지능형 싱글 라인 다이어그램

Energy Insights with zenon

지속적인 산업 기술의 발전으로 전력 모니터링 및 변전소 부문에서 2가지 주요 영역이 등장했습니다. 첨단 배전 관리 시스템(Advanced distribution management systems, ADMS)은 최신 SCADA(Supervisory control and data acquisition) 시스템의 다양한 영역에서 혁신을 주도하며, 고급 추세, 알람 관리 및 동적 보고까지 모든 것을 변화시키고 있습니다. 반면에 보통 전력 모니터링 시스템을 위한 SCADA 적용 분야의 핵심 구성 요소로 간주되는 SLD(Single line diagram)는 지난 수년 간 큰 변화를 보이지 않고 있습니다.

 

ADMS는 유틸리티에 우수한 안정성, 보안성 및 복원성을 제공하지만, 이와 동시에 엄청난 비용, 리소스 및 시간이 요구되는 복잡한 시스템입니다. 그렇다면 고가의 ADMS 시스템 비용에 비해 프로젝트 예산이 넉넉하지 못하거나, 제공 기능 중에서 일부만 사용 가능한 경우, 어떤 해결 방법들이 있을까요? COPA-DATA는 이러한 문제에 대한 해결 방안을 찾기 위해 ADMS 제공 기술을 살펴보았습니다. 그 결과 일부 기능만으로도 SCADA 적용 분야에 핵심 ADMS 기능을 제공하여 소규모 프로젝트를 지원하는 방법을 찾았습니다.

 

 

싱글 라인 다이어그램 정의

전력 관리에 있어서 SLD(Single line diagram) 또는 원 라인 다이어그램은 정의 블록 다이어그램 형태와 같이 그래프를 통하여 시스템 대상 사이에서 전력 흐름의 경로를 표시합니다. 다이어그램상의 요소는 전기 장비의 실제 크기 또는 위치를 의미하지 않으며, 동일하게 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 아래쪽으로 향하는 시퀀스로 스위치 기어 또는 다른 장치를 표현하는 다이어그램을 구성하는 공통 규약입니다.

 

SCADA 전력 모니터링에서 가장 많이 사용되는 화면인 SLD는 변전소의 전력 흐름 및 전기 기능 문서화에 폭 넓게 사용됩니다. 오늘날 수많은 유틸리티가 SLD를 해당 SCADA 애플리케이션의 필수 요소로 사용하고 있으며, SLD에서 라인 길이 또는 실제 공간에 대한 관련성은 고려할 필요가 없습니다.

 

전력 관리에 있어서 SLD(Single line diagram) 또는 원 라인 다이어그램은 정의 블록 다이어그램 형태와 같이 그래프를 통하여 시스템 대상 사이에서 전력 흐름의 경로를 표시합니다. 다이어그램상의 요소는 전기 장비의 실제 크기 또는 위치를 의미하지 않으며, 동일하게 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 아래쪽으로 향하는 시퀀스로 스위치 기어 또는 다른 장치를 표현하는 다이어그램을 구성하는 공통 규약입니다.

싱글 라인 다이어그램은 변전소의 전력 흐름과 전기 기능을 문서화하기 위해 SCADA에서 가장 많이 찾는 화면입니다.

싱글 라인 다이어그램의 핵심 기능

SLD의 핵심 기능은 ALC(Automatic line coloring)운영자에게 전력 시스템 상태를 간략한 개요로 제공하는 것입니다. ALC는 구성 요소에 대한 일부 기본 정보와 함께 라인, 릴레이, 차단기, 발전기, 장치 등의 현재 상태를 표시합니다.

 

이 기능은 다양한 컬러로 전력 모니터링 데이터를 표시합니다. 운영자가 전력 공급/미공급 여부 및 스위치 기어 내 특정 부분의 상태를 한 눈에 파악 가능하므로 원활한 운영을 보장합니다. 즉, 그리드에서 어떤 일들이 발생하고 있는지, 어떤 스위칭 작동을 설정할 수 있는지, 그리고 문제 발생 시, 빠르게 인지하고 올바른 조치 등을 파악하는 데 매우 중요합니다.

자동 라인 컬러링은 운영자에게 전력 시스템 상태에 대한 간략한 개요를 제공하는 SLD의 주요 기능 중 하나입니다.

ADMS 시스템의 발달

Gartner IT 용어 해설에 따르면, ADMS는 전체 배전 관리 제품군과 최적화를 지원하는 소프트웨어 플랫폼입니다. 여기에는 정전 복구 및 배전 그리드 성능 최적화를 자동화하는 기능이 포함됩니다. 전기 유틸리티를 위해 개발 중인 ADMS 기능에는 결함 위치, 격리 및 복구, volt/var 최적화, 전압 강하를 통한 유지, 피크 수요 관리, 마이크로그리드 및 전기 차량 지원 등이 있습니다.

