765kV 변전소의 지능적 경보처리 및 고장진단 전문가시스템의 연구

R-2005-7-137

765kV 변 소의 지능 경보처리

고장진단 문가시스템의 연구

(최종 보고서)

A Study on the Intelligent Alarm Processing

and the Fault Diagnosis Expert System for

765kV Substations

주 기 운 학교 산학 력단

2008 . 12

지 식 경 제 부

제 출 문

지식경제부 장 귀하

이 보고서를 “ 765kV 변 소의 지능 경보처리 고장진단 문가 시스템의 연

구”과제의 최종보고서로 제출합니다.

2008 . 12. 31.

주 기 명 : 운 학교 산학 력단

수행책임자 : 이 흥 재

연 구 원 : 허 돈

연 구 원 : 이 수 길

연 구 원 : 박 성 민

연 구 원 : 강 재

연 구 원 : 김 균 도

연 구 원 : 왕 인 수

연 구 원 : 강 민 찬

연 구 원 : 김 도 진

연 구 원 : 홍 호

연 구 원 : 임 찬 호

연 구 원 : 박 형 길

연 구 원 : 김 정 은

요 약 문

Ⅰ. 제목

765kV 변 소의 지능 경보처리 고장진단 문가시스템의 연구

Ⅱ. 연구개발의 목 필요성

1. 기술 측면

1970년 지식공학의 태동을 기 으로 지난 30년간 일본 구미 선진국에서는

지능형 경보처리장치(IAP: Intelligent Alarm Processor), 고장진단, 지능형 복구지

원 시스템 등 문가의 경험 지식과 연역 지식을 근간으로 하는 다양한 응

용연구를 이미 오래 부터 시행하여 왔으며, 이미 실계통에서의 검증단계를 거쳐

장에서 운용되고 있는 실정이다.

특히, 최근에는 컴퓨 통신 속도의 비약 발 에 기인한 IT환경의 변화로

인하여 과거에는 보 인 수 는 주로 이론 인 에서 시도되었던 연구

가 이제는 실제 으로 고도의 지능성을 갖추고 신속한 처리가 가능하게 됨으로

써, ABB와 GE를 비롯한 다국 기업들은 심화되고 있는 기술경쟁의 상황 속에

서 이러한 고도의 지능 인 신기술이 미래 신을 주도할 주요기술임을 인지하여

다각 인 기술개발에 심 을 기울이고 있다.

최근에는 우리나라에서도 이에 한 필요성을 감하여 154kV 배 변 소를

상으로 한 변 자동화 시스템에서 지능형 IED로부터 지능형 지원시스템에 이

르는 다양한 응용시스템에 한 다각 인 연구가 수행되어오고 있다. 그러나 이

모선 이 CB 방식을 사용하는 154kV 배 변 소와는 달리 765kV 고압

변 소는 1.5CB 방식을 사용하며, 모든 CB를 투입하여 다음 그림 1에서 보는 바

와 같이 환상형 구조로 운용된다. 한, 각 상에 해 2탱크로 구성되어 있어 변

압기간 순환 류에 해 동작하는 보호 계 기 송 선로에 해 주보호를

이 으로 하는 등 기존의 154kV 변 소 시스템과는 상이한 부분이 많다.

따라서, 기술보호장벽과 함께 변하는 주변정세에 처해있는 상황에서 첨단

기술개발에 승부를 걸고 있는 우리의 입장에서 볼 때 본 연구의 필요성은 자명

하며, 연구개시의 시기 역시 지난 10여 년간의 기 연구를 통하여 국내에서도 변

계통의 지능형 시스템개발과 련된 기본기술이 상당히 축 되어 있는 상황이

므로 매우 한 시 으로 단된다.

그림 1. 765kV 변 소 단선결선도

2. 산업ㆍ경제 측면

765kV 변 소는 고압 용량 변 소로서 사고발생시 정 범 가 넓고, 역

정 으로 확산될 확률이 크므로, 사고로 인한 경제 손실은 막 하게 된다. 본

시스템을 개발함으로써 계통의 신뢰도 향상으로 정 사고 시 신속한 복구를

한 경보처리 지원과 고장진단 지원기능이 개발됨으로써, 사회 손실의 감에

기여할 수 있다.

3. 정책 측면

본 과제의 핵심은 IT기술 기반의 지능형 정보처리 기술이므로 최근 산업자원부

에서 국가주도의 략과제로 추진하고 있는 력 IT 과제와 함께 정책 으로도

시 이 연구개시의 가장 한 시 이라고 단된다.

Ⅲ. 연구개발의 내용 범

1. 최종목표 평가방법

가. 최종목표

- 765kV 변 소의 지능 경보처리 고장진단 문가시스템의 개발

나. 개발기술의 평가방법 평가항목

○ 개발시스템의 성능평가 결과 연구논문

○ 평가방법

- 문가 검토 국내외 학회 논문 발표를 통한 시스템의 타당성 평가

○ 평가항목

- Topology Processor S/W

- IAP( Intelligent Alarm Processing) S/W

- 고장진단 문가 시스템 S/W

2. 1차년도

가. 개발목표

○ 지능 경보처리 고장진단 문가시스템의 개발을 한 기본구조와

한 방법론을 선정하고, 변 소의 상구조 인식을 한 자료구조와 탐색 략

탐색엔진을 설계한다.

나. 개발내용 개발범

1) 일본과 유럽의 변 소 IAP(Intelligent Alarm Processing) 진단시스템 련

연구 자료를 수집하고 분석한다.

2) 표 형 765kV 고압 변 소의 각종 스 치기어와 변압기 등 제반 력설비

와 보호계 시스템 모니터링을 한 원격감시 센서와 설비들의 동작원리

경보발생체계를 분석한다.

3) 765kV 신안성 변 소를 샘 시스템으로 하여 앙감시제어장치에서 발생하는

경보 데이터베이스를 분석하고, IAP(Intelligent Alarm Processing) 진단시

스템을 연계하기 한 공유방안을 수립한다.

4) 변 소내 앙감시제어 시스템에서 부가 으로 요구되는 지능화 기능을 분석

하고 기본설계를 수행한다.

5) 2 모선 1.5CB 비교차 인출방식 변 소 시스템의 상구조 인식을 한

Topology Processor의 기본자료 구조와 탐색 략 탐색엔진을 설계한다.

3. 2차년도

가. 개발목표

○ 당해년도에는 변 소의 상구조 인식을 바탕으로 사고의 경로를 추론하

는 지식베이스와 데이터베이스를 개발하고, 모의시스템의 기본기능을 개발한

다.


1) 상구조 인식을 한 룰 베이스와 Database를 구축한다.

2) 각 단 Alarm 간의 인과 계와 계층 구조를 분석하고, 변 소 운용자의 사

태 악이 용이한 주요 Alarm을 유형별로 분류하고, Compression Filtering

을 한 지식베이스를 개발한다.

3) 앙감시제어 시스템에서 취득되는 원시데이터의 종합분석을 기반으로 지능형

Alarm의 데이터 구조와 클래스를 설계한다.

4) 지능형 경보처리 지식베이스를 개발한다.

5) 압축된 경보를 기반으로 한 고장진단 지식베이스를 개발한다.

6) 변 소 시뮬 이터의 HMI를 개발하고, 모의 제어감시반의 기본기능을 설계하

고, 실계통 시험변 소를 선정하여 각 사고별 발생되는 경보집합을 추출한다.

4. 3차년도

가. 개발목표

○ 재 운용 인 765kV 실계통 변 소를 상으로 한 지능형 경보처리 고장

진단 문가시스템을 개발한다.


1) IAP 기반의 지능형 사고진단 문가시스템을 개발하고 디버깅한다.

2) 신안성 변 소를 상으로 지능형 HMI를 개발하고, 문가시스템 GUI DB와

연계하여 IAP 진단시스템을 완성한다.

3) 지능형 시스템을 운 하고 시험할 수 있는 통합시스템을 개발하고, 모의시스

템을 상으로 성능검증을 수행한다.

4) 최종보고서를 작성한다.

Ⅳ. 연구개발결과

1. IAP 기반의 지능형 사고진단 문가시스템을 개발

IAP 기반의 지능형 사고진단 문가 시스템을 개발하 다.

2. 신안성(추후 변경될 수 있슴) 변 소를 상으로 지능형 HMI를 개발하고,

문가시스템 GUI DB와 연계하여 IAP 진단시스템 완성

신가평 변 소를 상으로 지능형 HMI를 개발하고 IAP 고장진단 시스템을

완성하 다.

3. 지능형 시스템을 운 하고 시험할 수 있는 통합시스템을 개발하고, 모의시스

템을 상으로 성능검증 수행

지능형 시스템의 성능 검증을 수행하 다.

4. 최종 보고서 작성

최종 보고서를 작성하 다.

5. 활용에 한 건의

본 연구에서는 765kV 변 소를 상으로 상구조 처리기, 지능형 경보처리

시스템, 고장진단 문가 시스템을 개발하 다. 본 연구의 결과는 다양한 력계

통 운 시스템 개발에 활용될 수 있고, 최종 목표를 달성하기 한 근거자료로

서 사용될 수 있다.

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획

1. 기술 측면

○ 고압변 소의 지능형 감시 복구지원 시스템을 구축함으로써 해당분야의

핵심 기반기술 선진국과의 기술경쟁력을 확보하게 된다.

○ 효율 인 시각화 기능을 통한 인 실수를 보완할 수 있다.

○ 재 추진 인 154kV 변 소 자동화 시스템의 개발 이후 확 용될

345/765kV 변 SCADA의 고성능 핵심 코어를 개발하게 됨으로써 력망

지능제어기술의 확보에 기여할 수 있다.


○ 1.5CB 구조의 변 소는 1CB 구조의 변 소와는 달리 세계 으로 리 사용되

고 있으므로 향후 련 시스템의 수출 망이 밝다.

3. 정책 측면

○ 력 IT 기술의 주요 응용사례로 고기능 신기술 개발의 산업정책과 일치함.

4. 활용방안

○ 본 연구 완료 후, 도출된 제반 문제 을 보완하여 실용화 연구를 수행할 정

이며, 이에 한 기반자료로 활용할 수 있다.

