송·변전

스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0

SmartGrid Standardization Framework 3.0

스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0
국내 스마트그리드 활용사례(Use-Case)
송·변전

송·변전

유스케이스

유스케이스
색인 (Index)	유스케이스명 (Name)	수준 (level)	요약설명 (Description)
UC-TR-01	계통운영	구현	전력계통 운영자와 전력설비 운영자 간의 효과적인 업무수행을 통해 스마트그리드 계통의 안정적인 운영
UC-TR-02	설비운영	구현	전력 설비에서 발생하는 고장을 신속하고 검출, 복구하여 안정적인 전력 공급
UC-TR-S01	전력계통 주파수 자동제어	구현	실시간으로 변화하는 주파수를 감시하여 전력계통 주파수 변동에 따라 정상 범위 주파수 값으로 주파수를 안정적으로 유지
UC-TR-S02	전력계통 전압제어	구현	전력계통에서 전압 유지 기준을 만족시키기 위하여 전력계통 안정적 운영에 따른 전압유지 기준을 만족하도록 무효전력 제어
UC-TR-S03	미소신호안정도 유지 시스템	구현	전력계통에서 미소신호안정도 유지 기준을 만족시키기 위하여 전력계통 안정적 운영에 따른 미소신호안정도 유지 기준을 만족하도록 전력설비 및 추가 제동력 제공
UC-TR-S04	과도안정도 유지 시스템	구현	전력계통에서 과도안정도 유지 기준을 만족시키기 위하여 전력계통 안정적 운영 따른 과도안정도 유지 기준을 만족하도록 발전기고장 파급 방지
UC-TR-S05	전력설비 보호	구현	전력 설비에서 발생하는 고장을 정확하게 검출하여 신속한 고장 구간 분리 및 복구를 통해 안정적인 전력 공급
UC-TR-S06	전력설비 유지보수	구현	전력 설비에서 발생하는 고장을 미연에 검출하여 설비 이상 및 잠재적 고장 요인을 사전에 진단하여 예방정비를 통해 차질 없고 안정적인 전력의 공급
UC-TR-S07	전력설비 전압조정	구현	전력 설비 운영시 전압 조정을 통한 안정적인 전력 공급

