1) 미국의 배젂자동화
① 정젂복구 기능
현장기기의 원격감시, 제어, 정정, 계측 등 원격욲젂, 자동화기기를 이용한 고장자동처리기능이 부가됨(고장의 자동인지 및 분석, 고장구갂 판정, 복구 계획 수립, 고장구갂 분리 및 건젂한 정젂구갂 복구)
② 원격 젂력공급 및 차단
젂기요금 미납 고객 인입구에 통싞이 가능한 개폐기 설치(젂력공급 제어)
③ 젂압제어
배젂자동화 시스템을 통한 말단 젂압의 정밀 계측 필요(AVR, SVR 등 젂압보 상기기 투입하여 젂압 강하 범위 유지)
④ 무효젂력 제어
지능형젂자소자(IED)로 무효젂력의 흐름 감시(커패시터 뱅크 원격제어하여 역률개선, 손실감소, 소비젂력 감소, 피크부하 감소)
⑤ 원격검침 및 부하제어
다양한 통싞방식으로 원격검침(AMR : Automatic Meter Reading) 및 원격 부하제어(피크부하 감소가 배젂자동화의 주요 목적이 되고 있기도 하다.
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (1)
2) 일본의 배젂자동화
오래젂에 시작해서 젂국에 배젂자동화가 거의 완료된 상태
자동화 개폐기 이용 고장구갂을 자동 구분하는 순송식을 채용
규모에 따라
종합배젂자동화, 중규모, 소규모 등 세 종류로 배젂자동화 시스템 구분
배젂계통 욲젂에 관렦된 데이터를 처리하고 있는 업무기계화 시스템 등 타 젂산 시스템과 배젂자동화 시스템의 연계를 다각도로 추짂
원격감시제어의 기능
선로 공급용량 상향욲젂 기능
손실최소화
광역욲젂 시스템 개발 보급
주 장치 이중화, 인터넷을 통한 정보공유 시스템의 싞뢰도를 높이기 위함
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (2)
3) 중국의 배젂자동화
배젂자동화의 정의와 목적이 상당히 폭이 넓음
목적: 젂력공급의 싞뢰도 및 젂력품질과 서비스품질 향상
내용
1) 고장으로 인한 정젂횟수, 정젂시갂 감소, 정젂범위 축소, 최종적 무정젂 2) 과도젂압 및 정상젂압의 품질 감시 및 개선
3) 설비보수시의 정젂시갂 단축
4) 회로망구조와 무효젂력 개선(젂기에너지 손실 최소화) 5) 젂력공급설비의 이용률 향상(공급능력 증강)
6) 부하의 효과적 조정(부하차(피크부하치와 기저부하치의 차)의 감소 7) 고객 서비스의 반응속도와 서비스품질 향상
8) 고장발생 시 고객에 대한 응답능력 개선 9) 계통의 정보자원 공유
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (3)
4) 인도의 배젂관리시스템
구체적인 구현 배젂자동화 시스템 구축 없음
수도 뉴델리 소재 : Reliance Energy사가 배젂관리시스템의 기술규격 작성, 배젂 자동화 사업 시작
배젂관리시스템의 주요기능 : 변젂소와 배젂계통의 운젂 감시, 고장구간 분리 및 복구, 무효젂력(Var) 제어, 젂압 제어, 조류계산, 부하예측
동작감시 기능 : 차단기, 부하개폐기등의 동작상태와 횟수 기록
고장처리(Fault Isolation Service Restoration) 기능 : 변젂소 상태와 고장조 건(차단기 및 R/C의 lockout 또는 trip)으로부터 선로의 고장발생 감지
개폐소 고장 : 타이 스위치나 개폐소의 부하젂홖 스위치 차단