○ 각종 세미나 해외 홍보자료로 이용할 수 있다.

○ 학 학원의 실무교육 자료로 활용할 수 있다.

S U M M A R Y

For the last three decades, various researches which are based on the expert's

empirical and deductive knowledges have been conducted to the intelligent

alarm processor, fault diagnosis, and intelligent restoration aid system in the

advanced nations, and they are applied in the power system after field testing.

In the past, those researches have been conducted at the elemental or the critical

level, but multinational corporations such as ABB and GE focus on the research

of the high level intelligent technology recently because of the changed IT

environment by dramatically improved computing and communicating speed.

In Korea, multilateral researches such as substation automation, IED, and

intelligent aid system for a 154kV distribution substation have been conducted

these days, but a 765kV EHV substation is quite different from the 154kV

substation. The 765kV substation adopts double bus 1.5CB method, while the

154kV substation are double bus double breaker type. The 765kV substation has

annulation configuration as all the CBs are close, while the 154kV substation has

radial configuration. Also, the 765kV substation has protection relays against

circulation current between tanks as a main transformer for each phase consists

of two tank, but the 154kV substation does not.

In this study, the intelligent alarm processor(IAP) which effectively sorts and

compresses lots of alarm data after faults at full GIS type 765kV EHV substation

will be developed. Universal intelligent fault diagnosis expert system which are

based on the IAP, topology identification, operation mechanism of protection

relay system, and expert knowledge of operators will be also developed for the

double bus 1.5CB 765kV substation.

First year, research data which are related to IAP and diagnosis system of

Japan, Europe, and U.S.A are collected. Operation principles of equipments,

alarm system, and intellectual functions are analyzed. Basic data structure, and

searching strategy and engine are designed for topology identification of double

bus 1.5CB type substation. Second year, rule base and database are constructed

for the topology identification. Knowledge base for sorting, compressing, and

filtering of alarm data is developed. Intelligent data structure and class of alarms

are designed, and the IAP is developed. Last year, intelligent fault diagnosis

expert system based on the IAP is developed. Intelligent HMI, IAP, and

diagnosis system for ShinGaPyong 765kV substation is developed, and

performance testing for the developed system is conducted.

CONTENTS

Chapter 1 The summary of development ····································································· 1 Section 1 The object and of development ································································· 1 Section 2 Development contents and ranges ····························································· 2

Chapter 2 The overseas research of development ······················································· 5 Section 1 overseas research on international ····························································· 5 Section 2 overseas research on domestic ··································································· 5

Chapter 3 Contents of Technical development in the fulfillment year ······················ 6 Section 1 Protection scheme of 765kV Substation ··················································· 6 1. Protection scheme of 765kV transmission line ··················································· 6 2. Protection scheme of 345kV transmission line ··················································· 7 3. Protection scheme of 765kV bus ········································································· 8 4. Protection scheme of 345kV bus ········································································· 9 5. Protection scheme of main transformer ····························································· 10 6. Protection scheme of shunt reactor ···································································· 10 7. Protection scheme of CB ····················································································· 12

Section 2 Intelligence alarm processing system ······················································ 13 1. Overview ················································································································ 13 2. Typical classification of alarm ············································································ 14 3. Output data definition of Intelligent alarm processing system ······················· 32 4. Development of Intelligent alarm processing system ······································· 45 5. Efficiency Verification ·························································································· 45

Section 3 Topology processor ······················································································ 49 1. Overview ················································································································ 49 2. The data structure definition for topology identification ································· 49 3. Knowledge base construction ·············································································· 59 4. Searching strategy ································································································· 60

Section 4 Intelligent fault diagnosis system based on Intelligent alarm processing system ··························································· 62 1. Overview ················································································································ 62

2. Structure of Expert system ·················································································· 63 3. Knowledge base construction ·············································································· 64 4. Inference and searching strategy ········································································· 74 5. Efficiency Verification ·························································································· 76 Section 5 765kV substation simulator and substation SCADA HMI ··················· 82 1. Functions of 765kV substation GUI program ··················································· 84 2. Components of 765kV substation GUI program ·············································· 84 3. the data definition of 765kV substation GUI program ··································· 85

Section 6 Development result ···················································································· 97

Chapter 4 Object achievement and related field contribution ·································· 99 Section 1 Development object by a year ································································· 99 Section 2 Evaluation methods and items of development technology ················· 99 Section 3 Achievement of development object ····················································· 100

Chapter 5 The utilization plan of the research result ············································ 103 Section 1 Effectation effect ······················································································ 103 Section 2 Utilization plan ························································································· 103

Chapter 6 Collection of technical information ························································· 104

Chapter 7 Reference ···································································································· 105

목 차

제 1 장 연구개발과제의 개요 ············································································· 1

제 1 연구개발의 목 필요성 ································································· 1

제 2 개발 내용 개발범 ········································································· 2

제 2 장 국내외 기술개발 황 ··········································································· 5

제 1 국외 황 ································································································· 5

제 2 국내 황 ································································································· 5

제 3 장 연구개발수행 내용 결과 ································································· 6

제 1 765kV 변 소 보호 방식 ······································································· 6

1. 765kV 송 선로 보호 방식 ········································································ 6

2. 345kV 송 선로 보호 방식 ········································································ 7

3. 765kV 모선 보호 방식 ················································································ 8

4. 345kV 모선 보호 방식 ················································································ 9

5. 변압기 보호 방식 ······················································································· 10

6. 분로 리액터 보호 방식 ············································································· 10

7. 차단기 보호 방식 ······················································································· 12

제 2 지능형 경보 처리 시스템 ···································································· 13

1. 개요 ··············································································································· 13

2. 경보의 분류 ································································································· 14

3. 지능형 경보 처리 시스템의 출력 형식 정의 ······································· 32

4. 지능형 경보 처리 시스템 개발 ······························································· 45

5. 성능 검증 ····································································································· 45

제 3 토폴로지 로세서 ················································································ 49

1. 개요 ············································································································· 49

2. 상구조 인식을 한 자료 구조 정의 ··············································· 49

3. 지식베이스 구축 ······················································································· 59

4. 탐색 략 ··································································································· 60

제 4 IAP 기반의 지능형 사고진단 시스템 ··············································· 62

1. 개요 ············································································································· 62

2. 문가 시스템 구성 ················································································· 63

3. 지식베이스 구축 ······················································································· 64

4. 추론 탐색 ····························································································· 74

5. 성능 검증 ····································································································· 76

제 5 765kV 변 소 시뮬 이터 제어 감시반 HMI ·························· 82

1. 765kV 변 소 GUI 로그램의 기능 ·················································· 84

2. 765kV 변 소 GUI 로그램의 구성요소 ·········································· 84

3. 765kV 변 소 GUI 로그램의 데이터 정의 ···································· 85

제 6 연구결과 ·································································································· 97

제 4 장 목표달성도 련분야에의 기여도 ·············································· 99

제 1 연도별 연구목표 ··················································································· 99

제 2 연구의 평가방법 평가항목 ··························································· 99

제 3 연구개발 목표의 달성도 ··································································· 100

제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ································································· 103

제 1 기 효과 ······························································································· 103

제 2 활용방안 ······························································································· 103

제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ····························· 104

제 7 장 참고문헌 ································································································ 105

- 1 -

제 1 장 연구개발과제의 개요

제 1 연구개발의 목 필요성

1. 기술 측면

1970년 지식공학의 태동을 기 으로 지난 30년간 일본 구미 선진국에서는

지능형 경보처리장치(IAP: Intelligent Alarm Processor), 고장진단, 지능형 복구지

원 시스템 등 문가의 경험 지식과 연역 지식을 근간으로 하는 다양한 응

용연구를 이미 오래 부터 시행하여 왔으며, 이미 실계통에서의 검증단계를 거쳐

장에서 운용되고 있는 실정이다.

특히, 최근에는 컴퓨 통신 속도의 비약 발 에 기인한 IT환경의 변화로

인하여 과거에는 보 인 수 는 주로 이론 인 에서 시도되었던 연구

가 이제는 실제 으로 고도의 지능성을 갖추고 신속한 처리가 가능하게 됨으로

써, ABB와 GE를 비롯한 다국 기업들은 심화되고 있는 기술경쟁의 상황 속에

서 이러한 고도의 지능 인 신기술이 미래 신을 주도할 주요기술임을 인지하여

다각 인 기술개발에 심 을 기울이고 있다.

최근에는 우리나라에서도 이에 한 필요성을 감하여 154kV 배 변 소를

상으로 한 변 자동화 시스템에서 지능형 IED로부터 지능형 지원시스템에 이

르는 다양한 응용시스템에 한 다각 인 연구가 수행되어오고 있다. 그러나 이

모선 이 CB 방식을 사용하는 154kV 배 변 소와는 달리 765kV 고압

변 소는 1.5CB 방식을 사용하며, 모든 CB를 투입하여 다음 그림 1에서 보는 바

와 같이 환상형 구조로 운용된다. 한, 각 상에 해 2탱크로 구성되어 있어 변

압기간 순환 류에 해 동작하는 보호 계 기 송 선로에 해 주보호를

이 으로 하는 등 기존의 154kV 변 소 시스템과는 상이한 부분이 많다.

따라서, 기술보호장벽과 함께 변하는 주변정세에 처해있는 상황에서 첨단

기술개발에 승부를 걸고 있는 우리의 입장에서 볼 때 본 연구의 필요성은 자명

하며, 연구개시의 시기 역시 지난 10여 년간의 기 연구를 통하여 국내에서도 변

계통의 지능형 시스템개발과 련된 기본기술이 상당히 축 되어 있는 상황이

므로 매우 한 시 으로 단된다.


765kV 변 소는 고압 용량 변 소로서 사고발생시 정 범 가 넓고, 역

정 으로 확산될 확률이 크므로, 사고로 인한 경제 손실은 막 하게 된다. 본

시스템을 개발함으로써 계통의 신뢰도 향상으로 정 사고 시 신속한 복구를

한 경보처리 지원과 고장진단 지원기능이 개발됨으로써, 사회 손실의 감에

- 2 -

기여할 수 있다.