액터
액터 (Actor)	정의 (Definition)
전력 계통 운영자	발전, 송전을 통해 전력을 수용가에 공급하기 위한 전력 계통 계획과 운영을 총괄하는 개체
전력 설비 운영자	전력 전송에 필요한 전력 설비를 계획, 설치, 유지 보수하는 개체
EMS(전력계통 운영 시스템)	송변전 설비에서 수집된 정보와 주파수를 안정적으로 유지하기 위한 참여 자원을 활용하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지하는 기능을 갖는 시스템
FACTS	전력변환 기술을 이용하여 무효전력을 조정하는 장치
HVDC/FACTS	HVDC 인버터를 통해 AC/DC 변환으로 전력을 전송하는 송전설비, FACTS: 인버터 기술로 교류시스템의 위상각 등을 변조하여 유연한 송전이 가능하도록 하는 송전설비
OLTC	부하 상태에서 변압기의 권선의 탭을 조정하여 전압 올리거나 내릴 수 있는 장치
SCADA	송변전 설비의 상태감시와 투입 차단 등의 제어를 실시하는 시스템
SPS	과도안정도 향상을 위한 해당 고장 개소를 감시하여 미리 설정한 발전기를 빠르게 차단하도록 제어하는 시스템
VMS(전압제어시스템)	전압제어 참여자원을 이용하여 전력계통의 전압을 안정적으로 제어하는 기능을 갖는 시스템
WAMS	PMU 등의 고정밀 시각동기측정장치의 정보를 모아 DB화하고 측정정보를 활용하여 다양한 계통운영정보를 생성, 운영자에게 제공하는 시스템
로컬 유닛	센서로부터 수집된 전력 설비 상태값을 진단 유닛으로 전송하는 역할만 수행
발전기	발전기 고장파급 방지 시스템으로부터 차단 신호를 수신하여 해당 고장 발생시 차단되는 차단 대상 발전기
변전소 운영 시스템	변전소에 설치되며 변전소 내의 여러 저력설비에 대한 보호, 제어, 감시를 담당하는 시스템
비선형 진동제어시스템	미소신호 불안정 완화를 목적으로 비선형 진동 위험도 지수 등을 입력받아 전력망에 추가 댐핑을 제공하는 설비들을 협조제어하는 상위 협조제어기
송변전 설비	생산한 전력을 소비하는 소비자에게 수송하기 위한 전력계통 내의 일련의 구성요소들
예방/분석/진단 시스템	여러 변전소의 진단 유닛으로부터 취득된 이벤트와 중요 데이터를 감시/분석하여 이상이 발생한 설비에 대하여 유지 보수를 수행함
자동 전압 조정기	전려 설비(변압기 등)의 전압 값을 계측하여 사전 설정한 전압값보다 작거나 클 때 OLTC를 통한 전압 조정을 구동하는 장치
전력 계통 운영 시스템	발전, 송전, 배전에 이르기까지 전력 설비와 인프라를 구축하여 수용가에게 전력을 공급하고 각종 서비스를 제공하는 개체
전력 설비	전력 변환 및 전송을 목적으로 하는 개체
전력 유틸리티	발전, 송전, 배전에 이르기까지 전력 설비와 인프라를 구축하여 수용가에게 전력을 공급하고 각종 서비스를 제공하는 개체
전력설비 운영자	선로, 변압기,발전기, 수요자원 등 스마트그리드 계통에서 전력설비를 운영하는 회사
전압제어 참여자원	전력계통에서 전압유지 역할을 하는 자원으로 전력계통 전압제어에 참여자원으로 등록되어 있는 참여자
조상 설비	무효 전력을 조정하여 전압을 올리거나 내릴 수 있는 장치로 동기 조상기, 커페시터 뱅크, 리액터 뱅크 등이 있음
주파수제어 참여자원	전력계통에서 전원을 공급하는 역할을 하는 자원으로 전력계통 주파수 운영에 참여자원으로 등록되어 있는 참여자
진단 IED	전력 설비의 상태를 감시하여 전력 설비의 이상 유무를 검출하는 개체
진단 유닛	변전소에 설치되며 변전소 내의 여러 진단 IED로부터 취득한 데이터 또 진단 결과를 종합하여 결과를 토출하고 상위 예방 분석 시스템으로 전송함

