벽 허물기 업무교류 간담회 배전자동화 시스템 (DAS) 의 현재와 미래

한국전력공사 예산지점 배 전 과 신 정 훈

2006. 3. 28.

KEPCO

배전선로 자동화 • 정 의 광범위하게 산재되어 있는 배전설비를 PC 및 통신기술을

이용하여 , 배전 사령실 (배전 운영실 )에서 집중 원격감시 제어하고 선로고장구간 자동검출 및 최적계통전환 등의 배전계통운영업무를 현대화하는 것을 말함

– 기 능선로 자동화 , AMR( 자동원격검침 ), 부하관리 , 시스템 통합화

– 목 적효율의 극대화 (Maximize efficiency)

• 신속한 고장검출 , 고장구간 분리 및 건전구간 송전• 작업자 생산성 증대

운영비 절감 (Reduce operating cost)• 서비스 신뢰도 증가 ( 정전시간 감소 )• 전기적 손실 감소 (MW, MWH)

설비 투자효과의 다양화• 선로부하 평형• 선로운전용량 증대

KEPCO

중앙 제어 시스템 단말처리장치 통신망 선로원격 단말장치

(Feeder Remote Terminal Unit)

개폐기

DAS 제반설비

(Wireless station)

(Customer)

(S/S) (Feeder) (Switch)

(FRTU)

(B.O)

(Central control system)

(Wireless)

(Wire)

(Wire)

KEPCO

자동화 개폐기주상 개폐기

자동화용 리크로져

Pad 개폐기

KEPCO

자동화용 개폐기 개폐기 종류 (Classification)

• SF6 gas 개폐기 (gas- 절연 & gas- 차단 ) - 한전 가공 개폐기 주류 개폐기• 리크로져 [Reclosers](gas- 절연 & 진공차단 ) - 가공선로의 총체적인 고장을 예방 • 지중용 다회로 차단기 (gas- 절연 & gas- 차단 )

특 징 (Characteristics)• Stainless steel 케이스• 3 CT, 6 PT 내장 : 3 상 전압 & 전류 , 3 상 고장전류 , MW, MVAR, 상 불평형 , 단선 결상등을 검출

• 220V 외부전원 필요 ( 투 개방 및 통신용 전원 )• 자기제 부싱 또는 폴리머 부싱• Battery ( 전원 상실시 투개방용 ) - 전원 상실시 8 시간 , 50 회 투개방 가능용량• 제어부 , 단말장치 일체형 : 설치와 유지보수 용이• DNP 3.0 기본통신 프로토콜

KEPCO

자동화용 단말장치 (FRTU)

가공용 지중용

KEPCO

소규모 배전자동화 (Small DAS)

설치 사업소– 전국 173 개 사업소

단순한 구조 , 저렴한 가격– 단독형 PC– 소도시 및 외곽지역

기능– 단순 기능– 원격 조작 , 데이터 및 상태정보 취합

KEPCO

Small DAS 구성도

...

FRTU

…

KEPCO (LAN)

Wireless Business Office

LAN TCP/IP

Ethernet

Single PC

Color Printer

21” Monitor

HUB

Router

- ON,OFF control- Command data monitoring

Switches (overhead, underground)…

- Status

- Metering(V,A)

Terminal Server

Modem

KEPCO

SDAS 계통도

KEPCO

SDAS 상태화면

KEPCO

종합 배전자동화 (Total DAS)설치 사업소 : 충남지사관내 4 개특징– Server/Client 구조– Dual Server– 대도시 , 광역시급 전원공급사업소

기능– 원격제어 , 데이터 상태 취합 시간

유선 : 2 초 , 무선 : 8 초– 고장검출 , 고장구간 분리 및 건전구간 송전

2 분이내– 전력손실 최소화

KEPCO

TDAS 구성도

KEPCO

MMIOnlineServer

BackupServer MMI FEP1 FEP2

Middleware

Application Software Side

Physical Interface Side

Middleware

KEPCO

TDAS 화면

KEPCO

TDAS 단선도

KEPCO

T-DAS 구성도

Gateway

제어부제어부제어부제어부

현장현장현장현장

통신부 통신부 통신부 통신부

FEP( 무선용 )

