A Study on the design of Process bus for distribution line integration IED in digital substation

디지털변전소 배전선로 통합 IED용 Process bus 설계에 관한 연구

기존의 IEC 61850 표준 적용 국내 디지털변전소는 Station 레벨에 한정되어 구축되어 왔다. 향후 구축될 Process 레벨을 포함한 풀(Full) 디지털 변전소 디지털화는 디지털변전소 운전에 있어 중요하고 긴급한 신호인 Process bus를 통한 SV와 GOOSE신호의 전송으로 이루어지고 있다. Process bus를 활용한 배전선로 보호용 통합 IED는 GIS 등 변전소 전력설비로부터 전압과 전류 값을 MU(Merging Unit)를 통해 공급받아 각 구간의 Bay 혹은 Bank단위로 통합적인 보호 기능을 수행하고, 주 IED와 예비 IED가 서로의 상태를 상호 감시하여 보호기능의 이중화를 이루어야 하고, Sampled Value를 처리하기 위한 정밀한 시각동기화 기능을 갖추어야 한다. 만약, Process bus 시스템의 문제로 인해, 지연과 손실이 발생한다면 변전소 보호 제어에 영향을 줄 수 있으므로 Process bus를 디지털변전소에 적용하기 위해서는 Process bus 기반의 네트워크시스템에 연결된 MU와 IED가 송수신하는 SV와 GOOSE를 손실과 지연없이 전송할 수 있는지를 분석해야 한다. 본 연구에서는 디지털변전소 네트워크 시뮬레이션 시험을 통해, 배전선로용 통합 IED의 성능검증을 위해 Process bus 네트워크 시스템을 설계하고 시뮬레이션 시험을 수행하여 이를 통해 향후 국내의 Process bus 디지털변전시스템 구축을 위한 효과적인 네트워크 시스템 설계방법을 제시하고자 한다.