$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

디지털변전소 엔지니어링 툴 구현을 위한 IEC 61850 국제규격 기반의 변전소 토폴로지 표현에 관한 연구
A Study on Description of IEC 61850 based Substation Topology for Implementing the Engineering Tool of Digital Substation 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.29 no.9, 2015년, pp.23 - 32  

이남호 ,  안용호 (한국전력공사 전력연구원 계통변전그룹) ,  장병태

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to complete engineering works of the digital substation, Both Data transmission among a variety of IEDs and HMIs, and single line diagram of the substation might be done based on XML documents published in IEC 61850 international standards. This kind of XML based engineering process for the...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 디지털 변전소의 차상위 시스템인 SCADA를 IEC 61970과 같은 국제규격으로 구축할 경우에는 디지털 변전소의 엔지니어링 토폴로지를 정합하여 새로운 SCADA 시스템의 엔지니어링 토폴로지로 구현할 수 있는 장점을 확보할 수 있다. IT 기술의 발달과 변전소의 디지털화의 가속화는 변전소 엔지니어링 환경을 기존의 전기적 신호를 이용하는 케이블 결선 작업과 같은 H/W작업에서 컴퓨터프로그램을 이용하여 전력과 정보의 흐름을 자유롭게 확인하고 구성할 수 있는 S/W작업으로의 변화를 이끌었고, 본 연구는 이러한 디지털변전소의 엔지니어링 작업을 컴퓨터프로그램 툴로 구현하는 것을 목적으로 툴의 핵심엔진으로 개선된 변전소 토폴로지 표현방법을 적용하고자 한다.
  • 하지만 아쉽게도 현재 대부분의 엔지니어링 툴은 변전자동화시스템이 아닌 IED 중심으로 이루어 져 있기 때문에 변전소 전체를 대변하는 단선도 표현 등 시스템 관점에서의 엔지니어링은 제외되어 있는 것이 현실이다. 따라서 본 논문에서는 IEC 61850 변전자동화시스템기반의 엔지니어링을 수행하기 위하여 현재 국제표준에서 다루는 엔지니어링 파일을 분석하여 실제 변전소의 단선도 표현 및 IED와의 정보객체 연결에 문제점이 없는지를 분석하고 이를 기반으로 하여 새로운 엔지니어링 파일 설계 방법을 제시하고자 한다. 또한 새롭게 설계된 변전소의 토폴로지 표현방법은 현재 국내에서 진행 중인 IEC 61850 국제표준기반의 디지털변전소 엔지니어링 툴 구현에 반영하여, 디지털변전소를 구축하고 운영하는 과정에서 변전소의 연결정보가 반영된 토폴로지와 정보표현의 관점을 표현할 수 있는 기반을 확보하고자 한다.
  • 또한 이로 인하여 전력계통 해석을 토폴로지 구성이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 새롭게 모선에 대한 IEC 61850 ConductingEquipment Type을 추가하고 이름은 Bus로 명명하고 연결 가능한 CN 수는 한개로 정의하였다. 그림 6과 같이 변전소 단선도 상의 E1/Q4 베이에 BUS1을 생성하여 S12/E1/Q4/B1 CN 에 연결함으로써 해당 베이에 모선이 존재함을 알 수 있고 이러한 SSD기반의 변전소 토폴로지 표현은 IEC 61970의 모선 구성의 표현과 연결되어 향후 정합모델 구현이 용이할 것이다.
  • 본 논문에서는 디지털변전소의 엔지니어링에 대해서 다루는 IEC 61850 6장의 SSD 파일에 대한 SCHEMA 파일(XML 문서작성을 위한 구조 및 규칙으로 IEC 61850 규격은 XML로 표현되는 SCL 작성을 위한 SCHEMA 파일을 6장에 수록 함)을 기반으로 하여 규격에서 설명하는 변전소 예제를 분석하여 변전소 단선도를 SSD 형식의 단선도로 변환하고 SSD와 ICD가 어떻게 연결되어 SCD로 통합하는지를 설명하고자 한다. 또한 SSD를 포함하는 SCD는 IEC 61970 기반의 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System) 시스템과 정합(Harmonization)의 필요성이 전 세계적으로 대두되고 있기 때문에 IEC 61970-301에서 다루는 CIM(Common Information Model)의 전력계통 토폴로지 부분을 참고하여 IEC 61850 규격의 변전소 토폴로지 표현 방법을 개선하고자 한다. 디지털 변전소를 엔지니어링 토폴로지 관점에서 해석하고 표현을 하게 되면 변전소를 통해 흘러가는 전력과 이와 관련된 디지털 정보의 흐름을 사람뿐만 아니라 컴퓨터시스템에 의해 인식될 수 있는 환경이 조성되어 디지털 변전소의 전체 전력과 정보의 흐름을 감시하는 상위운영시스템과 게이트웨이시스템이 별도의 작업 없이 엔지니어링 토폴로지 정보를 이용하여 자유롭게 구현할 수 있다.
