• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1120-1121
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• 2007

IEC61850의 적용으로 기존의 serial 통신방식을 대체할 수단으로 ethernet 통신이 각광받고 있지만, 아직까지 실제 산업분야에서 적용하기 쉽지 않은 것이 사실이다. IED의 개발 업체에서 적용하기 위해 노력중이지만, ethernet 통신을 가능하게 하기 위한 OS의 탑재와 방대한 양의 메모리는 기존의 IED가 가지고 있는 H/W와 S/W를 많은 부분에서 수정해야한다는 것을 의미한다. 그렇기에 기존의 serial통신을 이용하여 더 신뢰성 있는 통신을 구현하는 것은 과도기적 성격의 IED의 개발과 또한, IEC61850의 적용이 부담 될 수 있는 환경에서의 사용에 의미 있는 일이라 할 수 있다. 여기에 serial통신을 전기적인 신호가 아닌 광을 이용하여 구축하는 것이 하나의 방법이 될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 IED에 광통신을 적용하는데 초점을 두었으며, 광통신의 방법적인 면에서 생각할 수 있는 내용을 기술 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.121-130
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• 2021

Cascading failure is the main cause of large blackouts in electrical power systems; this paper analyzes a cascading failure in Hanbit nuclear power plant unit two (2) caused by a circuit breaker (CB) operation failure. This malfunction has been expanded to the loss of offsite power (LOOP). In this study, current practices are reviewed and then the methodologies of how to prevent cascading failures in protection power systems are introduced. An overview on the implementation of IEC61850 GOOSE messaging-based zone selective interlocking (ZSI) scheme as key solution is proposed. In consideration of ZSI blocking time, all influencing factors such as circuit breaker opening time, relay I/O response time and messages travelling time in the communication network should be taken into account. The purpose of this paper is to elaborate on the effect of cascading failure in NPP electrical power protection system and propose preventive actions for this failures. Finally, the expected advantages and challenges are elaborated.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.130-139
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• 2013

최근 풍력 발전 단지가 대형화 해상화됨에 따라 이를 모니터링하고 제어하기 위한 통신망의 중요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 해상 풍력 단지에서 사용하는 기존 Ethernet 기반의 통신망의 문제점인 지연시간, 데이터 처리 오버헤드 및 풍력 발전기간 데이터 전송의 공평성 문제를 해결하기 위하여 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 기반의 통신망 구조를 제안하고 성능 평가를 수행한다. 제안한 구조는 OLT(Optical Line Terminal)를 중앙 제어 센터에 설치하고 해상의 풍력 발전기에 ONU(Optical Network Unit)를 설치하여 점 대 다점 통신망을 구성하는 토폴로지이다. EPON 기반 토폴로지는 수동소자를 사용함으로써 망 구성 비용이 저렴하고 관리가 용이하며 높은 신뢰성과 데이터 전송의 공평성을 보장할 수 있다. 제안한 통신망 구조의 성능을 평가하기 위하여 OPNET Modeler를 이용하여 IEC 61850 표준을 기반으로 한 풍력단지를 모델링한다. 시뮬레이션 결과는 기존 이더넷 기반의 통신망과 지연시간, 오버헤드 및 전송의 공평성 관점에서 비교 분석한다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권4호
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• pp.349-359
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• 2019

This paper introduces a wind turbine simulation system based on the IEC 61400-25 standard to simulate different kinds of wind turbines. A unified communication protocol was required for monitoring and control of wind turbines, because manufacturers had used their own protocols for their turbines. As a result of such an effort, the international standard IEC 61400-25 was established. To implement the schema of IEC 61400-25, the IEC61850 SCL was modified and applied to the simulation system, which enabled the system to be compatible with heterogeneous wind turbine information models. The developed simulation system can be used for interoperability tests with a new type of wind turbine information model.

• 전기학회논문지P
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• 제59권3호
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• pp.275-288
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• 2010

In order to improve the quality of electricity in large scale power systems, stability of power system has to be achieved. This can be done by the means of preventative diagnosis of power equipments and protection, monitoring and control of the power system. Since the recent adoption of digital controllers, an improvement in stability was observed; in particular, IED, which contained self-diagnostic abilities such as fault tolerance, allowed for automatic recovery via redundancy or switching-over functions should there be faults with the equipments. Furthermore, communication lines have been hugely simplified, thus adding to the improvement in stability significantly. Taking these error reports and forecasting emergency reports and by effectively responding to them in the overiding controlling systems, high levels of system stability can be obtained. Power Management System that is being applied to automated power sub-stations, takes the IEC61850 international standard as its specification. In this paper, additional research into achieving stability of already developed PMS system and also the stability of the overall system was carried out, and the results of development of communication servers, which play a pivotal role in connecting systems, are stated.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권7호
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• pp.199-204
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• 2021

