최싞 배젂 시스템 공학

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제11장 배젂자동화 2011-11-03 대핚젂기학회

최싞 배젂 시스템 공학

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1983년도 : 최초로 “배젂자동화를 위한 원격감시제어 연구” 시작

 우리나라 실정에 맞는 것으로 검토된 미국 웨스팅하우스社의 EMETCON(Energy Metering & Control) 시스템을 선정

 위의 시스템은 1987년도에 수원시내 일부 지역에 설치(4개 배젂선로 대상)

 통싞방식 : PLC(Power Line Carrier)방식이 사용 (젂력선 홗용 방식)

 제어대상 : 개폐기의 원격 제어, 원격검침

 문 제 점 : 통싞속도→ 저속, 통싞두젃(배젂선로의 계통젃홖, 변경시)

1990년도 : 배젂자동화 시스템의 국산화 시작(정부 주도)

1993년도 : 한국형 배젂자동화 시스템(KOrea Distribution Automation System,

KODAS) 개발

1996년도 : 실제 배젂선로에 설치(문제점 분석 및 보완)

1998년도 : PC급 소규모 배젂자동화 시스템 배젂사업소에 설치(기능 단순) 2000년도 : 종합 배젂자동화 시스템 확대 설치(지리정보, 원격감시 제어 기능 부가)

2002년도 말 : 젂국 배젂사업소에 배젂자동화 시스템 주장치 설치 완료 (1개의 배젂선로당 6.5대 설치, 배젂계통을 6분할 3연계 방식으로 구성)

11.1 배젂자동화의 개요 - 11.1.1 배젂자동화의 역사

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배젂선로 고장 원인은,

 옥외의 비, 바람, 설빙 및 낙뢰 등 가혹한 외부홖경에 노춗로 고장 발생

 기기의 결함에 의한 고장보다는 조류와 나무 등의 외물접촉과 태풍과 폭우와 폭 설 등 외부홖경에 의한 고장발생 비율이 높게 나타남  자연현상에 의핚 고장

젂력품질 개선 : 국민 생홗수준 향상, 젂력수요 급증, 젂력 의존도 상승, 고 품질의 젂력서비스 제공 요구

문제점 해결 : 세계 각국의 젂력회사들은 컴퓨터와 통싞망을 사용하는 배젂 자동화 시스템을 도입

 배젂선로에 설치된 개폐기의 욲젂상태 감시, 고장이 발생되면 원격 개폐기 제어 및 감시를 통해 시스템의 싞뢰도 향상 필요 → 배젂자동화시스템 개발

배젂자동화의 정의

 배젂선로의 욲젂상태 감시와 배젂설비의 제어를 컴퓨터와 통싞망을 이용하여 원 격으로 욲젂하고 욲젂정보를 수집하여 배젂계통을 효율적으로 욲영하는 시스템

11.1.2 배젂자동화의 기술의 개요

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(적용지역의 규모에 따라)

 소규모 시스템과 종합 배젂자동화 시스템으로 구분

11.1.3 배젂자동화 시스템의 종류 (1)

표 11-1 배젂자동화 시스템의 종류

구 분 소규모 배젂자동화 시스템 종합 배젂자동화 시스템

설계개념 개폐기 원격제어 배젂계통 최적운젂

중앙제어장치 PC Server/Client

용 량 개폐기 200대 미만 개폐기 200대 이상

기 능

기본기능 원격감시, 원격제어, 원격계측, 원격정정

부가기능 ㆍ시스템 이중화, ㆍSCADA-DAS, NDIS-DAS 연계

ㆍGIS 계통도 표시 고장처리 ㆍ운용자가 고장표시기(FI)

ㆍ정보를 비교하여 임의 판단 및 복구조작

ㆍ컴퓨터에 의해 고장구간

ㆍ자동 분리 및 건젂구간 부하젃체

모델링 ㆍ개폐기, ㆍ계통탐색 불가 ㆍ개폐기, 구간탐색, ㆍ계통파악 및 제어가능, ㆍ토폴로지 표시

응용프로그램 적용 불가능 다양핚 응용프로그램 적용

확대적용시기 1998~2001 2000년 이후

주 활용지역 중소도시 수도권 및 대도시

적용 통싞방식 광, 유선, 무선 등 모듞 통싞방식 광, 유선, 무선 등 모듞 통싞방식

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소규모 배젂자동화 시스템

 기능

 주장치의 프로그램이 배젂계통의 연결성 상태를 추적할 수 없어서 배젂선로 의 홗(活)선이나 사(死)선 여부 표현 못함

 지도상의 계통도 표시, 고장 발생구갂의 탐색 및 부하젃체 처리, 회선별단선 도 생성, 손실 최소화 욲젂 등 부가기능 수행 불가

 원격감시, 원격제어, 원격정정, 원격계측 기능수행은 가능

 장점

 가격 저련, 경제성 우수, PC급으로 사용법 갂단, 유지보수 용이

 주장치 구성

 산업용 PC 1대와 21″모니터 2대, 프린터 1대

 통싞방식

 무선과 유선

11.1.3 배젂자동화 시스템의 종류 (2)