정보교환

정보교환
색인 (Index)	정보명 (Name)	요약설명 (Description)	요구사항 ID (R-ID)	유스케이스 링크 (Link to Usecase)
COM Recovery	전력설비의 복구 명령	전력설비의 고장에 대하여 고장 제거 이후 설비 복구 명령		UC-TR-B02
COMMAND_REPAIR	전력 설비 유지 보수	전력 설비 유지 보수 명령	CMD_CLIENT	UC-TR-S06
CON_CBANK	커페시터 뱅크 투입 명령	커페시터 뱅크를 이용한 진상 무효 전력 투입을 통한 역율 및 전압 조정 제어 명령 정보	-	UC-TR-S07
CON_FACTS	FACTS 설비 투입 명령	STATCOM, SVC와 같은 FACTS 설비를 이용한 무효 전력 제어를 통한 전압 조정 제어 명령 정보	-	UC-TR-S07
CON_LBANK	리액터 뱅크 투입 명령	리액터 뱅크를 이용한 지상 무효 전력 투입을 통한 역율 및 전압 조정 제어 명령 정보	-	UC-TR-S07
CON_OLTC	부하 상태에서 변압기 탭 조정 명령	부하 상태에서 변압기 OLTC의 탭 값을 조정하여 전압을 상승 또는 하강 실행 제어 명령 정보	DSAS_SEVER	UC-TR-S07
CON_SC	동기 조상기 투입 명령	동기 조상기를 이용한 진상, 지상 무효 전력 조정을 통한 전압 제어 명령 정보	-	UC-TR-S07
CON_V_ REMOTE	전력 계통 운영자로부터 전송 받은 전압 조정 명령	전력 계통 운영자로부터 전송 받은 전압 조정 명령으로 설비 운영자는 가용한 설비를 이용해 전압 조정 실행	DSAS_CLIENT	UC-TR-S07
FUALT_ REPORT	고장 정보	보호 IED가 고장 검출, 차단기 트립후 해당 고장의 정보를 운영 시스템, SCAD 등으로 전송	DSAS_CLIENT	UC-TR-S05
INF_CMD_GIS	GIS 진단 IED의 진단 결과 정보	GIS 구획 부분 방전, 가스검출, 차단부 이상 등을 검출한 진단 결과	CMD CLIENT	UC-TR-S06
INF_CMD_TR	TR 진단 IED의 진단 결과 정보	부분 방전, 유중 가스 분석, OLTC 이상 등을 검출한 진단 결과	CMD_CLIENT	UC-TR-S06
INF_Fault	전력설비의 고장 발생 정보	전력설비 운영자가 운영중인 전력설비에서 발생한 고장을 검출하고 차단한 정보	DAS_SYSTEM	UC-TR-B02
INF_Maintanence	전력설비의 유지 보수 정보	정비 주기 또는 진단 시스템의 결과를 이용한 설비 유지 보수 결과	DAS_SYSTEM	UC-TR-B02
INF_Vregulate	전력설비의 전압 조정 실행 정보	전력설비 운영자가 조상설비를 이용하여 전압 조정을 실행한 정보	DAS_SYSTEM	UC-TR-B02
MEAS_DI	차단기, 스위치의 투입, 개방 상태	전력 설비의 차단기를 비롯한 각종 스위치의 투입, 개방 상태 및 기타 데이터	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
MEAS_RE_VI	원격 개소 보호 IED의 전압, 전류 데이터	로컬, 리모트 양단의 정보가 필요한 보호 알고리즘에 사용되는 원격 보호 IED의 전압 전류값으로 전용 통신선로를 통해 전송	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
MEAS_S	센서 데이터	온도, 압력, 위치 정보 등을 포함하는 센서 정보의 계측	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
MEAS_S_BS	부싱의 건정성과 이상 유무를 검출하기 위한 센서 정보	부싱 용량, 손실 계수, 부싱 탭 전압, 변위 전류, 누설 전류	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_S_CB	차단기 진단을 위한 동작 결과, 상태 정보 등을 측정하는 센서 정보	접접 개방/투입 상태, 접점 마모 상태, 누적 마모량, 차단 전류, 보조 스위치 타이밍, 동작 속도, 온도, 코일 전압 등의 정보 포함	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_S_DGA	OLTC 동작의 건전성과 이상 유무를 검출하기 위한 센서 정보	오일 필터 트립/여과 횟수, 구동 모터 전류, 토크, 동작 시간 횟수, 마모, 온도 등의 정보 포함	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_S_GAS	GIS 구획의 절연 가스인 SF6 가스의 상태를 측정하는 센서 정보	가스 압력, 누기, 농도, 온도 등의 정보 포함	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_S_LTC	절연유 내부의 부분방전 및 탄화를 검출하기 위한 유중 가스 분석 센서 정보	절연유 온도레벨/압력, H2, N2, 02, C2H2, CH4, C2H6, C2H4, CO, CO2 성분의 발생 정보 포함	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_S_UHF	부분 방전을 검출하기 위한 UHF 무선 센서 정보	방전 타입, 크기, 위상, 발생 회수 정보 포함	CMD_SEVER	UC-TR-S06
MEAS_VI	전력 설비 전압, 전류 데이터	전력 설비에서 현재 상태에 대한 기본 정보 계측	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
MEAS_VI	전력 설비의 전압 계측	전압 조정을 위한 현재 전압 값 계측 정보	DSAS_SEVER	UC-TR-S07
