• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.53-54
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• 2015

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.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• v.7 no.1
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• pp.31-34
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• 2021

디지털변전소는 IEC 61850 기반 상위운영장치와 IED(Intelligent Electric Device)로 구성된 변전자동화시스템이 적용된 변전소를 의미한다. 한전은 2013 년 이후로 신설되는 154kV 변전소를 디지털변전소로 구축하고 있으며, 기설변전소도 디지털화를 통해 디지털변전소로 변모하고 있다. 이렇게 변전소에 IEC 61850 기반의 변전자동화시스템이 확대 도입됨에 따라 통신 설정과 성능을 검증하는 시험이 반드시 필요하다. 이에 전력연구원은 세계 최고수준의 IEC 61850 기반 디지털변전 시험기술을 확보하였으며, 본 보고서를 통해 연구원이 보유하고 있는 시험기술과 현장에 적용한 사례를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.302-303
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• 2006

최근 디지털기기의 개발 및 활발한 보급으로 전력산업에서도 운영시스템이나 설비들이 통합, 소형화되거나 다양한 기능을 보유하는 등 많은 변화가 진행되고 있다. 보호계전기 분야도 예외가 아니어서 우리나라의 많은 154kV배전변전소에는 기존의 유도원판형(Induction disc type) 보호계전기가 점차 철거되고 기계적인 동작시간을 고려하지 않아도 되는 디지털보호계전기의 설치비중이 급속히 확대되고 있는 중이다. 하지만 아직까지 우리회사의 배전선로 보호협조 운영기준은 아날로그 유도 원판형 보호계전기를 고려하여 제정되어 있기 때문에 합리적인 배전계통운영을 위하여 보호협조 운영기준도 디지털 환경에 알맞도록 개선되어야 할 것이다. 이 논문에서는 배전변전소에서 사용 중인 아날로그와 디지털보호계전기의 특성 및 차이를 비교 검토하고, 디지털 환경에 적합한 배전선로 보호협조 방안도출을 위해 "디지털계전기 기반의 배전선로 보호협조 최적운용방안"을 제시하여 보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.11a
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• pp.231-233
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• 2006

기존 변전소 자동화 시스템은 아날로그/디지털 기술이 혼재되어 있고, 고장개소 계통 분리 위주의 보호 제어를 수행하고 있으며, RTU 통신 방식의 복잡한 Hard Wiring되어 있다. 그리고, 현장 디바이스의의 비표준, 비규격으로 시스템 호환성이 떨어진다. 하지만, 현재 변전설비의 신뢰성 향상으로 전력계통의 안정화 및 변전설비의 초기능화, 간소화가 요구되어지고 있다. 이에 본 연구는 현재 변전소 자동화의 국제 표준 통신 규격인 IEC 61850 기반의 디지털변전소 종합운영 HMI Platform 개발에 판하여 설명하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.555-556
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• 2015

디지털변전소의 정보를 최적화하여 변전소 Self-Healing, 자동고장복구 등 다양한 차세대 응용시스템을 개발하기 위해서는 변전소의 모든 설비를 네트워크로 연결하여 디지털화하는 Process 버스기반 디지털변전시스템은 필수적으로 필요하며, 이를 통해 변전소를 구축하고 엔지니어링 하는 과정전반이 컴퓨터 프로그램에 의해 쉽고 간편한 작업이 가능하게 되어 공간활용을 극대화할 수 있고 건설 및 유지보수 비용을 큰 폭으로 감소시킬 수 있다. 본 논문은 이러한 디지털변전소의 시대적 변화에 부합하여 국내에서 개발된 Process 버스 기반의 IED와 MU에 대하여 현장 적용을 위한 성능검증 방안을 제시하고, 국내 최초로 Process 버스 기반 디지털변전시스템 실증시험장을 제주 성산변전소에 구축하는 과정에서 수행한 검증결과를 설명하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.561-562
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• 2015

2013년 이후, 한국전력공사에서는 신규건설 변전소로 디지털변전소(Digital Substation)를 건설하고 있다. 디지털변전소 내에는 서버(IED, 지능형전자장치), 클라이언트(상위운영시스템)가 필수요소들이며, 이 둘은 서로 서버/클라이언트 통신 서비스를 수행하고 있고 IEC61850 기반으로 하고 있다. 바뀐 정책과 프로토콜 때문에 사용되는 기기 역시 기존 디지털 보호 계전기에서 IED로 성능이 변화하였고, 기존에 수행하던 보호성능검증 방법인 동특성시험 역시 IEC61850 기반 통신서비스 성능도 함께 보아야 한다는 관점에서 본 연구가 시작되었다. 본 논문에서는 RTDS를 이용한 IEC 61850 기반 IED 동특성 시험 성능검증 방법에 대하여 살펴보고, 그 결과를 알아보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.233_234
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• 2009

