초록 ▼

□ 연구개요
현대 전력시스템 지능화의 핵심설비 중 하나는 광역 전력계통 감시 및 보호제어시스템 구현을 위한 PMU(Phasor Measurement Unit) 인프라이며, 이는 시각동기화 상태 정보를 이용하여 광역의 전력망을 실시간으로 모니터링하고 필요시 전력망을 보호 제어함으로써 안정적인 시스템 운영을 도모하기 위한 설비이다. 그러나, 실질적으로 PMU 도입시 기대했던 자동 계통보호, 광역정전 방지, 고장정보 검출 등의 응용기술의 실용화는 어려움이 있으며, 이에 PMU 인프라 활용을 극대화하며 실계통 적용을 목표로하는 PMU

□ 연구개요
현대 전력시스템 지능화의 핵심설비 중 하나는 광역 전력계통 감시 및 보호제어시스템 구현을 위한 PMU(Phasor Measurement Unit) 인프라이며, 이는 시각동기화 상태 정보를 이용하여 광역의 전력망을 실시간으로 모니터링하고 필요시 전력망을 보호 제어함으로써 안정적인 시스템 운영을 도모하기 위한 설비이다. 그러나, 실질적으로 PMU 도입시 기대했던 자동 계통보호, 광역정전 방지, 고장정보 검출 등의 응용기술의 실용화는 어려움이 있으며, 이에 PMU 인프라 활용을 극대화하며 실계통 적용을 목표로하는 PMU 빅데이터 기반의 고장인지 및 안정도 예측 연구를 본 연구개발과제에서 제안하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구개발의 가장 큰 목표는 기술적으로 빅데이터 및 인공지능 응용기술을 통해 전력 빅데이터 기반 상황인지를 구현하고 고장파급/안정도 예측 분야 알고리즘 개발을 통해 차세대 전력망 운영의 새로운 보호 방법을 제시하는 것이다. 또한, 본 연구 과제에서는 실시간 감시를 넘어 예측단계의 연구수행과 검증이 어려운 실제 전력계통의 빅데이터를 구축하고 검증에 활용하는 것을 목표로하고 있다. 이러한 연구목표에 따라 수행한 연구결과로 전력 빅데이터 기반 상황인지 기술 구현 및 검증을 위한 데이터베이스 구성, 전력망 실시간 진단/감시를 위한 이벤트 인지 연구, 딥러닝 기반 과도안정도 예측 연구결과를 도출하였다. 구성한 IEEE 벤츠마크 모델 기반의 데이터베이스는 향후 학습기반의 전력망 상황인지 연구에 활용가능하며, 실계통 적용단계의 연구를 실계통 데이터 취득기간의 문제로 검증단계를 수행할 수 없었으나 향후 활용가능한 실계통 PMU 데이터 및 계통 구조정보를 구성하였다. 최종적으로 연구개발 목표인 딥러닝 기반 고장인지 알고리즘 및 과도안정도 예측 알고리즘을 구현하는 것과 IEEE 벤치마크 모델을 통한 검증단계까지 수행하는 성과를 이루었다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구과제의 연구성과 및 향후 연구를 통해 기술적으로 K-WAMS와 같은 PMU 기반 국내 전력계통 계측 인프라의 이용방안을 제시하고, 전력계통의 구성요소 및 전력기기의 이상징후를 예측하며, 기기 제어설비간 협조를 통해 미래 전력망의 통합 감시 및 제어의 기반기술을 확보할 수 있다. 또한, 본 연구개발 과제에서 제안하는 상황인지 알고리즘의 활용을 통해 계통운영자의 신속하고 적절한 대처와 함께 고장 파급을 미연에 방지하고, 계통의 신뢰성 및 안정성을 확보하여 광역정전 및 계통붕괴 등의 대규모 계통사고 시 발생할 수 있는 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있다. 더 나아가 본 연구개발 결과는 전력계통의 안정도 해석, 신재생에너지원 계통연계, 계통계획 및 광역계통 제어 등의 정확성과 신뢰성 향상을 통해 안정적인 전력공급이라는 사회적 책임을 완수하는데 기여할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 22