KR102575836B1 - 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템 - Google Patents

이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102575836B1
KR102575836B1 KR1020200096168A KR20200096168A KR102575836B1 KR 102575836 B1 KR102575836 B1 KR 102575836B1 KR 1020200096168 A KR1020200096168 A KR 1020200096168A KR 20200096168 A KR20200096168 A KR 20200096168A KR 102575836 B1 KR102575836 B1 KR 102575836B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
distribution
distribution automation
terminal device
automation terminal
communication
Prior art date
Application number
KR1020200096168A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220015748A (ko
Inventor
최선
김용삼
이연호
Original Assignee
한전케이디엔주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한전케이디엔주식회사 filed Critical 한전케이디엔주식회사
Priority to KR1020200096168A priority Critical patent/KR102575836B1/ko
Publication of KR20220015748A publication Critical patent/KR20220015748A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102575836B1 publication Critical patent/KR102575836B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00028—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/104—Peer-to-peer [P2P] networks
    • H04L67/1061—Peer-to-peer [P2P] networks using node-based peer discovery mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—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
    • 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
    • Y04S40/124—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 using wired telecommunication networks or data transmission busses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—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
    • 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
    • Y04S40/126—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 using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 전신주를 따라 배선되어 전력을 전송하는 전력 전송선으로부터 전달되는 전력의 전압을 사용에 적합하게 변압하는 변압기; 상기 변압기에 변압되어 전달되는 전력을 수용가에 공급하는 배전기기; 상기 배전기기와 연결되어 해당 배전기기의 배전 자동화를 제어하고, 고장발생에 따른 고장정보를 감지하여 발간하는 배전 자동화용 단말장치; 및 복수의 상기 배전 자동화용 단말장치가 연결되어 어느 하나의 배전 자동화용 단말장치가 발간하는 상기 고장정보를 수신하고, 다른 임의의 배전 자동화용 단말장치가 해당 고장정보를 구독할 수 있도록 제공하는 DDS 도메인;을 포함하여 중앙 서버 없이 통신기기들간 Peer-to-Peer통신을 하는 구조로, 특정노드의 통신실패에 의한 전체 통신에 영향이 없어 신뢰도가 높고, 종래의 Server-Client 미들웨어 단점을 극복할 수 있는 효과가 있다.

Description

이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템{PROTECTION COORDINATION IN DISTRIBUTION SYSTEM USING DDS COMMUNICATION OVER AN ETHERNET NETWORK}
본 발명은 기존의 1:1 Serial 통신으로 수행되던 배전선로 보호협조의 새로운 통신 방법인 DDS 통신을 이용하여 이더넷 환경에서의 배전 보호협조 시스템에 관한 것이다.
CLS(Closed Loop System) 보호협조란, 배전선로 고장발생시 인접하는 배전자동화용 단말장치간 초고속 1:1 통신을 사용하여 고장검출 및 고장방향에 대한 정보를 교환하여 고장 구간을 구분하고 자동으로 분리하기 위한 메커니즘이다.
현재 CLS 보호협조는 도 1에 도시된 바와 같이 serial 1:1 통신을 통해 고장정보를 교환하고 있으나, 대용량 데이터의 저장, 빠른 처리속도 및 보안기술 적용 등을 위해 IP기반의 배전자동화용 단말장치가 개발되고 있어 serial 1:1 통신은 향후 교체될 예정이다.
따라서, 이더넷 환경으로 변화됨에 따라, 보호협조를 위해 기존의 serial 통신을 대체할 통신방식, 프로토콜, 미들웨어의 선택 적용이 필요한 실정이다.
일반적으로 많이 사용되는 Client-Server 방식의 통신은 서버 장애시, 전체 시스템이 통신 불가능하게 되는 단일 장애점(SPOF: Single Point Of Failure)이 존재하므로 신뢰성이 저하되며, 서버를 거쳐 통신하므로 성능저하가 우려되며, 1:1통신을 하는 보호협조에는 매우 적합하지 않은 구조이다.
현 serial 통신과 비교적 비슷한 통신구조를 갖는 Point to Point(P2P) 통신방식은 단말장치간 1:1 통신을 하는 보호협조에 적합한 통신방식으로 보이나, 운영중 신규 단말장치의 추가 또는 삭제시에는 통신 재설정이 필요하며, 재설정 후에는 시스템을 재구동시켜야 하는 번거로운 문제점이 있다.