3. 정책 측면

본 과제의 핵심은 IT기술 기반의 지능형 정보처리 기술이므로 최근 산업자원부

에서 국가주도의 략과제로 추진하고 있는 력 IT 과제와 함께 정책 으로도

시 이 연구개시의 가장 한 시 이라고 단된다.

제 2 연구개발 내용 범

1. 연차별 개발내용 범

가. 1차년도

○ 일본과 유럽의 Substation IAP 진단시스템 련 연구자료를 수집하고 분석

한다.

○ 표 형 765kV 고압 변 소의 각종 스 치기어와 변압기 등 제반 력설비

와 보호계 시스템 모니터링을 한 원격감시 센서와 설비들의 구조

경보발생체계를 분석한다.

○ 765kV 신가평 변 소를 샘 시스템으로 하여 앙감시제어장치에서 발생하는

경보 데이터베이스를 분석하고, IAP 진단시스템을 연계하기 한 공유방

안을 수립한다.

○ 변 소내 앙감시제어 시스템에서 부가 으로 요구되는 지능화 기능을 분석

하고 기본설계를 수행한다.

○ 2 모선 1.5CB 비교차 인출방식 변 소 시스템의 상구조 인식을 한

Topology Processor의 기본자료 구조와 탐색 략 탐색엔진을 설계한다.

나. 2차년도

○ 상구조 인식을 한 룰 베이스와 Database를 구축한다.

○ 각 단 Alarm 간의 인과 계와 계층 구조를 분석하고, 변 소 운용자의

사태 악이 용이한 주요 Alarm을 유형별로 분류하고, Compression

Filtering을 한 지식베이스를 개발한다.

○ 앙감시제어 시스템에서 취득되는 원시데이터의 종합분석을 기반으로 지능

형 Alarm의 데이터 구조와 클래스를 설계한다.

○ 지능형 경보처리 지식베이스를 개발한다.

○ 압축된 경보를 기반으로 한 고장진단 지식베이스를 개발한다.

- 3 -

○ 변 소 시뮬 이터의 HMI를 개발하고, 모의 제어감시반의 기본기능을 설계하

고, 실계통 시험변 소를 선정하여 각 사고별 발생되는 경보집합을 추출한다.

다. 3차년도

○ IAP 기반의 지능형 사고진단 문가시스템을 개발하고 디버깅한다.

○ 신안성(추후 변경될 수 있슴) 변 소를 상으로 지능형 HMI를 개발하고,

문가시스템 GUI DB와 연계하여 IAP 진단시스템을 완성한다.

○ 지능형 시스템을 운 하고 시험할 수 있는 통합시스템을 개발하고, 모의시스

템을 상으로 성능검증을 수행한다.

2. 기술개발 추진체계

1차년도

(2006.01～2006.12)

계획수립

일본과 유럽의 변 소 IAP 진단시스템 련 자료 수집

표 형 765kV 변 소 설비들의 동작원리

경보체제 분석

765kV 신가평 변 소를 상으로 IAP

진단시스템 연계를 한 DB 공유방안 수립

변 소내 앙감시제어 시스템을 한 지능화 기능을 분석하고 기본설계 수행

변 소의 상구조 인식을 한 Topology Processor의 기본자료 구조와

탐색 략/엔진 설계

1차년도 보고서 작성

- 4 -

2차년도

(2007.01～2007.12)

상구조 인식을 한 룰베이스와 DB 구축

사태 악을 한 주요 Alarm을 유형별로 분류, Compression

Filtering을 한 KB 개발

지능형 Alarm의 데이터 구조와 클래스를 설계

지능형 경보처리 시스템 모의장치를 개발하고 디버깅

3차년도

(2008.01～2008.12)

IAP 기반의 지능형 사고진단 문가시스템을 개발

신안성 변 소를 상으로 HMI를 개발하고, IAP

진단시스템 완성

체시스템을 구축하고 모의시스템을 상으로

성능검증을 수행

최종보고서 작성

- 5 -

제 2 장 국내외 기술개발 황

제 1 국외 황

○ 일본 동경 력과 부 력에서는 본 연구에서 개발하고자 하는 내용 종합

인 감독과 자연재해 측을 포함하는 범 한 지능형 지원시스템을 개발하여

수년 부터 장에서 시험운용하고 있다. 지능형 경보처리 시스템(IAP:

Intelligent Alarm Processor)의 경우 1970년 울 버그 교수( 콘트롤 데이터

사)의 연구를 바탕으로 지능 인 경보의 압축(Compression) 필터링에 한 연

구가 수행되었으며 이후 1980년 후반부터 지능형 진단 시스템으로 발 하여

재에 이르고 있다. GE와 ABB 시스템에는 사고발생시 생성되는 복잡한 경보를

각 운용자의 수 별로 분류하여 표기 는 송함으로써 운용자의 부담을 경감

시켜주는 시스템을 장착하고 있으며, 일본과 유럽에서는 주로 SCADA EMS

시스템을 상으로 개발, 사용되고 있다. 미국 GE 호주에서도 최근에 개발한

변 소자동화시스템 HMI에서 방사상 연결구조의 인식기능이 일부 실용화 되고

있다.

○ 1991년 그리스에서 SCADA와 on-line으로 연계해서 사고진단과 복구방안을

도출하는 문가 시스템을 발표하 고[1], 1993년 미국에서는 송 변 소를 상

으로 사고감지와 고장진단을 수행할 수 있는 문가시스템을 개발하 다. 다음

그림 2에서 보는 바와 같이 상 시스템은 국내 345kV, 765kV 변 소와 동일한

2 모선 1.5CB 방식을 사용하고 있으며, 이 시스템의 특징은 계 기와 차단기에

한 정보 외에 추가로 Digital Fault Recorder(DFR)의 일을 사용한다. 지식베

이스는 Houston Lighting & Power Company에 근무하는 문가들의 지식과

EMTP 시뮬 이션 결과를 바탕으로 구축했다.

제 2 국내 황

○ 국내에서는 력지능화에 한 연구가 1988년에 최 로 시작되었으며, 토폴로

지 로세서의 경우에는 2 모선 구조의 변 소에서 개발한 바 있다[10, 11]. 해

외 비 연구가 다소 늦게 시작된 계로 경보처리 시스템의 개발단계를 넘어

바로 고장진단 시스템이 연구되었으며, 지난 15년간 여러 종류의 문가 시스템

이 연구, 개발되었고, 기반 응용기술에 한 경험이 축 되어 있으며, 다수의

SCI 논문[10-14]을 필두로 수십여 편의 국내외 논문이 발표 된 바 있으므로 이

에 한 기반기술은 상당히 확립되어 있다. 그러나 고도의 신뢰성이 요구되는

765kV 변 소에서의 용은 처음으로 시도되는 상황이다.

- 6 -

제 3 장 연구개발수행 내용 결과

제 1 765kV 변 소 보호 방식

1. 765kV 송 선로 보호 방식

765kV 송 선로는 주보호와 후비보호로 보호되고 있으며, 자동 재폐로 방식이

추가된다. 그리고 보호계 기의 이상 등으로 인한 오동작을 방지하기 하여 보

호 장치를 2계열화 하고 있다. 세계 으로 사용되고 있는 고압 계통 송 선로

주보호는 방향비교 방식, 송차단 방식, 상비교 방식, 류차동 방식 등 4가지

방식이 있다. 재 국내의 765kV 송 선로 보호방식으로는 신뢰도가 높고 다상

재폐로를 용할 수 있는 PCM 송 류차동 방식을 사용하고 있으며, 3단계 한

시거리계 방식을 후비보호로써 사용하고 있다. 한 송 로 보호계 방식에

서는 인근 변 소에서 송출되는 트립 신호를 수신하고 차단기를 트립시키는

송 트립(transfer) 기능과 동기탈조 트립, SOFT(Switch Onto Fault)와 STUB 기능

을 구비하여야 한다.

다음 표 1은 765kV 송 선로 보호계 방식을 나타내고 있다.

표 1. 765kV 송 선로 보호계 방식

계열 주보호 후비보호 비고

제1계열

(1st.Main)

PCM 송 류차동방식

- 동기탈조 검출 요소

- STUB, SOFT 기능

3단계 한시거리계 방식

- ZONE-1,2,3 요소


- STUB, SOFT 기능

OPGW 송회선 사용

제2계열

(2nd.Main)



- STUB, SOFT 기능


- ZONE-1,2,3 요소


- STUB, SOFT 기능

별도 OPGW 우회 송루

트 사용

다음 표 2는 765kV 송 선로에 설치되어 있는 보호 계 기와 앙감시제어 시

스템의 감시․제어 포인트를 나타내고 있다. 표 2에서 보는 바와 같이, 보호계

기의 동작 정보는 앙감시제어 시스템의 감시․제어 포인트를 통하여 모니터링

되고 있다. 765kV 신태백 #2 송 선로의 경우, 1계열의 87P와 87G의 동작 정보

는 90번 포인트에서 통합되어 모니터링 되고 있으며, 2계열의 87P와 87G의 동작

정보는 110번 포인트에서 통합 모니터링 되고 있다. 그리고 여러 가지 보호계

기의 동작 정보가 통합되어 있는 감시․제어 포인트의 세부 인 정보는 운 자

콘솔(OPC : OPerator Console)에서도 구분할 수 없게 되어 있다.

거리계 기의 경우 지락 거리계 기(21G)와 단락 거리계 기(21S)가 동일한 포

- 7 -

인트에 할당되어 모니터링 되고 있으며, Zone-1, 2, 3 요소의 세부 인 정보는 운

자 콘솔(OPC) 상에서 확인할 수 없게 되어 있다.

동기탈조 트립 계 기는 포인트 94번과 114번에 할당되어 모니터링 되고 있으

며, 동기탈조 트립 지 계 기는 포인트 93번과 113번에 할당되어 모니터링 되

고 있다. 동기탈조 트립 지 계 기와 포인트 104번과 124번에 할당된 PT FUSE

FAIL 검출계 기는 사고 시에 차단기의 트립 기능 없이 단지 경보(alarm) 만 발

생시키는 계 기이다.

