KR20090077134A - Apparatus and method for communication tes of network based on digital protective relay - Google Patents

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KR20090077134A
KR20090077134A KR1020080002906A KR20080002906A KR20090077134A KR 20090077134 A KR20090077134 A KR 20090077134A KR 1020080002906 A KR1020080002906 A KR 1020080002906A KR 20080002906 A KR20080002906 A KR 20080002906A KR 20090077134 A KR20090077134 A KR 20090077134A
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Abstract

An apparatus and a method for a communication test of network based on a digital protective relay are provided to vilify the reliability of the digital protective relay by analyzing the communication data of the digital protective relay. A database stores information from a higher level operating system(10), and an Ethernet switch(40) is positioned between the higher level operating system and a DPR part(60). A current and voltage supply unit receives the current and voltage from the Ethernet switch and supplies it to the digital protective relay. The digital protective relay receives voltage current and generates a protective relay factor, a measure, breaker trip signal, and then supplies them to the Ethernet switch.

Description

네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치 및 방법{Apparatus and method for communication tes of network based on digital protective relay}Apparatus and method for communication tes of network based on digital protective relay}

이 발명은 디지털 보호계전기에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 정보전송이 네트워크를 통해 이루어지는 상황에서 디지털 보호계전기의 통신 내용을 분석하고 국제규격의 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통신 성능을 보유했는지를 검증할 수 있으며, 또한 디지털 보호계전기가 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통신 성능을 보유했는지를 국제규격의 검증을 통해서 디지털 보호계전기의 신뢰성 검증 및 증가와 해외시장진출의 전망을 밝게 할 수 있는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital protective relay. More specifically, it is possible to analyze the communication contents of the digital protective relay in a situation where information transmission is performed through a network, and to verify whether or not it has suitable communication performance for an international standard digital transformation automation system. In addition, the network-based digital protection relay communication, which can verify the reliability and increase of digital protection relay and the prospect of entering the overseas market through the verification of international standard whether the digital protection relay has the communication performance suitable for the digital substation automation system. A test apparatus and method.

발전소가 집중, 대형화하고 송전계통이 다양, 복잡화함에 따라 디지털 보호 계전기가 사용된다.Digital power protection relays are used as power plants are concentrated and enlarged, and transmission systems are diversified and complicated.

종래의 디지털 보호계전기는 모든 정보가 하드 와이어드(Hard-wired)된 환경에서 1대1의 교환이 이루어졌다.Conventional digital protection relays have a one-to-one exchange in an environment where all information is hard-wired.

국제규격의 디지털 변전 자동화 시스템을 설계 및 구축하기 위해서는 디지털 네트워크 기반의 디지털 보호계전기를 사용하여야 하는데, 이와 같은 디지털 네트 워크 기반의 디지털 보호계전기는 모든 정보가 네트워크상에 공유됨으로써 1대다(1對多) 또는 다대다(多對多)의 정보교환이 이루어진다.In order to design and construct an international standard digital substation automation system, a digital network-based digital protection relay must be used. Such a digital network-based digital protection relay is one-to-one because all information is shared on the network. Or many-to-many information exchange.

