MVDC 시스템연계 디지털변전소 자동화 연구
A Study on the Automation of MVDC System-Linked Digital Substation
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초록
디지털변전소는 전력망 지능화를 위해 감시, 계측, 제어⋅보호, 운전 등 변전소를 구성하는 전력설비 기능과 통신방식을 국제표준인 IEC61850기반으로 디지털화한 변전소를 말한다. 지능화된 운영시스템을 기반으로 효율적인 전력설비의 감시제어가 가능하며, 사고 발생 시 자동 복구 기능과원격제어가 가능해 신속한 전력 장애 복구가 가능하다. 디지털 기술의 발달과 친환경 신재생에너지 및 전기차의 도입이 확대 되면서 직류 배전시스템의 보급이 확대될 전망이다. MVDC는 기존 송전계통에 적용되는 HVDC와 수용가에서의 LVDC 사이의 전압 레벨 및 전송용량을 갖는 직류 선로를활용한 시스템이다. 대부분의 전력설비들이 교류 중심인 기존변전소의 기존 선로를 직류 선로로 변환하면 송전 손실 감소 및 더 큰 전류 용량이확보된다. 디지털변전소의 프로세스 버스는 베이 레벨과 프로세스 레벨의 설치된 장치 간을 연결하는 이더넷스위치 등의 통신장비로 구성된 통신네트워크이다. 기존 디지털변전소에 MVDC 연계를 위해 프로세스 레벨을 교류부와 직류부로 나누어 두 개의 버스로 구성을 하였고 감시, 제어만아니라 진단 IED와 연계되어 종합적으로 관리할 수 있는 시스템을 제안하였다.
Abstract
Digital substation refers to a substation that digitizes functions and communication methods of power facilities such as monitoring,measuring, control, protection, and operation based on IEC 61850, an international standard for the purpose of intelligent power grids. Based on the intelligent operating system, efficient monitoring and control of power facilities is possible, and automatic recovery functionand remote control are possible in the event of an accident, enabling rapid power failure recovery. With the development of digital technologyand the expansion of the introduction of eco-friendly renewable energy and electric vehicles, the spread of direct current distributionsystems is expected to expand. MVDC is a system that utilizes direct current lines with voltage levels and transmission capacities betweenHVDCs applied to conventional transmission systems and LVDCs from consumers. Converting existing lines in substations, where most powerequipment is alternating current centric, to direct current lines will reduce transmission losses and ensure greater current capacity. Theprocess bus of a digital substation is a communication network consisting of communication equipment such as Ethernet switches thatconnect installed devices between bay level and process level. For MVDC linkage to existing digital substations, the process level was dividedinto two buses: AC and DC, and a system that can be comprehensively managed in conjunction with diagnostic IEDs as well as surveillanceand control was proposed.
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