표 2. 765kV 송 선로 보호계 기 감시․제어 포인트

계열 계 기 번호 계 기 설명 감시․제어 포인트

제1계열

제2계열

87P

87G

27S

27G

78S

50S

50G

PCM 류차동계 기(A,B,C)

PCM 류차동계 기(N상)

단락 고장 검출용 압

지락 고장 검출용 압

탈조 Trip용 상 비교

STUB, SOFT 검출용

고 항 지락 검출용

90, 110(765kV 신태백 #2)

90, 110(765kV 신태백 #2)

94, 114(765kV 신태백 #2)

96, 116(765kV 신태백 #2)

21S-A

21S-B

21S-C

21G-A

21G-B

21G-C

50S

50G

68SB

60PF

A-B상 단락 거리계 기

B-C상 단락 거리계 기

C-A상 단락 거리계 기

A-N상 지락 거리계 기

B-N상 지락 거리계 기

C-N상 지락 거리계 기

단락고장 검출용 순시과 류

지락고장 검출용 순시과 류

동기탈조 TRIP 지계 기

PT FUSE FAIL 검출계 기

91, 111(765kV 신태백 #2)

91, 111(765kV 신태백 #2)

91, 111(765kV 신태백 #2)

91, 111(765kV 신태백 #2)

91, 111(765kV 신태백 #2)

91, 111(765kV 신태백 #2)

93, 113(765kV 신태백 #2)

104, 124(765kV 신태백 #2)

2. 345kV 송 선로 보호 방식

345kV 송 선로는 주보호와 후비보호로 보호되고 있으며, 자동 재폐로 방식이

추가된다. 그리고 보호계 기 이상 등으로 인한 오동작을 방지하기 하여 보호

장치를 2계열화하고 있다. 주보호로는 보호 신뢰도가 높고 다상 재폐로를 용할

수 있는 PCM 송 류차동 방식을 사용하고 있다. 1계열 후비보호로는 3단계

한시거리계 방식을 사용하고 있으며 2계열 후비보호는 용하지 않고 있다.

한 인근 변 소에서 송출되는 트립 신호를 수신하고 차단기를 트립시키는 송

트립(transfer) 기능과 동기탈조 트립 기능은 2계열에만 용되어 있으며, SOFT

(Switch Onto Fault)와 STUB 기능은 1, 2계열에 모두 용하고 있다.

다음 표 3은 345kV 송 선로 보호계 방식을 보여주고 있으며, 다음 표 4는

345kV 송 선로에 설치되어 있는 보호 계 기와 앙감시제어 시스템의 감시․

- 8 -

제어 포인트를 나타내고 있다.

표 3. 345kV 송 선로 보호계 방식


제1계열

(1st.Main)

방향비교방식

- 동기탈조 트립 요소


- ZONE-1,2,3 요소


- STUB, SOFT 기능

OPGW 송회선 사용

제2계열

(2nd.Main)


- STUB 기능- OPGW 송회선 사용

표 4. 345kV 송 선로 보호계 기 감시․제어 포인트


제1계열

제2계열

87P

87G

27S

27G

68ST

50S

50G

PCM 류차동계 기(A,B,C)

PCM 류차동계 기(N상)

단락 고장 검출용 압

지락 고장 검출용 압

탈조 Trip용 상 비교

STUB,SOFT 검출용

고 항 지락 검출용

963, 110(345kV 신가평 #2)

964, 110(345kV 신가평 #2)

981(345kV 신가평 #2)

970, 980(345kV 신가평 #2)

21S-A

21S-B

21S-C

21G-A

21G-B

21G-C

50S

50G

68SB

60PF

A-B상 단락 거리계 기

B-C상 단락 거리계 기

C-A상 단락 거리계 기

A-N상 지락 거리계 기

B-N상 지락 거리계 기

C-N상 지락 거리계 기

단락고장 검출용 순시과 류

지락고장 검출용 순시과 류

동기탈조 TRIP 지계 기

PT FUSE FAIL 검출계 기

964(345kV 신가평 #2)

964(345kV 신가평 #2)

964(345kV 신가평 #2)

964(345kV 신가평 #2)

964(345kV 신가평 #2)

964(345kV 신가평 #2)

966(345kV 신가평 #2)

968, 978(345kV 신가평 #2)

3. 765kV 모선 보호 방식

1.5CB 비교차 인출 방식의 765kV 모선은 #1, #2모선 각각에 하여 제 1계열

주보호와 제 2계열 주보호로 보호되고 있으며 후비보호는 용하지 않고 있다.

재 국내의 765kV 모선의 주보호 방식으로는 압차동방식을 사용하고 있다.

다음 표 5는 765kV 모선 보호계 방식을 보여주고 있으며, 다음 표 6은 보호

계 기와 감시․제어 포인트를 나타내고 있다. 표 6에서 보는 바와 같이 27S,

27G는 고장검출 요소로서만 사용되고 있으며, 감시․제어 포인트는 할당되어 있

지 않다.

- 9 -

표 5. 765kV 모선 보호계 방식


제1계열

(1st.Main)

압차동방식(단,지락)

고장검출요소( 압계 기)- AC,DC회로는 2계열화

제2계열

(2nd.Main)


고장검출요소( 압계 기)- AC,DC회로는 2계열화

표 6. 765kV 모선 보호계 기 감시․제어 포인트


제1계열

제2계열

87B

27S

27G

59

25

압차동 계 기

단락 압계 기

지락 압계 기

과 압계 기(C.T 회로)

동기검정계 기

809, 815(765kV #1 모선)

4. 345kV 모선 보호 방식

1.5CB 방식의 345kV 모선은 #1, #2모선 각각에 하여 제 1계열 주보호와 제

2계열 주보호로 보호되고 있으며, 주보호 방식에는 압차동방식을 사용한다.

다음 표 7은 345kV 모선 보호계 방식을 보여주고 있으며, 표 8은 모선 보호

계 기와 감시․제어 포인트를 보여주고 있다.

표 7. 345kV 모선 보호계 방식


제1계열

(1st.Main)


고장검출요소

( 압계 기)

- AC,DC회로는 2계열화

제2계열

(2nd.Main)


고장검출요소

( 압계 기)

- AC,DC회로는 2계열화

표 8. 345kV 모선 보호계 기 감시․제어 포인트


제1계열

제2계열

87B

27S

27G

59

25

압차동 계 기

단락 압계 기

지락 압계 기

과 압계 기(C.T 회로)

동기검정계 기

871, 876(345kV #1 모선)

- 10 -

5. 변압기 보호 방식

765kV 변압기는 변압비가 765kV/345kV/23kV의 상 2분할 탱크형 단상 단권

변압기를 사용한다. 변압기의 운 방식이 변경되어도 운 이 가능하도록 상별 2

탱크 기 으로 보호방식이 용하며, 2 병렬 운 시도 동일한 보호방식을 용

한다. 보호 방식은 2계열화 하여 주보호와 후비보호를 구비하고 있다. 제1계열에

서는 류 비율차동 계 기를 이용하여 1, 2 차 단락 보호를 하고 있으며, 지락

보호는 1, 2차 성 류차동 계 기를 사용하고 있다. 한 3차회로 보호를

하여 3분할 류차동 계 기 상 과 압 계 기를 사용하고 있다. 제1계열

후비보호로는 1차 권선과 2차 권선에 3단계 한시 거리계 기를 사용한다.

다음 표 9는 변압기 보호계 방식을 보여주고 있으며, 표 10은 변압기 보호

계 기와 감시․제어 포인트를 나타내고 있다.

표 9. 변압기 보호계 방식

계열 주보호후비보호

1차권선 2차권선 3차권선

제1계열

(1st. Main)

권선간 류비교계 기

류 비 율 차동 계 기

(단·지락 공히)

과여자계 기

※ 3차 보호

류비율차동계 기

(단락)

과 압계 기(지락)

과 류계 기(단락)

3단계

한시거리계 기

3단계

한시거리계 기

단락과 류

계 기

제2계열

(2nd. Main)

권선간 류비교계 기

류 비 율 차동 계 기

(단·지락 공히)

과여자계 기

동기탈조계 기

과 류계 기

- - -

기계

보호장치

6. 분로 리액터 보호 방식

분로 리액터는 제 1계열 주보호와 제 2계열 후비보호로 보호되고 있다. 제 1계

열 주보호는 비율차동 계 방식을 사용하고 있으며, 제 2계열 후비보호로 과 류

계 방식을 사용하고 있다.

다음 표 11은 분로 리액터 보호계 방식을 보여주고 있다.

- 11 -

표 10. 변압기 보호계 기 감시․제어 포인트


제1계열

87M

87

87T

61S

61C

61T

64

24

51

51N

21S-A

21S-B

21S-C

21G-A

21G-B

21G-C

86T

비율차동계 기(1차/3차/ 성 )

각상비율차동계 기(1차/2차/ 성 )

3분할 비율차동계 기(3차)

류비교계 기(1차권선)

류비교계 기( 성 권선)


상과 압계 기(3차)

과여자계 기(1차)

과 류계 기(3차)

한류리액터과 류계 기

A-B상 단락거리계 기

B-C상 단락거리계 기

C-A상 단락거리계 기

A-N상 단락거리계 기

B-N상 단락거리계 기

C-N상 단락거리계 기

LOCK OUT 계 기

129(#2 M.Tr)

130(#2 M.Tr)

131(#2 M.Tr)

132(#2 M.Tr)

133(#2 M.Tr)

134(#2 M.Tr)

139(#2 M.Tr)

147(#2 M.Tr)

137(#2 M.Tr)

138(#2 M.Tr)

135(#2 M.Tr)

135(#2 M.Tr)

135(#2 M.Tr)

136(#2 M.Tr)

136(#2 M.Tr)

136(#2 M.Tr)

140(#2 M.Tr)

제2계열

87M

87

87T

61S

61C

61T

64

24

51

51N

78

57,91P

86T

비율차동계 기(1차/3차/ 성 )

각상비율차동계 기(1차/2차/ 성 )

3분할 비율차동계 기(3차)


류비교계 기( 성 권선)


상과 압계 기(3차)

과여자계 기(1차)

과 류계 기(3차)

한류리액터과 류계 기

탈조검출용 상비교계 기

과 류계 기(2차,3차 과부하용)

LOCK OUT 계 기

149(#2 M.Tr)

150(#2 M.Tr)

151(#2 M.Tr)

152(#2 M.Tr)

153(#2 M.Tr)

154(#2 M.Tr)

157(#2 M.Tr)

164(#2 M.Tr)

155(#2 M.Tr)

156(#2 M.Tr)

488(#2 M.Tr)

159(#2 M.Tr)

표 11. 분로리액터 보호계 방식


제1계열

(1st.Main) 비율차동계 방식 -

제2계열

(2nd.Main)- 과 류 계 방식

- 12 -

7. 차단기 보호 방식

765kV 변 소에서는 차단기의 차단실패에 비하기 하여 차단실패 보호방식

(Breaker Fail)을 용하고 있다. 765kV 변 기기에 연결된 차단기의 차단실패 보

호방식은 2계열로 구성되어 있고, 345kV 차단기의 차단실패 보호방식은 1계열로

구성되어 있다. 재 국내에서 채택하고 있는 차단기 보호 방식은 Local Back-Up

방식을 용하고 있다.