  • 따라서 본 논문에서는 IEC 61850 변전자동화시스템기반의 엔지니어링을 수행하기 위하여 현재 국제표준에서 다루는 엔지니어링 파일을 분석하여 실제 변전소의 단선도 표현 및 IED와의 정보객체 연결에 문제점이 없는지를 분석하고 이를 기반으로 하여 새로운 엔지니어링 파일 설계 방법을 제시하고자 한다. 또한 새롭게 설계된 변전소의 토폴로지 표현방법은 현재 국내에서 진행 중인 IEC 61850 국제표준기반의 디지털변전소 엔지니어링 툴 구현에 반영하여, 디지털변전소를 구축하고 운영하는 과정에서 변전소의 연결정보가 반영된 토폴로지와 정보표현의 관점을 표현할 수 있는 기반을 확보하고자 한다.
  • 동일한 방식으로 E1의 Q1과 Q3베이를 수정하여 그림 6의 변전소 토폴로지를 완성하였다. 마지막으로 송전선로와 배전선로에 대한 수정 사항을 설명하고자 한다. IEC 61850 국제규격이 변전 시스템에 대한 장치모델 정의 및 통신프로토콜을 다루다보니 변전소에서 외부로 연결되는 송전선로 또는 배전선로에 대해서는 크게 다루고 있지 않다.
  • 본 논문에서 국제규격의 내용을 개선하여 새롭게 제시하는 변전소의 토폴로지 표현방법은 변전소의 엔지니어링이 과거 변전소의 물리적인 공간에서 행하여졌던 것을 컴퓨터를 통한 가상 환경에서 수행하는 것을 가능하게 한다. 또한, 디지털 변전소의 엔지니어링 토폴로지를 국제규격 형식의 파일로 구현하고 도면상에 구현하는 것은 방대한 양의 규격의 해석과 엔지니어링 토폴로지 표현에 대한 새로운 지식의 기반위에 이루어지기 때문에 기존의 변전소 담당자가 생성하기가어려운 것도 현실이다.
  • 본 논문에서는 디지털변전소의 단선도를 전력의 흐름의 관점에서 국제규격 IEC 61850으로 표현할 수 있도록 현재 규격의 문제점을 분석하여 부하, 모선 등 새로운 전력설비의 필요성을 제기하고, 변전소의 토폴로지를 시각적으로 표현할 수 있는 분석방법을 설명하였다. 디지털변전소의 토폴로지를 국제표준으로 표현한다는 것은 SSD 파일을 만드는 것을 의미하며, SSD 파일은 프로그램 언어 XML로 구현되기 때문에 이를 작성할 수 있는 편집 프로그램이 필요함을 의미한다.
  • 하지만 2004년에 발간된 IEC 61850 1편에 수록된 SSD 파일을 이용하여 실제 변전소 적용의 가능여부를 분석한 사례가 많지 않은 형편이고, 이를 기반으로 상용화한 엔지니어링 툴 역시 변전소의 토폴로지 표현에 한계를 갖고 있어 현실적인 활용이 어려울 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 디지털변전소의 엔지니어링에 대해서 다루는 IEC 61850 6장의 SSD 파일에 대한 SCHEMA 파일(XML 문서작성을 위한 구조 및 규칙으로 IEC 61850 규격은 XML로 표현되는 SCL 작성을 위한 SCHEMA 파일을 6장에 수록 함)을 기반으로 하여 규격에서 설명하는 변전소 예제를 분석하여 변전소 단선도를 SSD 형식의 단선도로 변환하고 SSD와 ICD가 어떻게 연결되어 SCD로 통합하는지를 설명하고자 한다. 또한 SSD를 포함하는 SCD는 IEC 61970 기반의 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System) 시스템과 정합(Harmonization)의 필요성이 전 세계적으로 대두되고 있기 때문에 IEC 61970-301에서 다루는 CIM(Common Information Model)의 전력계통 토폴로지 부분을 참고하여 IEC 61850 규격의 변전소 토폴로지 표현 방법을 개선하고자 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
변전자동화시스템 국제표준 IEC 61850가 다루는 것은? 변전자동화시스템 국제표준 IEC 61850은 변전소에 대한 모든 정보를 객체화된 데이터로 표현할 수 있는데이터 모델과 변전자동화시스템을 구성하는 IED, 상위운영시스템, Gateway 등이 상호간의 정보메시지를 주고받을 수 있는 통신 인터페이스를 다루고 있다. 이러한 변전소의 데이터 모델과 통신인터페이스는 SCL(Substation Configuration Description Language) 이라는 표준화된 XML 문서로 작성되게 되며 이에 대해서는 IEC 61850-6장에서 다루게 된다.