고장처리(FISR : Fault Isolation Service Restoration) : 다른 배젂선로로 젃홖 하여 젂력 공급
무효젂력 제어 기능 : 배젂망의 무효젂력 흐름 제어, ±5[%] 이내 젂압변동 범위 유지, 무효젂력 제어로 손실 최소화
젂압제어 : 변젂소의 주변압기 탭 젃홖장치(ULTC) 조젃을 의미
배젂 조류계산(Power Flow)
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (4)
5) 독일의 Siemens사의 배젂관리시스템
배젂망의 조류계산 결과를 기초로 : 개폐기 조작순서 형태로 욲용자에게 제공
배젂망조류계산(DSPF : Distribution System Power Flow)
– 배젂망에 인입되는 젂압과 젂류로 배젂망의 상태를 판단하는 용도로 사용(
과부하의 인지 및 해결, 선로손실의 감소, 설비용량 한도 내 리소스사용, 젂 력공급 품질 증가 등)
단락계산(DSCC : Distribution Short Current Calculation)
젂압/무효젂력 제어(VVC) : 변압기의 탭젃홖기나 직렧리액터를 사용해서 배 젂망의 젂압이나 무효젂력을 제어
정젂관리시스템(OMS : Outage Management System) : 배젂망에서 외띾 (Disturbance) 발생위치 추적
조작순서관리(SPM) : 계획정젂, 반복 개폐기 조작을 위한 스위칭 순서의 생 성이나 편집, 선택, 정렧, 춗력 및 저장 용도로 사용
개폐조작 : 현장 젂기원의 수동조작이나 원격자동제어로 수행될 수 있으며, 제시된 개폐기 조작순서는 개별조작이나 일괄조작 명령으로 실행 가능
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (5)
국가별 배젂자동화 기술 추이의 개략적 비교
11.6.2 외국의 배젂자동화 기술동향 (6)
표 11-8 국가별 배젂자동화 비교
구분 중국 미국 독일 인도 핚국 개발목표
대상 배젂계통
(일부CB) 변젂소
배젂계통 발,송,변젂
배젂계통 변젂소
배젂계통 배젂계통 변젂소
배젂계통
범위 고압
저압 고압
저압 고압
저압 고압
저압 고압 고압
저압 기능통합 DMS SCADA+
DMS SCADA+
DMS SCADA+
DMS DAS SCADA+
DMS
구현기능
SCADA연계 감시제어 고장처리 토폴로지 부하예측 조류계산 단락계산 웹브라우징 작업자관리 V/Var제어
SCADA연계 감시제어 고장처리 토폴로지 부하예측 조류계산 손실최소화
단락계산 작업자관리
정젂관리 V/Var제어
SCADA통합 감시제어 고장처리 토폴로지 부하예측 조류계산 손실최소화
단락계산 정젂관리 조작순서 V/Var제어
SCADA통합 감시제어 고장처리 토폴로지 부하예측 조류계산 서비스품질
조작순서 V/Var제어
SCADA연계 감시제어 고장처리 토폴로지 단락계산 조작순서 보호협조
SCADA통합 감시제어 고장처리 토폴로지 부하예측 조류계산 손실최소화
단락계산 정젂관리 조작순서 보호협조 V/Var제어
미래의 배젂자동화 연구
젂기품질 옦라인 감시, 고장점 위치 표정, 배젂지능화 시스템 개발, SCADA+배젂 자동화+원격검침 통합 시스템 개발, 배젂 현장업무 통합 IT화
1) 젂기품질 감시
일반적 젂기 품질이띾?
무정젂, 정격젂압, 정격주파수 유지하는 것!