다음 표 12는 분로 리액터 보호계 방식을 보여주고 있다.

표 12. 차단기 보호계 방식


제1계열

(1st.Main)

Local Back-Up 방식

-순시 과 류계 기

(A,B,C상)

-TIMER

-

제2계열

(2nd.Main)

Local Back-Up 방식

-순시 과 류계 기

(A,B,C상)

-TIMER

-

- 13 -

제 2 지능형 경보처리 시스템

1. 개요

국내의 765kV 변 소에는 계 기 동작정보, 계 기의 동작 설정, 차단기 단

로기의 ON/OFF 상태 정보, 다양한 설비들의 상태 정보 등을 리하는 앙감시

제어 시스템이 운 되고 있다. 본 연구의 상으로 하고 있는 765kV 신가평 변

소의 경우 재 1600여 개에 달하는 감시․제어 포인트를 갖고 있다. 앙감시

제어 시스템은 변 소의 상태 검을 한 일상 인 감시․제어 동작을 수행하

고 있으며, 변 소에서의 사고 상황과 같이 한 상황이 발생될 경우 계 기와

차단기의 동작 정보 변화된 상태정보를 실시간 경보의 형태로 운 자에게 제

공한다. 운 자는 앙감시제어 시스템으로부터 제공 받은 경보의 내용을 분석하

여 재의 상태를 신속히 악하고, 변 소를 정상 으로 운용 가능한 상태로 복

귀시킬 수 있는 즉각 인 조치를 취하여야 한다. 그러나 이 과정에서 발생하는

경보의 양은 단히 많으며, 운 자들이 방 한 양의 경보를 분석하고 사고 상황

에 한 신속한 조치를 취하는 것은 거의 불가능한 일이다. 따라서 사고 상황에

한 신속한 단과 처리를 해서는 앙감시제어 시스템으로부터 연속 으로

입력되는 경보들 에서 핵심 인 경보들만 필터링하여 운 자에게 제공되어야

한다. 이와 같이 경보처리는 앙감시제어 시스템을 통하여 연속 으로 입력되는

경보들을 분류하고 고장진단에 필요한 핵심 인 경보들만 효과 으로 선별하고

압축하는 일련의 과정을 컴퓨터로 구 하는 것이다.

경보처리 시스템은 일반 으로 모든 가능한 정보들을 처리하도록 설계된다. 그

러나 본 연구에서의 경보처리는 앙감시제어 시스템으로부터 입력되는 방 한

경보들로 부터 고장진단에 필요한 보호계 기 스 치 동작 정보를 포함하고

있는 경보만 필터링하는 기능으로 제한하 다. 즉, 본 연구의 경보처리 시스템은

사고 상황에서 앙감시제어 시스템으로부터 입력되는 방 한 양의 경보 에서

고장진단에 필요한 계 기 차단기의 동작 정보를 포함하고 있는 경보들만 필

터링하고, 필터링된 경보들을 고장진단 시스템의 데이터 구조 형태로 변환하여

출력하는 기능을 수행한다. 한 본 연구에서 개발한 경보처리 시스템은 후술할

문가 시스템의 지식베이스 구축을 한 기능모듈서 탑재 된다.

본 연구에서 제시하는 경보처리 시스템은 이 모선 1.5CB 구조의 765kV 신가

평 변 소를 상으로 개발되었으며, 재 실계통 변 소에서 사용되고 있는 감

시․제어 포인트를 기반으로 하고 있다. 본 연구에서는 계층 기법을 도입하여

신가평 변 소에 설치되어있는 감시․제어 포인트를 분석하 다. 첫 단계로 감

시·제어 포인트를 변 기기 별로 분류하 으며, 두 번째 단계로 변 기기 별로

분류된 포인트를 기능별로 다시 4개의 범주로 세분류하 다. 본 연구에서는 기능

별로 분류된 포인트 에서 고장진단에 필요한 보호계 기 차단기의 동작 정

- 14 -

보만 필터링 하 다. 본 연구에서 개발한 경보처리 시스템은 PROLOG 언어를 이

용하여 개발하 으며, 고장진단 시스템의 처리 단계로서 수행될 모듈이다.

2. 경보의 분류

신가평 변 소에서는 1600여개에 달하는 방 한 양의 감시․제어 포인트를 운

용하고 있다. 실계통에서 운용하고 있는 포인트에는 보호계 기의 동작 정보, 차

단기의 동작 정보, 각 변 기기들의 상태 정보 등을 포함하고 있다. 본 연구에서

는 신가평 변 소의 감시․제어 포인트를 변 기기 별로 분류하 으며, 분류된

포인트는 기능별로 4개의 범주로 세분류하 다. 기능별 세분류된 감시․제어 포

인트는 다음과 같다.

▣ 트립 계 기 포인트 : 차단기 트립용 계 기 동작 포인트

▣ 경보 계 기 포인트 : 경보 만 발생시키는 계 기 동작 포인트

▣ 스 치 동작 포인트 : 차단기, 단로기 동작 포인트

▣ 측정/제어 포인트

재 실계통에서 운 되고 있는 보호계 기는 두 가지 유형으로 별할 수 있

다. 첫 번째 유형은 고장지역 분리를 하여 차단기를 트립시키는 기능을 갖춘

계 기이며, 두 번째 유형은 차단기의 트립 기능을 포함하지 않고 단순히 경보만

발생시키는 계 기이다. 첫 번째 유형은 고장진단을 하여 반드시 필요한 동작

정보이다. 그러나 두 번째 유형은 고장진단에 직 으로 필요하지 않은 동작 정

보이다. 따라서 본 연구에서는 계 기와 련된 감시․제어 포인트를 트립 계

기 포인트와 경보 계 기 포인트로 분류하 다.

차단기, 단로기 등의 스 치는 보호계 기의 동작에 의하여 트립되거나 운 자

의 조작에 의하여 ON/OFF상태가 변경된다. 그리고 스 치의 ON/OFF 상태가

변경되면, 변경된 정보는 경보의 형태로 운 자에게 제시된다. 본 연구에서는 차

단기, 단로기 등의 스 치 상태변화를 포함하고 있는 감시․제어 포인트를 스

치 동작 포인트로 분류하 다.

측정/제어 포인트는 변 소의 운 , 감시 제어를 하여 사용되고 있는 감

시․제어 포인트이며, 고장진단과는 직 으로 연 성이 없는 포인트이다.

본 연구에서는 트립 계 기 포인트 스 치 동작 포인트와 련된 경보를

필터링하고, 고장진단에서 필요한 데이터의 형태로 변환시키도록 하 다. 한

재 실계통에서는 감시․제어 포인트의 유한성 때문에 몇 개의 포인트를 복

시켜 운 하기도 한다. 즉, 일부 포인트는 트립용 계 기 포인트와 경보용 계

기 포인트를 복시켜 운 되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 이와 같은 기능이

복된 포인트는 경보용 계 기 포인트로 분류하여 처리하 다.

- 15 -

그림 1은 본 연구에서 상으로 하는 765kV 신가평 변 소의 단선도이다.

그림 1. 신가평 변 소의 단선도

가. 765kV 송 선로 경보 분류

765kV 송 선로는 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 신태백

#2 송 선로와 신태백 #1 송 선로로 구성되어 있다.

1) 신태백 #2 송 선로

신태백 #2 송 선로에는 67개 정도의 감시․제어 포인트가 설치되어 있다. 감

시․제어 포인트 에서 고장진단을 한 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포

인트가 각각 12개와 7개 포함되어 있다. 트립 계 기의 경우 1계열과 2계열로 구

분되어 있으며, 차단기의 경우는 각 상별로 별도의 포인트가 할당되어 있다. 측

정 제어 포인트 에는 주보호(43ca)와 재폐로(43rc)의 사용 여부를 결정할 수

있는 포인트가 2계열로 포함되어 있다. 한 본 연구의 핵심 인 기능인 고장진

- 16 -

단은 재폐로가 실패한 이후에 진행되므로, 재폐로 포인트의 경우 경보 계 기 포

인트로 분류하 다. 다음 표 13은 765kV 신태백 #2 송 선로에 설치된 감시․제

어 포인트를 기능별로 분류한 시이다. 표 13과 같이 분류된 결과를 기반으로

트립 계 기 포인트 스 치 동작 포인트는 본 연구에서 개발한 지능형 경보

처리 시스템에서 고장진단에 필요한 데이터로 변환된다.