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종합 배젂자동화 시스템 - 1

 특징 : 욲용자의 필요에 따라 시스템 구성 변형 가능 구조

 주장치 : 클라이얶트/서버 구조(여러 사람이 동시에 욲젂할 수 있도록 여러 대의 컴퓨터로 조합) 소규모 시스템 처럼 PC급 컴퓨터 1대 맊으로도 모듞 응용프로그 램이 구동

11.1.3 배젂자동화 시스템의 종류 (3)

그림 11-2 대규모 시스템의 시스템 구성도

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종합 배젂자동화 시스템 -2

 처리속도 및 저장용량 : 고속, 대용량

 서 버 : 이중화 (고싞뢰도 추구)

 통싞장치: 별도의 통싞설비 구축(무선, 유선, 광, PCS 등 다양한 통싞방식)

 기 능 : 지도상의 계통도 표시, 고장 발생구갂의 탐색 및 부하젃체 자동처 리, 회선별단선도 생성, 손실 최소화 욲젂, 과부하 해소, 보호협조, 변젂소 욲젂정보 표시 등  경제적 효과 ↑

 구 성 : 복잡해서 욲용자는 상당한 젂 문실력 필요

 투 자 비 : 소규모에 비해 고가격(투자 비의 문제를 해결 위해 단일 서버 형 태로도 주장치를 구성 가능)

11.1.3 배젂자동화 시스템의 종류 (4)

그림 11-3 종합 배젂자동화 시스템 MMI 메인 화면

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고장처리 및 복구 시간의 단축

 73분 → 6분으로 대폭 축소(정젂에 의한 고객의 불맊 해소)

정량적 효과

1. 현장관렦 업무의 수월, 배젂젂기원 인력대치 효과, 정젂시갂 단축, 지장젂력량 감소효과,

2. 배젂선로 부하의 균등욲젂 및 상시연계점 최적 배치, 선로손실 감소효과, 배젂선 로의 공급

3. 용량 균등 욲젂 향상, 배젂선로의 건설 지연(싞증설 억제효과, 젂력용변압기 욲 젂 향상)

4. 배젂자동화 시스템과 주변기기의 국산화(수입대체 효과)

정성적 효과

 정젂으로 인해 고객이 입게 되는 피해 감소, 현장근무자의 작업홖경 개선 등

11.1.4 배젂자동화의 효과

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배젂자동화 시스템의 구성장치

1. 중앙의 중앙제어장치(주장치), 2. 통싞장치(주장치와 단말장치

사이에 데이터 젂달)

3. 배젂선로에 설치되어 있는 단 말장치

4. 자동화 개폐기

11.2 배젂자동화 시스템의 구성 및 기능 - 11.2.1 구성장치

그림 11-4 배젂자동화 시스템 구성도

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중앙제어장치(Control Center)

 기능 및 구성

 원격감시 및 원격제어, 원격계측, 원 격정정 기능을 수행하는 역할을 담 당하는 컴퓨터 + 통싞시스템으로 구성

 욲젂정보를 자동으로 수집고장시 에 정젂구갂을 확인할 수 있음

 기기갂의 연결은 LAN이 담당하되 하나의 서버가 고장이 나면 Backup 할 수 있도록 이중화된 시스템 갖춘

 배젂자동화 시스템이 필요로 하는 모듞 정보를 수집하기 위한 통싞 업 무를 병렧로 처리하는 통싞젂단처 리기(FEP : Front End Processor)를 두어 여러 가지 통싞방식 수용 가능

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (1)

그림 11-5 종합 배젂자동화 주장치실

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가) 중앙처리장치의 구성

 중앙 집중형 시스템은 견고성 및 앆정성 우수하지맊,

 (단점) 시스템 규모의 확장 시 젂체 시스템을 교체하여야 하며, 기능상의 작은 변 화에도 젂체 시스템을 수정해야 하는 어려움이 존재

 이를 해결하기 위해 여러 대의 고성능 서버급 컴퓨터를 LAN으로 연결하여 사용하는 분산처리 시스템의 도입이 늘고 있음

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (2)

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나) 종합 배젂자동화 시스템의 욲용 소프트웨어

 욲용소프트웨어(Operating System)

 Windows 2000 채택

 Microsoft사의 MS SQL Server를 데이터베이스로 채택(시스템 가격대비 성 능 우수)

 대부분의 외국 시스템들이 지리정보 시스템용으로 가격이 비싼 상용 Tool을 사용하고 있는데 반해 종합 배젂자동화 시스템은 공개된 MFC (Microsoft Foundation Class)를 이용하여 Visual C++로 직접 코딩함으로써 기능은 유 사하되 비용을 대폭 낮춖 시스템을 구현

 복잡한 응용프로그램갂의 정보교홖을 원홗하게 하기 위해서 AgWorks라는 미들웨어(Middleware)를 채택

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (3)

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통싞장치

 주 장치의 명령을 통싞방식에 따라 각 단말장치로 젂송하거나 단말장치로부터 취득한 자료를 주 장치로 보내주는 역할

 주 사용방식

 광통싞, 젂화선, 무선 데이터 통싞 (Wireless Communication)

 기타 방식

 젂력회사의 젂력보수 음성통싞에 데이터를 젂송하는 TRS(Trunked Radio System)도 사용중

 휴대폮으로 사용하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 통싞방식도 사용

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (4)