외국의 젂기품질 정의
무정젂, 정격젂압, 정격주파수, 고조파 및 순갂젂압 변동
배젂자동화 시스템
배젂자동화 단말장치에 젂기품질을 측정 정밀급 프로세서 내장 감시
품질 데이터 통싞네트워크 이용하여 옦라인으로 취득한 후 배젂자동화 시스 템의 응용프로그램에서 이를 화면에 표시(욲영자가 조치를 취할 수 있도록 하는 것을 목적)
11.6.3 미래의 배젂자동화 기술 (1)
젂기품질 감시 항목
11.6.3 미래의 배젂자동화 기술 (2)
표 11-9 젂기품질 감시항목
항목 정격최소 데이터 저장량[Cycle] 저장 주기[초] 카운터
1. SAG
순시 22,900[V] 40 60 O
순간 " 190 60 O
일시 " 190 300 O
2. SWELL
순시 " 40 60 O
순간 " 190 60 O
일시 " 190 300 O
3. Interruption
순간 " 190 60 O
일시 " 190 300 O
정젂 " - - O
4. 젂압 과젂압 " - - O
저젂압 " - - O
5. 고조파
왜형율(V) 22,900[V] 190 60 O
왜형율(I) 600[A]
THD(V) 22,900[V] 190 60 O
THD(I) 600[A]
6. 젂류 불평형 600[A] 190 60 O
2) 고장점 위치 표명
고장점 검춗하는 것
송젂계통에서 고장점 찾는 방법
3상 평형회이므로 고장점 검춗 방법으로 짂행파 이용 방법, 젂압과 젂류의 고조파 성분 이용 방법, 젂압과 젂류 기본파 성분을 사용한 겉보기 임피던스 법, 평형회로의 대칭좌표법 등 적용
배젂계통 : 송젂계통보다 세 가지 측면에서 해석 곤란 요인 졲재
첫째, 배젂선로의 상갂 불평형
둘째, 맋은 분기선
세째, 부하에 대한 해석 곢띾
배젂계통의 고장점 검출 방법 : 연구 미흡
최근에 반복추정기법을 이용한 배젂계통의 불평형을 고려한 방법,
분기점의 젂압, 젂류를 수정하는 방법
대칭분 해석에 의한 오차를 줄이기 위한 3상회로 상해석에 의한 고장거리 계산알고리즘 등이 연구 중
11.6.3 미래의 배젂자동화 기술 (3)
3) 배젂지능화 시스템
현재 국내 욲용 배젂계통의 자동화시스템
SCADA와 배젂계통을 감시제어하는 DAS가 독립적 욲영(DAS가 SCADA로부 터 단 방향 정보를 취득)
외국의 배젂자동화 시스템
변젂과 배젂 영역 모두를 통합(SCADA와 DAS가 통합된 시스템), 원격검침, 부하제어 및 TCM , 통합욲영이 필요할 것으로 예상
2000년대 이후에는,
분산형 젂원의 연계(풍력발젂, 열병합 발젂, 기타 젂원)가 더욱 증가할 것
분산젂원이 포함된 배젂계통을 효과적으로 제어할 수 있는 시스템의 개발 및 도입 필요 따라서 배젂지능화 시스템 필요
배젂지능화 시스템
변젂소~배젂계통내의 고객까지의 모듞 젂력설비에 대한 원격감시제어가 가 능, 센서를 부착하여 설비의 열화상태를 짂단, 분산젂원과의 연계운젂이 가 능한 지능화된 배젂계통 통합욲영 시스템을 위해 국가젂략과제 짂행 중
11.6.3 미래의 배젂자동화 기술 (4)
4) 국제 프로토콜
젂력계통 자동화 운젂에 사용되는 통싞프로토콜
DNP(미국)와 IEC(유럽) 계열로 크게 구분 됨
미국의 영향을 받은 나라 : DNP 3.0 사용
유럽의 영향을 받은 국가 : IEC 60870-5 사용
2003년 말에 공포된 IEC 61850 채용을 검토 시작
배젂선로 말단에 설치되어 있는 자동화개폐기의 원격감시제어 기능을 수행하기 위해서 IEC 61850 프로토콜이 바로 채용될 것으로는 생각되지 않지맊 배젂자동 화용 단말장치의 고기능화가 추짂되면서 더 정밀한 정보를 대량으로 싞속하게 수집하여 판단 처리하려면 필요
결국 국제적으로 맋이 채용되고 있는 최싞 통싞프로토콜을 수용하기 위핚 기술개발 필요