๊น๋ฏผ์
(Min-Soo Kim)
1iD
๊ฐ์ํฌ
(Sang-Hee Kang)
โ iD
-
(Dept. of Electrical Engineering, Myongji University, Korea.)
Copyright ยฉ The Korean Institute of Electrical Engineers(KIEE)
Key words
IEC 61850, GPS error, Time sync error estimation, TL constants estimation, Voltage/Current estimation
1. ์ ๋ก
์ ๋ ฅ ์ ํธ๋ฆฌํฐ ์๋ํ ํ๋กํ ์ฝ์ธ IEC 61850 (1)์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋์งํธ ๋ณ์ ์ ์๋ํ์ ๊ดํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๊พธ์คํ ์งํ๋๊ณ ์๋ค. IEC 61850์ ํ์ฉํ ๋์งํธ ๋ณ์ ์๋ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ ๊ฐ์ ๋คํธ์ํฌ ๋ฒ์ค
๊ธฐ๋ฐ(Station/Process bus)์ ํต์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ฉํด ๋์ผ ๋คํธ์ํฌ์์ ์๋ ๋ชจ๋ ๊ธฐ๊ธฐ๋ค๊ณผ์ ๋ฐ์ดํฐ ํต์ ์ด ๊ฐ๋ฅ ํ๋ฉฐ, ๋ค์ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ
์ฌ๋ฌ ์์น์์ ์์งํ๊ณ ํ์ฉํ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋ณดํธ ๋ฐฉ์์ ํผ๋ณดํธ ์ค๋น๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์๋จ์ ์ ์/ ์ ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ๊ฑฐ๋ ํธ๋จ ๋ฐ์ดํฐ๋ง์ ํ์ฉํด
๋ณดํธ ๋ฐ์ ์ด๋ฅผ ์ํํ๋ ๋ฐ๋ฉด์ IEC 61850์ ํ์ฉํ ๋์งํธ ๋ณ์ ์๋ ๋คํธ์ํฌ ๋ฒ์ค๋ฅผ ํตํด ์ฌ๋ฌ ์์น์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์งํจ์ผ๋ก์จ ํ๋์ IED๋ก ๋์ฑ
๋์ ์์ญ์ ๋ณดํธ ๋ฐ ์ ์ด๋ฅผ ์ํํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค(2).
๊ธฐ์กด ๋ฐฉ์ ์ค ํผ๋ณดํธ ์ค๋น ์๋จ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ์ฉํ ๋ณดํธ ๋ฐฉ์๊ณผ ๋๋ถ์ด IEC 61850์ ํ์ฉํ ๋ณดํธ ๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ ๊ธฐ๊ธฐ ๊ฐ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ๊ธฐ์ ์ด ํ์์ ์ด๋ฉฐ,
ํ์ฌ ํ์ ์ 154[kV] ๋ณ์ ์์ ๊ฒฝ์ฐ SNTP(Simple Network Time Protocol)๋ฅผ ํ์ฉํ ์๊ฐ๋๊ธฐ ๋ฐฉ์์ ์ ์ฉํ๊ณ ์๋ค. SNTP
์๊ฐ๋๊ธฐ ํ๋กํ ์ฝ์ RFC 5905์ ์ ์๋์ด ์๋ NTP(Network Time Protocol)์ ์๋ธ์
์ผ๋ก ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ ํ๋๋ ์ฝ 1[ms]๋ก
์ฐ๊ตฌ๋์ด ์๋ค(3,4). ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ ์ ์ ๋ฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ ๋์ฑ ์ ๋ฐํ ์๊ฐ๋๊ธฐ๊ฐ ์๊ตฌ๋์ด ์๊ณ , ๋คํธ์ํฌ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ๋ฐ ์๊ฐ๋๊ธฐ ํ์ค์ธ IEEE 1588 PTP (Precision
Time Protocol) ํ์ค(5)๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋์ผ ๋คํธ์ํฌ์์ ์๋ PTP ์ง์ ๊ธฐ๊ธฐ ๊ฐ ์ต๋ 1[us] ์ดํ์ ์๊ฐ๋๊ธฐ ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ณด์ฅํ๋ค. PTP ๋ฐฉ์์ ๊ธฐ์ค ์๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋
Master clock๊ณผ ์ ๊ณต๋ฐ์ ์๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์๊ธฐ ์๊ฐ์ ๋ณด์ ํ๋ Slave clock ๊ฐ์ ์๋ฐฉํฅ ํต์ ์ ์ํ์ฌ ์ํ๋๋ฉฐ, GPS ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก
์ ๋ ์๊ฐ ๋๊ธฐ๋ฅผ ์ํํ์ฌ ๋ค์์ ๋ณ์ ์ IED๊ฐ ๋๊ธฐ ์ํ๋ง์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ GPS ์ ํธ ๋จ์ ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๋ฐ์ ์, ๊ฐ ๋ณ์ ์์ Master
clock์ด ์ ๋ ์๊ฐ ๋๊ธฐ๋ฅผ ์ํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ค. ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์ ๊ฐ์ด ์ ๋ก ์๋จ์ ๊ฐ๊ธฐ ๋ค๋ฅธ
๋ณ์ ์ ์ธก์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ทจ๋ํด์ผ ํ๋ ๋ณดํธ ๊ธฐ๊ธฐ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ณ์ ์๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ก ์ธํด ์ค๋์ ํ ์ ์๋ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์์ผ๋ฏ๋ก ์ด์ ๋ํ ๋์ฒ๊ฐ
ํ์ํ๋ค.
์ต๊ทผ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ์ ๋ ฅ ์์คํ
๋ณดํธ ๋ฐ ์ ์ด์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ค์ ์งํ๋์๋ค(6-8). (6)์ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ ๊ณ์ ๋ฐฉ์์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๋ถ์ํ์๊ณ , (7)์ ํ๋์ ๋์งํธ ๋ณ์ ์ ๋ด ๋์ผ ๋คํธ์ํฌ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋ณดํธ IED ๊ฐ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ์ ๋ํ ์ํฅ์ ๋ถ์ํ์๋ค. (8)์ IEC 61850 ๊ธฐ๋ฐ 22.9[kV] ๋ชจ์ ๋ณดํธ์ ๊ดํด ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ์ ์ํฅ์ ๋ถ์ํ๊ณ , ๋์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก 1์ฐจ ๋ผ๊ทธ๋์ฃผ(Lagrange) ๋ณด๊ฐ๋ฒ์
์ ์ํ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด์์ ๋
ผ๋ฌธ๋ค์ ๋์ผ ๋ณ์ ์ ๋ด IED ๊ฐ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ์ ๊ดํ ์ํฅ ๋ถ์ ๋ฐ ๋์ ๋ฐฉ์๋ง์ ๋ค๋ฃจ๊ณ ์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ ์ ๋ก ๋ณดํธ์ฉ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์ ๊ฐ์ด ์ ๋ก ์๋จ์ ๊ฐ๊ธฐ ๋ค๋ฅธ ๋ณ์ ์ ์ธก์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ทจ๋ํ๋ IED์ ์ค/๋ถ๋์์ ๋ฐฉ์งํ๊ธฐ ์ํด GPS
์ ํธ ๋จ์ ๋ฑ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฌธ์ ๋ฐ์์, ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ /๋ณด์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ๋ค. ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ํด GPS
์ ํธ ๋จ์ ์ด์ , ์ ์ ์ํ์ ๋๊ธฐํ๋ ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. GPS fail ์ด์ ๊น์ง ์ถ์ ๋ ์ ๋ก ์ ์์ ํธ๋จ
์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ณ , ์ดํ ์ถ์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ์์๊ณผ IEC 61850์ ์ด์ฉํด ์์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ์
์์์ ๋น๊ตํ์ฌ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค.
์ ์ ๋ฐฉ์์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด PSCAD๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ณํต์ ๋ชจ๋ธ ๋งํ๊ณ , ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ถ๋ ฅํ์ฌ ๊ฐ์ ์๋์ฐ๋ก ๋ ๊ฐ์ ๊ฐ์ IED๋ฅผ ๊ตฌํํ๊ณ ,
IEC 61850 ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ก/์์ ์ ์ํํ์๋ค.
2. ๋ณธ ๋ก
2.1 ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ธฐ๋ฐ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ถ์ ์ ํ์ฉํ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ ์ถ์ ๋ฐฉ์
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์ ์ ์ํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ IEC 61850์ ํตํด ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์ ์/์ ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ก์์ ํ ์ ์๋ ํ๊ฒฝ์ด ์๊ตฌ๋๋ฉฐ, ์ ์ํ๋ ๋ฐฉ์์ ์์๋๋
๊ทธ๋ฆผ 1๊ณผ ๊ฐ๋ค.
์๋จ/์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก ๋ณดํธ์ฉ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ ๊ณ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํ๊ณ , GPS fail ์ฌ๋ถ๋ฅผ ๊ฒํ ํ๋๋ฐ ์ฌ๊ธฐ์ GPS
fail์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ณ , ์ง์ ์ ๋์ ๋ฐ๋ผ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ์ปค์ง๋ค. ๋ฐ๋ฉด์ GPS fail์ด ๋ฐ์ํ์ง ์์๊ณ , ์ ๋ฅ
์ฐจ๋ IED๊ฐ ๋์ํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋์ ์ ๋ก์ ๋ด๋ถ๊ณ ์ฅ์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒ์ด๋ฏ๋ก ์ฐจ๋จ๊ธฐ๋ฅผ ๋์์ํจ๋ค. ๋ํ GPS fail์ด ์์ ๋๋ ์ ๋ก ์๋จ ๋ณ์ ์๋ค์ด
์๊ฐ ๋๊ธฐํ ๋์ด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๊ธฐํ ๋ ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋์ ์ ๋ก์ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. ์ดํ, GPS fail์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ์๋
์ ๋ก ์๋จ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์์ํ๋ฏ๋ก GPS fail ์ด์ ์ ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ์ถ์ ์ ์ํํด์ผ ํ๋ค.
๋ฐ๋ผ์ GPS fail์ด ๋ฐ์ํ์๊ณ , ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED ๋ํ Pick-upํ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ์ ์ํ ์ค๋์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด
GPS fail ์ด์ ์ ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์์ ์๊ธฐ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ณ , ์์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์
๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. ์ดํ ์ถ์ ๋ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋งํผ ์๋๋จ ์ ์/ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ณด์ํ์ฌ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์ ๋์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ
๋ค์ ํ ๋ฒ ๊ฒ ํ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ GPS fail ์ดํ ๋ด๋ถ๊ณ ์ฅ์ ๋ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ ๋ํ ์กด์ฌํ๋ฏ๋ก GPS fail ์ /ํ์ ์ ๋ฅ ์์์ฐจ์ ์ ์ ์์์ฐจ๊ฐ
์ ์ ์น(Set) ์ด์์ด ๋๋ฉด ๋ด๋ถ๊ณ ์ฅ์ผ๋ก ํ๋จํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 1 ์ก์ ์ ฯ ๋ฑ๊ฐํ๋ก
Fig. 1 ฯ equivalent circuit of TL
2.1.1 ์ ๋ก์ ์ ์ถ์
๊ทธ๋ฆผ 2 ์ก์ ์ ฯ ๋ฑ๊ฐํ๋ก
Fig. 2 ฯ equivalent circuit of TL
๋ณธ ์ ์์๋ ์ ๋ก ์๋จ์ ๋๊ธฐํ๋ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ค๋ช
ํ๋ค. ์ ๋ก์ ์๋ ์ง์์ ์ธ ์ดํ, ๋์ฒด ์์ฒด์ ์จ๋, ์ฃผ๋ณ ๊ธฐ์จ,
์ต๋, ๋์ง ์ ํญ ๋ฑ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ ๋ก์ ์์ ๋ณํ์ ๋ฏผ๊ฐํ ์ ์๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ํน์ ์ ์ฌํ ํ๋ก๊ทธ๋จ ๋ฑ์ ์ฌ์ฉ ์, ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋
๋ฐฉ์์ด ์๊ตฌ๋๋ค. IEC 61850์ด Edition 2๋ก ๊ฐ์ ๋๋ฉด์ ๋ณ์ ์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ก/์์ ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ก๊ณ , ์ด๋ฅผ ํตํด ์๋๋จ ๋ณ์ ์๋ก ๋ถํฐ ์๊ฐ ๋๊ธฐํ
๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์์ ํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ ์ ์๋ค.
์ค๊ฑฐ๋ฆฌ ์ ๋ก๊ฐ ๋๋ถ๋ถ์ธ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ์ก์ ์ ๋ก๋ ๊ทธ๋ฆผ 2์๊ฐ์ด ฯ ๋ฑ๊ฐํ๋ก๋ก ๊ฐ์ ํ ์ ์๊ณ , ์ด ๋ ์ก/์์ ๋จ์ ์ ์/ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ VS, IS, VR, IR๋ก ํ์ํ์์ผ๋ฉฐ,
ฯ ๋ฑ๊ฐํ๋ก๋ก ๋ชจ๋ธ๋ง๋ ์ ๋ก์ ์ ๋ก์ ์๋ ๊ฐ๊ฐ Z, Y2๋ก ๋ํ๋ด์๋ค. ฯ ๋ฑ๊ฐํ๋ก๋ก ๊ฐ์ ํ ์ก์ ์ ๋ก ์๋จ์ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ
์ด์ฉํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ฐ ์๋ณ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ ์ ์๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ์์ ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ฐ ์๋ณ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ํด์๋ 3์ ์ก์ ์ ๋ก์ ์ ๋ก ๋ฐฐ์น ์, ์ฐ๊ฐ๋ฅผ ํตํด ์ ๋ก์ ์์ ํํ ์ํ๋ฅผ ๋ง๋ค์ด์ค์ผ
ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ตญ๋ด ์ก์ ์ ๋ก๋ ๋น์ฐ๊ฐ ๋ฐฐ์น๋์ด ์์ผ๋ฉฐ ์ฐ๊ฐ๋ฅผ ํ์์ด๋ ์งํ์ด ๊ณ ๋ฅด์ง ๋ชปํด ๋น๋์นญ ๊ตฌ์กฐ๋ก ๊ฐ์ค๋ ๊ณณ์ด ๋ง์ ์ ๋ก์ ์๊ฐ ๋ถํํ์ด ๋๋
๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค.
๊ณํต์ ๋ถํํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ค๋ฃจ๊ธฐ ์ํ ๋ํ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๋์นญ ์ขํ๋ฒ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ๋์นญ ์ขํ๋ฒ์ ๋ถํํ 3์ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ํํํ 3๊ฐ์ ์ฑ๋ถ์ผ๋ก ๋ณํํ๋
๋ฐฉ์์ผ๋ก์จ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค.
์ฌ๊ธฐ์ V012๋ ๊ฐ๊ฐ ์์๋ถ, ์ ์๋ถ, ์ญ์๋ถ ์ ์์ด๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ๋น์ฐ๊ฐ ์ ๋ก์ ๊ฐ์ ๋ถํํ ๊ณํต์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋์นญ๋ถ ๋ณํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๋๊ฐ ์์๊ฐ 0์ด ์๋๊ฒ ๋๋ค. ์ฆ, ์์๋ถ, ์ ์๋ถ, ์ญ์๋ถ ๊ฐ์ ์ํธ ์ํผ๋์ค๊ฐ
์กด์ฌํ๋ค๋ ์๋ฏธ๋ก ๋ถํํ ๊ณํต์ ํด์ํ๊ธฐ์ ์ฉ์ดํ์ง ์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ ์ฐ๊ฐ ์ ๋ก ์๋จ์ ํํ ๊ณํต ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ๋์นญ๋ถ ๋ณํํ์ฌ ์ ์๋ถ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ๋น์ฐ๊ฐ ์ ๋ก์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๋
์ถํ ์งํ ์์ ์ด๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๋ฐฉ์์ ์ ๋ก ์๋จ ๋ณ์ ์์ ์ค์น๋ Master clock์ GPS ์์ ์ด ์ํธํ ์ํ์์๋ง
์ ํจํ๋ฏ๋ก GPS fail ์ฌ๋ถ์ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํจ๊ป ์๋๋จ์ผ๋ก ์ก์ ํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ์์ ํ ๋ณ์ ์ ์ธก IED๋ GPS fail ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ์ธํ์ฌ
GPS fail์ด ๋ฐ์ํ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์์ ๋ ๊ฒฝ์ฐ GPS fail ์ด์ ์ ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ๋ฒํผ์ ์ ์ฅํด๋์ด์ผ ํ๋ค.
2.1.2 ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ ์ถ์ ๋ฐฉ์
GPS fail์ด ๋ฐ์ํ๋ฉด ๋ฐ์ ์์ ์ผ๋ก๋ถํฐ ์๊ฐ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ก ์๋จ ๋ณ์ ์์ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ์ปค์ง๊ณ , ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ก ์๋จ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋
IED์ ๊ฒฝ์ฐ ์ค๋์ ํ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ GPS fail ๋ฐ์ ์ดํ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์ Pick-up์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ณ์ ์๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ก
์ธํ ์ค๋์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด GPS fail ์ด์ , ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ณ , ์ถ์ ๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์
์๋๋จ์ผ๋ก๋ถํฐ IEC 61850์ ์ด์ฉํด ์์ ๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. ๋ค์์ผ๋ก๋ ์ถ์ ๋ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ
์ด์ฉํด ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ณ , ์ดํ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ณด์๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ต์ข
ํธ๋ฆฝ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ค.
์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์์ ์๊ธฐ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ถ์ ํ ์ ์๋ค.
์ (4, 5)๋ ์ ๋ก๋ฅผ ๊ทธ๋ฆผ 2์ ๊ฐ์ด ฯ ๋ฑ๊ฐ ํ๋ก๋ก ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ค๊ณํ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ถ์ ๋ฐฉ์ ์์ด๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ Vd1, Ic1, Ic2๋ ๊ฐ๊ฐ
์ ๋ก ์ ์ ๊ฐํ์ ์ถฉ์ ์ ๋ฅ์ด๋ค. ์๋
๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ํด ์๊ธฐ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ์ GPS fail ์ด์ ์ ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค.
์ (4, 5)๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ถ์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ IEC 61850์ ํตํด ์๊ธฐ๋จ IED์ ์์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ๋น๊ตํ์ฌ ์ (6)๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ ์ ์๋ค.
์ฌ๊ธฐ์ โ VR,Est,โ IR,Est๋ ์ถ์ ๋ ์์ ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์์, โ VR,Received,โ IR,Received๋ ์์ ๋จ IED๋ก๋ถํฐ ์์ ๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์์์ด๋ค.
3. ์ฌ๋ก์ฐ๊ตฌ
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์ ์ ์๋ ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ์ฉ ์๋๋จ ์ ์/ ์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ถ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ ์ถ์ ๋ฐฉ์์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด PSCAD๋ฅผ
์ด์ฉํด ๋์ ๊ณํต์ ๋ชจ๋ธ๋งํ์๊ณ , ๋์ ๊ณํต์ ์ก์ ์ ์๋จ์ 154[kV] ํ
๋ธ๋ ๋ฑ๊ฐ ์ ์์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ์์ผ๋ฉฐ, ์ํ๋ง ์ฃผํ์๋ 3,840[Hz]์ด๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 3 ์ฌ๋ก์ฐ๊ตฌ ๋ชจ์ ๊ณํต๋
Fig. 3 Schematic diagram for case studies
์ก์ ์ ๋ก๋ ๊ตญ๋ด ํน์ ๊ตฌ๊ฐ์ 2ํ์ ์ก์ ์ ๋ก ์ฒ ํ๊ณผ ์ ์ข
์ ์์ ์ด์ฉํด ๋ชจ๋ธ๋งํ์๊ณ , ๊ณํต๋๋ ๊ทธ๋ฆผ 3๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ๋์ ๊ณํต์ ์ค๋น๋ณ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ ํ 1๊ณผ ๊ฐ๋ค. ์ก์ ์ ๋ก๋ 2ํ์ ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ์ ์ข
์ ์ฌ์ฉํ์๊ณ , ๊ธ์ฅ๋ ๊ฐ์ 2ํ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋ง ํ์๋ค.
ํ 1 ๋์ ๊ณํต ์ค๋น๋ณ ํ๋ผ๋ฏธํฐ
Table 1 Parameters of each equipments for target system
ํญ๋ชฉ
|
๋ฐ์ดํฐ(%Z @ 100 MVA base)
|
์ ์
|
Eq.S
|
R1+jX1
|
0.1315+j 0.9914
|
R0+jX0
|
0.2630+j 1.9827
|
Eq.R
|
R1+jX1
|
0.3271+j 1.9731
|
R0+jX0
|
0.6542+j 3.9462
|
์ก์ ์ ๋ก
[%Z/m]
|
TL#1
|
R1+jX1
|
0.1289+j 1.2554
|
R0+jX0
|
0.6935+j 3.1326
|
Rm+jXm
|
0.5646+j 1.8772
|
Y1
|
j 0.5386
|
์ ์ข
/๊ธ์ฅ
|
A410Bx2B / 8.174[km]
|
TL#2
|
์์ ๋์ผ
|
ํ 2 ์ก์ ์ ๋ก ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ์ดํฐ
Table 2 Transmission line modeling data
ํญ๋ชฉ
|
๋ฐ์ดํฐ(410x2B)
|
๊ฐ๊ณต์ง์
|
๊ณต์นญ๋จ๋ฉด์
|
97[mm2]
|
์ธ๋ฐ๊ฒฝ
|
0.008[m]
|
์ง๋ฅ์ ํญ
|
0.3[ohm/km]
|
๊ฐ๊ณต์ ๋ก
|
TL#1
|
๊ณต์นญ๋จ๋ฉด์
|
410[mm2]
|
๋ณต๋์ฒด ์
|
2
|
๋ณต๋์ฒด ๊ฐ๊ฒฉ
|
400[mm]
|
์ธ๋ฐ๊ฒฝ
|
0.0129[m]
|
์ ์ฒด ์์ ์
|
26
|
์ต์ธ๊ฐ ์์ ์
|
16
|
์์ ๋ฐ๊ฒฝ
|
0.00225[m]
|
์ง๋ฅ ์ ํญ
|
0.0702[ohm/km]
|
TL#2
|
์์ ๋์ผ
|
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์ ์ ์ํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ก์ ์ ๋ก์ ์ ๋ก์ ์์ ํฌ๊ฒ ์์กดํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ์ค์ ๊ฐ๊น์ด ์ก์ ์ ๋ก๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ๊ณ ์ ์ก์ ์ฒ ํ๊ณผ ์ก์ ์ ๋ก ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํ์ฉํ์๊ณ ,
PSCAD์์ ์ ๊ณตํ๋ Universal tower ๋ชจ๋์ ์ด์ฉํด ์ก์ ์ ์ ๋ชจ๋ธ๋งํ์ ์ผ๋ฉฐ ๊ฐ ์
๋ ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ ํ 2์ ๊ฐ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 4 ์ฒ ํ ๋ชจ๋ธ๋ง ๋ฐ์ดํฐ(๋จ์: [mm])
Fig. 4 Tower modeling data(Unit: [mm])
PSCAD์์ ์ ๊ณตํ๋ Universal tower ๋ชจ๋์์ ์ฐ๊ฐ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ์ฐ๊ฐ๋ก ์ค์ ํ์๊ณ , ๋ชจ๋ธ๋งํ ์ ๋ก์ ์ ๋ก์ ์๋ ํ 1์์ก์ ์ ๋ก ์ ๋ก์ ์์ ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐ๋์๋ค.
๋ํ ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด ๋์ ๊ณํต์ ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์์ผ๋ฉฐ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ 3์ ๋ํ๋ด์๋ค.
ํ 3 ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ
Table 3 Estimation results of line constants
ํญ๋ชฉ
|
์์น
|
์ค์ ๊ฐ
[ohm]
|
R1
|
0.30566
|
jX1
|
2.97735
|
C1
|
9.85018e-8
|
์ถ์ ๊ฐ
[ohm]
|
R1
|
0.30557
|
jX1
|
2.97689
|
C1
|
9.84892e-8
|
์ค์ฐจ์จ
[%]
|
R1
|
0.02853
|
jX1
|
0.01546
|
C1
|
0.01284
|
ํ 3์ ์ (1, 2)๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ถ์ ํ ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ํ์ด๋ค. R1, jX1, C1์ ๊ฐ๊ฐ ์ ์๋ถ ์ ํญ, ๋ฆฌ์กํด์ค, ๋ณ๋ ฌ ์บํจ์ํด์ค๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ฉฐ,
์ค์ ๊ฐ๊ณผ ์ถ์ ๊ฐ์ ์ค์ฐจ๋ฅผ ํญ๋ชฉ๋ณ๋ก ๋ํ๋ด์๋ค.
์์์ ์ถ์ ํ ์ ๋ก์ ์๋ ๊ฐ ๋ณ์ ์ Master clock์ GPS ์ ํธ ์์ ์ด ์ํธํ ์ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ฉฐ, GPS fail ์ด์ ๊น์ง์ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ
๋ฒํผ์ ์ ์ฅํด๋๋ค. GPS fail์ด ์ฅ์๊ฐ ์ง์๋ ์๋ก ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ ์ปค์ง๋ฉฐ, ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์์ ๊ณ์ฐ๋๋ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ์
๊ฐ๋ ์ปค์ง๊ฒ ๋๋ค. ํนํ ์ธ๋ถ ๊ณ ์ฅ์ด ๋ฐ์ํ ์ํฉ์์๋ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ์ ๊ฐ์ด ๋์ฑ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋ ์ค๋์ํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์์ง๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 5 ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ
Fig. 5 Differential currents due to time sync error
๊ทธ๋ฆผ 5๋ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ฐ์ฃผ๊ธฐ(8.335[ms])๊น์ง์ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๊ฐ ๋๊ธฐ ์ค์ฐจ์ ๋ํ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค.
๋ฐ์ฃผ๊ธฐ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ํธ๋จ ์ ๋ฅ ํฌ๊ธฐ์ ์ฝ 2๋ฐฐ์ ํด๋นํ๋ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ ํ๊ฒ ๋๋ฉฐ ๋ถํ์ ๋ฅ๊ฐ ํฌ๊ฑฐ๋ ์ธ๋ถ๊ณ ์ฅ์ด ๋ฐ์ํ์ ๋ ์ค๋์ํ
๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ ๋ฐ์ฃผ๊ธฐ์ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋์์ผ๋ก ์คํ์ ์งํํ์์ผ๋ฉฐ, ์๋๋จ ๋ณ์ ์์ GPS fail์ด ๋ฐ์ํ์์์
๊ฐ์ ํ์๊ณ , GPS fail์ ์ฅ์๊ฐ ์ง์์ ๊ฐ์ ํ์ฌ ํน์ ์๊ฐ์ ๋ฐ์ฃผ๊ธฐ์ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ชจ์ํ์๋ค.
์ ์ ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ ์ํด IEC 61850 ๊ธฐ๋ฐ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ ํธ ์ก/์์ ์ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ๊ทธ๋ฆผ 6๊ณผ ๊ฐ์ด VMware ํ๊ฒฝ ์์ ๋ ๊ฐ์ ๊ฐ์ ์๋์ฐ๋ฅผ ๋ง๋ค๊ณ , ๊ฐ๊ฐ์ ๊ฐ์ ์๋์ฐ์
SISCO์ฌ์ MMS ease lite ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ด์ฉํด IEC 61850
๊ธฐ๋ฐ์ ๊ฐ์ IED๋ฅผ ๊ตฌํํ์์ผ๋ฉฐ PSCAD์์ ์ถ๋ ฅํ ์ก์ ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ์ ํธ ์์์น๋ฅผ SV(Sampled Value)๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ก/์์ ํ๋๋ก
๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 6 ์๋ฎฌ๋ ์ด์
ํ๊ฒฝ
Fig. 6 Simulation environment
๊ทธ๋ฆผ 7์ ๊ทธ๋ฆผ 6๊ณผ ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์์์ ๋ชจ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ธ๋ค.
๋จ์๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ฒํ ํ๊ธฐ ์ํ PSCAD์ ํน์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ 0[ms]์ ์๋๋จ์ธ ์์ ๋จ์ ๋ฐ์ฃผ๊ธฐ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ชจ์ํ์๋ค.
์ฒซ ๋ฒ์งธ์ ๋ ๋ฒ์งธ ๊ทธ๋ฆผ์ ๊ฐ๊ฐ ์๊ธฐ๋จ๊ณผ ์๋๋จ์ A์ ์์์น ์ ์๊ณผ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ์ธ ๋ฒ์งธ ๊ทธ๋ฆผ์ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED ์ Pick-up ์ฌ๋ถ๋ฅผ
๋ํ๋ด์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ GPS fail์ด ๋ฐ์ํ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED๊ฐ Pick-up ํ ์ดํ, ์ค์ ๊ณ ์ฅ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด GPS fail
์ด์ ์ ์ถ์ ํ ์ ๋ก ์ ์๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 7์ ๋ค ๋ฒ์งธ ๊ทธ๋ฆผ์ ์ถ์ ๋ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ IEC 61850์ ์ด์ฉํด ์์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์
์์์ฐจ ๋ชจ๋ ์๋๋จ์ ๋ฐ ์ฃผ๊ธฐ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ ์์์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค.
๋ค์ฏ ๋ฒ์งธ ๊ทธ๋ฆผ์ ์ ๋ฅ ์ฐจ๋ IED์ ์ฐจ๋ ์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ผ๋ก, ์ถ์ ๋ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ ๊ณผ ์ดํ์ ์ ํธ๋ฅผ ๋์ํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ์์
๋ณด์ด๋ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ๋ชจ์ํ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ ํํ๊ฒ ์ถ์ ํ๊ณ ๋ณด์ํจ์ ์์ ์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 7 ๋ชจ์ ๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 7 Simulation results
4. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ ์ ๋ ฅ ์์คํ
๋ณดํธ ๋ฐ ์ ์ด์ ๊ด๋ จํ์ฌ ๋ณดํธ ๊ณ์ ๊ธฐ ์ค๋์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ผ๊ธฐํ ์ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ฐฉ์งํ๊ธฐ ์ํด
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ณ ์ค์ฐจ๋งํผ์ ์ ์/์ ๋ฅ ์ ํธ๋ฅผ ๋ณด์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ๋ค. ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ํด
GPS ์ ํธ ๋จ์ ์ด์ , ์ ์ ์ํ์ ๋๊ธฐํ๋ ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. GPS fail ์ด์ ๊น์ง ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์์
ํธ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ณ , ์ดํ ์ถ์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ์์๊ณผ IEC 61850์ ์ด์ฉํด ์์ ๋ ์๋๋จ
์ ์/์ ๋ฅ์ ์์์ ๋น๊ตํ์ฌ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ๋ฐ ๋ณด์ํ๋ค.
์ ์ ๋ฐฉ์์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด PSCAD๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ณํต์ ๋ชจ๋ธ ๋งํ๊ณ , ์ ๋ก ์๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ถ๋ ฅํ์ฌ ๊ฐ์ ์๋์ฐ๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ตฌํํ ๊ฐ์ IED์ ์
๋ ฅํ๊ณ ,
IEC 61850 SV๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ฐ
IED ๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ก/์์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ ๋ก์ ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ค. GPS fail ์ด์ ๊น์ง ์ถ์ ๋ ์ ๋ก์ ์์ ์๊ธฐ๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ
์ถ์ ํ๊ณ , IEC 61850์ ํตํด ์์ ๋ ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ ํ์ด์ ์ ๋น๊ตํจ์ผ๋ก์จ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋ ์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ถ์ ํ์๋ค. ์ถ์ ๋ ๋ณ์ ์ ๊ฐ ์๋
์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์๋๋จ ์ ์/์ ๋ฅ๋ฅผ ๋ณด์ํ์๊ณ , ๋ชจ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด ์ ์ ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฑ์ ๊ฒํ ํ์๋ค.
์ถํ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ณด๋ค ๊ตญ๋ด ์ก์ ๊ณํต์ ํน์ฑ์ ์ ๋ฐ์ํ ๋น์ฐ๊ฐ ์ ๋ก ๋ชจ๋ธ์ ์ด์ฉํ๊ณ , ๋น์ฐ๊ฐ ์ ๋ก์ ์ ๋ก์ ์ ์ถ์ ๋ฐฉ์์ ์ฐ๊ตฌํ ์์ ์ด๋ฉฐ, CT/PT์
์ค์ฐจ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํด ์ฐ๊ตฌํ ์์ ์ด๋ค. ๋ํ EVM ๋ณด๋๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ตฌํํ ํ๋์จ์ด IED์ RTDS๋ฅผ ์ด์ฉํ HILS(Hardware In the Loop
System) ์ํ์ ํตํด GPS fail ๋ชจ์ ํ ์ฅ์๊ฐ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ํํ์ฌ ์ ์ ๋ฐฉ์์ ์ ์ ์ฑ์ ๊ฒํ ํ ์์ ์ด๋ค.
Acknowledgements
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ตญ์ ๋ ฅ๊ณต์ฌ์ 2016๋
์ ์ ๊ธฐ์ด์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ๊ณผ์ ์ฐ๊ตฌ ๋น์ ์ํด ์ง์๋์์ (๊ณผ์ ๋ฒํธ : R17XA05-2)
This research was supported by Korea Electric Power Corporation. (Grant number : R17XA05-2
)
References
2012, IEC 61850-1 TR Ed.2: Introduction and overview, IEC TC 57

Son Kyou Jung, Tae Gyu Chang, and Sang-Hee Kang, 2019, The Effect of Time Synchronization
Error in LAN-Based Digital Substation, Sensors, Vol. 19

2017, IEC 61850-7-7500 Ed.1 : Use of logical nodes for modeling application functions
and related concepts and guidelines for substations, IEC TC-57

HU JV, XIN-HUA GAO, 2008, Application of Time Synchronization System Based on Sntp
in Digital Substation, 2008 China International Conference on Electricity Distribution
(CICED)

2008, IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement
and Control Systems, IEEE Std 1588

Kyou Jung Son, Yoon Hyun Kim, Kyung Deok Nam, Gyu Chang, Sang Hee Kang, 2018, Performance
Analysis of Distance Relay under Time Synchronization Error in Measurement Data, Domestic
Conference of Korean Institute of Electric Engineers, pp. 379-380

Kyung Deok Nam, Kyou Jung Son, Yeong Duk Seo, Tae Gyu Chang, Sang Hee Kang, 2018,
The Effects of Time Synchronization Error in Substation Fault Detection Algorithm,
Domestic Conference of Korean Institute of Electric Engineers, pp. 419-420

Myeong-Hoon Song, Nam-Ho Lee, Soon-Ryul Nam, 2019, A study on IEC 61850 based Centralized
22.9kV Bus Protection considering Time Synchronization Errors, The Transactions of
the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 68, No. 8

์ ์์๊ฐ
He obtained his bachelorโs degree from Myongji Unversity, Korea, in 2012.
He is currently in the unified master and doctorโs course of electrical engineering
at Myongji University.
His main research interests are power system protection.
Tel: (031) 336-3280
E-mail: kms5410@gmail.com
๊ฐ์ํฌ (Sang-Hee Kang)
He is professor at Myongji University, Korea.
He received the B.S., M.S. and Ph.D. degrees from Seoul National University, Korea
in 1985, 1987 and 1993, respectively.
He was a visiting fellow and a visiting scholar at the University of Bath, UK in 1991
and 1999.
He has been also with Next-generation Power Technology Center, Korea since 2001.
He was an honorary academic visitor at the University of Manchester, UK in 2007.
His research interest is to develop digital protection systems for power systems using
digital signal processing techniques
Tel: (031) 330-6364
Fax: (031) 330-6816
E-mail: shkang@mju.ac.kr