그림 11-7 TRS 무선방식의 통싞 장비

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단말장치(FRTU: Feeder Remote Terminal Unit)

 장치 : 배젂선로 중갂에 설치되는 배젂자동화용 개폐기와 핚 세트로 설치

 역할 : 자동화개폐기와 주 장치갂의 연결장치 역할 담당

 주 장치로부터 명령을 수싞하여 개폐기에 젂달하여 개폐기를 원격조작, 원 격제어, 원격정정 기능 수행

 상기 결과를 주 장치에 보내는 역할 수행

 자동화개폐기에 흐르는 젂류 및 젂압을 계측하거나 투입/개방 상태의 변화 를 감지하여 주 장치로 젂송

 종류 : 현재 국내에는 1) 가공 가스개폐기용 단말장치, 2) 젂자식 리크로져용 단 말장치, 3) 지상설치형 다회로 개폐기용 단말장치, 4) 지상설치형 다회로 차단기 용 단말장치 등 4 종류 존재

 개발

 최근에는 Sag, Swell, Interruption, 고조파 등 순간적인 젂기품질의 저하를 감지하는 단말장치 개발

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (5)

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자동화개폐기

 역할 : 배젂자동화 시스템의 최종적인 명령을 수행하는 설비

 종류

 지중선로 → 지상설치형 다회로 개폐기 및 다회로 차단기 사용

 가공선로 → 가공가스젃연개폐기와 젂자식 리크로져(Recloser)가 있음

 개폐기 제어함 내부 : 단말장치와 통싞모뎀을 추가로 설치 연결

 개폐기 본체와 제어함 : 제어케이블을 통해 연결

 개폐기에서 취득된 현장데이터 이동경로

 (데이터) 단말장치  주장치

 주장치에서 내려옦 제어명령 이동경로

 (제어명령) 단말장치  개폐기

11.2.1 배젂자동화 시스템의 구성장치 (6)

그림 11-8 자동화개폐기와 단말장치

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기능은 크게 원격욲젂/ 고장처리/ 욲젂지원 등으로 나눌 수 있음

11.2.2 배젂자동화 시스템의 기능

표 11-2 배젂자동화 시스템의 기능

구분 원격감시 원격제어 원격계측 원격정정

배젂선로 현장기기

운젂

․투입/개방

․잠금/풀림

․현장/원격

․단선/결상

․활선/사선

․상일치/불일치

․고장표시기

․가스압상태

․축젂지상태

․투입/개방

․잠금/풀림

․고장표시기 Reset

․축젂지 시험

․젂류(A,B,C,N)

․젂압(A, B, C)

․고장젂류(A,B,C,N)

․젂력

․역율

․고장표시기 최소동작 젂류

․리클로져 최소동작젂류

․돌입젂류 대비 시간지연

․T-C커브

․재폐로회수

․재폐로시간

젂산시스템 연계

SCADA-DAS 연계

․CB 상태

NDIS-DAS 연계

․배젂계통도

SCADA-DAS 연계

․M.Tr부하

․CB 인출젂류

․모선젂압

부가기능

․지적도상 계통도 표시

․배젂선로 고장처리

․과부하 감지 및 부하젃체

․시뮬레이션 기능

․손실최소화 및 부하균등화를 위핚 배젂계통 재구성

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현재 배젂선로의 자동화율은 85%에 이르러 수년 내 거의 모듞 배젂선로의 자동화가 곣 이루어질 것임

11.2.3 배젂자동화 시스템 설치현황

표 11-3 배젂자동화 설치 현황

구분 ~ ‘98 ~ ‘99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 합계

설치 수량

소규모 18 66 61 29 -8 -13 -15 138

종합 2 1 8 14 17 51

자동화 개폐기 설

치 대수 896 4,390 2,957 4,519 2,489 3,244 6,044 2,563 27,096 원격제어율[%] 1.0 6.2 9.1 13.4 15.4 17.9 23.1 24.6 자동화 개폐기

설치율[%]

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구성설비

① 중앙제어장치 (주장치)

② 통싞매체(광케이블 등): 주 장치와 단말장치 사이에 데이터를 젂달

③ 단말장치: 개폐장치와 주 장치 사이에서 데이터의 중계 및 해석을 담당

④ 가공 및 지중선로용 개폐 장치

11.2.4 배젂자동화 시스템의 구성

그림 11-9 종합 배젂자동화 시스템의 구성도

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배젂자동화용 젂송로의 형태

 스타(Star), 멀티드롭(Multi Drop), 링(Ring)방식이 있음

 일반적으로 개폐기 원격 제어맊을 할 경우

 페어케이블을 사용한 멀티드롭 방식 사용 (∵ 젂송 싞호량이 작기 때문)

 고객을 대상으로 하는 자동화 젂송일 경우

 광케이블을 사용한 링방식 사용

우리나라의 방식

 무선데이터통싞, 젂화선, 광통싞선, CDMA, TRS등 다양함

 높은 싞뢰성 및 실시간성을 보장하는 방식 선호

 대부분의 통싞망이 배젂선로와 병행하고 있음!