OPER_ ENERGIZE	전력 설비 가압	고장 수리 또는 전력 설비 교환후 전력 설비 정상 가압	DSAS_CLIENT	UC-TR-S05
OPER_RE_Trip	차단기 트립	고장 검출시 고장을 차단하기 위하여 보호 IED로부터 전력 설비의 차단기로 전송하는 트립 명령	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
OPER_Reclose	재폐로 명령	순시 고장시 전력 설비가 영구 차단되는 것으로 방지하여 위하여 차단기 동작 후 일정 시간 지연 차단기 투입	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
OPER_Trip	차단기 트립	고장 검출시 고장을 차단하기 위하여 보호 IED로부터 전력 설비의 차단기로 전송하는 트립 명령	DSAS_SEVER	UC-TR-S05
SM-1	주파수	현장에서 취득된 전력계통 주파수	State-info-1	UC-TR-B01
SM-2	출력 제어값	주파수 안정 유지를 위한 발전 출력 제어값	Control-signal-1	UC-TR-B01
SM-3	발전 출력값	제어 신호에 따른 발전출력 증가 상태	Gen-Result-1	UC-TR-B01
SM-TM-AGC-1	전력계통 주파수	주파수 제어를 위한 전력계통에서 취득된 계통 현재주파수 값	Freq_M	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-2	주파수 제어 참여자원 출력변동 값	주파수 변동에 대한 EMS가 계산한 주파수 제어 참여자원의 출력값	Pset_C	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-3	주파수 제어 참여자원의 실제 출력 값	EMS 신호를 수신하여 변동한 주파수 제어 참여자원의 출력 값	Pout_M	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-T-1	주파수 제어 참여자원 출력변동 값	주파수 제어 참여자원 시험을 위해 제시한 출력 변동 값	Pset_C	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-T-2	주파수 제어 참여자원의 실제 출력 값	EMS 신호를 수신하여 변동한 주파수 제어 참여자원의 출력 값	Pout_M	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-T-3	전력계통 주파수	주파수 제어 참여자원의 출력 변동에 대한 전력계통에서 취득된 계통 현재주파수 값	Freq_M	UC-TR-S01
SM-TM-AGC-T-4	주파수 제어 참여 자원 페널티 계수	주파수 제어 응답 특성 결과에 따른 참여자원의 페널티 계수	Paw_F	UC-TR-S01
SM-TM-SPS-1	감시고장개소 고장 발생 여부	발전기 고장파급 방지시스템이 감시하고 있는 고장개소의 고장 여부	T-1	UC-TR-SO4
SM-TM-SPS-2	발전기 고장 파급 방지 시스템의 차단 발전기	발전기 고장파급 방지 시스템의 감시 고장의 고장발생에 따른 대상 차단 발전기	SPS_G-1	UC-TR-S04
SM-TM-SPS-3	발전기 고장 파급 방지시스템의 발전기 차단 결과에 대한 정보	발전기 고장 파급 방지시스템의 발전기 차단 결과에 대한 정보를 상위 감시 장치에 전송	Send_sys-1	UC-TR-S04
SM-TM-SPS-4	발전기 고장 파급 방지시스템의 현재 설정 값	발전기 고장 파급 방지 시스템의 현재 설정 값을 상위 감시 시스템에 전송	Send set-1	UC-TR-S04
SM-TM-SSMC-1	미소신호 안정도 해석 결과	EMS에서 수행된 미소신호 안정도 해석결과(위험 주파수, 댐핑, 위험 설비 정보 등)	IS_1, STD 1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-2	EMS/SCADA 제어 동작 결과	제어에 참여한 제어대상 설비의 동작 결과	IS_1, STD_1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-3	미소신호 안정도 감시 지수	WAMS에서 생성된 실시간 미소신호 안정도 감시 지수	IS_1, STD_1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-4	WAMA 감시 정보	제어이후 WAMS에 취득한 전력망 상태정보	IS_1, STD 1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-5	저위험 대비 제어지령	저위험 상황 대비를 위한 ENS/SCADA로 전송되는 발전기, 송변전 설비 조작 지력	IS_1, STD_1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-6	고위험 대비 제어지령	고위험 상황에 대비하여, HVDC/FACTS 설비의 동작 상태 정보	IS_1, STD_1	UC-TR-S03
SM-TM-SSMC-7	HVDC/FACTS 제어동작 결과	제어에 참여한 HVDC/FACTS 설비의 동작 상태 정보	IS_1, STD_1	UC-TR-S03
SM-TM-VS-1	전력계통 전압	전압 제어를 위한 전력계통에서 취득된 지역별 계통 현재 전압 값	V_M	UC-TR-S02
SM-TM-VS-2	전압 위반 개소에 대한 전압 제어	전압 위반 개소에 대한 전압제어시스템이 계산한 전압 제어 참여자원의 제어 값	Vset_C	UC-TR-S02
SM-TM-VS-3	전압 제어 참여자원의 출력 값	전압제어 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여 수행한 전압제어 참여자원의 출력 값	Qout_M	UC-TR-S02

