연중무휴 안정적인 전력망 모니터링: 백업 제어 시스템으로 100% 가동 보장

하이라이트

프로젝트 주요 기능:

• Energie AG Oberösterreich의 63개 변전소 및 배전소 모니터링

• 개별 화면 및 전체 전력망 화면 제공

• 토폴로지 기반 색상 표시 기능

• 전압 레벨별 3단계 알람 관리 시스템

• 지락(Fault) 및 순간 지락 감지 기능

• 프로세스 상태 로그 관리

• 메시지 상태 처리(데이터 자동 처리, 메시지 차단, 수동 값 설정)

• 전력 부하 흐름 간편 표시

• 운영을 위한 중요 참고 사항 제공

• 원격 제어 기능 지원

Energie AG Oberösterreich Netz GmbH 전력망 운영 개요

Energie AG Oberösterreich Netz GmbH는 고압 및 중압(110kV, 60kV, 30kV, 10kV) 전력망 약 10,000km와 63개의 변전소 및 배전소, 8,500대의 변압기를 24시간 모니터링하고 있습니다. 공급망은 오스트리아의 상부 오스트리아, 잘츠부르크, 슈타이어마르크 및 하부 오스트리아 389개 지방 자치 단체를 포괄하며, 전력 공급 품질을 보장하기 위한 상태 예측 및 고장 관리, 프로세스 데이터 문서화 등의 기능을 수행합니다.

백업 시스템 도입 배경 및 주요 요구 사항

주 전력망 제어 시스템의 안정성이 높지만, 전문가들은 100% 확실성을 보장하기 위해 PC 기반 백업 제어 시스템을 도입하기로 결정했습니다.

Energie AG Oberösterreich의 운영 네트워크 제어 팀장인 Johannes Kaindlstorfer는 도입 배경을 다음과 같이 설명합니다: "우리는 시스템 가용성을 100% 달성하고, 모든 데이터 및 데이터 경로에 대해 이중화(Redundancy)를 구축하고자 했습니다. 궁극적인 목표는 백업 시스템이 필요 시 주 시스템을 완벽하게 대체할 수 있도록 설계하는 것이었습니다. 또한, 설정 변경이 용이한 시스템이어야 했으며, 기존에 COPA-DATA의 기술을 활용한 경험이 많아 추가적인 교육 비용 없이 도입이 가능하다는 점도 중요한 요소였습니다."

Sprecher Automation GmbH의 교육 센터 책임자인 Andrej Medved는 다음과 같이 덧붙입니다: "우리는 초기 프로토타입 단계에서 다섯 개의 프로세스 화면을 기본 엔지니어링 과정에서 제공하고, 고객 엔지니어들이 직접 시스템을 구성할 수 있도록 적극적으로 참여하도록 했습니다. 그 결과, Netz GmbH의 직원들은 나머지 화면을 직접 구축할 수 있었습니다."

중압(6개 워크스테이션) 및 고압(2개 워크스테이션) 관리 구역에 총 8개의 워크스테이션이 배치되었으며, 각 워크스테이션에는 6개의 모니터가 설치되어 운영자들이 전력망 데이터를 최적의 환경에서 모니터링할 수 있도록 했습니다. 또한, 모든 모니터는 단일 마우스로 조작 가능하여 사용자 편의성을 극대화하고, 운영 효율성을 향상시켰습니다.

독립적인 네트워크 구성으로 데이터 보안 강화

Linz에 위치한 새로운 중앙 제어실에서는 모든 공급 지역의 전력망을 통합 관리하며, 6개의 중압 워크스테이션, 2개의 고압 워크스테이션, 2개의 시스템 유지보수 워크스테이션이 운영됩니다. 백업 시스템은 전력망의 주요 데이터 및 세부 분석을 위한 전용 모니터 두 대를 추가로 배치하여, 주 시스템과 동일한 시간에 데이터를 확인할 수 있도록 하였습니다.

백업 시스템은 약 30,000개의 데이터 포인트를 처리하며, 이 중 약 1/3은 화면에 실시간으로 표시됩니다. 또한, 각 컴퓨터는 독립적인 LAN 인터페이스를 통해 특정 네트워크에서만 연결되도록 설정하여 데이터 보안을 강화했습니다. RTU 또는 SCADA 시스템에서 IEC 60870-5-104 프로토콜을 활용하여 백업 시스템으로 데이터를 직접 전송하는 방식으로 운영됩니다.

주 시스템이 전력망의 제어 및 조정 역할을 수행하는 반면, 백업 시스템은 데이터 및 데이터 경로를 모니터링하는 역할을 담당합니다. 주로 스위치 상태, 토폴로지 색상, 알람, 측정값 기반으로 운영되며, 고압 구역에서는 110kV 전력망의 개요 및 상세 화면이 제공됩니다. 또한, 알람 우선순위 및 클래스 기반의 계층적 백업 시스템이 구현되어 필요 시 알람을 활성화/비활성화할 수 있도록 구성되었습니다.

백업 시스템 도입 효과 및 기대 성과

Energie AG Oberösterreich Netz GmbH는 2010년 가을부터 주 전력망 제어 센터를 개편하여 고압 운영을 위한 통합 관리 시스템을 도입하고, 기존 5개의 중압 제어 센터를 단계적으로 중앙 집중 관리 체제로 전환하였습니다.

Johannes Kaindlstorfer 팀장은 다음과 같이 평가합니다: "백업 시스템은 우리가 기대했던 모든 요구 사항을 충족했으며, 실제 운영에서도 높은 성능을 발휘하고 있습니다. 주 시스템 변경 과정에서도 백업 시스템이 임시로 운영을 맡아 완벽하게 작동했으며, 이를 통해 비상 상황에서도 안정적인 전력 공급이 가능함을 확인했습니다."

Sprecher Automation GmbH와 COPA-DATA의 협력

Linz에 본사를 둔 Sprecher Automation GmbH는 에너지 장비, 프로세스 자동화 및 전력망 제어 시스템 전문 기업으로, 이번 프로젝트에서 백업 제어 시스템의 구축 및 운영을 성공적으로 수행하였습니다.

이 프로젝트에서 적용된 SPRECON V 460 시스템은 COPA-DATA의 HMI/SCADA 기술인 zenon을 기반으로 개발되었습니다. Sprecher Automation GmbH는 컨설팅, 엔지니어링, 제조, 설치, 교육 및 사후 지원까지 전 과정을 일괄 제공하며, 2006년부터 COPA-DATA와 협력하여 에너지 자동화 프로젝트를 진행해왔습니다.

이번 프로젝트를 통해 구축된 백업 시스템은 완벽한 전력망 가용성을 보장하는 중요한 역할을 수행하며, Energie AG의 고객들에게 연중무휴 안정적인 전력 공급을 지원합니다.

배전 스테이션도 백업 시스템을 사용하여 모니터링합니다. 그림은 그문덴(오스트리아 북부)의 배전 스테이션과 각각의 부하 흐름을 보여줍니다. 메시지 상태 처리에는 수동 업데이트, (켜기/끄기), 자동 데이터 처리 또는 메시지 차단이라는 세 가지 옵션이 있습니다.

110kV 그리드의 개요 화면은 토폴로지 색상을 사용하여 개별 지역의 현재 공급 상태에 대한 정보를 제공합니다. 사용자는 통합 알람 관리를 통해 시스템의 편차 또는 결함을 즉시 알 수 있으며 필요한 조치를 즉시 취할 수 있습니다.