디지털변전소는 전력망 지능화를 위해 감시, 계측, 제어·보호, 운전 등 변전소를 구성하는 전력설비 기능과 통신방식을 국제표준인 IEC61850 기반으로 디지털화한 변전소를 말한다. 지능화된 운영시스템을 기반으로 효율적인 전력설비의 감시제어가 가능하며, 사고 발생 시 자동 복구 기능과 원격제어가 가능해 신속한 전력 장애 복구가 가능하다. 디지털 기술의 발달과 친환경 신재생에너지 및 전기차의 도입이 확대 되면서 직류 배전시스템의 보급이 확대될 전망이다. MVDC는 기존 송전계통에 적용되는 HVDC와 수용가에서의 LVDC 사이의 전압 레벨 및 전송용량을 갖는 직류 선로를 활용한 시스템이다. 대부분의 전력설비들이 교류 중심인 기존변전소의 기존 선로를 직류 선로로 변환하면 송전 손실 감소 및 더 큰 전류 용량이 확보된다. 디지털변전소의 프로세스 버스는 베이 레벨과 프로세스 레벨의 설치된 장치 간을 연결하는 이더넷스위치 등의 통신장비로 구성된 통신네트워크이다. 기존 디지털변전소에 MVDC 연계를 위해 프로세스 레벨을 교류부와 직류부로 나누어 두 개의 버스로 구성을 하였고 감시, 제어만 아니라 진단 IED와 연계되어 종합적으로 관리할 수 있는 시스템을 제안하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.123-131
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• 2016

The high-availability seamless redundancy (HSR) protocol is one of the most important redundancy IEC standards that has garnered a great deal of attention because it offers a redundancy with zero recovery time, which is a feature that is required by most of the modern substation, smart grid, and industrial field applications. However, the HSR protocol consumes a lot of network bandwidth compared to the Ethernet standard. This is due to the duplication process for every sent frame in the HSR networks. In this paper, a novel algorithm known as the reducing multicast traffic (RMT) is presented to reduce the unnecessary redundant multicast traffic in HSR networks by limiting the spreading of the multicast traffic to only the rings that have members associated with that traffic instead of spreading the traffic into all the network parts, as occurs in the standard HSR protocol. The mathematical and the simulation analyses show that the RMT algorithm offers a traffic reduction percentage with a range of about 60-87% compared to the standard HSR protocol. Consequently, the RMT algorithm will increase the network performance by freeing more bandwidth so as to reduce HSR network congestion and also to minimize any intervention from the network administrator that would be required when using traditional traffic filtering techniques.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.711-713
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• 2004

In the past time, the protection relay did only a protection function. Currently, its upgraded device i.e. IED(Intelligent Electric Device) has been designed to protect, control, and monitor the whole power system automatically. Also the device is desired to successfully measure important elements of the power system. This paper considers design method of a digital protection IED with a function of measuring various elements and a communication function. The protection IED is composed of the specific function modules that are signal process module, communication module, input/output module and main control module. A signal process module use a DSP processor for analysis of input signal. Main control module use a embedded processor, Xscale, that has an ARM Core. The communication protocol uses IEC61850 protocol that becomes standard in the future. The protection IED is able to process mass information with high-performance processor. As each function module is designed individually, the reliability of the device can be enhanced.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2414-2416
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• 2004

Power Companies worldwide are undergoing tremendous change in the Automation issues. It becomes a worldwide trend that the power utilities focus their attention to the automation of their power plants and substation systems, employing recent advanced communication protocols. In this paper, we discuss the standard communication protocols which can be applied in the automation systems to help utilities reduce their operation and maintenance costs while at the same time meeting new requirements for communications to RTUs and intelligent electronic devices(IEDs). Especially, we introduce EC 61850 protocol which is developing for international standard by IEC.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1181-1190
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• 2013

디지털 변전 자동화 시스템의 국제 표준인 IEC 61850에서는 IED(Intelligent Electronic Device)간의 상호 통신을 위해 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event) 프로토콜을 사용하고 있다. 그러나 GOOSE 프로토콜은 TCP/IP 프로토콜과 유사하게 이더넷에 기반하여 운용되므로 다양한 형태의 보안 위협에 노출되어 있다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어 기반의 공개 침입 탐지 시스템(Intrusion Detection System)으로 사용되는 Snort를 이용하여 GOOSE 프로토콜에 대한 IDS를 개발하였다. 개발된 IDS에는 디코딩 과정과 전처리 과정을 통해 GOOSE 패킷에 대한 키워드 탐색 기능과 DoS 공격 탐지 기능이 구현되어 있다. 또한, GOOSE 네트워크 실험 환경을 구축하고 GOOSE 패킷 생성 및 송 수신 실험으로 통해 IDS 시스템이 정상적으로 동작함을 확인하였다.