본 논문에서 복합 화력 발전을 위한 개방화 되고 표준화된 보일러/터빈 통합 감시제어 시스템을 개발하였고, 검증하였다. 통합 감시 제어 시스템은 복합 화력 공정의 HRSG, BOP, DEHC 계통을 위한 통합 감시 제어 시스템이다. 복합 화력 공정에서 시스템은 다양한 운전모드와 잦은 기동, 정지에 의해 운영되는 특징이 있다. 통합감시제어시스템은 복합모드 제어를 수행하고 고급제어를 포함하는 고기능제어 시스템으로 개발되었다. 타 시스템과의 효율적인 연계를 위해 표준화된 인터페이스의 개방형 시스템으로 개발하였으며, 원거리관리를 위한 Web monitoring 기능을 수행하고, 효율적인 실시간 이력 시스템을 포함한다. 개발된 시스템은 현장에서 실제로 검증되었다.
수 처리 분야에서 기존에는 각 시설 단위로 감시제어 시스템을 별도로 구축 해 왔다. 하지만 근래에는 이미 구축되어 있는 수 처리 시설이나 신설 시설들을 하나의 단위로 통합하려는 시도가 행해지고 있다. 이는 하나의 통합 시설이 여러 수처리 시설에 대한 감시 및 제어를 가능케 한다는 의미이다. 본 연구는 수 처리 시설의 감시 및 제어 통합 방안과 본 사의 통합시스템 개발에 관한 내용이다.
본 연구에서는 통합환경하에서 운영되는 AGV 시스템을 대상으로 차체 정보의 감시 및 제어가 가능하고, 상위시스템 및 자동화 단위시스템들과 필요 정보를 공유할 수 있는 AGV 운영시스템을 설계/개발하였다. 개발된 시스템의 특징으로는 AGV 차체의 Busy 여부, 이송품 적재 유무, 현재 위치 등과 같은 상태정보의 감시와 이동, 조향, 적재품 이재 등과 같은 제어 명령을 PC에서 자동 모드로 실행 할 수 있다. 또한 상위시스템과의 연결을 위해 PLC를 이용하여 RS-485 통신 Network을 구축하여 상위시스템에서도 별도의 감시 및 제어가 가능하도록 하였으며, 이를 이용하여 시스템을 구성하는 다른 기기와의 정보교환도 가능하다.
SCADA시스템은 변전소 구내에 시설되어 있는 설비를 원격에서 감시제어하는 시스템이고, 배전자동화시스템(DAS)은 배전선로에시설되어 있는 각종 배전설비를 원격에서 감시제어하고 있는 시스템이다. 이 시스템들은 독립적인 시스템으로 개발되었고 각각 다른 제어 센터에서 운영이 되고 있다. 본 논문에서는 변전설비를 집중 감시제어하는 SCADA시스템과 배전설비를 감시제어하는 배전자동화시스템을 한 제어센터에서 통합 운영하기 위한 방안을 검토하였다. 개별 시스템의 특징과 기능, 시스템 구성방법 및 연계방안을 기술적으로 분석하여 제어센터의 통합 방안을 기술하였다.
본 논문은 저압 감시 기능을 포함하는 개선된 배전자동화시스템 개발에 관한 연구 결과를 소개한 것으로서 연구배경, 시스템 구성, 설계, 시제품 제작, 시험 및 실계통 시범운영 등 전반적인 사항을 설명한다. 개발 시스템은 배전현장에서 별도로 수행 중인 변압기 부하감시, 전압감시 및 정전감시 및 품질감시 업무를 배전자동화시스템에 통합하여 운영함으로써 보다 경제적이고 효율적인 배전망의 운영을 위하여 개발되었다. 시스템 통합을 위한 통신망은 간선망과 지선망을 갖도록 계층적으로 구성하고, 변압기 부하 측의 저압 감시를 위한 단말장치를 새로 개발하였다. 또한, 기존 배전자동화시스템에 저압 감시 기능을 추가하기 위하여 주장치 소프트웨어를 개선하였다. 개발 시스템은 실계통 시범운영을 통하여 설계 및 성능이 검증되었다.
