IEC 61850 기반 마이크로 그리드 시스템

국문 초록 (Abstract)

최근 정보기술과 전력 유틸리티 기술의 융합으로 표현되는 스마트 그리드 프로젝트는 큰 이슈가 되었다. 분산전원을 이용한 작은 전력 시스템인 micro grid는 다양한 영역에서 동작 되고 있다. 전력 산업에서의 micro grid는 단방향 시스템에서 양방향 시스템으로 교체되고 있고 이 정보는 분산전원 네트워크에서 소비자에게 까지 전달된다. 그리고 이 정보들은 자동으로 모니터링 되고 수요을 예측하는 중요한 자료가 된다. 전력과 통신의 융합을 위해 기술 연구와 테스트는 조심스럽게 이루어져야 한다.
Micro grid는 분산 전원과 같은 소규모 전력 시스템은 다양한 지역에서 운영되고 있다. 그리고 micro grid에서 분산된 발전 (Distribute Energy Resource : DER) 시스템은 스마트 그리드에서 중요하게 될 것이다. 그리고 양방향성을 띄고 있는 micro grid의 특성을 사용하기 위해서는 전기 및 통신 기술 연구의 융합과 테스트는 신중하게 이루어 져야 한다.
그러나 회사마다 다른 통신 프로토콜의 분산전원 발전 설비는 국제 표준에 적용하는 것만으로는 충분하지 않다. 그 이유는 모든 분산전원 장비들이 국제 표준을 적용하는 것에는 한계가 있기 때문이다. 그리고 분산전원을 모니터링하고 제어하는 자동화 시스템 구현에서의 상호 운용성 극복은 매우 어렵고 복잡한 문제다.
IEC 61850은 전력 유틸리티 자동화에서 상호 운용성 문제를 해결하기 위한 표준으로 발표되었다. IEC 61850에서는 분산전원에 대한 내용을 담고 있는IEC 61850-7-420이라는 추가된 표준을 발표 했다. 이 논문은 IEC 61850을 기반으로 한 micro grid 시스템을 구현하여 성능 분석을 수행하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Due to convergence of information technology and power utility technology, smart grid projects become a big issue, recently. Micro grid, small power system with distributed energy resource, operated in diverse regions. Current of micro-grid of the electric power industry is currently one-way system to replaced by two-way system. To the conversion of electricity and communications, technology research and testing should be done with caution. And distributed Generation (Distributed energy resource: DER) in Micro grid system will become important in smart grid. Recently, IEC 61850 was legislated for interoperability problem in power utility automation. In the IEC 61850 communications standard for distributed generation that contain the contents of the IEC 61850-7-420 extend announced. This paper presents IEC 61850 based micro grid system. It consists of micro grid monitoring system, protocol converter, which converts data to IEC 61850 data, and distributed energy resource controller.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 본론 3
• 1. Smart grid 3
• 가. IEC 61850 3
• 나. Information model 5
• 다. Service model 7
• 1) Report service 9
• 2) Control service 12
• 라. SCL (System Configure Language) 16
• 2. Micro grid 19
• 가. 개요 19
• 나. IEC 61850-7-420 19
• 다. IEC 61400-25-2 21
• 3. Monitoring system 23
• 가. HMI client 23
• 나. HMI 동작 설계 25
• 4. Microgrid gateway based on IEC 61850 31
• 가. System architecture 31
• 나. Communication system 32
• 다. 하드웨어 사양 38
• 1) Embedded type 38
• 2) Mini PC type 40
• 라. 게이트웨이 서버 40
• 1) Mapping table 40
• 2) Report configuration 46
• 3) Control configuration 48
• 마. 게이트웨이 49
• 1) Embedded type 49
• 2) Mini PC type 54
• 바. 성능 실험 54
• 1) CAN to IEC 61850 communication flow 54
• 2) 시스템 성능 문제점 및 해결 57
• 제3장 결론 63
• 참고문헌 64