 

스마트 그리드가 점차 확산되면서, 분산 에너지 리소스, 에너지 저장 및 전기 차량 등과 같은 전체 구성 요소와 전체 그리드에서 점차 정교해지는 수요와 공급 균형의 연관성에 대한 이해가 점차 중요해지고 있습니다.

 

비즈니스는 보다 나은 그리드 가시성을 위해 유틸리티에 대한 새로운 요구사항들을 이용하여 ADMS 역할을 하는 제품들을 생산하였습니다. 이는 보다 우수한 데이터 시각화 방법 등과 같은 수많은 새로운 기능 개발로 이어졌습니다. 이 같은 발전에 따라 비용과 복잡성 역시 급격하게 증가했습니다. ADMS와 인프라스트럭처 관련 비용이 프로젝트 예산을 초과하는 경우, 저렴하면서 ADMS의 핵심 기능을 제공하는 SCADA 시스템이 매력적인 대안으로 평가되고 있습니다.

 

 

ADMS에서 핵심 기능 SCADA를 사용할 수 있습니다

보다 많은 유틸리티에서 SCADA 기술을 강화시키고 ADMS 기능을 사용하기 위해, COPA-DATA는 SLD를 다시 검토하였습니다. 기존 SCADA 시스템의 SLD에서 검증된 ADMS 기술을 사용할 수 있다면 가능하지 않을까요? ADMS에서 가져올 수 있는 핵심 기능을 살펴 보겠습니다.

 

부하 흐름 계산 및 상태 추정기

보다 작은 그리드는 부하 흐름 계산을 사용하여 배전을 분석할 수 있습니다. 보다 큰 그리드는 상태 예측을 통해 추가 정보를 얻을 수 있습니다.

부하 흐름 계산(load flow calculation, LFC)은 변전소 수준의 작은 그리드에서 입력 및 출력을 측정하여 배전을 분석할 수 있습니다. 프리 스위칭 계산의 경우, 운영자는 제어 명령을 실행한 후 예상되는 과부하 정보를 얻을 수 있습니다. 또한, 자산이 안전하게 실행되는지 확인하기 위해 N-1 계산이 계속됩니다.

 

LFC는 유효 전만 계산 외에도 사용 가능한 재유효 전력 크기도 고려합니다. 또한, 스타, 링, 메시 토폴로지 등의 사용 가능한 모든 그리드 토폴로지도 계산할 수 있습니다.

 

LFC에서 사용 가능한 측정 데이터가 충분하지 않은 경우, 더 큰 그리드는 상태 추정(State estimation, SE)을 통해 누락된 정보를 얻을 수 있습니다.

 

GIS 에디터

GIS(Geographic information system) 또한 ADMS의 주요 요소입니다. GIS는 라인과 핵심 구성 요소(예를 들어, 변전소, 스위치기어, 버스 바)의 실제 위치 매핑을 통해 보다 정확하고, 완벽한 네트워크를 정의 및 유지합니다. 이 같은 방법으로 운영자는 제어실에서 라인 길이, 임피던스, 전력 입력과 출력, 정확한 자산 위치 파악 등의 에너지 장치 상태를 모니터링할 수 있습니다.

이제 유틸리티는 최신 SCADA 솔루션으로 완전한 ADMS 패키지 없이 GIS를 SLD 아키텍처에 통합할 수 있습니다.

이제 유틸리티는 최신 SCADA 솔루션으로 완전한 ADMS 패키지 없이 GIS를 SLD 아키텍처에 통합할 수 있습니다. 예를 들어 zenon Energy Edition의 기본형 GIS 모듈으로 사용자는 ALC, Worldview 등의 기능을 갖춘 SCADA 화면을 생성하고, 위성 지도에서 매핑한 요소가 있는 두 번째 레이어를 추가할 수 있습니다. 그 후, SCADA에서 프로세스 데이터를 취득하여 온라인 및 오프라인으로 표시할 수 있습니다.

 

 

지능형 싱글 라인 다이어그램을 위한 zenon

ADMS와 같은 혁신이 계속 등장하면서 전력 유틸리티는 더욱 지능적인 기능으로 SLD를 최신화 합니다.

 

COPA-DATA가 제공하는 zenon Energy Edition은(는) SLP에 부하 흐름 계산, 상태 예측, GIS 등의 핵심 ADMS 기능을 제공하는 현대적이고 포괄적인 SCADA 솔루션을 제공합니다. zenon으로 유틸리티는 최신 인프라스트럭처에서 더 쉽게 접근할 수 있고 경제적인 방식으로 작업을 수행하도록 SCADA를 개선할 수 있습니다.

 

전 세계에서 30,000개 이상의 에너지 및 인프라 프로젝트가 zenon을 사용하여 프로세스를 설계, 운영, 모니터링 및 최적화합니다. zenon이 프로젝트 목표 달성을 어떻게 지원하는지 자세한 내용은 솔루션 보기 또는 지금 문의 설명을 참조하십시오.

Les solutions SCADA avancées zenon permettent d'intégrer les principales fonctionnalités ADMS. Découvrez comment zenon peut vous aider à atteindre vos objectifs.

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