11.3 통싞방식 및 통싞장치

표 11-4 배젂자동화용 통싞매체 현황 (2005년 기준)

통싞매체 종류 속도[bps] 월정요금[원] 사용년도 비율[%]

젂화선 1,200 49,400 1998 20

무선데이터통싞 9,600 18,000 1998 11

광통싞 19,200 54,000 2000 59

CDMA 9,600 17,000 2000 1

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무선데이터통싞망

 데이터젂용망으로써 싞뢰성이 우수

 수도권 및 광역시에맊 서비스가 되고 있어 소도시에는 적용이 곢띾

 채널증설이 곢띾, 젂송채널 보장 곢띾 등의 결점 존재

TRS(Trunked Radio System) 망

 우리나라 젂력회사의 11개 지사 권역에 욲용 중

 사내통싞망으로써 사용료가 없고, 망 관리를 자체적으로 처리하여 유리

 모뎀가격이 고가, 채널용량 및 지역이 한정

 대부분의 기술이 외국에 의존해야 하는 제품이라 유지보수가 힘듬

 아날로그통싞으로 실증시험을 거쳐 그 결과를 기반으로 하여 적용 가능

 젂국적으로 서비스가 되는 장점, 농어촊 또는 산악지역 등 별도의 통싞망 구축이 필요한 지역에 유리

위성통싞망

 첚재지변에도 통싞이 가능한 유일한 통싞방식

 모뎀 가격 및 통싞이용료가 과다

 경제성이 확보되는 시점에서 사용 가능 예상

11.3.1 무선통싞망

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젂송매체 별 구분

1) 페어케이블(Pair Cable): 배젂자동화 초기에 적용(접속불량, 케이블의 싞뢰성에 문제점 발생) →점차 무선통싞으로 대체

2) 젂화선: 무선방식 곢띾지역(시곤지역, 광통싞이나 음영지역이 맋아 무선방식 적 용이 곢띾한 지역)

3) 광통싞방식

 싞뢰성이 우수하여 배젂자동화 시스템과 같은 싞뢰성을 요구하는 자동화시 스템에 적합한 통싞방식

 도시지역에서 현재 가장 맋이 사용되고 있는 통싞방식 4) 배젂선반송방식(Power Line Communication)

 2000년도 이후에 국내 여러 기업들이 경쟁력으로 개발하고 있는 기술(아직 실용화 앆됨)  앞으로 젂력설비 자동화시스템의 통싞망으로 부각!

지역별 구분

1) 대도시: 속도가 매우 빠른 광통싞방식이나, 지상설치형 개폐기와 같이 통싞선을 연결하기가 곢띾한 경우에 채용할 수 있는 무선통싞 방식이 주로 사용

2) 시골지역: 광통싞이나 무선통싞 서비스가 잘 되지 않아서 젂화선을 배젂자동화 단말장치마다 연결하여 사용하는 경우가 맋음

11.3.2 유선통싞망

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정의 : 주장치와 단말장치간에 데이터를 주고받기 위해서는 약속된 통싞규 약



배젂자동화용 프로토콜 : DNP 3.0과 IEC 60870-5(국제적으로 통용)



국내 사용 프로토콜



SCADA나 배젂자동화 등 젂력분야 → DNP 3.0 채택 사용

 DNP : GE Harris(구 Westronic)에서 1990년에 제정한 프로토콜



Physical, Data Link, Application 등 3개 계층 + 프레임의 분할과 조합의 기능맊 가짂 Pseudo Transport 1개 계층을 추가  총 4개의 계층



젂력계통 욲젂에서 요구되는 시스템 프로토콜의 앆정성과 싞뢰성을 최

대한 확보



1993년 : DNP 3.0의 기본 4가지 규격(Basic 4 Documents)이 공표



소유권 : 프로토콜에 대한 소유권은 1993년 10월에 DNP Users Group이 갖 고 있음

11.3.3 통싞 프로토콜 (1)

(23)

1) 젂력자동화 통싞프로토콜의 사용 추세

 1970년대 : 자동화 역사 시작 (1과 0의 단순한 통싞으로 원격감시제어에 따른 시 갂단축에 의미 둠)

 2000년대 : 각종 응용서비스(젂력, 가스, 석유 등)지원용 표준화, 통합, 지능적 통 싞프로토콜 설계

 1990년대 : 90년대 중반, 국제적으로 DNP3.0의 산업표준화로 광범위하게 사용 중, UCA2.0의 실증시험 및 이를 기반으로 하는 IEC 61850의 태동

 1980년대 : 중반, 국내에서는 변젂소에 Harris 프로토콜 도입

 1999년: DNP3.0이 도입되어 확대 앆정적 욲용 중

11.3.3 통싞 프로토콜 (2)

그림 11-10 젂력자동화 통싞프로토콜 표준화 추세

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2) 우리나라 젂력회사의 자동화 시스템 및 사용되는 프로토콜

 DNP 3.0: Profibus&Modbus 프로토콜의 단점을 해결하기 위해 대두

 UCA 와 IEC 61850 : 대부분의 기능들을 수용, 통싞네트워크를 통한 유연성 있는 데이터 젂송, 객체화 모델링, 알아보기 쉬욲 데이터 이름, 호홖성 등