따라서, 모든 정보가 하드 와이어드(Hard-wired)된 환경에서 1대1의 교환이 이루어지던 종래의 디지털 보호계전기의 성능 시험방법과는 다른 성능 시험방법을 필요로 하며, 또한 네트워크 상의 통신내용을 시험할 수 있는 특별한 기능도 필요로 하게 되었다.Therefore, a performance test method is required that is different from the performance test method of the conventional digital protective relay, in which all information is hard-wired in a one-to-one exchange, and the communication content on the network is also tested. It also needed special functions to do it.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 정보전송이 네트워크를 통해 이루어지는 상황에서 디지털 보호계전기의 통신 내용을 분석하고 국제규격의 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통신 성능을 보유했는지를 검증할 수 있는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the technical problem as described above, and analyzes the communication contents of the digital protective relay in the situation where the information transmission is carried over the network and whether or not it has a communication performance suitable for the international standard automation system for digital transformation To provide a network-based digital protective relay communication test apparatus and method that can be verified.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 디지털 보호계전기가 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통신 성능을 보유했는지를 국제규격의 검증을 통해서 국내 디지털 보호계전기의 신뢰성 검증 및 증가와 해외시장진출의 전망을 밝게 할 수 있는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치 및 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, through the verification of the international standard whether the digital protective relay has a communication performance suitable for the digital substation automation system can brighten the prospects of verifying and increasing the reliability of the domestic digital protective relay and entering the overseas market. The present invention provides a network-based digital protective relay communication test apparatus and method.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 변전소의 운영을 총체적으로 관리하는 상위운영시스템, 상기 상위운영시스템으로부터 정 보를 제공받아 저장하는 데이터베이스, 상기 데이터베이스에 저장된 정보를 시각화시켜 사용자에게 보여주는 HMI(Human Machine Interface) 장치, 상기 상위운영시스템과 디지털 보호계전기부의 사이에 위치하며 상호간에 고속의 이더넷(Ethernet) 통신이 가능하게 하는 이더넷 스위치, 상기 이더넷 스위치로부터 전압전류 주입 신호를 받아 전압전류를 디지털 보호계전기부에 주입하는 전압전류 주입기, 상기 전압전류 주입기로부터 전압전류를 주입받아 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 발생시켜 상기 이더넷 스위치로 전송하는 디지털 보호계전기부를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the apparatus of the present invention, the upper operating system for totally managing the operation of the substation, a database for receiving and storing information from the upper operating system, by visualizing the information stored in the database Human Machine Interface (HMI) device shown to the user, an Ethernet switch located between the upper operating system and the digital protection relay and enabling high-speed Ethernet communication with each other, and receiving a voltage current injection signal from the Ethernet switch. It includes a voltage current injector for injecting a voltage current into the digital protection relay unit, a digital protection relay unit for receiving a voltage current from the voltage current injector to generate a protective relay element, a measured value, a circuit breaker trip signal and to transmit to the Ethernet switch. .

이 발명의 장치의 구성은, 상기 상위운영시스템은 국제규격의 통신 및 HMI 소프트웨어 운용에 필요한 워크스테이션급 운용서버를 포함하면 더욱 바람직하다.In the configuration of the apparatus of the present invention, it is more preferable that the higher-level operating system includes a workstation-class operation server necessary for international standard communication and HMI software operation.

이 발명의 장치의 구성은, 상기 운용서버는 디지털 보호계전기부로부터 취득한 정보를 OPC(Object linking and embedding for Process Control) 형태로 변환하여 HMI 장치에서 구현되도록 하면 더욱 바람직하다.In the configuration of the device of the present invention, it is more preferable that the operation server converts the information obtained from the digital protection relay into an object linking and embedding for process control (OPC) form to be implemented in the HMI device.

이 발명의 장치의 구성은, 상기 운용서버는 IRIG-B포트 또는 SNTP(Simple network time protocols)중에서 선택되는 어느 하나로 시각동기를 하면 더욱 바람직하다.In the configuration of the apparatus of the present invention, it is more preferable that the operation server is time synchronized with any one selected from IRIG-B port or Simple network time protocols (SNTP).

