초록 ▼

핵심기술
고속처리, 고정밀, 고기능 Digital 방식의 보호 계전, 고장파형 분석 기능 및 국제 표준 규격 IEC61850 통신 Protocol 구현
최종목표
1. 화력발전소 전기설비 및 전력계통에 대한 보호 감시 제어시스템(ECMS : Electrical equipment Control and Monitoring System) 개발
2. 전기설비 및 전력계통의 운전, 보수, 점검자료, 자동취득 및 분석을 위한 응용 프로그램 개발
3. 화력발전소에서 운영중인 시스템의 개선을 위하여 교체 적용, 현장 검증

핵심기술
고속처리, 고정밀, 고기능 Digital 방식의 보호 계전, 고장파형 분석 기능 및 국제 표준 규격 IEC61850 통신 Protocol 구현
최종목표
1. 화력발전소 전기설비 및 전력계통에 대한 보호 감시 제어시스템(ECMS : Electrical equipment Control and Monitoring System) 개발
2. 전기설비 및 전력계통의 운전, 보수, 점검자료, 자동취득 및 분석을 위한 응용 프로그램 개발
3. 화력발전소에서 운영중인 시스템의 개선을 위하여 교체 적용, 현장 검증시험을 위한 시스템 구축 및 검증 시험을 통한 발전소용 제품 으로의 상품화
개발내용 및 결과
1. Digital 보호 계전기 (IED)
o 기능
- 보호, 감시, 계측, 제어
- 고장파형 저장
o 사양
- 32Bit CPU (DSP)
- A/D변환 : 16 Bit
- Sampling rate : > 64 sampling/1 cycle (1cycle = 1/60sec)
- 동작속도 : <20msec
- Display : 7 inch color graphic LCD
- CT 4 Channels
- PT 4 Channels
- CB Trip/Close 2 Channels
- D/I 14 Channels, D/O 6 Channels
o 보호 알고리즘
- DFT(Discrete Fourier Transform) 기반 직교 변환법
2. HMI
o OWS (Operation Work Station)
- 전력계통 감시화면 제작
- Trend 화면 표시
- 데이터베이스 태그 편집기 개발
o EWS (Engineering Work Station)
- 고장파형 분석 프로그램
- Performance Tuning
- 로직 편집기
3. 통신 : IEC61850
4. SOE(Sequence Of Event)/RTU 설계, 제작
5. 공인기관 시험
o IED
- 한전 구매 규격 기준
- KERI 인증 시험 완료
o IEC61850 통신
- conformance 시험
- KEMA 인증 시험 앆료
6. 현장 설치 검증시험
o 태안 화력 2호기 전기 설비
- 6.9KV 차단기반 : 68 set
- 저압차단기반, Load center : 9 set
- 기존 Analog 방식 계전기 교체, 설치
o 현장 검증 시험 앆료
- 발전 계통 병입, 운전중
기술개발배경
o 국내에 약 70여기의 표준 500MW급 표준 화력발전소의 개보수 시기가 도래됨에 따라 구형의 제어 시스템을 최신의 시스템(ECMS)으로 교환하여 효율성, 운전성, 안정성을 높이려는 추세임.
o 국내 화력 발전소 전기설비용 ECMS 국산화로 도입 제품 (GE, ABB)에 의존하던 시장진입.
o 화력발전소에서 운영 중인 시스템에 개발품을 교체 적용하여 개발품에 대한 신뢰성 검증을 통하여 개발 기술 및 제품의 상품화 및 발전소 적용 실적 확보.
핵심개발기술의 의의
o 기존 개발된 디지털 보호계전 알고리즘을 기반으로 최신의 ECMS에서 요구되는 기술을 적용하여 개발함
o IEC61850기반 전기설비 IED 국제 규격에 맞도록 개발하여 시스템 통합 시 Interoperability를 높였다
o 보호 IED의 경우 향후 다양한 현장 적용 가능하도록 I/O 포트 수를 확장하였으며 Sofware적으로 입출력 로직을 재구성할 수 있도록 하여 IED의 유연성을 향상하였음
o IED에서 고장발생 시 파형을 국제표준인 Comtrade Format으로 저장하여 EWS에서도 파형분석이 가능한 Software를 제공한다.
o 개발기술, 상품화를 기반으로 해외 발전소 건설 프로젝트에도 참여가 가능하게 되었음
적용분야
o 표준 500MW 화력발전소 개보수 및 신규 화력발전소의 전기 설비 보호, 감시, 제어 운전 자동화
o 기타 제철, 철강 Plant등의 보호, 감시, 제어가 필요한 산업 분야

목차 Contents

• 표지 ... 2
• 제출문 ... 4
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 7
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 15
• 목차 ... 20
• 제 1 장 서론 ... 24
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 24
• 1. 전기 계통 감시제어시스템(Electrical equipment Control and Monitoring System) ... 24
• 2. 기존시스템과 ECMS와의 비교 ... 32
• 3. 개발 ECMS의 500MW 발전소 적용 방안 ... 34
• 4. ECMS의 개발 필요성 ... 35
• 제 2 절 국내.외 관련 기술의 현황 ... 36
• 1. 국내 기술 현황 ... 36
• 2. 국외 기술현황 ... 37
• 3. 특허현황 ... 37
• 4. 현 기술 상태의 취약성 ... 37
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적.경제적 파급 효과 ... 38
• 1. 기술적 측면 ... 38
• 2. 경제 산업적 측면 ... 38
• 3. 정책적 측면 ... 38
• 4. 활용방안 ... 38
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 43
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 43
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 43
• 1. 연차별 평가 착안점 및 기술 ... 43
• 2. 정량적 목표 ... 44
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 46
• 1. 1차년도 ... 46
• 2. 2차년도 ... 47
• 3. 3차년도 ... 49
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 53
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 53
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 53
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 58
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 462
• 1. 연구개발 추진전략 ... 462
• 2. 연구개발 추진체계 ... 463
• 3. 연구개발팀 편성도 ... 464
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 465
• 1. 연구개발 사업성과의 사업화 가능성 ... 465
• 2. 시장규모 ... 465
• 3. 사업화 계획 ... 466
• 부 록 참고문헌 ... 467