본 논문에서는 전력계통의 안정적인 운영과 전기품질을 확보하고 전력수급 기본 계획 수립 등 전력설비 투자 계획에 활용하기 위하여 최근 새롭게 개정된 전력설비 정지관리 기준(電力設備 停止管理 基準)에 따라 전력설비 정지종류를 분류해 본다. 또한 계획정지, 비계획정지로 구분했던 2006년도 발전설비의 정지일수와 정지량등을 알아보고, 계획정지, 비계획정지, 운영예비초과정지 등으로 세분화된 분류에 따른 2007년도의 정지율을 계산하여 본다.
전력 계통은 발전설비, 송전설비, 변전설비, 배전설비 등으로 크게 나눌 수 있다. 전력계통을 구성하는 이런 설비들을 원격 감시하고 제어하는 시스템을 전력자동화 시스템이라고 한다. 이런 전력자동화 시스템은 국내 전체 에너지의 수요, 공급, 수송을 제어하는 에너지 관리시스템(EMS : Energy Management System), 송전 및 변전설비의 감시제어를 담당하는 송변전소 감시제어 시스템(SCADA : Supervisory Control And Data Acquisition), 배전계통의 실비관리 및 운영을 담당하는 배전자동화시스템(DAS : Distribution Automation System), 수용가의 계량기를 원격으로 읽어오는 원격검침시스템 (AMR : Automatic Meter Reading) 통으로 구성되어 있다. 국내에서 운용중인 배전자동화 시스템은 배전선로에 설치되어 있는 개폐기만을 원격 감시 및 제어 하는 보편적인 시스템이다. 한편, 2005년도 전력IT 국가 전략과제로 수행하고 있는 배전지능화 시스템 개발 과제에서는 변전소부터 배전계통과 수용가까지의 모든 전력 설비에 대한 원격감시제어가 가능한 시스템을 배전지능화 시스템이라고 정의하고 이의 개발을 추진하고 있다. 본 논문에서는 ABB, SIEMENS, GE와 같은 국외의 배전 자동화 시스템들을 소개하고, 배전지능화 시스템에서 목표로 하고 있는 GIS 기반 위에서 고 저압 배전설비를 관리하고, SCADA, DAS, GIS(Geographic Information System), AMR, TCS(Trouble Call System) 등 배전지능화 시스템의 중앙제어장치가 갖추어야 하는 주요 기능들에 대해 기술하고자 한다.
사회의 발달에 따라 전기 전자 통신설비에 대한 중요성 및 이용률이 커짐에 따라 전기사고 발생 시 파급되는 인적, 물적 피해 또한 급증하여 안정적인 전력공급이 필수적으로 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 수배전반 전기사고 사전 예방을 위해 전기 관리자가 시간과 장소에 구애받지 않고 전력설비의 상태를 실시간으로 감시할 수 있도록 구축한 스마트폰을 활용한 수배전반 종합 감시 시스템에 대하여 설명한다. 스마트폰을 활용한 수배전반 종합 감시 시스템은 크게 전력설비의 상태를 모니터링 할 수 있는 감시부분, 설비 데이터 분석을 통해 전력설비의 상태를 미리 예측하고 이상을 진단하는 진단부분, 그리고 승인된 관리자만 접속 및 관리가 가능하도록 하는 보안부분으로 구성하였다. 향후 스마트폰을 이용한 수배전반 종합 감시 시스템의 활용은 수배전반 전기 사고의 감소와 관리 효율 증대에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.
무선 통신망의 발전과 휴대용 단말기의 일반화에 따라 이동성을 기반으로 하는 모바일 컴퓨팅 기술개발이 활발히 진행되어 산업전반에 적용되고 있는 가운데 현장에서 발생하는 정보는 현장에서 처리하는 개념으로 변모하고 있다. 한편, 전력회사에서는 가공, 지중을 망라한 현장설비정보가 지리정보 기반에서 Digital Map형태의 데이터베이스로 구축되어 대부분의 전력설비관리 업무가 수행되고 있으나, 모바일 컴퓨팅을 근간으로 하는 시스템적인 연계처리는 구비되지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서 현장 작업차량의 위치를 사무실에서 상시 파악하여 보수대상 설비위치로 신속히 출동시키게 하고, 현장에서는 사무실과 동일한 기본도와 설비계통도를 내장하여 지리정보 기반에서 고장복구 및 순시점검 등 전력설비관리를 현장에서 즉시 처리할 수 있는 모바일 컴퓨팅 시스템을 개발하고 구현 결과를 제시한다.
전력설비 비가용률은 전력계통의 확률론적 신뢰도평가를 위해 필요한 자료로 비가용률 자체의 정도에 의해 신뢰도평가 결과의 수용성이 결정된다. 이를 위해서는 전력설비 비가용률을 산정하는 방법 및 결과의 일관성을 유지할 필요가 있다. 본 논문은 2008년 개정된 "전력설비 정지관리 기준"을 중심으로 비가용률의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 발전설비 및 송변전설비 비가용률을 산정하는 방식과 아직 통계관리가 미흡한 발전설비 감발운전의 처리방향에 대하여 논하고자 한다.
본 연구의 목적은 SCADA 시스템을 이용하여 전력, 발전설비, 송유시설, 가스처리, 도로교통, 폐수처리 등 사회인프라 구조물에 대한 능동적 재난관리 및 방지 방법론을 개발하는 것이다. SCADA 시스템은 원격으로 제어기능을 수행하고, 운영 성능 분석 및 보고하기 위한 컴퓨팅 시스템이다. 여러 제작사의 이기종 설비 시스템들을 단일 SCADA 시스템에서 관리하기 위해서는 이기종간의 데이터 호환과 정보 수집의 일반화가 필요하며, 본 연구에서는 이를 XML 기반의 데이터 통신을 통해 해결하고자 하였다. 본 연구에서는 해상풍력발전 설비의 이기종간 데이터 일반화를 목표로 하였고, 나아가 발전 설비 외에도 이기종 단말의 데이터 동기화가 필요한 경우에 XML을 이용한 이기종 단말의 데이터 수집 방법론을 활용할 수 있을 것이다.
전기설비에서 전기안전을 확보하기 위해 전기설비의 전압, 전류, 절연저항, 누설전류 등을 직접 측정하고 관리하려면 시간과 비용이 많이 소요된다. 최근 전력 IT기술들의 발전과 활용이 증가하고 있는데 이러한 기술들을 전기설비 전기안전 관리에 적용할 경우 운영 및 유지보수의 효율성과 전기안전을 확보할 수 있다. 따라서 전기설비의 효율적인 관리와 전기안전을 확보하기 위한 전력 IT 기반 전기안전감시시스템을 설계하여 활용하고자 한다.
최근 도입되고 있는 RCM(Reliability-centered Maintenance)은 전력 설비의 특성과 운용 환경에 따른 신뢰성 분석을 통해 설비의 목표 신뢰도를 유지하기 위한 가장 효율적이고 경제적인 유지보수 방법을 결정 하는 방법론이다. 본 논문에서는 전력 설비의 감시, 분석 및 진단 데이터를 데이터베이스로 구축하고 RCM 기법을 바탕으로 유지보수 방법을 제시하는 전력설비관리 시스템의 구성과 기능을 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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