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.
대규모 전력산업의 지속적인 성장을 위해서는 전력계통 시스템의 고신뢰도를 필수적으로 요구하며 따라서 계통운영 전반에 디지털과 자동화 기술 기반의 고도의 기술 필요성이 날로 증대되고 있다. 그 결과 변전소 자동화 구축을 위한 세계 표준 규격인 IEC 61850이 제정되었으며 2005년 전체적인 세부 사항이 확립되어 발표되었다. 이러한 세계적인 추세에 발맞추어 한국전력공사는 변전소 내에 설치되는 상위 장치인 변전소 운전용 컴퓨터, 하위 장치인 센서들(변류기, 변성기 등)과 제어기(차단기 등), 그리고 상위 장치와 하위 장치 사이에서 감시, 진단, 보호, 제어, 계측, 보안 방재 등을 담당하는 장치(IED Intelligent Electronic Device)들을 기존의 다심 구리 케이블 대신 고속 LAN 케이블로 연결하여 데이터 전송 및 제어명령 전송에 사용하는 통신에 IEC 61850 단일 프로토콜을 사용함으로서 변전소 건설과 운전, 유지보수의 효율성과 신뢰성을 향상시킴과 동시에 변전소 운영에 필요한 정보의 가용성을 극대화시킬 수 있는 기반을 구축하기 위한 기술을 개발 중에 있다.
국내외적으로 전력산업분야의 가장 큰 화두중 하나는 변전소 단위의 디지털화이며 특히 국외에서는 국제표준 변전자동화 시스템 연구와 제품개발 등에 인력을 집중 투자하고 있다. 국제적으로 지금까지 축적된 변전소 관련 제반 기술력 및 경험 둥을 바탕으로 전 세계적으로 단일화시키고 표준화된 변전소 자동화 규격인 IEC 61850 (Communication networks and systems in substations) 규격이 제정되었으며 따라서 향후 전력 관련 기업은 시스템 엔지니어링 기술, 전력기기 공급능력, 유지/보수/운영기술 등을 종합적으로 보유하고 자산 및 위험관리를 종합적으로 제공할 수 있어야만 세계시장에서 생존할 수 있다. 또한 전력기기를 수출하는 국내업체는 향후 IEC(International Electrotechnical Commission) 등 국제표준에 따른 전력설비를 개발하지 않으면 수출경쟁력을 잃게 될 것이다. 이러한 세계화 추세에 발맞추어 한국전력공사와 관련 업체들은 공동으로 2005년 10월부터 6년의 기간으로 "디지털 기술기반의 변전소 자동화 시스템 개발" 사업을 진행 중에 있으며 특히 한국전력공사는 변전자동화 시스템의 성능검증 및 실증시험 절차를 구축하기 위한 과제를 수행 중이다.
Kim In Su;Han Dong Woo;Yang Hang Jun;Kim Kyung Geun;Kim Hong Seok;Hong Jung Ki;Jung Sang Ki
Proceedings of the KIEE Conference
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summer
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pp.541-544
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2004
지난 99년 이후 친환경적이며 경제적이고 효율적인 대체 교통수단의 개발이라는 목표 하에, 차세대 근거리 교통수단으로 각광받고 있는 경량전철 시스템 적용을 목표로 무인 변전소 기반의 전력감시제어 시스템(SCADA)을 개발하였다. 차세대 변전소 기술 적용이라는 취지 하에 각종 IED들과의 연계는 모두 통신으로 처리하여 시스템의 고기능화를 추구하였고, Network 이중화를 통하여 시스템의 신뢰성을 제고하였으며, CCTV 및 각종 보안센서를 적용하여 배전반의 무인화 운전 및 원격 상시 감시 기능을 구현하였다. 이로써 신뢰성 있는 시스템 기반의 무인 변전소 기술 확립이라는 측면에서 현재 진행되고 있는 변전소 자동화 기술에 일조하며, 나아가 향후 에너지 IT산업기술의 기반이 되리라 사료된다.
Kim, Sung-Arm;Han, Byung-Jun;Hwang, Yoon-Goen;Kim, Jung-Sik
Proceedings of the KIEE Conference
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2015.07a
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pp.359-360
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2015
변전소용 축전지는 변전소 AC 상용전원이 정전되었을 때 직류전원을 중단없이 공급하기 위한 비상용 전원설비로써 대부분의 변전소에서 납축전지를 이용하고 있으나 환경유해 물질 배출, 짧은 수명과 유지보수의 번거로움 등 설비 운영상의 문제점이 있다. 최근 2차전지는 휴대폰, 노트북 등 휴대기기뿐 아니라 전기차, ESS 등 산업분야에 리튬이온축전지의 사용이 확대되며 관심이 높아지고 있는 추세이다. 한전에서는 2008년부터 154kV 용산 등 4개 변전소에 납축전지 대신 리튬이온축전지를 설치하여 시범사용을 지속해 오고 있으며 향후 신설되는 변전소와 축전지 노후교체가 필요한 변전소에는 리튬이온축전지를 적용할 계획이다. 본 논문에서는 기존 변전소용 납축전지의 운영상 문제점 해소와 함께 친환경 고성능, 콤팩트형 2차전지로 각광받고 있는 리튬이온축전지 도입을 통한 변전소 비상전원용 축전지 개발 적용방안에 대해 소개하고자 한다.
