작성일 : 14-07-11 10:43
[전기신문] 한전, 디지털 변전소 확대한다
 글쓴이 : 관리자
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한전, 디지털 변전소 확대한다


제어.보호기능 강화 통해 전력공급 신뢰도 제고
작년 본격도입, 신규 154kV변전소 모두 디지털화
   

 기술의 융복합화가 빠르게 진행되면서, 산업 전반에서 오랫동안 고집했던 기술에 대한 의존을 과감히 떨쳐버리고, 빠르고 효율적이며, 단순화된 기술을 접목하는 사례가 늘고 있다.
전력분야도 새로운 기술도입이 활발하게 진행돼, 배전선로를 감시하는데 드론(무인 항공기)이 도입되는가 하면 전기자동차에 충전된 전기를 예비전력으로 활용하기 위한 연구가 진행중이다.
전력계통의 핵심인 변전소 분야에도 디지털 기술이 적용돼 그동안에는 케이블을 연결해 전력설비를 제어 했다면, 이제는 통신으로 제어·보호 기능을 수행하고 있다.
변전소가 디지털화 되면서 복잡한 제어 케이블은 대폭 줄어들어 설비는 단순화된 반면, 운영의 신뢰성과 각종 정보의 활용성은 더욱 높아졌다.
이에 한전은 전력공급 신뢰도를 높이기 위해 디지털 변전소를 확대할 계획이며, 향후 건설되는 모든 154kV 변전소는 디지털로 전환할 계획이다.
한전 관계자는 “ 지난 2013년 디지털 변전소를 본격 도입해 현재 10곳이 디지털로 전환했으며, 올해 4곳을 포함해 오는 2018 년까지 60곳 이상을 디지털로 전환할 계획”이라고 밝혔다.
디지털변전소는 전력망 지능화를 위해 감시· 제어· 보호 등 변전소를 구성하는 전력설비 기능과 통신방식을 국제표준인 IEC-61850 기반으로 구축하는 것을 말한다.

주요 구성 설비를 보면 전력관련 데이터를 감시, 제어, 분석해 근무자에게 전달하는 통합장치인 HMI(Human Machine Interface)를 비롯해 지능형 디지털 보호장치인 IED, SA 등으로 구성된다.

디지털변전소 왜 필요한가.
우리나라는 국가 전체가 단일망으로 연결돼 있으며, 망을 연결하는 중간 중간에서 변전소가 전력공급의 핵심 역할을 하고 있다.
변전소는 변압기, 개폐장치 등 핵심장치를 중심으로 제어보호장치, 전원장치, 통신장치 등이 단위기능을 발휘하며, 3~4단계의 계층적 구조를 갖고 있다. 이처럼 다양한 기술과 기기들이 복잡하게 연결돼 있기 때문에 굴뚝산업으로 불리는 전력산업 중에서 자동차 비행기와 비견할 수 있을 정도의 고급기술 영역에 속한다.

특히 첨단기기로 구성된 변전소에서 순간적인 과부하 또는 예상치 못한 고장 때문에 대규모 정전이 발생하는 것을 국내외서 종종 볼 수 있다.< 표 참조> 고도화된 사회시스템에서 전력공급의 중단은 사회 시스템 전체의 마비로 이어질 수 있다.

이런 파급효과를 줄이기 위해 전력공급 시스템 특히 변전소에 대한 신뢰성 확보는 강화되고 있으며, 자연스레 제어· 보호 기능을 강화한 지능화된 디지털 변전소로 관심이 옮겨가게 됐다.
한전은 2005년부터 IEC-61850기반 차세대 변전시스템개발에 착수해 2011년 9월 개발을 완료하고, 약 2년간 현장적용을 통해 신뢰성을 확보한 후 2013년부터 본격 적용하기 시작했다.

한전 관계자는 "전력계통의 신뢰도를 높이기 위해선 기기의 고장을 줄여야 했지만, 수많은 부품으로 구성된 자동화설비를 운영하는 과정에서는 한계가 있다고 판단했다"며 " 때문에 전력기기를 디지털로 전환해 크기를 줄이고, 기능을 단순화 했다"고 설명했다.

기존의 아날로그 혼합형 변전소 자동화 시스템은 각각의 목적에 필요한 제어기기를 따로 설치해야 했으며, 특히 통신이 표준화되지 않아 시스템을 통합 하는데 많은 어려움이 있었다.
하지만 변전소를 디지털변전소 전환해 자동화 기술을 통합해 운영함으로써 전력기기의 고장률을 크게 낮출 수 있었으며, 건설 및 보수유지 비용 절감은 물론 갑작스런 정전으로 인한 산업체의 막대한 경제적 손실을 예방할 수 있었다.

한전 관계자는 “변전설비에 대한 신뢰성과 효율성, 기능성을 향상시키기 위한 지능화 추구는 전력기기 분야에도 꾸준히 진행되어 왔으며 그 결과 계전기를 비롯한 전력기기의 상당 부분에 기술이 확보된 상태” 라며“ 초고압 전력기기의 지능화, 고성능화, 소형화는 전력기기의 국제 경쟁력 제고를 통한 수출산업화를 위해서는 필수적이며 전력기기의 효율적인 관리를 위해 지능형 전력기기 진단센서에 대한 수요가 급증하고 있다”고 설명했다.

현재까지 중전기기 분야의 전력기술들은 주로 단위 기기들의 성능이 시장 경쟁력을 좌우했다. 하지만 앞으로는 전력 감시, 제어 및 보호 기능을 강화한 시스템화된 기기의 비중이 높아질 전망이다. 디지털 변전소 기술은 전력계통의 보호, 제어, 전기품질, 설비의 예방진단 및 전력계통 안정화를 위해 필요한 만큼, 전기에 대한 의존도가 높은 고도화된 사회시스템 유지를 위해선 빠른 전환이 요구되는 상황이다.

유희덕 기자 (yuhd@electimes.com)
최종편집일자 : 2014-08-01 10:14:59
최종작성일자 : 2014-07-31 15:35:37

 
 
 

 
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