2005년 유틸리티 산업분야 국제표준 규약으로서 IEC61850이 발표된 이후, 변전소 자동화 시스템 설계 및 구현을 위한 새로운 패러다임으로 인식되고 있다. 현재, 유럽시장을 중심으로 IEC61850 규약과 호환되는 많은 제품들이 출시되고 있고 다양한 구현사례를 통해 그 적용가능성 및 타당성이 검증되고 있다. 그러나, 변전소 자동화의 기본 통신규약으로서 IEC61850이 도입될 경우, 이미 기존에 설치되어 운용중인 수많은 전력설비 감시/제어 시스템 및 상위 제어센터와의 통신 호환성 문제가 발생되며, 향후, IEC61850 기반의 디지털변전소 확대 적용에 장애 요인으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 IEC61850 기반의 변전소자동화 용 게이트웨이 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 기존에 운용되고 있는 전력설비 감시/제어 시스템과의 호환성 제공은 물론, 변전소 내의 IEC61850 IED들과 상위제어센터 내의 송변전 SCADA 시스템간 통신 및 상호운영성을 제공한다. 또한, 시스템의 가용성 및 신뢰성을 보장하기 위한 이중화 메커니즘을 지원한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.557-558
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• 2015

IED와 상위운영시스템(정보연계장치 포함)으로 구성되는 디지털변전소의 변전자동화시스템은 계측/제어/보호/감시 등 모든 변전소의 정보의 흐름이 국제규격 IEC 61850 기반으로 네트워크 통신을 통해 이루어지는 시스템이다. 따라서 기존 제어케어블 사용시 변전소에서 신호 전달의 정확성을 위해 측정하였던 전기적 신호에 대한 점검을 대신하여, 디지털변전소의 데이터를 운송하는 혈관의 역할을 수행하는 네트워크 통신에 대한 건전성을 확인할 필요가 있다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.10 no.7
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• pp.199-204
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• 2021

Digital substation refers to a substation that digitizes functions and communication methods of power facilities such as monitoring, measuring, control, protection, and operation based on IEC 61850, an international standard for the purpose of intelligent power grids. Based on the intelligent operating system, efficient monitoring and control of power facilities is possible, and automatic recovery function and remote control are possible in the event of an accident, enabling rapid power failure recovery. With the development of digital technology and the expansion of the introduction of eco-friendly renewable energy and electric vehicles, the spread of direct current distribution systems is expected to expand. MVDC is a system that utilizes direct current lines with voltage levels and transmission capacities between HVDCs applied to conventional transmission systems and LVDCs from consumers. Converting existing lines in substations, where most power equipment is alternating current centric, to direct current lines will reduce transmission losses and ensure greater current capacity. The process bus of a digital substation is a communication network consisting of communication equipment such as Ethernet switches that connect installed devices between bay level and process level. For MVDC linkage to existing digital substations, the process level was divided into two buses: AC and DC, and a system that can be comprehensively managed in conjunction with diagnostic IEDs as well as surveillance and control was proposed.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.281
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• pp.48-52
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• 2000

변전소 자동화 시스템은 광역화$\cdot$복잡화하는 전력계통(전력유통망)에 대하여 원격운용의 고도화와 용이화를 목적으로 한 것이다. 이 시스템은 제어소 등 상위 시스템이 변전소를 ''인텔리전트한 현지처리기능을 갖는 소형변전소 자동화서버''로 다룰 수 있는 것이 특징으로, 각종의 고도화$\cdot$자동화 기능에 관하여 상위계$\~$변전소의 토털 코디네이션을 도모하고자 하는 국제수준의 사양에 따른 것이다. 이 특징을 실현하기 위하여 변전소 자동화시스템은 멀티포인트, 멀티프로토콜 통신기능과 소형변전소 자동화서버기능을 구비하고 나아가 변전소 구내에서의 디지털 정보화에 대응하여 필드 솔루션(Field Solution)기술을 적용하고 있다. 필드 솔루션에 있어서는 초소형 인텔리전트 RIO(리모트 입출력모듈)와 고속필드 네트워크를 적용함으로써 즉각적인 정보수집은 물론 변전소 구내에서의 스페이스의 효율적인 활용과 종래의 메탈케이블의 대폭적인 삭감을 기할 수 있도록 하고 있다. 변전소 자동화시스템은 상기한 특징이 있기 때문에 원격운용에서의 감시제어뿐만 아니라 다양한 변전소 정보를 활용한 각종 자동화$\cdot$지원 시스템에의 응용이 가능하다.