향후 통신 영역을 확장할 경우, 즉 현재의 1:1구조가 아닌 1:N, M:N 통신 등으로의 변경이 필요할시, 그리고 네트워크 작업 등으로 IP주소 등 위치정보가 변경된 경우에도 역시 통신을 재설정 해야하고 시스템 재구동시켜야 하는 번거로운 문제점이 있다.
벤더종속성을 방지하고 외부시스템과의 상호 운용성 높은 연계, 유연한 시스템 확장, 효율적인 유지보수 등을 위해 국제 표준, Publish-Subscriber 통신 구조를 갖는 미들웨어 적용이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1090425호(2011. 11. 30)
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 이더넷 환경 기반의 배전자동화 시스템의 보호협조(특히, 폐루프시스템<CLS: Closed Loop System>의 보호협조)에 DDS(Data Distribution Service)통신을 적용하여, 단말 장치간에 실시간으로 고장정보를 교환할 수 있게 함으로써, 고장발생시 보다 신속하고 정확하게 고장구간을 판단 및 차단할 수 있도록 하고, 또한 유연한 시스템 확장을 가능하게 하여 배전자동화 시스템의 효율적인 운영을 할 수 있도록 하는 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 전신주를 따라 배선되어 전력을 전송하는 전력 전송선으로부터 전달되는 전력의 전압을 사용에 적합하게 변압하는 변압기; 상기 변압기에 변압되어 전달되는 전력을 수용가에 공급하는 배전기기; 상기 배전기기와 연결되어 해당 배전기기의 배전 자동화를 제어하고, 고장발생에 따른 고장정보를 감지하여 발간하는 배전 자동화용 단말장치; 및 복수의 상기 배전 자동화용 단말장치가 연결되어 어느 하나의 배전 자동화용 단말장치가 발간하는 상기 고장정보를 수신하고, 다른 임의의 배전 자동화용 단말장치가 해당 고장정보를 구독할 수 있도록 제공하는 DDS 도메인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 상기 배전 자동화용 단말장치가 추가된 경우, 추가된 배전 자동화용 단말장치가 자신에게 부여된 ID와 좌·우측에 위치한 배전 자동화용 단말장치의 ID를 포함하는 토픽 데이터를 발간하고, 좌측 배전 자동화용 단말장치가 새로운 ID의 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치로부터 데이터 수신이 확인되면 연결정보가 변경되었다고 인지하고, 상기 토픽 데이터 중 RIGHT_ID를 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치의 ID로 변경하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 상기 배전 자동화용 단말장치가 삭제된 경우, 삭제된 배전 자동화용 단말장치가 자신이 통신불가 상태이거나 제거되었다고 판단하고, 좌·우측 배전 자동화용 단말장치는 삭제된 배전 자동화용 단말장치로부터 수신한 토픽정보를 이용하여 상호 단말장치의 ID를 각각 RIGHT_ID와 LEFT_ID로 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은
중앙 서버 없이 통신기기들간 Peer-to-Peer통신을 하는 구조로, 특정노드의 통신실패에 의한 전체 통신에 영향이 없어 신뢰도가 높고, 종래의 Server-Client 미들웨어 단점을 극복할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 기존에 직접 구현해 주어야 했던 통신노드 탐색, 협상, 연결설정 및 시간동기화 등 대부분의 통신 설정 작업을 미들웨어에서 제공해줌으로써, 응용 개발자의 개발부하가 감소되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 Contents Filtered Topic기능을 이용하여 통신 데이터를 미들웨어 레벨에서 필터링 할 수 있어, 대역폭 낭비 및 응용개발의 부하를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 통신노드를 동적으로 탐색하여 연결해주는 auto-discovery 메커니즘을 내장하고 있어, 통신노드(배전 단말장치) 추가/삭제 시에 별도의 추가 설정이나 코드 수정 없이 연속적으로 통신이 가능하여 신뢰성이 높고 시스템 확장이 매우 유연하다.
도 1은 종래 인접한 단말장치간 1:1 시리얼 토신을 통한 고장정보 교환 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 포함된 배전 자동화용 단말장치의 상세 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 토픽 구조이다.