SCL는 ICD, SSD, SCD, CID 4개의 문서로 나뉘는데 그 중, ICD와 SSD의 역할은? SCL 은 ICD(IED Capability Language), SSD (Substation Specification Description), SCD(Substation Configuration Language), CID(Configured IED Description) 4개의 문서로 나뉜다[1]. ICD는 IED의 데이터 모델과 통신인터페이스에 대한 내용이 수록되어 서버 장치별로 존재하게 되고 SSD는 변전소의 단선도를 기준으로 하여 변전설비의 정의와 연결 관계를 표현하고 변전소 운전에 필요한 정보모델 Logical Node를 배치하게 된다.
변전소의 데이터 모델과 통신인터페이스는 어떤 문서로 작성하는가? 변전자동화시스템 국제표준 IEC 61850은 변전소에 대한 모든 정보를 객체화된 데이터로 표현할 수 있는데이터 모델과 변전자동화시스템을 구성하는 IED, 상위운영시스템, Gateway 등이 상호간의 정보메시지를 주고받을 수 있는 통신 인터페이스를 다루고 있다. 이러한 변전소의 데이터 모델과 통신인터페이스는 SCL(Substation Configuration Description Language) 이라는 표준화된 XML 문서로 작성되게 되며 이에 대해서는 IEC 61850-6장에서 다루게 된다. SCL 은 ICD(IED Capability Language), SSD (Substation Specification Description), SCD(Substation Configuration Language), CID(Configured IED Description) 4개의 문서로 나뉜다[1].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. IEC 61850-6, "Communication network and systems in substation- Part6: Configuration description language for communication in electrical substation related to IEDs", 2005. 

  2. IEC 61850-7-3, "Communication network and systems in substation- Part7-3: Basic communication structure for substation and feeder equipment-Common data classes", 2005. 

  3. IEC 61850-7-4, "Communication network and systems in substation- Part7-4: Basic communication structure for substation and feeder equipment-Compatible logical node classes and data classes", 2005. 

  4. Alex Apostolov, "We can not test 21st century IED with 20st century testing technology", Pac world winter, 2008. 

  5. "Development of Advanced Digital substation system 2d phase report ", KEPCO, 2011. 

  6. G.Booch, J.Rumbaugh and I.Jacobson, "The United modelling language user guide", Addison-Wesley, 1999. 

  7. J.Arlow and I.Neustadt, "UML 2 and the Unified Process, 2d", Addison-Wesley Professional, 2005. 

  8. Lee.H.M, "Object oriented analysis and design using UML", Samsung SDS MultiCampus, 2004. 

  9. IEC 61970-301, "Energy management system application program interface : Common information model(CIM) base", 2011. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로