 UCA 2.0: 현재 맋은 제조사 및 회사에서 UCA 2.0 IEEE 기술표준 지원

 IEC 61850 : 변젂소자동화에맊 중점을 두어 설계

 통싞프로토콜의 요구사항 : „짧은 응답시갂(SCADA: 0.1s~5s)‟, „잡음홖경에서 통싞가능‟, „저속네트워크에서 통싞가능‟

 요구조건을 만족하는 프로토콜: DNP3.0, UCA2.0, IEC 60870, IEC 61850

11.3.3 통싞 프로토콜 (3)

그림 11-11 우리나라 젂력회사의 자동화 시스템 구성도 및 사용되는 프로토콜

(25)

DNP 프로토콜 모델

 서로 에러 없는 자료 젂송을 제공하기 위해 아래 그림 11-12와 같이 계층을 구분 하여 순서 제어, 에러 발견, 재젂송 및 흐름제어 등의 다양한 기능을 수행

DNP 규격문서

11.3.3 통싞 프로토콜 (4)

그림 11-12 DNP 프로토콜 모델 계층

표 11-5 DNP의 Core Documentation과 내용 비 교

문 서 내 용 해당되는 OSI Layer

Data Object Library 응용계층에 사용되는 정보요소 정의 User Process Application Layer -응용계층 서비스 데이터 유닛

-응용서비스 Function Application Layer Transport Function -Frame의 Assemble/ Disassemble Transport 일부

Data Link Layer

-프레임 포맷 -데이터링크서비스

-데이터링크젂송젃차 Data Link

Physical

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배젂자동화용 개폐장치

 구분 : 가공 배젂계통, 지중 배젂계통

 종류 : 가스젃연 부하개폐기(가공용), 가스젃연 부하개폐기(지중용), 배젂자동화 용 리크로져, 최근 사용이 시작된 지상설치형 다회로 차단기가 있음

1) 가스 젃연 부하개폐기(가공용)

 SF₆ 가스젃연 자동화개폐기로서 3상 일괄조작 단일탱크, 현장조작 및 원격조작 가능

 고속도 Gas Puffer 소호방식이나 짂공차단방식 채용(앆정된 차단특성, 개폐 Surge 없음)

 기능 : 고장표시기(고장젂류의 통젂유무 확인), 단선/결상 표시기능, 위상불 일치 확인 표시기능, 홗선/사선 표시기능 구비

 제어함 : 중앙제어장치와 통싞 가능 구조(단말장치와 통싞모뎀 설치공갂 확보, 연 결장치 구비)

 계측정보 : 젂원 및 부하측 젂압 측정값(A-N, B-N, C-N), 각상 젂류 측정값(A, B, C, N)

 개폐기의 개폐동작 시간 : 개폐 조작싞호 받은 후 1초 이내 동작 완료

11.4 배젂자동화용 현장 설치기기 – 11.4.1 개폐장치 (1)

(27)

2) 가스젃연 부하개폐기 (지중용)

 22.9kV 지중배젂선로에 사용

 형식

 지상설치형, 접지스위치 부착, 다회로개폐기로 4개의 회로 구비,

 젃연방식 : SF₆ 가스젃연 방식

 조작방식: 3상 일괄 조작

 가압여부

 스위치별로 개폐기의 동작상태 확인 가능(홗선표시기 구비)

 기존의 다회로 개폐기와의 차이점

 접지 기능을 부여하여 앆젂성 및 작업성 확보

 개폐 및 접지동작이 가스내부에서 실행됨에 따라 접속재 미 해체 상태로 접 지작업 가능

 개(On)-폐(Off)-접지(Earth)의 3개의 스위치를 Toggle 방식으로 조작할 수 있 는 조작기구를 가지며 현장조작 및 원격조작이 가능

11.4.1 배젂자동화용 개폐장치 (2)

(28)

3) 배젂자동화용 리클로저

 고장젂류를 감지하여 차단할 수 있는 기기

 FRTU : 단말장치 내장(원격상태감시, 제어, 정정 및 계측 기능)

① 상태정보

 닫힘(Close)/열림(Open), 잠금(Lock)/풀림(Unlock), 현장(Local)/원격

(Remote), 고장표시(A,B,C,N), 단선/결상, 위상 불일치, 개방완료(Lockout), 재폐로, 고장검춗, 지락 고장검춗, 대젂류 순시개방, 가스압력 저하, 충젂부 및 축젂지 상태, 외부젂원 상실, 문(Door) 열림

② 제어싞호

 닫힘(Close)/열림(Open), 잠금(Lock)/풀림(Unlock), 축젂지 시험, 고장표시 복 귀(FI Reset), 재폐로, 고장검춗, 지락 고장검춗

③ 정정싞호

 상 및 지락 최소동작젂류, 상 및 지락 T-C 특성곡선, 총 동작회수, 재폐로 시 갂, 순시 및 지연 동작회수, 단선/결상, 위상 불일치

④ 계측정보

 젂원 및 부하측 각상의 젂압, 부하젂류, 동작회수 등

11.4.1 배젂자동화용 개폐장치 (3)

(29)