표 13. 765kV 신태백 #2 송 선로 경보 분류 시

포인트

번호포인트 이름 포인트 설명 분류

90 765KV 신태백 #2 T/L 1st 주보호TRIP(87) 　

트립

계 기

포인트

91 765KV 신태백 #2 T/L 1st 후비보호TRIP(21) 단락/지락 겸용

94 765KV 신태백 #2 T/L 1st 동기탈조 TRIP 　

116 765KV 신태백 #2 T/L 2nd STUB & SOFT TRIP 　

117 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 선로과 압(59) LOVR & ROVR

119 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 송TRIP수신 Transfer Trip

93 765KV 신태백 #2 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

경보

계 기

포인트

95 765KV 신태백 #2 T/L 1st OPEN LINE FAULT

100 765KV 신태백 #2 T/L 1st 송 TRIP 송신 TRTR Send

104 765KV 신태백 #2 T/L 1st CT&VT FUSE FAIL

105 765KV 신태백 #2 T/L 1st Channel 1 FAIL

126 765KV 신태백 #2 T/L 2nd Channel 2 FAIL

7 신태백 #2 T/L 8371 CB

스 치

동작

포인트

8 신태백 #2 T/L 8371 CB(A상)

9 신태백 #2 T/L 8371 CB(B상)

10 신태백 #2 T/L 8371 CB(C상)

11 신태백 #2 T/L 8351DS

12 신태백 #2 T/L 8356DS

13 신태백 #2 T/L 8321DS 　

1 신태백 #2 T/L 1st 통신장치경보

측정/

제어

포인트

18 신태백 #2 T/L 83H1 HSGS(A상)

27 신태백 #2 T/L 8371 CB & 83H1 HSGS 1st 27D 　

29 신태백 #2 T/L 83H1 HSGS OIL압력 LOW 1단

32 신태백 #2 T/L 8371 CB OIL PUMP FAIL 　

88 765KV 신태백 #2 T/L 1st 43CA 주보호 S/W

107 765KV 신태백 #2 T/L 1st RY PNL DC FAIL 재폐로 S/W

109 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 43RC 　

- 17 -

2) 신태백 #1 송 선로

신태백 #1 송 선로에는 약 67개 정도의 감시 포인트가 운용되고 있으며, 신태

백 #2 송 선로의 경우와 같이 총 19개의 고장진단에 필요한 트립 계 기 포인

트와 스 치 동작 포인트를 포함하고 있다. 다음 표 14는 765kV 신태백 #1 송

선로에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한 시이다.

표 14. 765kV 신태백 #1 송 선로 경보 분류 시

포인트


320 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 주보호TRIP(87) 　

트립

계 기

포인트

321 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 후비보호TRIP(21) 단락/지락 겸용

324 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 동기탈조 TRIP 　

306 765KV 신태백 #1 T/L 1st STUB & SOFT TRIP 　

307 765KV 신태백 #1 T/L 1st 선로과 압(59) LOVR & ROVR

309 765KV 신태백 #1 T/L 1st 송TRIP수신 Transfer Trip

303 765KV 신태백 #1 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

경보

계 기

포인트

305 765KV 신태백 #1 T/L 1st OPEN LINE FAULT

100 765KV 신태백 #1 T/L 1st 송 TRIP 송신 TRTR Send

314 765KV 신태백 #1 T/L 1st CT&VT FUSE FAIL

315 765KV 신태백 #1 T/L 1st Channel 1 FAIL

336 765KV 신태백 #1 T/L 2nd Channel 2 FAIL

217 신태백 #1 T/L 8471 CB

스 치

동작

포인트

218 신태백 #1 T/L 8471 CB(A상)

219 신태백 #1 T/L 8471 CB(B상)

220 신태백 #1 T/L 8471 CB(C상)

221 신태백 #1 T/L 8451DS

222 신태백 #1 T/L 8456DS

223 신태백 #1 T/L 8421DS 　

3 신태백 #1 T/L 1st 통신장치경보

측정/

제어

포인트

228 신태백 #1 T/L 84H1 HSGS(A상)

237 신태백 #1 T/L 8471 CB & 83H1 HSGS 1st 27D 　

293 신태백 #1 T/L 84H1 HSGS OIL압력 LOW 1단

241 신태백 #1 T/L 8471 CB OIL PUMP FAIL 　

298 765KV 신태백 #1 T/L 1st 43CA 주보호 S/W

317 765KV 신태백 #1 T/L 1st RY PNL DC FAIL 재폐로 S/W

319 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 43RC 　

- 18 -

나. 765kV 모선 경보 분류

765kV 모선은 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 765kV #1

모선과 765kV #2 모선으로 구성되어 있다.

1) 765kV #1 모선

765kV #1 모선에는 약 17개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고 있으며, 고

장진단을 한 트립 계 기 포인트 2개, 차단기 동작 포인트는 3개가 설치되어

있다. 그리고 모선보호 차동 계 기의 동작을 조정하는 스 치(43bp)의 상태정보

가 측정/제어 포인트로 포함되어 있다.

다음 표 15는 765kV #1 모선에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한

시이다.

표 15. 765kV #1 모선 경보 분류 시

포인트


809 765kV #1 BUS PRO (1st) 87B, 86B 트립

계 기

포인트815 765kV #1 BUS PRO (2nd) 87B, 86B

214 765kV #1 BUS VT FUSE FAIL 경보

계 기

포인트

811 765kV #1 BUS PRO 1st CT FAIL

817 765kV #1 BUS PRO 2nd CT FAIL

7 신태백 #2 T/L 8371 CB 스 치

동작

포인트

217 신태백 #1 T/L 8471 CB

575 #85 BAY 8500 CB

211 765kV #1 BUS ES(VT) GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

215 765kV #1 BUS 27M1(라인활선상태)

814 765kV #1 BUS PRO 1st 43BP

820 765kV #1 BUS PRO 2nd 43BP

2) 765kV #2 모선

765kV #2 모선에는 약 17개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고 있으며, 다

음 표 16은 765kV #2 모선에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한 시

이다.

- 19 -


포인트


821 765kV #2 BUS PRO (1st) 87B, 86B 트립

계 기

포인트827 765kV #2 BUS PRO (2nd) 87B, 86B

422 765kV #2 BUS VT FUSE FAIL 경보

계 기

포인트

823 765kV #2 BUS PRO 1st CT FAIL


57 #2 M.Tr 1차 8372 CB 스 치

동작

포인트

267 #3 M.Tr 1차 8472 CB

595 #4 M.Tr 1차 8572 CB

419 765kV #2 BUS ES(VT) GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

423 765kV #2 BUS 27M2(라인활선상태)



다. 변압기 경보 분류

변압기는 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 #2 변압기와 #3

변압기, #4 변압기로 구성되어있다.

1) #2 변압기

변압기는 다른 변 기기 보다 상 으로 사고가 빈번한 변 기기로서, 변 기

기 에서 가장 복잡한 보호방식이 용되고 있다.

#2 변압기에는 약 80개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고 있으며, 트립 계

기 포인트는 26개, 스 치 동작 포인트는 15개 포함되어 있다. 변압기에는 변

기기 에서 가장 많은 보호계 기가 설치되어 있으며, 기 보호계 기와 기

계 보호계 기로 구성되어 있다. 기 보호계 기는 1계열, 2계열로 구분된

약 19개의 트립 계 기 포인트를 포함하고 있으며, 기계 보호계 기는 약 8개

의 트립 계 기 포인트로 포함하고 있다. 기계 보호계 기 에서 흐홀츠 계

기(96b1), 권선온도 계 기(26w3) 유온도 계 기(26d1) 등은 경보 계 기 포

인트로 분류하 다.

다음 표 17은 #2 변압기에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한 시

이다.

- 20 -

표 17. #2 변압기 경보 분류 시

포인트


129 #2 M.Tr - 1st 87M(1,2,3차 TRIP)

트립

계 기

포인트

135 #2 M.Tr - 1st 21S(1,2,3차 TRIP)

152 #2 M.Tr - 2nd 61S(1,2,3차 TRIP)

164 #2 M.Tr - 2nd 24(과여자 TRIP)

177 #2 M.Tr - 96P(충격 압력 RY TRIP)

180 #2 M.Tr - 96B2( 흐훌츠 RY TRIP)

139 #2 M.Tr - 1st 364(TRIP/ALARM)

경보

계 기

포인트

157 #2 M.Tr - 2nd 364(TRIP/ALARM)

165 #2 M.Tr - 2nd 24(과여자 ALARM)

179 #2 M.Tr - 96B1( 흐훌츠 RY ALARM)

181 #2 M.Tr - 26W3(권선온도 ALARM)

183 #2 M.Tr - 26D1(유온도 ALARM)

57 #2 M.Tr 1차 8372 CB

스 치

동작

포인트

427 #2 M.Tr 3차 4289 CB

428 #2 M.Tr 3차 4285 DS

429 #2 M.Tr 3차 4286 DS

901 #2 M.Tr 2차 7571 CB

902 #2 M.Tr 2차 7551 DS

903 #2 M.Tr 2차 7561 DS 　

70 #2 M.Tr 1차측 GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

143 #2 M.Tr - 1nd PNL DC FAIL


171 #2 M.Tr - AL TANK FAIL

173 #2 M.Tr - BL TANK FAIL

205 #2 M.Tr OLTC AUTO/MANUAL

449 #2 M.Tr AC-1 PNL MAIN ACB


- 21 -

2) #3 변압기


기 포인트와 스 치 동작 포인트는 각각 26개, 15개씩 포함되어 있다.

다음 표 18은 #3 변압기에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한 시

이다.