PAD

modem

무선네트워크

FRTU FRTU

광 네트워크

Modem

Pair cable(multidrop)

FEP( 유선용 )

LANLAN

Server #1 Server #2(Backup)

MMI(Client #1)

광모뎀 장치

Terminal server

FRTU

MMI(Client #2)

MMI(Client #3)

modem

modem

KEPCO

제어 및 계측항목원격제어 – 투 / 개방 , 잠금 / 풀림 , 고장표시기 리셋 ,

배터리측정원격계측– 삼상전류 , 삼상 입 / 출력 전압 , 삼상고장전류

원격감시– 고장표시기 , 투 / 개방 , 현장 / 원격 , 잠금 / 풀림 ,

결상 , 위상 불일지 , 가스압력 , 배터리 체크원격설정 – 최소고장검출 전류 , T-C 커브 , 재폐로시간 등 .

KEPCO

배전 선로 기준모델전압 : 저압 220/380V, 배전 22.9kV, 송전 154kV, 345kV, 765kV

배전선 규격 : 가공 /ACSR 160 ㎟ , 지중 /CNCV 325 ㎟회선 용량 : 상시 /10,000KVA, 비상시 / 14,000KVA

현재 : 4 분할 3 선로연계 / 향후 계획 : 6 분할 3 선로연계

S/S

CB GSREC

GS

GSGS ( 상시 개방점 )

R

(B 선로 )

(C 선로 )

(D 선로 )

A 선로

GS

KEPCO

배전자동화 ( 고장대응 과정 )

S/S

CB GS

FI=N

REC

FI=Y

GS

GS

FI=N

R

Other(B) Feeder

Other(C) Feeder

Other(D) Feeder

A Feeder

Fault

고장측정 : 고장 판단 기준 FI(Fault Indicator ; 고장표시기 )

고장구간 구분타 선로에서의 건전구간 송전직원배치를 통한 고장개소 복구개폐기 투 개방을 이용한 선로 정상화

GS

Out-of-fault Section

KEPCO

통신 방식별 특징[Protocol : DNP 3.0]

통신방식 속도(bps) 사용요금 연도 비율

KT 방식 1200 25,300 1998 40%

CDMA 9600 15,000 1998 18%

광통신방식 2400 28,000 2000 28%

TRS 9600 0 2000 14%

* 통신신뢰도

TRS<CDMA<KT 방식<광통신방식

* 향후 자동화용 통신방식의 “광통신방식”으로의 일원화

KEPCO

SCADA-DAS 연계목적

DAS 의 효율을 높이기 위한 SCADA 로부터의 실시간 정보 및

상태 취득 [SCADA : Super-visory Control & Data Acquisition ; 변전소 원방제어 감시 시스템 ]경비 절감시스템 통합의 단순화

연계 정보 M.tr 부하 (MW, MVar), Bus 전압 , CB 공급 전류 , CB 상태

데이터 전송 루트

RTU : Remote Terminal Unit( 원격단말장치 )SCC : Sub Control Center( 변전소제어센터 )RCC : Regional Control Center( 원방제어센터 )PIS : Power Information Center( 전력정보센터 )

SCADARTU

DASSCADA

PISSCADA

RCCSCADA

SCC

KEPCO

SCADA-DAS Interface scheme

KEPCO

NDIS-DAS 연계구성도

배전서버

ORACLE

VMDS

위치

정보

GIS server

DAS

SQL_SERVER

NZED

NDIS

Gateway

KEPCO

이익– 전력고장감소– 배전선로 손실 경감 – 투자효과 증대

선로 용량 증대 (6000kW8000kW)

– M.Tr 용량 증대 효과

비용– 시스템 & 설비 설치비용– 설비 유지 비용– 통신비용– 연구 & 개발 비용

비용 이윤 비율

KEPCO

Cost Benefit Ratio

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1년 2년 3년 4년 5년 6년 7년 8년 9년 10년 11년 12년 13년 14년 15년

year

비용

천만

원

cost total

cost effect

KEPCO

수고하셨습니다 !!!!

직원간의 효율적인 업무 공유 및 인적 교류로 예산지점이 최고의 사업소로 발돋움 할 수 있는 초석을 마련하는 간담회가 되길 빕니다 .