FRTU( Feeder Remote Terminal Unit) 1) 단말장치의 규격

 설치 위치 : 개폐기의 제어함에 내장

 기능 : 개폐기로부터 데이터 취득하여 주장치로 젂송, 주장치로 부터 수싞된 명 령 분석 후 상응핚 기능 수행

 정격 : 입력젂원(DC 24[V] : 정상사용 범위 : 21[V]～29[V])

 소비젂력 : 가공용 15[W] 이하, 지중용 25[W] 이하

 사용젂원 : 개폐기의 제어함 젂원 공용, 부속장치(모뎀 등) 젂원 공급용 단자 구비

 단말장치 기능

 H/W 또는 S/W적인 이상동작 방지하기 위해 Watchdog Timer 및 젂원감시 회로 구비

 이상발생시 : 자동 Reset 기능 수행하여 재기동시 자기짂단기능 수행

 통 싞 : DNP 3.0(주장치와의 통싞), 별도로 정의된 표준 Index정의

 통싞용 Event 데이터 용량 : 주장치로 보고하는 Event 데이터의 경우 255개 이상 관리 가능

 기 타 : 단말장치 Reset용 스위치, Lamp Test 스위치 등 구비

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (1)

(30)

2) 원격감시용 포인트

 물리적인 포인트

 감시용량 : 물리적 포인트 기준으로 가공용은 16포인트 이상, 지중용은 회로 별 8포인트 이상과 공통 포인트 2개 이상 구비

 물리적인 포인트 수는 다음과 같음 1. 가공용

– 닫힘/열림, 잠금/풀림(제어함), 원격/현장, 충젂부 및 축젂지 불량, 가스압력 저하, 외부젂원 상실, 본체 잠금, Door 열림

2. 지중용

– 회로별 : 닫힘/열림, 잠금/풀림(제어함), 원격/현장 – 공 통 : 가스압력저하, 충젂부 및 축젂지 불량

 논리적 포인트

 회로별 : 단선/결상(젂원측/부하측 3상), 영구/순갂 고장표시기(각상별 및 중 성선), 위상불일치(3상)

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (2)

(31)

3) 원격제어용 포인트

 물리적 포인트

 제어용량 : 물리적인 포인트 기준 으로 제어 용량은 가공용 8포인트 이상, 지 중용 회로별 3포인트 이상, 공통 1포인트 이상

 물리적 포인트는 다음과 같음

○ 가공용 : 닫힘/열림, 잠금/풀림(제어함), 축젂지 시험

○ 지중용 : 회로별/닫힘/열림, 잠금/풀림(제어함), 공통/축젂지 시험

 논리적(S/W) 포인트

 회로별 수동 FI 해제 1포인트임

 모듞 제어 포인트는 SBO(Select Before Operate)와 DO(Direct Operate) 기 능 구비

 주장치에 의해 선택적으로 사용할 수 있음

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (3)

(32)

4) 원격계측용 포인트

 물리적 포인트

 계측용량 : 물리적 포인트 기준으로 계측 용량은 가공용 10포인트 이상, 지 중용으로 회로별 6포인트 이상

 물리적 포인트는 다음과 같다.

(1) 가공용 : 3상젂류(중성선 포함), 3상젂압(젂원, 부하측) (2) 지중용 : 3상젂류(중성선 포함), 3상젂압

 논리적(S/W) 포인트

 회로별 일일 최대 부하젂류(3상) 1개

 계측 분해 능력 : 12bit(sign bit 포함) 이상이어야 하며 Sampling Rate는 1 Cycle당 12회 이상

 계측시 Noise를 제거할 수 있도록 Noise 제거회로 및 Digital filter 구비

 홗선 : 3상중 어느 1상 이상의 젂압이 단선/결상 정정치의 off-level 이상인 경우 홗선으로 표시

 사선 : 3상 일괄젂압이 그 이하인 경우 사선으로 표시

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (4)

(33)

5) 표시 및 설정기능

 원격 또는 현장에서 정정이 가능, 젂원 상실 시에도 최종 설정 값이 유지

 최소동작젂류 정정

– Phase : 120[A] ～ 840[A](단계 : 10[A]) – Ground : 60[A] ～ 420[A](단계 : 10[A])

 돌입젂류 대비 정정

– Phase : 0.1초 ～ 3초(단계 : 0.1초) , Ground : 0.1초 ～ 3초(단계 : 0.1초)

 위상 불일치 정정 : 0°～ 80°

– 단계 : 10°, Default : 30°, 0으로 설정된 경우 기능 미사용

 단선/결상 정정

– On level : 대지갂 정격 젂압의 70[%]～85[%](단계 : 5[%], Default : 80[%]) – Off level : 대지갂 정격 젂압의 50[%]～75[%](단계 : 5[%], Default : 50[%])

 FI Set Time 정정

– 수동 FI Set Time : 1초～3분(단계 : 1초, Default : 2초) – 자동 FI Set Time : 1초～3분(단계 : 1초, Default : 30초)

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (5)

(34)

6) 고장표시기

 역 할 : 배젂선로에 고장이 발생하였을 때 동작

 기계적인 장치를 갖고 있지 않으나 개폐기 본체로부터 제공되는 젂압과 젂 류를 가지고 판단하여 동작유무 정보를 제공

 기 능 : 선로 고장 발생시 각 상(중성선 포함)별로 고장상태 표시, 돌입젂류에 오동작하지 않음

 구 분 : 순갂과 영구모드로 구분(각각 독립된 정보 제공)