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부에 전압전류를 인가할 것을 전압전류 주입장치에 요청함과 동시에 주기적으로 가지고 있는 정보를 전송하도록 요청하는 단계와, 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부에 사고전류를 주입할 것을 전압전류 주입기에 요청하는 단계와, 사고전류가 주입되면 디지털 보호계전기부는 사고전류에 대해 보호계전요소를 동작시키고 차단기 트립신호를 발생시켜 보호계전요소, 측정값과 함께 전송하는 단계와, 상위운영시스템이 디지털보호계전기부로부터 발생된 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 이더넷 스위치를 통해 전송받아 데이터베이스에 저장시키는 단계와, 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 HMI(Human Machine Interface)를 통해서 육안으로 볼 수 있도록 시각화하는 단계와, 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부로부터 전송받은 보호계전요소와 측정값을 국제규격과 비교하는 단계와, 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부로부터 전송받은 차단기 트립신호를 국제규격과 비교하는 단계와, 디지털 보호계전기부의 동작 및 통신의 정확성을 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the method of the present invention requires that the host operating system sends a request to the voltage current injection device to apply voltage current to the digital protection relay and transmits the information periodically. And requesting the voltage current injector to inject the fault current into the digital protection relay by the upper operating system, and when the fault current is injected, the digital protection relay operates the protection relay element against the fault current and breaker trip signal. Generating and transmitting the signal along with the protection relay element and the measured value; and receiving the protection relay element, the measured value, and the circuit breaker trip signal generated from the digital protection relay through the Ethernet switch and storing it in a database. , Protective relay elements, measured values, and breaker trip signals via HMI (Human Machine Interface) Visualizing for visual observation, comparing the protective relay elements and measured values received from the digital protective relay with the international standard by the upper operating system, and the breaker trip signal received from the digital protective relay by the upper operating system. Comparing with the international standard, and confirming the accuracy of the operation and communication of the digital protective relay.

이 발명의 방법의 구성은, 상기한 국제규격은 IEC61850 국제 통신규격으로 이루어지면 더욱 바람직하다.The structure of the method of this invention is more preferable if the said international standard consists of IEC61850 international communication standard.

이 발명의 방법의 구성은, 상기한 비교는 상기한 IEC61850 국제 통신규격중에서 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)와 구조가 일치하는지를 비교하면 더욱 바람직하다.The configuration of the method of the present invention is more preferable if the above comparison compares the structure of GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) in the IEC61850 international communication standard.

이 발명의 방법의 구성은, 상기한 비교는 상기한 IEC61850 국제 통신규격에서 명시한 신호의 간격을 준수하는 지를 검사하면 더욱 바람직하다.The configuration of the method of the present invention is more preferable if the above comparison checks whether the signal interval specified in the above IEC61850 international communication standard is observed.

이 발명은, 정보전송이 네트워크를 통해 이루어지는 상황에서 디지털 보호계전기의 통신 내용을 분석하고 국제규격의 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통 신 성능을 보유했는지를 검증할 수 있으며, 또한 디지털 보호계전기가 디지털 변전 자동화 시스템에 적합한 통신 성능을 보유했는지를 국제규격의 검증을 통해서 디지털 보호계전기의 신뢰성 검증 및 증가와 해외시장진출의 전망을 밝게 할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention can analyze the communication contents of the digital protective relay in the situation where the information transmission is carried out through the network, and verify whether the digital protective relay has the communication performance suitable for the international standard digital transformation automation system. It has the effect of verifying and increasing the reliability of digital protection relays and brightening the prospects of entering the overseas market through verification of international standards to ensure that they have the proper communication performance for automation systems.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment Rather, various changes, additions, and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a network-based digital protective relay communication test device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치는, 변전소의 운영을 총체적으로 관리하는 상위운영시스템(10), 상기 상위운영시스템(10)으로부터 정보를 제공받아 저장하는 데이터베이 스(20), 상기 데이터베이스(20)에 저장된 정보를 시각화시켜 사용자에게 보여주는 HMI(Human Machine Interface) 장치(30), 상기 상위운영시스템(10)과 디지털 보호계전기부(60)의 사이에 위치하며 상호간에 고속의 이더넷(Ethernet) 통신이 가능하게 하는 이더넷 스위치(40), 상기 이더넷 스위치(40)로부터 전압전류 주입 신호를 받아 전압전류를 디지털 보호계전기부(60)에 주입하는 전압전류 주입기(50), 상기 전압전류 주입기(50)로부터 전압전류를 주입받아 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 발생시켜 상기 이더넷 스위치(40)로 전송하는 디지털 보호계전기부(60)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the network-based digital protective relay communication test apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a higher operating system 10 and a higher operating system 10 that collectively manage operations of a substation. Database 20 to receive and store, HMI (Human Machine Interface) device 30 to visualize the information stored in the database 20 to the user, the upper operating system 10 and the digital protective relay 60 Ethernet switch 40 which is located between the two to enable high-speed Ethernet (Ethernet) communication between each other, receives a voltage current injection signal from the Ethernet switch 40 and injects a voltage current to the digital protection relay unit 60 Injecting a voltage current from the voltage current injector 50, the voltage current injector 50 generates a protective relay element, a measured value, a circuit breaker trip signal to the Ethernet switch 40 It comprises a digital protective relay unit 60 for transmitting.