도 5는 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템의 Contents Filtered Topic 적용예이다.
도 6은 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 신규 배전 자동화용 단말장치 추가 예시 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 신규 배전 자동화용 단말장치 추가과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 배전 자동화용 단말장치 삭제 예시 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 배전 자동화용 단말장치 삭제과정을 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이 복수의 변압기(100), 배전기기(200), 배전 자동화용 단말장치(300), 및 DDS 도메인(400)을 포함한다.
상기 변압기(100)는 전신주를 따라 배선되어 전력을 전송하는 전력 전송선으로부터 전달되는 전력의 전압을 사용에 적합하게 변압한다.
상기 배전기기(200)는 상기 변압기(100)에 변압되어 전달되는 전력을 수용가에 공급한다.
상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 상기 배전기기(200)와 연결되어 상기 배전기기(200)의 배전 자동화를 제어하고, 고장발생에 따른 고장정보를 감지하여 발간한다.
상기 DDS 도메인(400)은 가상의 네트워크 공간으로 어느 하나의 배전 자동화용 단말장치(300)가 DDS 토픽을 통해 발간하는 상기 고장정보를 수신하고, 다른 임의의 배전 자동화용 단말장치(300)가 해당 고장정보를 구독할 수 있도록 제공한다.
즉, 복수의 상기 배전 자동화용 단말장치(300) 중, 임의의 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 1:1 직접적인 연결이 아닌 DDS를 통해 자신과 인접한 단말을 알아내고 그 단말과의 통신이 이루어진다.
상기 배전기기(200) 사이에 다른 배전기기(200)가 연결되어 새로운 배전 자동화용 단말장치(300)가 추가되거나, 상기 배전기기(200) 사이에 임의의 배전기기(200)가 제거되면서 배전 자동화용 단말장치(300)가 삭제되어도 배전 자동화용 단말장치(300)에 포함된 DDS가 동적으로 연결을 재설정하여 연속적으로 통신가능하다.
보다 구체적으로, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 보호협조 통신을 위한 DDS 어플리케이션(Application) 구현을 위해 DDS엔진이 설치되어 있다.
특히, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 도메인 파티시펀트(Domain Participant:310), DDS 엔진(320)을 포함하고, 상기 도메인 파티시펀트(310)는 퍼블리셔(Publisher:330)와 서브스크라이버(Subscriber:340)를 포함하는데, 상기 퍼블리셔(330)는 고장정보를 인접 단말장치들에게 전송하는 데이터 라이터(Data Writer:350)을 포함하고, 상기 서브스크라이버(340)는 인접한 단말장치들로부터 고장 정보를 수신하는 데이터 리더(Data Reader:360)를 포함한다.
또한, 상기 도메인 파티시펀트(Domain Participant:310)는 상기 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic :370)을 포함하는데, 해당 컨텐츠 필터드 토픽(370)은 상기 데이터 리더(360)에서 미리 설정한 필터링 조건에 부합하는 데이터 만을 해당 상기 데이터 라이터(350)에서 송신해 준다.
한편, 상기 도메인 파티시펀트(310)는 "RIGHT_ID==%0 OR LEFT_ID==%0"와 같은 필터링조건 표현식(Expression)과 "ID"와 같은 로컬에 저장된 자기자신의 식별값을 필터링 조건에 대입할 매개변수(Parameter)로 생성할 수 있다.
상기 DDS 엔진(320)은 상기 배전 자동화용 단말장치(300)가 접속하고 있는 DDS 도메인에 접속하여, 근접하지 않은 다른 배전 자동화용 단말장치(300)와도 고장정보를 주고받을 수 있는 통신인터페이스 이다.
한편, 상기 컨텐츠 필터드 토픽(370)에 의한 토픽(통신 데이터)구조는 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4에 도시된 바와 같이 보호협조를 위해 필요한 보호협조 통신정보는 각각의 배전 자동화용 단말장치(300)에 부여된 고유식별 ID 정보, 자기 자신으로부터 역방향(예를 들어 왼쪽 방향)에 설치되는 단말장치의 ID인 LEFT_ID 정보, 자기 자신으로부터 정방향(예를 들어 오른쪽 방향)에 설치되는 단말장치의 ID인 RIGHT_ID 정보를 포함한다.