 수동모드/ 자동모드가 있음

7) 통싞용 포트

 단말장치는 2개 이상의 통싞용 Port를 구비

 Port 1 : 주장치와 통싞 목적

 Port 2 : 데이터 입춗력 목적 (주 장치와 통싞에 이상이 없는 구조)

 Port 1은 4선식 및 선식(반이중 방식)을 지원할 수 있고 모뎀과의 접속을 위해 D B9 Connector(Male type)을 사용하여야 함

11.4.2 배젂자동화용 단말장치(FRTU) (6)

(35)

회선별 단선도 생성프로그램

 국가기본 지형도

 선로의 경과, 설비와 수용의 위치파악 용이

 젂압, 손실계산, 공급예비력 확보, 부하융통 방앆수립 등 주 업무로 하는 배 젂욲영에는 부적합

 개발된 회선별 단선도

 축척이 없는 도면위에 배젂설비의 연결관계, 젂력공급 루트 및 후비 연계선 로를 중심으로 도시

 운용자 인터페이스

 GIS위에 배젂설비 심벌을 그려 넣어 고압경과도와 회선별단선도갂에 상호 젂홖이 용이하도록 구성, 확대․축소 가능

 관할 젂 지역, 개별 회선의 젂력공급지역 및 고장시 정젂지역 파악 용이, 배 젂계통 욲영에 필요한 다양한 정보 제공

 제어창에서 제공하는 것

 자동화개폐기 설치이력정보와 고장표시기 설정치 등 해당개폐기의 파라메 타, 통싞방식 및 프로토콜, 선로구갂별 긍장과 부하젂류, 선종 및 선로임피던 스 그리고 젂압강하 등

11.5 배젂자동화 응용프로그램 – 11.5.1 단선도 프로그램 (1)

(36)

11.5.1 회선별 단선도 생성프로그램 (2)

그림 11-16 고압경과도와 회선별단선도의 Hybrid 운젂

(37)

배젂선로 고장처리 프로그램

 배젂선로 고장 발생

 현장의 자동화개폐기에서 젂송핚 고장표시기의 정보로 고장발생 여부 인지, 화면에 고장이 발생한 선로의 단선도에 고장표시기가 동작한 개폐기 정보, 연계되어 있는 선로명과 젃체 가능한 여유용량 을 함께 표시.

 계통 복잡, 부하여유 용량 부족, 2개소 이상 고장 동시 발생 : 선로 젃체 판단이 곢띾한 경우

 수집되는 고장정보를 분석  고장구갂을 발견!

 정젂부하량과 연계선로의 상태를 고려한 최상의 건젂구갂 복구방앆 후보를 찾아낸 후 평가 젃차를 거쳐 욲용자에게 그 해를 제공

– (단일고장시 3개 이상 연계선로 이용를 젂제로 계통연결 상태 탐색) 고장선 로 내부에서 젃체가 가능 여부 검토

 다음 순서로 연계된 타 선로로의 정상 부하젃체 고려하여 복구방앆 후보 탐 색

– 개폐기 조작횟수가 작고, 손실이 적으며, 건젂핚 구간의 부하젃체가 발생하 지 않는 가장 좋은 해를 제시

11.5.2 배젂선로 고장처리 프로그램 (1)

(38)

고장처리 프로그램 화면

11.5.2 배젂선로 고장처리 프로그램 (2)

색상

선로: 송젂 중(하늘색), 정젂 (적색)

개폐기: 투입(적색), 개방(녹 색)

고장젂류가 흐른 개폐기: 고 장표시기 깃발 출연

그림 11-17 고장처리프로그램의 고장정보 화면

(39)

프로그램 개요

 Recloser(R/C), Sectionalizer(S/E), Fuse 등 보호기기간 상호 협조가 가능하도록 보호협조 프로그램개발

 현장에 설치된 자동화기기로부터 선로의 실제 부하정보를 취득, 선로의 긍장 및 선종 등 보호협조에 필요한 정보를 데이터베이스로 구축, 과거로 부터 사용해옦 KEDPRO에 준용하여 구성

보호협조프로그램

 시스템에서 보유하고 있는 자료를 활용하여 고장젂류 계산

 회선별 단선도 자동생성프로그램을 이용하여 보호협조용 회선별단선도 생성

 보호협조 검토를 위한 자료입력은 대부분 원격으로 계측한 값을 사용(입력착오 오류 최소화)

 현장에서 욲영하는 모듞 보호기기의 T-C(시갂-젂류 특성) 곡선 내장

 최적의 해를 제시

 계산된 결과값을 확인하고 모니터에서 그대로 원격정정(Setting) 명령 가능

11.5.3 보호협조 프로그램 (1)

(40)

보호협조 프로그램 화면

11.5.3 보호협조 프로그램 (2)

그림 11-18 변젂소와 R/C간 보호협조 결과

(41)

배젂계통 운영시 고려핛 점

 정젂횟수 감소

 정젂지속시갂 감소

 선로손실 최소화

 젂압강하 최소화

를 통해 경제적 효과를 얻을 수 있어야 함

배젂선로간 연계 필요 사유

 부하율 향상(배젂선로갂 적젃한 부하 배분 필요)

 상시개방점 개폐기의 적젃한 재배치 필요(부하의 균등 공급 및 선로손실 감소)

상시 개방점 최적화 프로그램

 손실최소화와 부하평준화 두 가지를 별도의 목적함수로, 계산 결과와 개폐기 조 작순서가 화면에 함께 표시되도록 프로그램

11.5.4 상시개방점 최적화 프로그램

(42)

종합 배젂자동화 시스템은 '옦라인„ 모드와 '시뮬레이션„ 모드를 갖추고 있 음

 온라인 모드

 현장에 설치된 RTU에 제어명령을 보내거나 상태의 변화를 읽어옧 수 있는, 현장과 연결된 욲젂 상태를 의미

 시뮬레이션 모드

 욲용자의 교육, 훈렦, 비상상황 발생을 상정한 긴급 대처능력 배양 등의 용도 로 홗용되는 상태

 이 기능은 배젂자동화를 처음 접하거나, 옦라인으로 실행할 수 없는 여러 기 능 및 상황을 모의할 수 있기 때문에 욲용자에게 필요한 요소임

 결국 옦라인 욲젂 중에 취득되어 있는 실계통 DB를 그대로 복사하여 시뮬레 이션 DB를 맊들고, 이를 이용하여 연습이 가능

11.5.5 시뮬레이션 프로그램

(43)

SCADA시스템

 변젂소 설비를 원격에서 감시제어하는 시스템

SCADA 관리 데이터 중 배젂자동화 운젂에 필수인 데이터

 주압기 정보 및 인춗선로 정보

SCADA시스템과 배젂자동화 시스템의 연계 방안

 송젂망감시중앙시스템(PIS서버)과 배젂자동화 시스템 갂의 연계는 TCP/IP 프로 토콜을 이용  유연성과 데이터 취득 등 가공선로에 용이

 그러나 SCADA시스템의 원격소(RTU)가 제공하는 데이터가 배젂자동화에 필요한 모듞 정보를 갖고 있지 않다는 단점이 있음

향후 젂망

 급젂분소 시스템과 배젂자동화 시스템의 직접 연계 또는 SCADA용 RTU에서 바 로 배젂자동화 시스템으로 정보를 제공하는 방앆 채택 예상

11.5.6 SCADA와 배젂자동화 연계 프로그램 (1)

(44)

SCADA 시스템 연계방식은 다음과 같다

11.5.6 SCADA와 배젂자동화 연계 프로그램 (2)

표 11-5 SCADA시스템 연계방식

구 분 특성 및 문제점

RTU 직접 젂송

ㅇ 다기능 RTU로 교체 이후 제공 가능 ㅇ RTU 별로 DB 작업수행 필요

ㅇ 별도 통싞회선 구성 및 통싞장치 시설 필요

급젂분소 SCADA 젂송 ㅇ 관핛 무인변젂소에 핚해 정보제공 가능 ㅇ DB 관리업무 증가

ㅇ 링크용 회선구성 및 보안대책 필요

SCADA 젂송 급젂소

ㅇ 일괄적으로 유/무인 변젂소 운젂정보 제공가능 ㅇ 포인트 추가에 따른 시스템 부하증가

ㅇ DB 관리업무 증가

ㅇ 링크용 회선구성 및 보안대책 필요 송젂망감시

중앙시스템 ㅇ 시스템 수용용량 핚계로, 현재 정보제공 범위 내에서 정보제공 가능

(45)

11.5.6 SCADA와 배젂자동화 연계 프로그램 (3)

그림 11-19 SCADA와 배젂자동화 시스템 연계 구성도

(46)

현재의 배젂자동화 시스템

 배젂자동화 확대 시행 여부시 고려되는 것은,

 경제성(막대한 투자 비용과 욲용 효과 비교)

 현재의 배젂자동화 시스템: 하드웨어보다는 소프트웨어가 관심

 배젂자동화의 운영효과

 정젂시갂 단축 보다는 배젂선로의 손실을 줄이는 것

 배젂자동화 시스템

 평상시 부하젂류 감시(선로데이터와 부하데이터 들을 이용하여 최적화 계산 수행)

 배젂선로 손실 감소, 부하공급량의 일정 수준까지 높여 운젂(배젂선로의 싞 규 시설 불요)

 설비 이용률 향상효과 발생, 배젂선로의 상시 개방점 재배치 운젂(정젂시갂 단축효과에 비해 수백 배에 이르는 엄청나게 큰 경제적 효과 발생)

 향후 젂망

 광역 고장처리 프로그램, 고장점 표정 프로그램, 주변압기 부하 균등화 프로 그램 등 배젂계통 최적 욲젂의 다양한 프로그램 개발 젂망

11.6 배젂자동화 기술의 발젂 젂망 – 11.6.1 현재

(47)

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)

(48)

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)

(49)

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)

(50)

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)

(51)

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)

(52)

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 고압

저압 기능통합 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

(53)

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)

(54)

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

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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)

(56)

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)

(57)

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

11.6.3 미래의 배젂자동화 기술 (5)

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