Korea, for the first time in the world, constructed 765 kV double circuits transmission lines, which has 3 phases and 6 bundles with vertical arrangement using steel pipes in 1998. Also in 2002, we developed 765kV outdoor full GIS substation with self-developed technology. KEPCO accumulated a wealth of technologies for 765kV system construction and operation, and are listed 5th in technology field in the world. With this advanced technologies, we are developing oversea business. We started with a projects, 'Development Study on the Power System Network Analysis in Myanmar' in 2001, and continued the project to transmission design, consulting for transmission technology including the education of foreign trainees in south-east and middle east asia. Currently, 12 overseas businesses including 330kV transmission system consulting in Ghana, are in progress. In 2007, beginning with 750 kV transmission consulting in China, we are operating ATT(Advanced Transmission Technology) training program, which educate engineers of government and utilities company from China, Myanmar, Cambodia, Laos and Cambodia. However, for the successful development study on the power system, design of the power system and the training service, it is essential to standardize load design criteria in consideration of temperature, wind speed, air pressure and density, etc. of the other countries. Therefore, in this paper, standardized load design criteria for Cambodia, Laos, Myanmar is explained.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.23
no.12
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pp.1373-1379
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2012
The interaction of magnetic field in the frequency range of 9~150 kHz radiating from a railway system with wireless systems has been the cause of radio frequency interference. In this paper, the equivalent circuit model of the RFI noise is proposed through source and transfer path analysis, and it is confirmed that the switching noise of several kHz that occurs a vehicle traction drive system and a substation is radiated by forming the loop circuit with a feeder line by a rolling stock. And the validity of the proposed equivalent circuit model is verified by analyzing the effects of RC banks installed in the real railway between Guri and Guksu stations, the RFI noise can be effectively mitigated by loading suitable capacitance between rail and feeding line.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.4
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pp.568-574
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2020
Recently, the installation of energy storage systems (ESSs) that have a range of functions, such as power stabilization of renewable energy sources, demand control, and frequency regulation, has been increasing annually. On the other hand, since the fire accident of ESS occurred at Gochang Power Test Center in August 2017, 29 fire accidents with significant property losses have occurred, including the Gyeongsan substation and Kunsan PV power plant. Because these fire accidents of ESS are arisen regardless of the season and capacity of ESS, an analysis of the fault characteristics in ESS is required to confirm the causes of the fire accidents accurately and ensure the safety of the ESS. This paper proposes the modeling of ESS using PSCAD/EMTDC S/W to identify the fault characteristics and ensure the safety of the ESS. From the simulation results of fault characteristics based on various scenarios, it is clear that the insulation of ESS may be breakdown due to the largely occurring CMV (common mode voltage). Furthermore, the CMV between the PCS and battery can be reduced, and the insulation breakdown of ESS can be prevented if an SPD (surge protect device) is installed in the battery and PCS sides, respectively.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.18
no.7
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pp.394-399
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2017
In Korean AC power railway substations, SCOTT winding transformers are under operation to have a single phase power supply together with a phase angle of $90^{\circ}$ on the secondary side of the main transformer. In the case of an internal fault of the transformer, the transformer protection relay should be cut off on the primary side, the transformer should be inoperative to the external fault of the transformer or to the normal train operation. Reducing the malfunction of the relay through an exact fault determination is very important for securing a stable power system and improving its reliability. The main transformers are protected using Buchholtz's relay and a differential relay as the internal fault detection devices, but there are some cases of the main transformer operation under the deactivation of this protection function due to a malfunction of the differential relay. In this paper, the characteristics of the SCOTT transformer and differential relay as well as the malfunctioning of the protection relays are presented. The modeling of the SCOTT transformer protection relay was accomplished by the power system analysis program and the Comtrade file from 'A substation', which was used as the input data for the fault wave, and the harmonics were analyzed to determine if the relay operates or not. In addition, an improvement plan for malfunctioning cases through wave form analysis is suggested.
Dictionary meaning of circuit-breaker is a mechanical switching device, capable of making, carrying and breaking currents under normal circuit conditions and also making, carrying for a specified time and breaking currents under specified abnormal circuit conditions such as those of short circuit. and it had been recognized as being operated simultaneously. Controlled Switching System(CSS), which is technology for individual pole operation, are widely used to reduce transient phenomenon, for example switching surges, inrush current, for a all switching cases and nowadays it have become and economical solution for a switching place. The conventional solution to these problem is the use of pre-insertion resistors of $520{\Omega}$. However, it is recognised that the cost for products and maintenance are expensive and this apparatus makes more complex the circuit-breaker mechanism. Korea Electric Power Cooperation (KEPCO) has been study for relevant CCS technology since pilot application in substation in 2003 and plan to apply the actual power grid in 2017. This paper deals with the investigation of international CCS operation status and preview for application in KEPCO power grid.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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