그외 추가적으로 보호협조를 위해 필요한 정보(예를 들어 고장방향, 고장상 등등)을 필드로 정의해야 하지만, 본 발명에서는 보호협조 통신방법에 대한 발명으로 통신에 필요한 필드와 내용만 구체적으로 제시하고 나머지는 기술하지 않는다.
상기 DDS 엔진(320)은 토픽이 같은 모든 통신노드들에게 데이터의 발간이 이루어지도록 한다. 하지만 보호협조 시스템에서는 양쪽 인접한 단말장치가 발간한 데이터만 수신처리 해야 하므로 필터링이 필요하다.
상기 DDS 엔진(320)에 정의되어 있는 상기 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic: 330)의 기능은 수신자 측에서 미리 설정한 필터링 조건에 부합하는 데이터만 상기 데이터 라이터(350)에서 송신해주는 기능으로, 상기 데이터 리더(360)로 하여금 토픽 데이터 중에서도 필요한 데이터(또는 유효한 범위 내의 데이터)만 선별적으로 수신할 수 있다.
상기 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic: 330)이 상술한 필터링 기능을 제공함으로써 개발자의 개발량을 줄이고 프로그램이 간단해 진다.
고장정보를 송신 또는 발간하는 퍼블리셔(330)와 정보를 수신 또는 구독하는 서브스크라이버(340), 그리고 수신자 측인 상기 서브스크라이버(340)에서 미리 설정한 필터링 조건에 부합하는 데이터 만을 해당 상기 퍼블리셔(330)에서 송신해 주는 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic: 330)을 포함한다.
상기 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic: 330)을 적용한 예를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이 각각의 상기 배전 자동화용 단말장치(300)들은 100, 200, 300을 고유의 ID 값으로 갖는다. 상기 배전 자동화용 단말장치(300)에는 도 3에 도시된 바와 같이 데이터를 송신하는 데이터 라이터(Data Writer: 350)와 데이터를 수신하는 데이터 리더(Data Reader: 360)를 포함한다.
상기 데이터 리더(360)는 컨텐츠 필터드 토픽을 설정하는데, 조건식 "RIGHT_ID==%0 OR LEFT_ID==%0"에서 100번의 배전 자동화용 단말장치(300)를 기준으로, 해당 조건식에 들어갈 파라미터 값은 "RIGHT_ID==100 OR LEFT_ID==100"이다.
즉, 100번의 배전 자동화용 단말장치(300)는 보호협조 데이터 송신시, 발간할 토픽 데이터를 {ID=100, LEFT_ID=-1, RIGHT_ID=200, ...}으로 표시할 수 있다.
통신이 이루어지기 이전, 통신할 상대방을 탐색하는 과정인 디스커버리(DISCOVERY)를 수행하면서, 매칭된 데이터 리더(Data Reader: 360)들의 필터링 조건을 미리 알고 있는 상기 데이터 라이터(Data Writer:350)는 필터링 조건에 부합되는 200번 배전 자동화용 단말장치(300)의 데이터 리더(Data Reader:360)에게만 데이터를 송신한다.
즉, 100번의 배전 자동화용 단말장치(300)와 인접한 200번의 배전 자동화용 단말장치(300)만이 100번의 배전 자동화용 단말장치(300)의 고장정보 데이터를 수신한다.
배전 선로에 연결된 상기 배전기기(200)들은 상기 배전 자동화용 단말장치(300)에 포함된 DDS 엔진(320)의 컨텐츠 필터드 토픽(Contents Filtered Topic: 330) 기능을 이용하여 양쪽으로 인접한 다른 배전기기와 보호협조를 위한 데이터를 교환한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 기존 배전기기(200)들 사이에 새로운 배전기기(200)가 설치되는 경우, 이와 대응하여 새로운 배전 자동화용 단말장치(300)가 ID 400을 부여받아 ID 200과 300을 갖는 배전 자동화용 단말장치 사이에 추가된다.
ID가 400인 상기 배전 자동화용 단말장치(300)가 200번과 300번 사이에 추가됨에 따라 단말장치는 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 토픽 데이터 {ID=400, LEFT_ID=200, RIGHT_ID=300, ...}을 발간한다.