한국수자원공사는 자동화 기술의 발달과 발전설비의 현대화 추세에 따라 9개 다목적댐 수력발전소에 선진화된 자동화시스템을 1990년대 초기에 도입하여 2004년도에 원격감시제어시스템인 발전통합운영시스템 구축을 완료하였다. 발전통합운영시스템(Generation Integrated Operation System)은 수력발전소의 발전 및 수문설비의 원격감시제어를 가능하게 하였고 본사 운영센터에서 현장 발전설비의 무인화 운영을 가능하게 함으로써 인력의 효율적 활용 및 자동제어 기술력 향상을 가져왔다. 이러한 통합감시제어 시스템에서 조정지댐의 안정적인 운영을 위한 응용 프로그램을 개발하여 조정지댐을 자동제어 하거나, 운영자의 의사결정을 지원하는 시스템을 구축하여 과학적인 조정지댐 운영 모델을 제시하고자 한다.
변전설비 감시제어시스템은 그 목적상 실시간의 대규모 측정정보 취득을 목적으로 한다. 취득정보는 RTU(Remote Terminal Unit)를 통해서 감시제어시스템에 전달된 후 필요에 따라 해당 정보를 요청하는 애플리케이션들에게 다시 전송된다. 현재 감시제어시스템에 널리 사용되는 DNP(Distribute Network Protocol)는 취득포인트 정보와 취득값만 가지고 있으므로 포인트 리스트에 대한 정보가 없는 경우에는 취득한 데이터를 판독할 수 없다. 따라서 감시제어시스템을 구축하기 위해 우선 RTU에 감시 선로정보를 입력하고, 이 정보를 다시 감시제어시스템의 DB에 포인트 정보와 매핑을 수행해야만 한다. 또한, 새로운 애플리케이션에서 취득값을 얻기 위해서는 이들 포인트 정보와 매핑 정보를 가지고 있는 감시제어시스템의 DB에 직접 연결해야만 한다. 본 논문은 공통정보모델과 이를 기반으로 작성된 메시지 교환 표준 인터페이스를 이용하여 감시제어시스템 취득정보의 효과적인 교환이 가능한 메시지 통합버스에 대하여 기술한다.
전력계통을 감시하고 운영하는 핵심설비인 EMS는 다양한 서버들과 통신장치, 보안장치 및 환경설비 등으로 구성되어 있다. 이들 설비는 네트워크 망에서 데이터를 상호교환하면서 고유의 역할을 수행하며, 특정 설비의 장애는 시스템 전체에 혼란상황을 가져올 수 있다. 따라서 EMS를 구성하는 각종 설비들을 종합하여 실시간으로 감시하는 시스템이 필요하며, 이는 운용자에게 장애발생을 신속히 통보함으로서 시스템의 빠른 복구를 가능하게 한다. 아울러 실시간으로 감시한 시스템 성능데이터를 데이터베이스화함으로서 과거 성능을 분석하고 미래의 사용 추이를 예측할 수 있다. 이처럼 EMS 고유 특징을 고려한 감시시스템을 구축하기 위해서는 다양한 통신 프로토콜을 수용할 수 있는 통합 어댑터 모듈을 개발, 감시시스템에 수용하여야 한다.
본 논문은 장치산업에서 적용되는 다변량 EWMA 공정제어와 통계적 공정감시 통합시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 통합시스템은 자동공정제어(APC)의 예측, 조정기능과 통계적 정정감시(SPM)의 이상점 발견 및 제거등의 각각의 장점을 이용하였다. 기존의 다변량 EWMA연구는 데이타간의 독립성을 가정하였으나 본 논문은 데이타간의 종속적인 형태인 IMA(1,1)모델을 대상으로 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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