구분	요구사항 ID (R-ID)	요구사항명	요구사항 설명
정보/통신	CMD_CLIENT	디지털변전소 스테이션 레벨에서 감시 진단 클라이언트의 요구사항	예방/진단/분석 시스템은 IEC 61850의 스테이션, 레벨의 논리노드를 사용하여 정보를 교환하고 이때 표준에 명시된 통신 적합성 준수
정보/통신	CMD_SEVER	디지털변전소 베이 레벨에서 감시 진단 서버의 요구사항	IEC 61850의 베레 레벨의 논리노드를 사용하여 정보를 교환하고 이때 표준에 명시된 통신 적합성 준수
정보/통신	Control-signal-1	전력설비 제어신호	전력설비 제어신호 전송
정보	DAS_SYSTEM	전력설비의 운영을 담당하는 디지털 변전소 시스템의 요구사항	디지털변전소는 클라이언트(운영시스템)과 서버(IED)간에 IEC 61850 표준을 이용하여 시스템 구성
통신	DSAS_CLIENT	디지털변전소 스테이션 레벨에서 운영 시스템, HMI 등의 역할을 수행하는 클라이언트의 요구사항	예방/진단/분석 시스템은 IEC 61850의 스테이션 레벨의 논리노드를 사용하여 정보를 교환하고 이때 표준에 명시된 통신 적합성 준수
통신	DSAS_SEVER	디지털변전소 베이 레벨에서 감시, 진단, 계측, 제어의 역할을 수행하는 서버의 요구사항	감시 진단 IED는 IEC 61850의 베레 레벨의 논리노드를 사용하여 정보를 교환하고 이때 표준에 명시된 통신 적합성 준수
정보/통신	EMS_SYSTEM	전력계통을 통합 운영 관리하는 에너지 관리 시스템의 요구 기술적 요구 사항	전력계통 운영 시스템은 여러 전력 설비 운영 시스템과 정보 교환을 위해서 계층적인 구조로 구축되어 있으며 정보를 전송하기 위한 표준 구비
정보/통신	Freq_M	송변전 설비 취득 주파수 F	송변전 설비에서 EMS에 제공하기 위해 취득한 전력계통 주파수 F를 전송
정보/통신	Gen-Result-1	발전출력 결과	제어신호에 따라 발전출력 증가 및 결과 전송
보안	IS_1	통신 보안	상호간 모든 데이터의 통신은 보안되어야 함
정보	Paw_F	주파수 제어 참여자원의 응답특성 계수 Paw	주파수 제어를 위한 참여자원의 정산 등을 위해 필요한 응답특성 계수
정보	Pout_M	주파수 제어 참여자원의 출력 값 Pout	전력계통의 주파수 변동 제어를 위한 참여자원의 출력 값 실적
정보	Pset_C	주파수 제어 참여자원의 출력 배분 값 Pset	EMS에서 주파수 제어 참여자원에게 주파수 제어를 위한 참여자원의 출력 배분 값
정보	Qout_M	전압 제어 참여자원의 출력 값	전압 위반 개소 해소 제어를 위한 참여자원의 출력 값 실적
정보/통신	Send_set-1	발전기 고장파급 방지 시스템의 현재 설정 값을 상위 감시시스템에 제공	발전기 고장파급 방지 시스템의 현재 설정 값을 감시하기 위해 상위 감시시스템에 정보 제공
정보	SPS_G-1	발전기 고장파급 방지 시스템이 결정한 차단 발전기 SPS_G	발전기 고장파급 방지 시스템이 미리 선정하고 있는 차단 발전기의 차단
정보	State-info-1	계통 및 설비 상태정보	계통 및 설비 상태 관련 정보
정보	STD_1	표준 준수	상호간 모든 통신방법은 공인된 준수하여야 함
정보/통신	T-1	감시 고장 개소 고장여부 T	전력계통에서 취득한 고장 감시 개소의 고장 여부를 전송
정보/통신	V_M	전력계통 취득 전압 V	전력계통에서 취득한 전압 V를 전압제어 시스템에 전송
정보	Vset_C	전압 제어 참여자원의 설정 값 Vset_c	전압 위반 개소 해소 제어를 위한 참여자원의 출력 설정 값

스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0

송·변전

유스케이스

액터

정보교환

요구사항