200번의 배전 자동화용 단말장치(300)는 100, 300번 단말장치와 통신을 하던 중, 새로운 ID의 단말장치로부터 데이터 수신이 확인되면, 연결정보가 변경되었다고 인지하고, RIGHT_ID를 기존 300에서 400(300->400)으로 변경한다.
마찬가지로, 300번의 배전 자동화용 단말장치(300)의 LEFT_ID도 기존 200에서 400(200->)으로 변경되면서 단말장치의 연결정보가 새롭게 수립된다.
상술한 바와 같이 새로운 배전기기(200)의 추가에 따른 상기 배전 자동화용 단말장치(300)의 연결과정은 도 7에 도시된 바와 같다.
먼저, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 배전기기(200)의 단말장치 회로 구성정보를 바탕으로 로컬에 자기자신 식별정보 ID, 오른쪽 단말기에 대한 RIGHT_ID, 및 왼쪽 단말기에 대한 LEFT_ID를 설정하는 단계를 수행한다(S1).
상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 배전기기(200)들에 대해 속성에 해당하는 엔티티를 생성 및 설정하는 단계를 수행한다(S2).
상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 상기 데이터 라이터(Data Writer:350)와 데이터 리더(Data Reader:360)를 이용하여 보호협조 데이터를 송수신하는 단계를 수행한다(S3).
이후, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 상기 S2단계에서 생성된 엔티티에 설정된 정보대로 수신한 데이터의 좌우 ID가 동일한지 확인하는 단계를 수행한다(S4).
상기 S4단계에서 수신한 ID 정보가 설정한 ID 정보와 동일하여 매칭되는 경우, 송신되는 데이터를 수신하여 해당 수신 데이터를 기반으로 보호협조 알고리즘을 실행하는 단계를 수행한다(S5).
상기 S4단계에서 수신한 ID가 동일하지 않은 경우, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 상기 배전기기(200)의 좌우 배전기기(200)가 추가되거나 삭제되어 좌우단말장치도 변경된 것으로 판단하고, 수신한 좌·우 데이터 ID를 새로운 좌·우ID로 변경하는 단계를 수행한 후, 보호협조 알고리즘을 수행하는 상기 S5단계를 수행한다.
다음으로, 배전기기(200)가 선로상에서 삭제되고 이와 대응하여 상기 배전 자동화용 단말장치(300)가 삭제되는 경우 연결 재설정 과정에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템은 응용 구현시 간단한 설정만으로 다양한 통신품질을 보장해주는 22종의 QoS(Quality of Service) 정책을 제공하며 QoS의 조합을 통해 다양한 발간-구독 통신환경을 구성할 수 있다.
제공되는 대표적인 QoS는 Reliability(통신의 신뢰도 레벨을 설정<유실되는 데이터의 재전송 여부 설정>, Durability(통신의 연속성 레벨을 설정<중간에 투입되는 통신노드가 이전의 교환된 히스토리 데이터를 수신할 것인지의 여부>), Liveliness(DataWriter의 생존여부를 알리는 메커니즘으로, DataWriter는 설정된 lease_duration 마다 생존유무를 도메인에 전파 해야함. lease_duaration 동안 신호가 없으면 DataWriter가 실패/종료됨으로 간주하고 리스너<on_liveliness_changed>를 통해 응용에 알림), History(메모리에 저장할 히스토리 데이터 큐 크기를 설정), 및 Lifespan(오래된 데이터의 저장, 전송을 방지하기 위한 정책으로 설정된duration 경과시에는 메모리에서 삭제)을 포함한다.
이중, 상기 배전 자동화용 단말장치(300)는 DDS엔진(320)에서 제공되는 Liveliness QoS(Quality of Service) 기능을 이용하여 변경되는 통신정보를 판단한다.
예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 ID 200번인 배전 자동화용 단말장치(300)가 제거되는 경우, 양단에 인접한 100과 400번의 배전 자동화용 단말장치(300)는 설정된 기간 동안 200번 단말장치로부터 Liveliness 정보를 수신하지 못하면서 Liveliness 정책 위반 이벤트가 발생한다.