상기한 디지털 보호계전기부(60)는 서로 다른 2대의 디지털 보호계전기로 구성된다. 상기한 디지털 보호계전기부(60)의 제1 디지털 보호계전기와 제2 디지털 보호계전기는 배전급으로서 국제규격의 통신시험이 가능하고 계전기간 통신을 통한 정보교환이 가능하며 제작사가 서로 다른 제품을 사용하는 구조로 이루어진다. 전압전류 주입기(50)를 통해 전압전류가 디지털 보호계전기부(60)으로 주입되면, 상기한 디지털 보호계전기부(60)에서는 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 발생시키며, 이 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호는 이더넷 스위치(40)를 통해서 상위운영시스템(10)으로 전송되는 구조로 이루어진다.The digital protection relay unit 60 is composed of two different digital protection relay. The first digital protective relay and the second digital protective relay of the digital protective relay unit 60 can be a communication test of the international standard as the power distribution class, exchange information through communication during the relay period, and manufacturers use different products. It is made of a structure. When the voltage current is injected into the digital protective relay unit 60 through the voltage current injector 50, the digital protective relay unit 60 generates a protective relay element, a measured value, a circuit breaker trip signal, and the protective relay element. , Measured value, breaker trip signal is made of a structure that is transmitted to the upper operating system 10 through the Ethernet switch (40).

상기 상위운영시스템(10)은, 자신에게 전송된 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 데이터베이스(20)에 저장하는 구조로 이루어지는데, 상기 상위운영시스템(10)은 국제규격의 통신 및 HMI 소프트웨어 운용에 필요한 워크스테이션급 운용서버를 포함하고 있다.The upper operating system 10 is configured to store a protection relay element, a measured value, a circuit breaker trip signal transmitted to the database 20, and the upper operating system 10 is an international standard communication and HMI. It includes workstation class operation server for software operation.

상기 운용서버는 국제규격 프로토콜 소프트웨어를 설치하여 디지털 보호계전기부(60)로부터 취득한 정보를 OPC(Object linking and embedding for Process Control) 형태로 변환하여 HMI 장치(30)에서 구현될 수 있도록 하며, 경우에 따라서 외부망 운용자의 접속을 위해서 웹 서버 기능을 구비하고 있다. 또한, 시각동기를 위해서는 IRIG-B포트를 이용하여 시각동기를 하거나 또는 SNTP(Simple network time protocols)로 시각동기를 한다. 그리고, 상기 운용서버는 시스템의 기동 및 정지, 모니터를 통한 텍스트 파일 작성 및 편집, 디지털 보호계전기 및 시스템 운전상태 감시 등을 수행하는 구조로 이루어진다.The operation server is installed in the international standard protocol software to convert the information obtained from the digital protection relay unit 60 into the form of OPC (Object linking and embedding for Process Control) to be implemented in the HMI device 30, Therefore, it is equipped with web server function for access of external network operator. In addition, for time synchronization, time synchronization is performed using the IRIG-B port, or time synchronization is performed through simple network time protocols (SNTP). In addition, the operation server is configured to start and stop the system, create and edit a text file through the monitor, and monitor the digital protection relay and the system operation status.

상기 HMI 장치(30)는 운영자에게 처리 데이터를 표시해 주고 운영자가 처리 과정을 제어할 수 있도록 하기 위한 소프트웨어가 탑재된 장치로서, 데이터베이스(20)에 저장된 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 시각화시키는 구조로 이루어진다. 상기 HMI 장치(30)는 여러 형태의 네트워크로 구성된 환경에서 다양한 장비로부터 데이터를 수집하고, 형식화하고, 결합하며, 또한 데이터베이스와의 연결을 통해 트랜딩이나 진단 데이터, 관리 정보들을 제공한다.The HMI device 30 is a device equipped with software for displaying the processing data to the operator and allowing the operator to control the processing process. The HMI device 30 uses a protection relay element, a measured value, and a circuit breaker trip signal stored in the database 20. It consists of a structure that visualizes so that it can be seen with the naked eye. The HMI device 30 collects, formats, and combines data from various devices in an environment composed of various types of networks, and provides trending, diagnostic data, and management information through connection with a database.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.2 is an operation flowchart showing a network-based digital protective relay communication test method according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법의 구성은, 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)에 전압전류를 인가할 것을 전압전류 주입장치(50)에 요청하는 단계(ST10)와, 상위 운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)에 주기적으로 가지고 있는 정보를 전송하도록 요청하는 단계(ST20)와, 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)에 사고전류를 주입할 것을 전압전류 주입기(50)에 요청하는 단계(ST30)와, 사고전류가 주입되면 디지털 보호계전기부(60)는 사고전류에 대해 보호계전요소를 동작시키고 차단기 트립신호를 발생시켜 보호계전요소, 측정값과 함께 전송하는 단계(ST40)와, 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)로부터 발생된 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 이더넷 스위치(40)를 통해 전송받아 데이터베이스(20)에 저장시키는 단계(ST50)와, 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 HMI(30)를 통해서 육안으로 볼 수 있도록 시각화하는 단계(ST60)와, 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)로부터 전송받은 보호계전요소와 측정값을 국제규격과 비교하는 단계(ST70)와, 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)로부터 전송받은 차단기 트립신호를 국제규격과 비교하는 단계(ST80)와, 디지털 보호계전기부(60)의 동작 및 통신의 정확성을 확인하는 단계(ST90)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the configuration of the network-based digital protective relay communication test method according to the embodiment of the present invention includes applying a voltage current to the upper operating system 10 to apply a voltage current to the digital protective relay unit 60. Requesting the device 50 (ST10), requesting to transmit the information that the upper operating system 10 has to the digital protection relay unit 60 periodically (ST20), and the higher operating system 10 Requesting the voltage current injector 50 to inject an accident current into the digital protection relay unit 60 (ST30), and when the accident current is injected, the digital protection relay unit 60 protects against a fault current. Operating and generating a circuit breaker trip signal and transmitting the protection relay element and the measured value together (ST40), and the upper operating system 10 generates the protection relay element, the measured value and the circuit breaker from the digital protective relay unit 60. Trip signal Received through the net switch 40 and stored in the database 20 (ST50), and the visualization of the protective relay element, the measured value, the circuit breaker trip signal to the naked eye through the HMI (ST60) And, the upper operating system 10 compares the protective relay element and the measured value received from the digital protective relay unit 60 with the international standard (ST70), and the upper operating system 10 is the digital protective relay unit 60 And comparing the circuit breaker trip signal received from the terminal with the international standard (ST80), and confirming the accuracy of the operation and communication of the digital protection relay unit 60 (ST90).

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치 및 방법의 작용은 다음과 같다.The operation of the network-based digital protective relay communication test device and method according to an embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.

먼저, 상위운영시스템(10)은 전압전류 주입장치(50)에 디지털 보호계전기부(60)의 통신시험을 위해 주입할 전압전류를 인가할 것을 요청한다(ST10).First, the host operating system 10 requests the voltage and current injection device 50 to apply a voltage current to be injected for the communication test of the digital protective relay unit 60 (ST10).

이와 동시에, 상위운영시스템(10)은 디지털 보호계전기부(60)에 주기적으로 가지고 있는 정보를 보내주도록 요청한다(ST20). 상기 상위운영시스템(10)이 디지털 보호계전기부(60)에 요청하는 정보는 보호계전요소(과전류, 지락과전류)와 측정 값(각 상별 전압, 전류, 위상, 전력)이다.At the same time, the upper operating system 10 requests the digital protection relay unit 60 to periodically send the information it has (ST20). Information requested by the higher operating system 10 to the digital protection relay unit 60 is a protection relay element (overcurrent, ground overcurrent) and a measurement value (voltage, current, phase, power for each phase).

다음에, 상기 상위운영시스템(10)은 디지털 보호계전기부(60)에 사고전류를 주입하도록 전압전류 주입장치(50)에 요청한다(ST30).Next, the host operating system 10 requests the voltage current injection device 50 to inject an accident current into the digital protection relay unit 60 (ST30).

상기 전압전류 주입장치(50)로부터 디지털 보호계전기부(60)에 사고전류가 주입되면, 디지털 보호계전기부(60)는 사고전류에 대해 보호계전요소를 동작시키고 차단기 트립신호를 발생시켜 이더넷 스위치(40)로 이루어진 네트워크를 통해 상위운영시스템(10)으로 내보내게 된다(ST40). When an accident current is injected into the digital protection relay unit 60 from the voltage current injection device 50, the digital protection relay unit 60 operates the protection relay element with respect to the accident current and generates a circuit breaker trip signal to switch the Ethernet switch ( 40 is exported to the upper operating system 10 through the network consisting of (ST40).

상기 상위운영시스템(10)은 지속적으로 디지털 보호계전기부(60)에 동일한 정보를 요청하고, 사고전류에 대한 디지털 보호계전기부(60)의 차단기 트립신호를 캡쳐하게 되며, 디지털 보호계전기부(60)로부터 받기를 원하는 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 수신받아서 데이터베이스(20)에 저장한다(ST50).The upper operating system 10 continuously requests the same information to the digital protective relay unit 60, and captures the breaker trip signal of the digital protective relay unit 60 for the accident current, the digital protective relay unit 60 Receive the protection relay element, the measured value, the breaker trip signal received from the received and stored in the database 20 (ST50).

상기 상위운영시스템(10)은 데이터베이스(20)에 저장된 데이터를 가지고 HMI 장치(30)에서 두 가지의 화면으로 꾸미게 되는데, 디지털 보호계전기부(60)를 위한 시험계통 위에 보호계전요소와 측정값을 보여주어 값의 변화를 보여주도록 하며, 차단기 트립신호에 대하여도 신호에 대한 상태 변화를 시각적으로 보여준다(ST60).The upper operating system 10 is decorated with two screens on the HMI device 30 with the data stored in the database 20, the protective relay element and the measured value on the test system for the digital protective relay 60 It shows the change in the value, and visually shows the state change of the signal with respect to the breaker trip signal (ST60).

다음에, 상위운영시스템(10)은 상기 디지털 보호계전기(60)로부터 전송받은 보호계전요소와 측정값을 IEC61850이라는 국제 통신규격과 비교한다(ST70).Next, the host operating system 10 compares the protection relay element and the measured value received from the digital protection relay 60 with the international communication standard of IEC61850 (ST70).

또한, 상기 상위운영시스템(10)은 디지털 보호계전기부(60)로부터 전송받아서 캡쳐한 차단기 트립신호가 도 3에 도시되어 있는 바와 같은 IEC61850 국제 통신규격의 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)와 구조가 일치하는지, 설정값(IP주소, 데이터 값등)이 통신을 통해 전송되었는지를 검사하며, 이와 함께 IEC61850 국제 통신규격에서 명시한 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 이벤트 신호의 간격을 준수하는지도 검사한다(ST80).In addition, the upper operating system 10 has a structure and a GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) of the IEC61850 international communication standard as shown in Figure 3 is the circuit breaker trip signal received from the digital protection relay unit 60 It is checked whether it matches or whether the setting value (IP address, data value, etc.) is transmitted through communication, and also checks the interval of the event signal as shown in Fig. 4 specified in the IEC61850 international communication standard (ST80). ).

상기한 IEC61850 국제 통신규격의 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)의 구조는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 프리앰블(Preamble), 시작프레임(Start of frame), 목적지 주소(Destination address), 소오스 주소(Source address), TPID, TCI, Ethertype, APPID, Length(m+8), 유보(Reserved 1, Reserved 2), APDU, 프레임체크열(Frame check sequnnce) 등으로 이루어져 있다.The structure of the GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) of the IEC61850 international communication standard, as shown in Figure 3, preamble (Preamble), Start of frame (Start of frame), Destination address (Destination address), Source address ( Source address), TPID, TCI, Ethertype, APPID, Length (m + 8), Reserved (Reserved 1, Reserved 2), APDU, Frame Check Sequence (Frame check sequence).

그리고, 상기한 IEC61850 국제 통신규격의 이벤트 신호는 일반신호(T0)보다 작은 주기를 갖는 신호(T1<T2<T3)가 일반신호(T0)의 사이에 T1, T1, T2, T3 의 순서로 배치되는 구조로 이루어진다.In the event signal of the IEC61850 international communication standard, a signal T1 <T2 <T3 having a period smaller than the general signal T0 is arranged in the order of T1, T1, T2, and T3 between the general signals T0. It is made of a structure.

따라서, 인가된 전압전류에 대한 디지털 보호계전기부(60)의 디지털 보호계전기부(60)의 동작이 통신을 통해서 제대로 동작되었는지 확인하며, 디지털 보호계전기부(60)가 네트워크가 아닌 배선(예전 방식)으로 연결하여 들어온 신호와 디지털 보호계전기부(60)가 네트워크를 통하여 동일한 신호를 보냈는지를 비교하여 디지털 보호계전기부(60)의 통신의 정확성을 확인한다(ST90).Therefore, the operation of the digital protection relay unit 60 of the digital protection relay unit 60 with respect to the applied voltage current is checked whether the operation is properly performed through communication, and the digital protection relay unit 60 is not a network (old method) By comparing the signal coming into the connection and the digital protection relay unit 60 sent the same signal through the network to check the accuracy of the communication of the digital protection relay unit 60 (ST90).

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a network-based digital protective relay communication test device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법의 동작 순서도이다.2 is an operation flowchart of a network-based digital protective relay communication test method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험장치의 IEC61850 국제규격의 GOOSE를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the GOOSE of the IEC61850 international standard of the network-based digital protective relay communication test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험장치의 신호의 간격을 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the signal interval of the network-based digital protective relay communication test apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

변전소의 운영을 총체적으로 관리하는 상위운영시스템, A higher operating system that manages the overall operation of the substation; 상기 상위운영시스템으로부터 정보를 제공받아 저장하는 데이터베이스, Database for receiving and storing information from the upper operating system, 상기 데이터베이스에 저장된 정보를 시각화시켜 사용자에게 보여주는 HMI(Human Machine Interface), HMI (Human Machine Interface) to visualize and display the information stored in the database to the user, 상기 상위운영시스템과 디지털 보호계전기부의 사이에 위치하며 상호간에 고속의 이더넷(Ethernet) 통신이 가능하게 하는 이더넷 스위치, An Ethernet switch located between the upper operating system and the digital protection relay and enabling high-speed Ethernet communication with each other; 상기 이더넷 스위치로부터 전압전류 주입 신호를 받아 전압전류를 디지털 보호계전기부에 주입하는 전압전류 주입기, A voltage current injector receiving the voltage current injection signal from the Ethernet switch and injecting the voltage current into the digital protection relay; 상기 전압전류 주입기로부터 전압전류를 주입받아 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 발생시켜 상기 이더넷 스위치로 전송하는 디지털 보호계전기부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치.And a digital protective relay unit configured to receive a voltage current from the voltage current injector and generate a protective relay element, a measured value, and a circuit breaker trip signal and transmit the generated protective signal to the Ethernet switch. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상위운영시스템은 국제규격의 통신 및 HMI 소프트웨어 운용에 필요한 워크스테이션급 운용서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치.The upper operating system is a network-based digital protective relay communication test device, characterized in that it comprises a workstation-class operation server required for communication and HMI software operation of the international standard. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 운용서버는 디지털 보호계전기부로부터 취득한 정보를 OPC(Object linking and embedding for Process Control) 형태로 변환하여 HMI 장치에서 구현될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치.The operation server is a network-based digital protection relay communication test device, characterized in that the information obtained from the digital protection relay unit converts into an OPC (Object linking and embedding for Process Control) form to be implemented in the HMI device. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 운용서버는 IRIG-B포트 또는 SNTP(Simple network time protocols)중에서 선택되는 어느 하나로 시각동기를 하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 장치.The operation server is a network-based digital protection relay communication test device, characterized in that the time synchronization to any one selected from the IRIG-B port or SNTP (Simple network time protocols). 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부에 전압전류를 인가할 것을 전압전류 주입장치에 요청함과 동시에 주기적으로 가지고 있는 정보를 전송하도록 요청하는 단계와, Requesting the upper operating system to transmit voltage to the digital protection relay at the same time as requesting the voltage current injection device to apply voltage current; 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부에 사고전류를 주입할 것을 전압전류 주입기에 요청하는 단계와, Requesting the voltage current injector to inject an accident current into the digital protection relay by the upper operating system; 사고전류가 주입되면 디지털 보호계전기부는 사고전류에 대해 보호계전요소를 동작시키고 차단기 트립신호를 발생시켜 보호계전요소, 측정값과 함께 전송하는 단계와, When the fault current is injected, the digital protective relay unit operates the protection relay element with respect to the fault current and generates a circuit breaker trip signal to transmit the protection relay element and the measured value together. 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부로부터 발생된 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 이더넷 스위치를 통해 전송받아 데이터베이스에 저장시키는 단계와, The upper operating system receives the protective relay element, the measured value, and the circuit breaker trip signal generated from the digital protective relay unit through the Ethernet switch and stores them in the database. 보호계전요소, 측정값, 차단기 트립신호를 HMI(Human Machine Interface)를 통해서 육안으로 볼 수 있도록 시각화하는 단계와, Visualizing the protective relay elements, measured values, and breaker trip signals for the naked eye through a human machine interface (HMI); 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부로부터 전송받은 보호계전요소와 측정값을 국제규격과 비교하는 단계와, Comparing the protection relay elements and measured values received from the digital protection relay with the international standard by the upper operating system; 상위운영시스템이 디지털 보호계전기부로부터 전송받은 차단기 트립신호를 국제규격과 비교하는 단계와, Comparing the breaker trip signal received from the digital protective relay unit with the international standard by the upper operating system; 디지털 보호계전기부의 동작 및 통신의 정확성을 확인하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법.Network-based digital protection relay communication test method comprising the step of confirming the accuracy of the operation and communication of the digital protection relay. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기한 국제규격은 IEC61850 국제 통신규격으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법.The international standard is a network-based digital protective relay communication test method, characterized in that the IEC61850 international communication standard. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기한 비교는 상기한 IEC61850 국제 통신규격중에서 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)와 구조가 일치하는지를 비교하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법.The comparison is a network-based digital protection relay communication test method, characterized in that comparing the structure and the GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) in the IEC61850 international communication standard. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기한 비교는 상기한 IEC61850 국제 통신규격에서 명시한 신호의 간격을 준수하는 지를 검사하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반 디지털 보호계전기 통신시험 방법.The comparison is a network-based digital protective relay communication test method, characterized in that for checking whether the signal interval specified in the IEC61850 international communication standard.
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