이루어져 있다.

상기 계전기(50)는 감시장치(10)로부터 사용자 정의 포인트 리스트를 전달받아 저장하며, 상기 감시장치(10)는 초기 DNP 포인트 리스트가 편집 된 사용자 정의 포인트 리스트를 메모리에 저장하고, 상기 사용자 정의 포인트 리스트를 계전기(50)로 다운로드하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 데이터 수집 시스템의 작동 과정을 도 3의 플로우챠트를 이용하여 살펴본다.

사용자는 감시장치(10)에서 취득하고자 하는 계전기(50)의 DNP 포인트 리스트를 도 4와 같이 소정의 포인트 리스트 편집 프로그램을 이용하여 새롭게 정의하여 사용자 정의 DNP 포인트 리스트를 작성한다(S1).

즉, 도 4와 같이 계전기(50)의 초기 DNP 포인트 리스트에는 R상 전압, S상 전압, T상 전압, ..., 전압-전류 위상, ..., 고조파, ..., 역상 전류 등의 순서로 총 161개의 데이터가 정의되어 있다. 이를 포인트 리스트 편집 프로그램을 이용하여 필요한 예컨대, R상 전압, S상 전압, T상 전압, ..., 역상 전류 등의 순서로 총 10개의 포인트 리스트를 새롭게 정의하여 사용자 정의 DNP 포인트 리스트를 생성한다.

감시장치(10)는 이와 같이 재정의된 DNP 포인트 리스트를 저장한 후 사용자 정의 DNP 포인트 리스트를 네트워크로 연결된 적어도 하나 이상의 계전기(50)에 다운로드한다(S2).

이에 따라, 계전기(50)는 감시장치(10)로부터 전송된 사용자 정의 DNP 포인트 리스트를 저장하게 된다(S3).

이어, 계전기(50)는 전력계통 감시 중에 발생하는 이벤트들을 순차적으로 수집하고(S4), 수집된 이벤트가 저장된 사용자 정의 포인트 리스트의 데이터에 해당하는지를 비교 판단하게 된다(S5).

즉, 계전기(50)는 도 5와 같이 전력계통 감시 중에 발생된 각종 이벤트를 예 컨대, 23개의 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 미리 저장된 사용자 정의 포인트 리스트에 해당되는지를 판단하게 된다. 여기서, 23개의 이벤트 중 R상 전압과 T상 전류, 영상 전압 및 T상 전압 이벤트만이 도 4에서 재정의된 사용자 정의 포인트 리스트에 해당함을 알 수 있다.

이에 따라 계전기(50)는 사용자 정의 포인트 리스트에 해당하는 이벤트만 즉, R상 전압과 T상 전류, 영상 전압 및 T상 전압 등의 데이터만을 저장하고(S6), 나머지 데이터는 저장하지 않고 무시한다(S9).

이어, 계전기(50)는 감시장치(10)로부터 이벤트 전송 명령이 수신되었는지를 판단하고(S7), 이벤트 전송 명령이 수신되었을 경우에는 저장된 도 5와 같은 사용자 정의 포인트 리스트로 정의된 이벤트 정보를 감시장치(10)로 전송하게 된다(S8).

이를 통해 감시장치(10)에서는 총 23회의 이벤트 발생에 대한 동작이 필요하였으나, 제안한 방식의 경우 총 4회의 이벤트 발생에 대한 동작만을 필요로 하게 된다.

즉, 종래 방식의 경우 도 2의 DNP 포인트 리스트에서와 같이 상 전압, 상 전류, 영상 전압, 영상 전압 최대값, 역상 전압 및 역상 전류가 서로 떨어진 위치에 불연속적으로 배열되어 있어서 감시장치(10)에서 해당 정보를 얻으려면 계전기(50)와의 총 4번의 요구-응답의 통신과정이 필요하거나, 또는 계전기(50)에서 감시장치(10)로 총 161개의 데이터를 전송한 후 감시장치(10)에서 필요한 데이터만을 취득하기 위한 별도의 처리가 필요하여 상당히 비효율적이었다. 하지만, 본 발명에서 는 도 6과 같이 사용자 정의 DNP 포인트 리스트를 통하여 상 전압, 상 전류, 영상 전압, 영상 전압 최대값, 역상 전압 및 역상 전류를 한번의 요구만으로도 취득할 수가 있는 것이다.

상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 일반적인 감시장치와 계전기를 나타낸 도면이다.

도 2는 종래기술에 의한 감시장치와 계전기 간의 통신 방식을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 의한 감시장치에서 계전기의 데이터 수집 과정을 나타낸 플로우챠트이다.

도 4는 본 발명에 의한 DNP 포인트 리스트의 편집 방법을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 의한 계전기에서의 데이터 수집 방법을 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명에 의한 감시장치와 계전기 간의 통신 방법을 나타낸 도면이다.

Claims

전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는지를 판단하여 상기 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는 이벤트 정보만을 저장하는 계전기; 및

초기 DNP 포인트 리스트를 편집하여 생성된 사용자 정의 포인트 리스트를 메모리에 저장하고, 상기 계전기에 이벤트 정보를 요구하여 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 전송받는 감시장치;를 포함하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 계전기는 감시장치로부터 사용자 정의 포인트 리스트를 전달받아 저장하는 것을 특징으로 하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 시스템.
삭제
감시장치는 초기 DNP 포인트 리스트를 편집하여 생성된 사용자 정의 포인트 리스트를 메모리에 저장하고, 계전기는 상기 감시장치로부터 상기 사용자 정의 포인트 리스트를 전달받아 저장하는 제1 단계;

상기 계전기는 전력계통 감시 중에 발생되는 이벤트를 수집하고, 수집된 이벤트가 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는지를 판단하는 제2 단계;

상기 판단 결과 수집된 이벤트 중 상기 사용자 정의 포인트 리스트에 포함되는 이벤트만을 저장하는 제3 단계; 및

상기 감시장치의 이벤트 정보 요구에 따라 저장된 사용자 정의 포인트 리스트를 DNP(Distributed Network Protocol) 통신을 이용하여 감시장치로 전송하는 제4 단계;를 포함하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 방법.
삭제
청구항 4에 있어서,

상기 사용자 정의 포인트 리스트는,

각 상 전압, 각 상 전류, 영상전압, 영상전압 최대값, 역상전압 및 역상전류 중 적어도 2개 이상의 데이터를 포함하며, 상기 데이터들은 연속적으로 배열된 것을 특징으로 하는 DNP 통신을 이용한 전력감시 데이터 수집 방법.