그러면, 상기 100 또는 400번의 배전 자동화용 단말장치(300)는 200번 단말장치가 통신불가 상태이거나 현장에서 제거되었다고 판단하고 기존에 200번에게 수신한 토픽정보{ID=200}, LEFR_ID=100, RIGHT_ID=400, ...}를 이용하여 100번의 배전 자동화용 단말장치(300)의 RIGHT_ID를 400으로 400번의 배전 자동화용 단말장치의 LEFT_ID를 100으로 변경한다.
상술한 바와 같이 선로상에서 상기 배전기기(200)가 삭제된 경우 데이터 송신측과 수신측의 보호협조 데이터 송수신 과정은 도 9에 도시된 바와 같다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 변압기
200 : 배전기기
300 : 배전 자동화용 단말장치
310 : 도메인 파티시펀트(Domain Participant)
320 : DDS 엔진
330 : 퍼블리셔(Publisher)
340 : 서브스크라이버(Subscriber)
350 : 데이터 라이터(Data Writer)
360 : 데이터 리더(Data Reader)
400 : DDS 도메인

Claims (7)

  1. 폐루프시스템의 보호협조에 DDS 통신을 적용하여 배전 자동화용 단말장치간 실시간 고장정보를 교환할 수 있도록 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템에 있어서,
    전신주를 따라 배선되어 전력을 전송하는 전력 전송선으로부터 전달되는 전력의 전압을 사용 가능하게 변압하는 변압기;
    상기 변압기에 변압되어 전달되는 전력을 수용가에 공급하는 배전기기;
    상기 배전기기와 연결되어 해당 배전기기의 배전 자동화를 제어하고, 고장발생에 따른 고장정보를 감지하여 발간하고 구독하는 복수의 배전 자동화용 단말장치; 및
    복수의 상기 배전 자동화용 단말장치가 연결되어 어느 하나의 배전 자동화용 단말장치가 발간하는 상기 고장정보를 수신하고, 다른 임의의 배전 자동화용 단말장치가 해당 고장정보를 구독할 수 있도록 제공하는 DDS 도메인;을 포함하고,
    상기 DDS 도메인 참여자인 복수의 상기 배전 자동화용 단말장치는 연결된 상기 배전기기의 고장정보를 발간하고 구독하는 도메인 파티시펀트; 및
    상기 DDS 도메인에 접속하여 발간한 고장정보를 제공하고, 다른 배전 자동화용 단말장치가 발간한 고정정보를 제공받는 DDS 엔진;을 포함하며,
    상기 배전기기 사이에 다른 배전기기가 연결되어 새로운 배전 자동화용 단말장치가 추가되거나, 상기 배전기기 사이에 임의의 배전기기가 제거되면서 배전 자동화용 단말장치가 삭제되어도 통신할 상대방을 탐색하는 디스커버리(DISCOVERY) 과정을 수행하는 배전 자동화용 단말장치에 포함된 DDS 엔진이 동적으로 연결을 재설정하여 연속적으로 통신가능하게 하고,
    상기 배전 자동화용 단말장치가 추가된 경우, 추가된 배전 자동화용 단말장치는 자신에게 부여된 ID와 좌·우측에 위치한 배전 자동화용 단말장치의 ID를 포함하는 토픽 데이터ID=□, LEFT_ID=□, RIGHT_ID=□를 발간하고, 좌측 배전 자동화용 단말장치는 새로운 ID의 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치로부터 데이터 수신이 확인되면 연결정보가 변경되었다고 인지하고, 상기 토픽 데이터 중 RIGHT_ID를 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치의 ID로 변경하고,
    상기 배전 자동화용 단말장치가 삭제된 경우, 삭제된 배전 자동화용 단말장치는 자신이 통신불가 상태이거나 제거되었다고 판단하고, 좌·우측 배전 자동화용 단말장치는 삭제된 배전 자동화용 단말장치로부터 수신한 토픽정보를 이용하여 상호 단말장치의 ID를 각각 RIGHT_ID와 LEFT_ID로 변경하되,
    상기 도메인 파티시펀트는
    고장정보를 발간하여 인접한 다른 배전 자동화용 단말장치들에 전송하는 데이터 라이터로 구성된 퍼블리셔;
    인접한 다른 배전 자동화용 단말장치들이 발간한 고장정보를 수신하는 데이터 리더로 구성된 서브스크라이버; 및
    상기 데이터 리더에서 미리 설정한 필털링 조건에 부합하는 데이터 만을 해당 상기 데이터 라이터에서 송신해주는 컨텐츠 필터드 토픽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 추가된 배전 자동화용 단말장치의 우측 배전 자동화용 단말장치는 새로운 ID의 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치로부터 데이터 수신이 확인되면 연결정보가 변경되었다고 인지하고, 상기 토픽 데이터 중 LEFT_ID를 상기 추가된 배전 자동화용 단말장치의 ID로 변경하는 것을 특징으로 하는 이더넷 환경에서 DDS 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템.
