▲ ‘배전자동화 기술동향과 미래전망’이라는 주제로 하복남 배전IT 그룹장이 발표를 하고 있다.

국내 배전자동화 기술수준은 해외와 비교해 적용범위와 기능상 일부 차이가 존재한다. 그러나 배전자동화 부가기능은 현재 세계적인 수준에 올라와 있는 것으로 평가받고 있기 때문에 응용 프로그램을 적극 활용해 배전자동화의 경제적 효과를 추구해야 한다는 주장이 제기돼 관심을 끌고 있다.
차세대전력기술연구센터는 8일 명지대학교 제3공학관 강의실에서 ‘배전자동화 기술동향과 미래전망’이라는 주제로 전력IT 세미나를 개최했다. 이날 하복남 한전 전력연구원 배전연구소 배전IT 그룹장은 한전의 배전자동화 추진현황과 배전자동화 시스템의 기본기능과 배전자동화 시스템을 활용한 배전계통의 최적운영 기술, 향후 배전자동화 발전 전망 등을 발표했다.

GIS설비분야 기능통합으로 정전·전압 인터넷관리
배전설비에 센서 내장해 손실최소화로 운전 최적화

하 그룹장은 배전자동화를 ‘개폐장치에 대한 원격감시, 원격제어, 원격계측, 원격정정 기능을 수행하고 고장처리 및 손실 최소화 등 배전계통을 최적화 운전하는 시스템’으로 정의했다.

“앞으로 수년 이내에 배전자동화가 전국적으로 100% 확대 시행될 것”이라는 하 그룹장은  “미래를 대비한 배전자동화 시스템을 개발해야 하며 일단 전력IT과제로 배전지능화 시스템 개발을 착수하고 SCADA를 비롯해 배전자동화, 원격검침, 설비관리, 고객관리, Trouble Call System 통합 및 연계방안을 마련해야 한다”고 말했다.

또 “앞으로 배전자동화는 해외 공동연구를 통해 해외 현장 실증적용을 추진하고 해외시장 개척노력들을 더욱 가속화 시켜가야 할 것”이라고 덧붙였다.

현재 국내 배전계통은 통신기술이 도입돼 최적화, 자동화 구현을 실현하고 있다. 최근 네트워크 기반인 IEC61850을 이용한 변전소 자동화 기술이 활발히 진행되고 있다. 이는 곧 배전계통에서도 이와 같은 네트워크 기술들이 적용돼 단말기간 분산협력 네트워크(P2P, Peer to Peer) 통신기반이 구축될 것으로 전망된다.

하 그룹장의 발표에 따르면 현재 종합 배전자동화 시스템은 전국 52개 지점에 설치돼 운영되고 있으며 올해 15개 지점에서 추가 설치될 예정이다.

이 시스템은 서버와 클라이언트로 구성되며 주장치가 이중화로 구성돼 있어 대도시 및 대규모 설비 보유 사업소에서 운영하기에 적합하다. 주로 원격제어, 데이터 및 상태계측과 고장감지, 고장양단 분리, 건전구간 복구기능이 있으며 지리정보 기반의 배전계통을 운영한다. 다양한 응용프로그램을 구비해 배전계통에 최적운영이 가능하다.

한편 소규모 배전자동화 시스템은 현재 138개 지점에서 운영하고 있으며 PC급 시스템으로 시스템 구성을 단순화해 가격이 저렴하고 중소규모의 도시이하의 지방 사업소에서 사용하고 있다. 주로 원격감시제어 기능을 위주로 수동으로 고장을 처리할 수 있으며 스켈레톤 계통도 운영할 수 있지만 응용프로그램은 갖추고 있지 않다.

배전자동화 응용프로그램은 데이터 오류검출이나 구간 부하관리, 과부하 해소, 회선별단선도 생성, 고장처리, 트랜드 그래프 생성, 상시 개방점 최적화 프로그램 등을 말한다. 이외에도 보호협조나 시뮬레이션, 계통해석 프로그램도 응용프로그램에 속한다.

이어 하 그룹장은 해외 선진국의 배전자동화를 설명하면서 변전소 SCADA와 배전선로 자동화가 통합된 시스템으로 배전계통의 효율적인 운전을 위한 다양한 응용프로그램이 탑재돼 있다고 설명했다.

예를 들어 리비아 GECOL의 배전망은 SCADA와 DMS의 통합된 시스템으로 수백 개에 이르는 스위칭 스테이션 감시제어가 이뤄지고 있다.

또 ABB/DMS의 Open++ Opera는 상태 모니터링부터 보호협조 해석 및 고장처리 시뮬레이션, 고장복구와 작업정전 스위칭, 자동·수동 고장복구, 손실최소화 및 부하균등화용 선로 재구성 계획 등이 갖춰져 있다.

이외에도 선로 및 변압기, 비정상 개폐기, 정전구간 탐색기능이 있으며 조류계산, 고장전류 계산과 시뮬레이션 데이터를 이용한 계통 및 보호협조 해석을 실행할 수 있다. 개폐기 조작순서를 작성하고 저압선로 정전관리 및 중압선로 정전관리도 가능하다고 설명했다.
이렇듯 향후 배전지능화 개발에는 SCADA-DAS-수용가-AMR 통합 연계로 손실최소화 및 부하균등화 계통 재구성 기능을 갖추고 배전계통 전 영역 전기품질 온라인 감시를 할 수 있어야 할 것으로 하 그룹장은 제안했다.

또 M.Tr 뱅크 고장 처리와 비정상 전류파형 온라인 감시, 전력선 통신기술 적용과 고장점 위치 표정 기술을 비롯해 멀티 에이전트 기반의 분산형 정전복구 기능을 탑재하는 등 SCADA 기능의 업데이트와 상위 디지털 변전소 및 하위 수용가 포털과의 인터페이스 기능이 필요하다고 주장했다.

향후 국내 배전자동화 기술발전에 대해서는 SCADA·배전자동화 통합 시스템으로 발전할 것으로 전망하고 AMR, Trouble Call System까지 통합될 것으로 예상했다. 앞으로 복구능력과 시뮬레이션, 조류계산, 손실 최소화 및 고장점 표정기능을 비롯, 고장전류 파형검사, 전기품질 감시 등 선진 응용기능의 적용이 이뤄질 것으로 전망했다.

또 GIS 설비관리 기능의 통합으로 정전관리와 전압관리, 작업자 관리 기능이 통합되고 웹 브라우징 시스템 도입으로 인터넷을 이용한 자료제공 방식이 채택될 것이라고 발표했다.
하 그룹장은 덧붙여 배전용 가공 및 지중 변압기 감시제어와 수용가 감시제어 기능, 분산전원 통합 감시기능에 대한 연구가 진행될 것으로 전망했다.

끝으로 하 그룹장은 “배전설비에 센서를 내장해 온라인 상태감시가 가능하고 손실최소화 및 부하균등화, 전압제어, 무효전력제어, 정전관리, 전기품질 관리 등 배전계통 최적운전이 가능한 시스템을 구축하도록 노력하고 있다”고 덧붙였다.