스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0
SmartGrid Standardization Framework 3.0
계통연계
계통연계
2.2.1 패키지 개요 및 구성도
| 비즈니스 패키지명 |
계통연계* * 분산자원 및 마이크로그리드 시스템을 활용한 전력품질의 신뢰성 확보를 위한 서비스 |
|---|---|
| 가치 제안 | 계통연계 모드의 마이크로그리드와 유틸리티간의 상호작용을 통하여 전력품질의 신뢰성 확보를 위한 배전운영시스템 및 배전계통 운영자와 마이크로그리드간의 협조운영(전압조정) 프로세스를 제공하고자 함 |
| 정책/제도적 준수사항 | 전기사업법 시행령, 전기공급약관, 공급인증서 발급 및 거래시장 운영에 관한 규칙, 소규모 신재생에너지 발전전력 등의 거래에 관한 지침, 분산형전원 배전 계통 연계 기술 기준(한국전력), 공급인증서 발급 및 거래시장 운영에 관한 규칙, 계약시장 신고 및 거래 절차, 현물시장 등록 및 거래 절차(에너지공단 전력거래소), 제1차 분산에너지 활성화 로드맵(20.12 예정) 등을 준수해야 함 |
| 중점 추진 영역 | 마이크로그리드 에너지관리시스템 (MG-EMS) 시스템 구조 정의 MG-EMS 및 DERMS 시스템 간 연계 인터페이스 정의 기술 |
| 관련 시스템 유스케이스 |
{UC-DER-S03) 신재생 출력제약 (UC-DER-SO4) 무효전력 보상 |
2.1.2 단위 비즈니스 유스케이스
(UC-DER-B04) 마이크로그리드 연계형 협조운영(주파수조정/전압조정)
| 단위 비즈니스 명 | (UC-DER-B04) 마이크로그리드 연계형 협조운영(주파수조정/전압조정) | |
|---|---|---|
| 목적 | 유틸리티의 계통안정화를 위한 전력 공급 및 수요의 제어를 통해 마이크 로그리드 계통을 연계하여 안정적인 전압유지 및 주파수조정 비즈니스를 도모하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 마이크로그리드 집계/운영 정보 |
최저 순시 전압 정보 주파수, 정전 감지 정보 계전기 보호 및 고장복구절차 설정 Volt/VAr 제어 모드 및 설정 계통연계 유지(Ride through) 설정 및 전기 저장 파라미터 변경 정보 |
|
| 마이크로그리드 모델 갱신 |
정보 송수신 경로 내역 관리자 변경에 의한 모델 변동, 갱신사항 이력 |
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| 마이크로그리드 실행 솔루션 | 전압조정을 위한 실행 솔루션 정보 | |
| 전압/무효전력/유효전력 최적화 솔루션 | 계통 안정을 위한 마이크로그리드 최적화 솔루션 정보 | |
| 비즈니스 절차 |
|
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| 사전조건 |
마이크로그리드는 운영 목적에 따른 통합 전압/무효전력 최적화 목표를 가 지고 있다. 통합 전압/무효전력 최적화 목표는 마이크로그리드 내 수용가 전압 유지, 마이크로그리드의 보존전압감소 제어, 고품질 마이크로그리드, 분산자원 출력 변동성 완화 중 하나를 선택할 수 있다. 배전운영시스템은 송배전 운영시스템으로부터 전압/무효전력 지원요청은 받는 경우, 마이크로그리드에 전압/무효전력 지원 요청을 할 수 있다. 배전운영시스템에서 마이크로그리드 공통연결점의 장단기 부하전압 관계정보를 가지고 있다. 배전운영시스템은 다음 단기운영주기의 통합 전압/무효전력 최적화를 수 행하여 마이크로그리드 공통연결점의 예상 전압과 적절한 전압 운영 범위에 대한 정보를 가지고 있다. 통합 전압/무효전력 최적화 목표는 마이크로그리드 내 수용가 전압 유지, 마이크로그리드의 보존전압감소 제어, 고품질 마이크로그리드 중 하나를 선택할 수 있다. 마이크로그리드는 발전량의 조절과 수요 반응을 통해 부하를 조정할 수 있다. 하나의 마이크로그리드가 여러 개의 소규모 전력계통에 부하관리 수단으로 사용될 수 있다. 외부시스템은 날씨, 에너지 및 보조 서비스 시장의 가격, 대규모 이벤트 등 의 정보를 수집한다. 외부시스템은 마이크로그리드에 정보를 전달한다. 배전운영시스템에서 마이크로그리드 공통연결점의 발전량부하-전압 동 특성 관계정보를 가지고 있다. |
|
| 사후조건 |
장단기 부하-전압 갱신한 관계정보 데이터를 수집한다. 마이크로그리드 무효전력원의 갱신한 공급능력 곡선 데이터를 수집한다. 계통연계 모드에서 지원한 전압/무효전력 제어에 관해 사후관리를 실시한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 |
(UC-TR-B01) 계통운영 (UC-DB-01) 배전계통운영 |
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2.1.3 비즈니스 패키지-스마트그리드 아키텍처(SGAM) 매핑
[DER-02] 계통 연계
구성요소
비즈니스(목표&목적, 정책, 규제)
기능
통신(프로토콜)
| 그룹 | 구분 | 표준번호 | 표준명 | OSI 계층 구분 |
|---|---|---|---|---|
| 통신 인터페이스 | 1 | IEC 61968 | Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management | 세션 계층 (5계층) |
| IEC 61968-100 | Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 100:Implementation profiles | |||
| KS C IEC-61968-100 | 전력회사의 애플리케이션 통합 - 배전관리를 위한 시스템 인터페이스- 제100부: 실행 프로파일 | |||
| 2 | IEC TR 61850-90-2 | Communication networks and systems for power utility automation Part 90-2: Using IEC 61850 for communication between substations and control centres | 세션 계층 (5계층) |
|
| KS C IEC/ TR 61850-90-2 | 전력 유틸리티 자동화를 위한 통신 네트워크 및 시스템 - 제90-2부: 변전소와 제어센터 간 통신을 위한 IEC 61850의 사용 | |||
| 3 | IEC 61850-8-2 | Communication networks and systems for power utility automation Part 8-2: Specific communication service mapping (SCSM) - Mapping to Extensible Messaging Presence Protocol (XMPP) | 표현 계층 (6계층) |
|
| 4 | IEC 61400-25-4 | Wind energy generation systems Part 25-4: Communications for monitoring and control of wind power plants - Mapping to communication profile | 표현 계층 (6계층) |
|
| KS C IEC 61400-25-4 | 풍력발전 시스템 - 제25-4부: 풍력발전소 모니터링과 제어를 위한 통신 - 통신 프로파일 매핑 | |||
| 5 | IEC 60870-5 | Transmission Protocols - a communication profile for sending basic telecontrol messages between two systems, which uses permanent directly connected data circuits between the systems | 네트워크 계층 (3계층) |
|
| 6 | IEC 61870-5-101 | Transmission Protocols - companion standards especially for basic telecontrol tasks | 네트워크 계층 (3계층) |
|
| KS C IEC 61870-5- 101 | 원격 제어장치 및 시스템 - 제5부: 전송프로토콜 - 제101 절: 기본 원격제어 작업용 동반표준 | |||
| 7 | IEC 60870-5-104 | Transmission Protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles | 표현 계층 (6계층) |
|
| KS C IEC 60870-5-104 | 원격제어 장비 및 시스템 - 제5-104부 전송 통신규약 – KS C IEC 60870-5101을 위한 표준전송 프로필을 이용한 네트워크 접근 | |||
| 8 | IEC 61158 | Industrial communication networks - Fieldbus specification | 세션 계층 (5계층) |
|
| KS C IEC 61158 | 계측제어를 위한 디지털 데이터 통신 산업제어시스템에서 사용되는 필드버스 | |||
| 9 | IEC 61784-1 | Profile sets for continuous and discrete manufacturing relative to fieldbus use in industrial control systems | 표현 계층 (6계층) |
|
| KS C IEC 61784-1 | 산업 통신 네트워크 - 프로파일 - 제1부: 필드버스 프로파일 | |||
| 10 | IEC 62056 | Electricity metering data exchange | 세션 계층 (5계층) |
|
| 갭 표준 | 1 | DER-GAP-04 | 마이크로그리드에너지관리시스템(MGEMS) 일반 요구사항 | - |
| 2 | DER-GAP-05 | 분산전원관리시스템(DERMS) 및 마이크로그리드 에너지관리시스템 (MG EMS) 정보 교환 데이터 모델 | ||
| 3 | DER-GAP-06 | 에너지저장시스템 (ESS) 최적화 운영을 위한 요구사항 및 알고리즘 | ||
| 4 | DER-GAP-07 | 양방향 계통 연계 전력 컨버터 - 전자기적합성 요구사항 및 시험방법 | ||
| 5 | DER-GAP-08 | 계통관성 공급기술의 적합성 평가용 시험방법 | ||
| 6 | DER-GAP-09 | 계통연계를 위한 분산자원(풍력발전) 인버터의 성능 및 기능 시험방법 | ||
| 7 | DER-GAP-10 | 그리드 포밍 인버터의 핵심 기능과 기본 성능에 대한 일반 요구사항 | ||
| 8 | DER-GAP-11 | 태양광용 옵티마이저 일반 요구사항 및 시험방법 | ||
| 9 | DER-GAP-12 | 분산전원 계통 보호·제어 IED(Intelligent Electronic Device) 시스템 시험·평가 기술 개발 및 표준화 | ||
| 10 | DER-GAP-13 | 재생에너지 출력제한(Curtailment)을 이용한 P2Heat 요구사항 |
정보(데이터 모델)
| 그룹 | 구분 | 표준번호 | 표준명 |
|---|---|---|---|
| 정보 인터페이스 | 1 | IEC 62933 | Electrical energy storage (EES) systems |
| 2 | IEC 61968 | Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management | |
| 3 | IEC 61970 | Energy management system application program interface (EMS-API) | |
| 4 | IEC 61850-7-4 | Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-4: Basic communication structure - Compatible logical node classes and data object classes | |
| KS C IEC 61850-7-4 | 변전소 통신 네트워크 및 시스템 - 제7-4부: 변전소와 급전장치의 기본 통신 구조 - 호환 논리 노드 클래스와 데이터 클래스 | ||
| 5 | IEC TR 6185090-7 | Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-7: Object models for power converters in distributed energy resources (DER) systems | |
| KS C IEC TR 61850-90-7 | 전력설비 자동화를 위한 통신 네트워크 및 시스템 - 제 90-7부: 분산자원 시스템의 전력 컨버터용 객체 모델 | ||
| 6 | IEC TR 6185090-2 | Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-2: Using IEC 61850 for communication between substations and control centres | |
| KS C IEC TR 61850- 90-2 | 전력 유틸리티 자동화를 위한 통신 네트워크 및 시스템 - 제90-2부: 변전소와 제어센터 간 통신을 위한 IEC 61850의 사용 | ||
| 7 | IEC 61400-25 | Wind energy generation systems | |
| 8 | IEC 61850-7-420 | Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-420: Basic communication structure - Distributed energy resources logical nodes | |
| KSC IEC 61850-7-420 | 전력 유틸리티 자동화를 위한 통신 네트워크 및 시스템 - 제7-420부 : 기본 통신 구조 - 분산전원 논리노드 | ||
| 9 | IEC 62325 | Framework for energy market communications | |
| 10 | IEC 62056 | Electricity metering data exchange | |
| 갭 표준 | 1 | DER-GAP-04 | 마이크로그리드에너지관리시스템(MGEMS) 일반 요구사항 |
| 2 | DER-GAP-05 | 분산전원관리시스템(DERMS) 및 마이크로그리드 에너지관리시스템 (MG EMS) 정보 교환 데이터 모델 | |
| 3 | DER-GAP-06 | 에너지저장시스템 (ESS) 최적화 운영을 위한 요구사항 및 알고리즘 | |
| 4 | DER-GAP-07 | 양방향 계통 연계 전력 컨버터 - 전자기적합성 요구사항 및 시험방법 | |
| 5 | DER-GAP-08 | 계통관성 공급기술의 적합성 평가용 시험방법 | |
| 6 | DER-GAP-09 | 계통연계를 위한 분산자원(풍력발전) 인버터의 성능 및 기능 시험방법 | |
| 7 | DER-GAP-10 | 그리드 포밍 인버터의 핵심 기능과 기본 성능에 대한 일반 요구사항 | |
| 8 | DER-GAP-11 | 태양광용 옵티마이저 일반 요구사항 및 시험방법 | |
| 9 | DER-GAP-12 | 분산전원 계통 보호·제어 IED(Intelligent Electronic Device) 시스템 시험·평가 기술 개발 및 표준화 | |
| 10 | DER-GAP-13 | 재생에너지 출력제한(Curtailment)을 이용한 P2Heat 요구사항 |