  7. 삭제
KR1020200096168A 2020-07-31 2020-07-31 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템 KR102575836B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200096168A KR102575836B1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200096168A KR102575836B1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220015748A KR20220015748A (ko) 2022-02-08
KR102575836B1 true KR102575836B1 (ko) 2023-09-06

Family

ID=80252409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200096168A KR102575836B1 (ko) 2020-07-31 2020-07-31 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102575836B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000990B1 (ko) * 2017-09-13 2019-10-21 한전케이디엔주식회사 Dds 미들웨어를 이용한 마이크로그리드 에너지관리시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090425B1 (ko) 2009-09-28 2011-12-07 한국전력공사 배전 보호협조 시스템 및 운영방법
KR20150045756A (ko) * 2013-10-21 2015-04-29 한국전력공사 저압 지중배전 루프 시스템 감시 제어 장치
KR20160087705A (ko) * 2015-01-14 2016-07-22 한국전자통신연구원 이종 미들웨어 연동을 위한 게이트웨이 장치 및 서비스 품질 변환방법
KR101988130B1 (ko) * 2017-11-21 2019-09-30 두산중공업 주식회사 배전망 및 그리드망에서의 노드관리 게이트웨이 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000990B1 (ko) * 2017-09-13 2019-10-21 한전케이디엔주식회사 Dds 미들웨어를 이용한 마이크로그리드 에너지관리시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220015748A (ko) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108632931B (zh) 一种基于5g网络的数据传输方法、装置、设备及介质
EP3060018A1 (en) Registration method and system for common service entity
CN103765386A (zh) 为虚拟网络构建基础设施的***和方法
EP2731313A1 (en) Distributed cluster processing system and message processing method thereof
CN104426728A (zh) 采用中央发现机制的通信设备及相关方法
CN114629822B (zh) 链路检测方法、装置、电子设备及存储介质
JP4744429B2 (ja) 拡張された保守ドメインレベル管理方法、通信装置、プログラム及びデータ構造
US20150127837A1 (en) Relay apparatus and data transfer method
EP3229413A1 (en) Cross-domain cooperative method, cooperative device and control device for network as a service business
CN103918220A (zh) 用于在计费***中使用智能路由器的方法以及与其相关联的装置
CN104782105B (zh) 用于恢复丢失的路由信息的方法、数据路由装置及介质
JP2006261827A (ja) ネットワーク機器、その管理装置、そのネットワーク接続方法およびそのネットワーク接続管理方法
CN107707689A (zh) 一种dhcp报文处理方法、dhcp服务器及网关设备
KR102575836B1 (ko) 이더넷 환경에서 dds 통신을 이용한 배전 보호협조 시스템
US8051155B2 (en) Method and apparatus for persisting SNMP variable values
CN112910663B (zh) 消息广播和终端注册的方法、装置、设备和存储介质
CN103391303A (zh) 服务故障公告方法及使用该方法的服务器
CN105049543A (zh) 智能路由器间穿越非对称nat进行p2p通信的***及方法
CN103490964A (zh) 一种实现灵活配置终端接入数量的方法及装置
CN112437146B (zh) 一种设备状态同步方法、装置及***
CN113038394B (zh) 会话绑定关系处理方法、装置、电子设备和可读介质
CN105681187A (zh) 一种虚拟路由器冗余协议vrrp备份组管理方法及相关设备
CN108833331A (zh) 一种资源对象创建、资源对象状态上报方法及装置
CN109257444B (zh) 一种负载分担方法、装置及***
Kim et al. Protection switching methods for point‐to‐multipoint connections in packet transport networks

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant