스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0
SmartGrid Standardization Framework 3.0
분산자원 및 계통제어
분산자원 및 계통제어
2.2.1 패키지 개요 및 구성도
| 비즈니스명 |
분산자원 및 계통제어 (제3자 서비스)* * 스마트미터링을 분산형전원 수용 및 전력계통역량 강화를 위한 계측설비로 활용할 수 있는 서비스 |
|---|---|
| 가치 제안 | BTM 전원에 대한 가시성 및 비상제어 기능 확보와 배전계통 내 신규 전력거래 형태에 대한 모니터링 기능을 제공함으로써 스마트미터링을 통한 계통안정화 서비스를 수행할 수 있도록 함 |
| 정책/제도적 준수사항 | 제8차 전력수급기본계획(17), 제2차 지능형전력망 기본계획(18), 제3차 에너지기본계획(19), 제1차 분산에너지 활성화 로드맵(안)(20.11)등을 준수해야 함 |
| 중점 추진 영역 |
저압계통에 대한 대안 계측설비 기능으로 활용 기술 정의 BTM 전원에 대한 가시성 및 비상제어 기능 기술 정의 배전계통 내 신규 전력거래 형태에 대한 모니터링 기술 정의 재생에너지 종합 관제시스템(발전량 예측, 출력급변 시 제어, 지역별 재생에너지 정보 공개) 구축을 위한 기술 차세대배전지능화시스템(ADMS) 개발에 따른 미터링 및 원격측정 요구사항 정의 (분산에너지원의 도매시장 참여에 따른 IT 인프라 및 정보관리체계 정립을 위한 기술) 분산에너지 신서비스산업 활성화를 위한 전력-비전력 데이터 측정 부문간 연계 신사업 비즈니스 모델 |
| 관련 시스템 유스케이스 | (UC-MM-S02) 중앙클라우드시스템 데이터저장 및 이용 |
2.2.2 단위 비즈니스 유스케이스
(UC-MM-B03) BTM 전원 계측 및 제어
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B03) BTM 전원 계측 및 제어 | |
|---|---|---|
| 목적 | BTM 전원과 제 3자, 배전 운영자의 양방향 통신을 하는 AMI 인프라를 통해 배전운영자는 BTM 전원 계측 및 제약 상황시 출력을 제어를 도모 하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| BTM 출력 정보 |
BTM 전원 전압, 전력 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| BTM 전원, 출력 제어 수 신 여부 정보 |
배전운영자 출력 제어 명령 이벤트에 따른 통신 성공 여부 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 출력 제어 명령 정보 |
계통 영향 분석 제약 상황 비상 시 BTM 전원 출력량 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 |
BIM 전원들과 상호운용성이 확보되어 있어야 한다. 정보의 송수신이 불가할 때 네트워크 관리자가 원격으로 조치한다. 배전운영자는 BTM 전원을 제어할 수 있는 권한을 가지고 있다. |
|
| 사후조건 |
계측값을 AMI에 전달하면서 양방향 보안통신을 진행한다. 출력 계측값을 배전운영자에게 전달하면서 양방향 보안통신을 진행한다. 비상 상황시 제어명령을 지시하기위해 제 3자와의 통신을 연결한다. 제 3자의 출력제어의 성공 여부를 분석하는 동안 양방향 보안통신을 진 행한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B04) LV 선로 상태 추정
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B04) LV 선로 상태추정 | |
|---|---|---|
| 목적 | 스마트미터의 실시간 측정값을 활용하고 배전계통 운영과 제어의 신뢰 성 향상을 위한 저전압 배전계통 가시성을 확보하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 미터링 정보 |
배전계통 계측 전압, 전력값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 지역 상태추정 결과 정보 |
수집 미터링 정보 저전압 배전계통 상태 추정값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 전체 상태추정 결과 정보 |
배전계통 상태추정 계측값 전체 배전계통 상태추정 결과값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 |
다른 장치들과 상호운용성이 확보되어 있어야 한다. 정보의 송수신이 이루어지지 않는 경우, 네트워크 관리자가 원격으로 조치한다. 저전압 배전계통 상태추정을 위한 모델은 일정 수준 이상의 정확도가 확보되어야 한다. |
|
| 사후조건 |
전력데이터가 지능형계측시스템에 수집된 후 양방향 보안통신을 한다. 중앙 클라우드 서버에 스마트미터 데이터가 제공된 후 보안통신을 한다. 각 지역별 상태추정 수행한 결과를 저장한다. 각 지역 저전압 배전 계통으로 계측값이 전달되면서 양방향 보안통신을 한다. 전체 배전계통 상태추정 수행결과를 저장한다. 수행결과를 배전운영자에게 전달한 후 양방향 보안 통신을 한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B05) LV 계통구성 모니터링
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B05) LV 계통구성 모니터링 | |
|---|---|---|
| 목적 | DER 과 AMI 데이터를 활용하여 LV 계통 구성요소의 토폴로지 연결 상 태를 추정함으로써 배전계통 운영과 제어의 신뢰성 향상을 도모함에 있음 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 스마트미터 계측값 정보 | 전압, 전력과 같은 실시간 스마트미터 계측값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 | |
| SCADA 데이터 정보 |
시스템 및 장비 상태 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 과거 GIS 데이터 정보 |
GIS 과거 계통구성도 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 과거 스마트미터 데이터 정보 |
수집 스마트미터 데이터 구성 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 계통구성 추정 결과 정보 |
각 서버의 데이터를 이용한 계통구성 추정값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 | 계통에 연계된 이종 장치들과 상호운용성이 확보되어 있어야 한다. 정보의 송수신이 이루어지지 않는 경우, 네트워크 관리자가 원격으로 조치한다. 저전압 배전계통 구성 추정을 위한 모델은 일정 수준 이상의 정확도가 확보되어야 한다. | |
| 사후조건 |
플랫폼 기반의 AMI는 각 지역의 스마트미터 데이터를 수집한다. 미터링 데이터 관리자는 과거 미터 데이터와 실시간 계측값, 사용할 수 있는 다른 데이터를 활용하여 배전계통 관련 다양한 기능을 수행한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B06) LV 계통 조류/부하 예측
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B06) LV 계통 조류/부하 예측 | |
|---|---|---|
| 목적 | 일기 예보와 저전압 배전계통에서의 스마트미터의 데이터, 과거 에너지 소비 데이터를 활용하여 예측하고자 하는 시점의 선로 조류 및 부하 에너지 소비량을 예측하고자 함. | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 미터링 정보 |
AMI를 통해 수집된 스마트미터 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 기상 데이터 정보 |
조류/부하 예측 일사량, 풍속 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 전처리 데이터 정보 |
전달받은 스마트미터 계측값과 기상 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 데이터 특징 추출 값 정보 |
전처리 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 조류/부하 예측값 정보 | 전처리 데이터 추출값 | |
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 |
예측 모델은 일정 수준 이상의 정확도를 가진다. 배전운영자는 과거 기상 데이터, 에너지 소비 데이터에 접근할 수 있다. |
|
| 사후조건 |
개별 소비자 미터데이터 취득 후 양방향 보안통신을 진행한다. 관리자는 데이터 전처리 및 특징을 추출한다. 일정 수준이상의 예측 정확도를 만족한다. 예측결과를 배전운영자에게 전달 한 후 양방향 보안 통신을 진행한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B07) 지역별 발전부하데이터 제공
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B07) 지역별 발전부하 데이터 제공 | |
|---|---|---|
| 목적 | 게이트웨이가 해당 지역의 스마트미터 데이터를 수집한다. 상위 시스템 운영자 및 제 3자에게 발전부하 데이터를 제공받아 운영 및 제어 서비 스 활용을 도모하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 미터링 정보 |
스마트미터 측정 발전/부하 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 발전 부하 예측값 정보 |
스마트미터 측정값 예측 전산모사 모델 및 수행값 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 | 다른 장치들과 상호운용성이 확보되어 있어야 한다. 정보의 송수신이 이루어지지 않을 경우, 네트워크 관리자가 원격으로 조치한다. 스마트미터는 Home Area Network (HAN)의 각 기기들의 소모 전력을 측 정한다. 게이트웨이는 Neighborhood Area Network (NAN)의 스마트미터들의 데 이터를 수집한다. 게이트웨이는 상위시스템과 제 3자에게 수집한 데이터를 전송한다. | |
| 사후조건 |
스마트미터의 상태를 확인할 수 있는 데이터수집 후 양방향 보안통신을 진행한다. 지역별 발전/부하 데이터 요청 및 전달 후 이에 대한 데이터 양방향 보안 통신을 진행한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B08) 정전 이벤트 감지
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B08) 정전 이벤트 감지 | |
|---|---|---|
| 목적 | 스마트미터 데이터를 통하여 계측된 정보를 Outage Management System(OMS)에 제공하여 기존 배전운영자의 정전 관리 서비스 지원을 도 모하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 계측 서비스 정보 |
사용자가 계측 서비스 지속 사용 여부 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 실시간 계측 데이터 정보 |
AMI 계측 실시간 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 정전 관리 관련 실시간 계측 데이터 |
실시간 계측 데이터 및 정전 이력 정보 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 |
배전계통에 대하여 본 유스케이스가 사용되는 경우에는 AMI가 배전계통 의 데이터도 수집할 수 있도록 구축되어 있어야 한다. AMI가 계통 운영 관련 인프라와 연계되어 있어야 한다. MDMS의 히스토리컬 데이터를 넘어 실시간 데이터 활용 필요성이 있다. |
|
| 사후조건 |
제공한 계측서비스를 통해 정보활용이 가능하다. 모니터링을 통해 알 수 있는 전력사용량 및 현황에 관한 정보활용이 용 이하다. 정전 관리 관련 정보활용이 가능하다. 실시간 계측데이터 정보를 활용한다. 실시간 계측데이터가 반영된 정전관리 관련 정보를 타 이벤트 감지로의 서비스로 응용한다. 배전운영자의 실시간 정전관리를 지원한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
(UC-MM-B09) 전력품질 분석
| 단위 비즈니스 명 | (UC-MM-B09) 전력품질 분석 | |
|---|---|---|
| 목적 | 스마트미터 데이터를 통하여 계측된 정보를 Power Quality Monitoring System(PQMS)에 제공하여 계통 운영 시 전력품질 분석 서비스 지원을 도모하고자 함 | |
| 정보교환 및 요구사항 | 정보교환 | 요구사항 |
| 계측 서비스 정보 |
사용자 계측 서비스 사용 여부 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 실시간 계측 데이터 정보 |
AMI 계측 실시간 데이터 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 전력품질 분석 관련 정보 |
실시간 계측 데이터 및 전력품질 분석 이력 양방향 보안 통신 및 데이터 암호화 |
|
| 비즈니스 절차 |
|
|
| 사전조건 |
배전계통에 대하여 본 유스케이스가 사용되는 경우에는 AMI가 배전계통 의 데이터도 수집할 수 있도록 구축되어 있어야 한다. AMI가 계통 운영 관련 인프라와 연계되어 있어야 한다. AMI에 의한 실시간 데이터 활용 필요성이 있다. |
|
| 사후조건 |
AMI로부터 제공받은 계측서비스에 관해 정보활용이 가능하다. 모니터링을 통해 측정된 전력사용량에 관한 정보 활용과 품질 데이터 결 과 분석을 완료한다. 배전운영자에게 제공한 전력품질 분석관련 정보활용이 용이하다. SCADA에 제공한 실시간 계측 데이터에 관한 정보활용이 가능하다. 배전운영자에게 제공한 전력품질 분석 관련 정보가 저장된다. 배전운영자는 제공받은 정보를 바탕으로 전력품질 분석을 지원한다. |
|
| 연계 비즈니스 유스케이스 | - | |
2.2.3 비즈니스 패키지-스마트그리드 아키텍처(SGAM) 매핑
[MM-02] 분산자원 및 계통제어
| 그룹 | 구분 | 표준번호 | 표준명 | OSI 계층 구분 |
|---|---|---|---|---|
| 통신 인터 페이스 |
1 | IEC 61968-100 | Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 100: Implementation profiles | 세션 계층 (5계층) |
| KS C IEC 61968-100 | 전력회사의 애플리케이션 통합 — 배전관리를 위한 시스템 인터페이스 — 제100부: 실행 프로파일 | |||
| 2 | IEC 61968-9 | Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 9: Interfaces for meter reading and control | 세션 계층 (5계층) |
|
| KS C IEC 61968-9 | 전력회사의 어플리케이션 통합 - 배전관리를 위한 시스템 인터페이스 - 제9부: 검침과 제어를 위한 인터페이스 | |||
| 3 | IEC 60870-5 | Telecontrol supervisory control and data acquisition in electrical engineering and power system automation applications | 응용 계층 (7계층) |
|
| IEC 60870-5-101 | Transmission Protocols - Companion standards especially for basic telecontrol tasks | 물리 계층 (1계층) |
||
| IEC 60870-5-102 | Transmission Protocols - Companion standard for the transmission of integrated totals in electric power systems | 전송 계층 (4계층) |
||
| IEC 60870-5-103 | Transmission Protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment | 전송 계층 (4계층) |
||
| IEC 60870-5-104 | Transmission Protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles | 전송 계층 (4계층) |
||
| KS C IEC 60870-5-104 | 원격제어 장비 및 시스템 ─ 제5-104부: 전송 통신규약 ─ KS C IEC 60870-5-101을 위한 표준전송 프로필을 이용한 네트워크 접근 | 전송 계층 (4계층) |
||
| 4 | ITU-T X..1714 | Key combination and confidential key supply for quantum key distribution network | 표현 계층 (6계층) |
|
| 5 | ITU-T X.1710 | Security framework for quantum key distribution networks | 표현 계층 (6계층) |
|
| 6 | ITU-T X.1332 | Security guidelines for smart metering services in smart grids | 표현 계층 (6계층) |
|
| 7 | IEC 60870 | Systems used for telecontrol supervisory control and data acquisition in electrical engineering and power system automation applications | 응용 계층 (7계층) |
|
| 8 | IEC 62056 | Electricity metering - Data exchange for meter reading, tariff and load control | 전송 계층 (4계층) |
|
| 갭 표준 | 1 | MM-GAP-05 | 지능형계측시스템(IMS) 및 배전단시스템 연계 통신 인터페이스 정의 | - |
| 그룹 | 구분 | 표준번호 | 표준명 |
|---|---|---|---|
| 정보 인터 페이스 |
1 | IEC 62325 | Energy market communications, based on the Common Information Model |
| 2 | KS C 1233-2 | 스마트 미터링 — 보안 모듈 — 제2부: 데이터 교환 명령어 | |
| 3 | KS C 1236 | 스마트 미터링 ─ 전자식 계량기 소프트웨어 평가 지침 | |
| 4 | KS C 1232 | 스마트 미터링 — 가정용 COSEM 객체 모델 — 정의 | |
| 5 | KS C 1231-1 | 지능형 전력량계 — 제1부: 기능 요구사항 | |
| 6 | IEC 61968 | Information exchanges between electrical distribution systems | |
| KS C IEC 61968-1 | 전력회사 애플리케이션 통합 ― 배전관리용 시스템 인터페이스 ― 제1부： 인터페이스 구조와 권장사항 | ||
| KS C IEC 61968-3 | 전력회사의 애플리케이션 통합 ─ 배전관리를 위한 시스템 인터페이스 - 제3부: 배전망 운영을 위한 인터페이스 | ||
| 7 | ITU-T X.1332 | Security guidelines for smart metering services in smart grids | |
| 8 | IEC 60870 | Systems used for telecontrol supervisory control and data acquisition in electrical engineering and power system automation applications | |
| 9 | IEC 62056 | Electricity metering - Data exchange for meter reading, tariff and load control | |
| 갭 표준 | 1 | MM-GAP-05 | 지능형계측시스템(IMS) 및 배전단시스템 연계 통신 인터페이스 정의 |