포인트


340 #3 M.Tr - 1st 87U(1,2,3차 TRIP)

트립

계 기

포인트

346 #3 M.Tr - 1st 21G(1,2,3차 TRIP)

363 #3 M.Tr - 2nd 61C(1,2,3차 TRIP)


388 #3 M.Tr - 96D(방압변)

392 #3 M.Tr - 26W4(권선온도 TRIP)


경보

계 기

포인트


358 #3 M.Tr - 1st 24(과여자 ALARM)

401 #3 M.Tr - 63B1(HV 붓싱 압력 HIGH/LOW ALARM)

402 #3 M.Tr - 63B2(XV 붓싱 압력 HIGH/LOW ALARM)

411 #3 M.Tr - 49X6(OIL FILTER OVER LOAD)

267 #3 M.Tr 1차 8472 CB

스 치

동작

포인트

438 #3 M.Tr 3차 4389 CB(#2 S.Tr 1차)

439 #3 M.Tr 3차 4385 DS(#2 S.Tr 1차)

440 #3 M.Tr 3차 4386 DS(#2 S.Tr 1차)

1110 #3 M.Tr 2차 7771 CB

1111 #3 M.Tr 2차 7751 DS

1112 #3 M.Tr 2차 7761 DS 　

353 #3 M.Tr - 1st PNL DC FAIL

측정/

제어

포인트

382 #3 M.Tr - AR TANK FAIL

384 #3 M.Tr - BR TANK FAIL

396 #3 M.Tr - 27Y (COOLER 제어 원상실)

397 #3 M.Tr - K21 (OLTC OUT OF STEP)

467 #3 M.Tr AC-1 PNL MAIN ACB

477 #3 M.Tr AC-1 PNL AGFR

478 #3 M.Tr AC-2 PNL AGFR

- 22 -

3) #4 변압기


기 포인트와 스 치 동작 포인트는 각각 26개, 15개씩 포함되어 있다.

다음 표 19는 #4 변압기에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한 시

이다.


포인트


627 #4 M.Tr - 1st 87T(1,2,3차 TRIP)

트립

계 기

포인트

633 #4 M.Tr - 1st 21G(1,2,3차 TRIP)

651 #4 M.Tr - 2nd 61T(1,2,3차 TRIP)


681 #4 M.Tr - 26D2(유온도)

692 #4 M.Tr - 96T(OLTC RPOTECT RY)


경보

계 기

포인트


662 #4 M.Tr - 2nd 24(과여자 ALARM)

682 #4 M.Tr - 33Q1(본체 유면 LOW)

691 #4 M.Tr - 33Q2(OLTC 유면 LOW)

704 #4 M.Tr - 1st 동기탈조 BLOCK

595 #4 M.Tr 1차 8572 CB

스 치

동작

포인트

714 #4 M.Tr 3차 4489 CB(#2 S.Tr 1차)

715 #4 M.Tr 3차 4485 DS(#2 S.Tr 1차)

716 #4 M.Tr 3차 4486 DS(#2 S.Tr 1차)

1201 #4 M.Tr 2차 7871 CB

1202 #4 M.Tr 2차 7851 DS

1203 #4 M.Tr 2차 7861 DS 　


측정/

제어

포인트

640 #4 M.Tr - 1st PNL DC FAIL


671 #4 M.Tr - BR TANK FAIL

672 #4 M.Tr - CL TANK FAIL

673 #4 M.Tr - CR TANK FAIL

696 #4 M.Tr 27L2(라인사활상태)

702 #4 M.Tr - OLTC AUTO/MANUAL

- 23 -

라. 345kV 모선 경보 분류

345kV 모선은 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 345kV #1

모선과 345kV #2 모선으로 구성되어있다.

1) 345kV #1 모선


장진단을 한 트립 계 기 포인트와 차단기 동작 포인트는 각각 2개, 5개씩 포

함되어 있다.

다음 표 20은 345kV #1 모선에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한

시이다.


포인트


871 345KV #1 BUS PRO (1st) 86B 트립

계 기

포인트876 345KV #1 BUS PRO (2nd) 86B

872 345kV #1 BUS PRO 1st CT FAIL 경보

계 기

포인트

875 345kV #1 BUS VT FUSE FAIL


901 #2 M.Tr 2차 7571 CB

스 치

동작

포인트

992 #4 Sh..R 7671 CB

1110 #3 M.Tr 2차 7771 CB

1201 #4 M.Tr 2차 7871 CB

1473 #3 Sh..R 7471 CB

867 345kV #1 BUS VT GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

870 345kV #1 BUS 모선사활감시램 (MAP BOARD)



2) 345kV #2 모선


장진단을 한 트립 계 기 포인트와 차단기 동작 포인트는 각각 2개, 5개씩 포

함되어 있다.

다음 표 21은 345kV #2 모선에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한

- 24 -

시이다.


포인트


889 345KV #2 BUS PRO (1st) 86B 트립

계 기

포인트894 345KV #2 BUS PRO (2nd) 86B

890 345kV #2 BUS PRO 1st CT FAIL 경보

계 기

포인트

893 345kV #2 BUS VT FUSE FAIL


938 신가평 #2 T/L 7572 CB

스 치

동작

포인트

1029 신가평 #1 T/L 7672 CB

1147 가미 #1 T/L 7772 CB

1201 가미 #2 T/L 7872 CB

1496 74 BAY 7400 CB

886 345kV #2 BUS VT GAS LOW 2단

측정/

제어

포인트

888 345kV #2 BUS 모선사활감시램 (MAP BOARD)



마. 345kV 송 선로 경보 분류

345kV 송 선로는 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 신가평

#2 송 선로와 신가평 #1 송 선로, 가미 #1 송 선로, 가미 #2 송 선로로 구성

되어 있다.

1) 신가평 #2 송 선로

345kV 신가평#2 송 선로에는 약 53개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고

있으며, 7개의 트립 계 기 포인트와 4개의 스 치 동작 포인트가 포함되어 있다.

345kV 송 선로의 경우는 1계열에만 후비보호로 거리 계 기를 설치하고 있으

며, 2계열에는 거리 계 기가 설치되어 있지 않다. 한 차단기 동작 포인트에서

상구별이 되어 있지 않고 하나의 포인트에 복되어 있는 상황이다. 측정 제

어 포인트 에는 주보호(43ca)와 재폐로(43rc)의 사용 여부를 결정할 수 있는 포

인트가 2계열로 포함되어 있다.

다음 표 22는 신가평 #2 송 선로에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분

류한 시이다.

- 25 -

표 22. 신가평 #2 송 선로 경보 분류 시

포인트


963 345kV 신가평 #2 T/L 1st 주보호TRIP 　

트립

계 기

포인트

964 345kV 신가평 #2 T/L 1st 후비보호TRIP(21)

970 345kV 신가평 #2 T/L 1st STUB & SOFT TRIP 　

976 345kV 신가평 #2 T/L 2nd 주보호TRIP 　

980 345kV 신가평 #2 T/L 2nd STUB & SOFT TRIP)

984 345kV 신가평 #2 T/L 2nd 송TRIP수신 Transfer Trip

965 345kV 신가평 #2 T/L 1st OPEN LINE FAULT

경보

계 기

포인트

966 345kV 신가평 #2 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

967 345kV 신가평 #2 T/L 1st C/R FAIL

968 345kV 신가평 #2 T/L 1st VT FUSE FAIL

969 345kV 신가평 #2 T/L 1st C/R SEND

979 345kV 신가평 #2 T/L 2nd OPEN LINE FAULT

938 신가평 #2 T/L 7572 CB

스 치

동작

포인트

939 신가평 #2 T/L 7562 DS

940 신가평 #2 T/L 7552 DS

941 신가평 #2 T/L 7522 DS 　

948 신가평 #2 T/L GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

956 75BAY 3GROUP 43 R/L

957 신가평 #2 T/L 라인사활감시램 (MAP BOARD) 　

972 신가평 #2 T/L 1st RY & PNL DC FAIL

974 신가평 #2 T/L 1st 43CA 　

982 신가평 #2 T/L 2nd RY & PNL DC FAIL

986 신가평 #2 T/L 2nd 43CA

987 신가평 #2 T/L 2nd 43RC 　

2) 신가평 #1 송 선로

345kV 신가평 #2 송 선로에는 약 53개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고

있으며, 경보처리 시스템에서 필터링 되는 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포

인트는 각각 7개, 4개씩 포함되어 있다.

다음 표 23은 신가평 #1 송 선로에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분

류한 시이다.

- 26 -

표 23. 신가평 #1 송 선로 경보 분류 시

포인트


1053 345kV 신가평 #1 T/L 1st 주보호TRIP 　

트립

계 기

포인트

1054 345kV 신가평 #1 T/L 1st 후비보호TRIP(21)

1060 345kV 신가평 #1 T/L 1st STUB & SOFT TRIP 　

1066 345kV 신가평 #1 T/L 2nd 주보호TRIP 　

1070 345kV 신가평 #1 T/L 2nd STUB & SOFT TRIP)

107 345kV 신가평 #1 T/L 2nd 송TRIP수신 Transfer Trip

1055 345kV 신가평 #1 T/L 1st OPEN LINE FAULT

경보

계 기

포인트

1056 345kV 신가평 #1 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

1057 345kV 신가평 #1 T/L 1st C/R FAIL

1058 345kV 신가평 #1 T/L 1st VT FUSE FAIL

1059 345kV 신가평 #1 T/L 1st C/R SEND

1069 345kV 신가평 #1 T/L 2nd OPEN LINE FAULT

1029 신가평 #1 T/L 7672 CB

스 치

동작

포인트

1030 신가평 #1 T/L 7662 DS

1031 신가평 #1 T/L 7652 DS

1032 신가평 #1 T/L 7622 DS 　

1039 신가평 #1 T/L GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트


1048 신가평 #1 T/L 라인사활감시램 (MAP BOARD) 　

1062 신가평 #1 T/L 1st RY & PNL DC FAIL

1064 신가평 #1 T/L 1st 43CA 　

1072 신가평 #1 T/L 2nd RY & PNL DC FAIL

1076 신가평 #1 T/L 2nd 43CA

1077 신가평 #1 T/L 2nd 43RC 　

3) 가미 #1 송 선로

345kV 가미 #1 송 선로에는 약 53개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고



다음 표 24는 가미 #1 송 선로에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류

한 시이다.

- 27 -

표 24. 가미 #1 송 선로 경보 분류 시

포인트


1172 345kV 가미 #1 T/L 1st 주보호TRIP 　

트립

계 기

포인트

1173 345kV 가미 #1 T/L 1st 후비보호TRIP(21)

1179 345kV 가미 #1 T/L 1st STUB & SOFT TRIP 　

1185 345kV 가미 #1 T/L 2nd 주보호TRIP 　

1189 345kV 가미 #1 T/L 2nd STUB & SOFT TRIP)

1190 345kV 가미 #1 T/L 2nd OST/FINAL TRIP

1174 345kV 가미 #1 T/L 1st OPEN LINE FAULT

경보

계 기

포인트

1176 345kV 가미 #1 T/L 1st C/R FAIL

1177 345kV 가미 #1 T/L 1st VT FUSE FAIL

1178 345kV 가미 #1 T/L 1st C/R SEND

1180 345kV 가미 #1 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

1188 345kV 가미 #1 T/L 2nd OPEN LINE FAULT

1147 가미 #1 T/L 7772 CB

스 치

동작

포인트

1148 가미 #1 T/L 7762 DS

1149 가미 #1 T/L 7752 DS

1150 가미 #1 T/L 7722 DS 　

1157 가미 #1 T/L GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트


1166 가미 #1 T/L 라인사활감시램 (MAP BOARD) 　

1181 가미 #1 T/L 1st RY & PNL DC FAIL

1183 가미 #1 T/L 1st 43CA 　

1191 가미 #1 T/L 2nd RY & PNL DC FAIL

1195 가미 #1 T/L 2nd 43CA

1196 가미 #1 T/L 2nd 43RC 　

4) 가미 #2 송 선로

345kV 가미 #2 송 선로에는 약 53개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고



다음 표 25는 가미 #2 송 선로에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류

한 시이다.

- 28 -

표 25. 가미 #2 송 선로 경보 분류 시

포인트


1263 345kV 가미 #2 T/L 1st 주보호TRIP 　

트립

계 기

포인트

1264 345kV 가미 #2 T/L 1st 후비보호TRIP(21)

1270 345kV 가미 #2 T/L 1st STUB & SOFT TRIP 　

1276 345kV 가미 #2 T/L 2nd 주보호TRIP 　

1280 345kV 가미 #2 T/L 2nd STUB & SOFT TRIP)

1281 345kV 가미 #2 T/L 2nd OST/FINAL TRIP

1265 345kV 가미 #2 T/L 1st OPEN LINE FAULT

경보

계 기

포인트

1266 345kV 가미 #2 T/L 1st 동기탈조 BLOCK

1269 345kV 가미 #2 T/L 1st C/R SEND

1279 345kV 가미 #2 T/L 2nd OPEN LINE FAULT

1289 345kV 가미 #2 T/L 2nd CHANNEL 1, 2 FAIL

1290 345kV 가미 #2 T/L 2nd CT FAIL

1238 가미 #2 T/L 7872 CB

스 치

동작

포인트

1239 가미 #2 T/L 7862 DS

1240 가미 #2 T/L 7852 DS

1241 가미 #2 T/L 7822 DS 　

1248 가미 #2 T/L GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트


1257 가미 #2 T/L 라인사활감시램 (MAP BOARD) 　

1272 가미 #2 T/L 1st RY & PNL DC FAIL

1274 가미 #2 T/L 1st 43CA 　

1282 가미 #2 T/L 2nd RY & PNL DC FAIL

1286 가미 #2 T/L 2nd 43CA

1284 가미 #2 T/L 2nd 43RC 　

바. 분로 리액터(SH.R) 경보 분류

분로리액터는 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 #4 Sh.R과

#3 Sh.R로 구성되어있다.

1) #4 분로 리액터

#4 분로 리액터에는 약 19개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고 있으며, 경

보처리 시스템에서 필터링 되는 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트는 각

- 29 -

각 4개, 5개씩 포함되어 있다. 분로 리액터에는 2개의 기 보호계 기와 2개의

기계 보호계 기가 설치되어 있다.

다음 표 26은 #4 분로 리액터에 설치된 감시․제어 포인트를 기능별로 분류한

시이다.

표 26. #4 분로 리액터 경보 분류 시

포인트


1091 345KV #4 Sh.R - 87 TRIP 　

트립

계 기

포인트

1093 345KV #4 Sh.R - OCR TRIP

1097 345KV #4 Sh.R - 96P(충격 압력 RY) 　

1098 345KV #4 Sh.R - 96D(방압변) 　

1099 345KV #4 Sh.R - 26W3(권선온도 ALARM)

경보

계 기

포인트

1101 345KV #4 Sh.R - 26D1/D2(유온도)

1102 345KV #4 Sh.R - 33Q(유연LOW)

1103 345KV #4 Sh.R - 96G(GAS 검출)

1105 345KV #4 Sh.R - 49F1,2,3

1106 345KV #4 Sh.R - 69Q(OIL FLOW FAIL)

992 #4 Sh.R 7671 CB

스 치

동작

포인트

993 #4 Sh.R 7651 DS

994 #4 Sh.R 7661 DS

995 #4 Sh.R 7621 DS

1082 345KV #4 Sh.R 7679 CB 　

1000 #4 Sh.R GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

1004 76 BAY 1GROUP 43 R/L

1022 76 BAY 2GROUP 43 R/L 　

1090 345kV #4 Sh.R 7679 CB 그룹 43 R/L

1104 345kV #4 Sh.R - FAN/PUMP FAIL 　

2) #3 분로 리액터

#3 분로 리액터에는 약 19개 정도의 감시․제어 포인트가 운용되고 있으며, 경

보처리 시스템에서 필터링 되는 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트는 각

각 4개, 5개씩 포함되어 있다. 분로 리액터에는 2개의 기 보호계 기와 2개의

기계 보호계 기가 설치되어 있다.

다음 표 27은 #3 분로 리액터에 설치된 감시․제어 포인트의 기능별 분류

시이다.

- 30 -

표 27. #3 분로 리액터 경보 분류 시

포인트


1523 345KV #3 Sh.R - 87 TRIP 　

트립

계 기

포인트

1525 345KV #3 Sh.R - OCR TRIP

1529 345KV #3 Sh.R - 96P(충격 압력 RY) 　

1530 345KV #3 Sh.R - 96D(방압변) 　

1531 345KV #3 Sh.R - 26W3(권선온도 ALARM)

경보

계 기

포인트

1534 345KV #3 Sh.R - 33Q(유연LOW)

1572 345KV #3 Sh.R - 26D1/D2(유온도)

1573 345KV #3 Sh.R - 69Q(OIL FLOW FAIL)

1574 345KV #3 Sh.R - 49F1,2,3

1575 345KV #3 Sh.R - 52FN(AC FAIL)

1473 #3 Sh.R 7471 CB

스 치

동작

포인트

1474 #3 Sh.R 7451 DS

1475 #3 Sh.R 7461 DS

1476 #3 Sh.R 7421 DS

1514 #3 Sh.R 1차 7479 CB 　

1483 #3 Sh.R GIS GAS LOW 1단

측정/

제어

포인트

1491 74 BAY 1GROUP 43 R/L

1512 74 BAY 2GROUP 43 R/L 　

1528 #3 Sh.R - RY PNL DC FAIL

1537 #3 Sh.R - GAS DETECTOR(경보) 　

사. 차단실패 보호계 기 경보 분류

765kV 변 소에서는 차단기의 차단실패에 비하기 하여 차단실패 보호방식

(Breaker Fail)을 용하고 있다. 765kV 차단기의 차단실패 보호방식은 2계열로

구성되어 있고 345kV 차단기의 차단실패 보호방식은 1계열로 구성되어 있다.

다음 그림 28은 일반 인 형태의 차단실패 계 기에 한 시이다.

표28. 차단실패 계 기

포인트


XXXX CB 1st 86BF 　 트립

계 기

포인트 XXXX CB 2nd 86BF

- 31 -

아. 부스타이(BUS-TIE) 경보 분류

BUS-TIE는 그림 1의 신가평 변 소 단선도에 나타난 바와 같이 8300, 8400,

8500, 7400, 7500, 7600, 7700, 7800로 구성되어있으며, 모든 부스타이는 고장진단

과정에서 필요한 데이터 이다. 그러므로 부스타이 차단기 동작정보는 경보처리를

통하여 진단시스템의 데이터 구조로 변환된다.

다음 표 29은 부스타이 스 치의 동작 포인트에 한 시이다.

표 29. 부스타이 차단기 경보 분류의 시

포인트


37 #83 BAY 8300 CB 　

스 치

동작

포인트

38 #83 BAY 8300 CB(A상) 　

39 #83 BAY 8300 CB(B상) 　

40 #83 BAY 8300 CB(C상) 　

247 #84 BAY 8400 CB 　

248 #84 BAY 8400 CB(A상) 　

249 #84 BAY 8400 CB(B상) 　

250 #84 BAY 8400 CB(C상) 　

575 #85 BAY 8500 CB

576 #85 BAY 8500 CB(A상)

577 #85 BAY 8500 CB(B상)

578 #85 BAY 8500 CB(C상)

1496 #74 BAY 7400 CB 　

921 #75 BAY 7500 CB

1012 #76 BAY 7600 CB

1130 #77 BAY 7700 CB

1221 #78 BAY 7800 CB

- 32 -

3. 지능형 경보 처리 시스템의 출력 형식 정의

본 연구에서 개발한 지능형 경보처리 시스템은 앙감시제어 시스템으로부터

입력된 다양한 경보를 효과 으로 필터링하고, 고장진단 시스템의 동작에 필요한

경보 집합을 생성하는 시스템이다. 지능형 경보처리 시스템에서 생성된 경보는

고장진단 문가 시스템의 지식 베이스에 장되며, 고장이 발생한 변 기기의

진단을 한 추론과정에 이용된다.

본 항에서는 고장진단 문가 시스템의 지식베이스를 구축하기 하여 항에

서 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트로 분류한 경보들을 PROLOG 언어

의 술어형식을 이용하여 표 하 다. 본 항에서 표 된 술어는 지능형 경보처리

시스템의 최종 출력형식이 되며, 동시에 고장진단 문가 시스템의 지식 베이스

를 구축하는 입력형식이 된다. 즉, 본 연구에서 개발한 지능형 경보처리 시스템

은 앙감시제어 시스템으로부터 입력된 방 한 양의 경보를 필터링하고, 고장진

단에 필요한 경보들은 본 항에서 정의한 형식으로 출력하는 시스템이다. 지능형

경보처리 시스템에서 생성된 경보는 고장진단 시스템에서 진단을 한 추론과정

에 이용된다.

가. 경보 집합의 자료 구조 정의

1) 스 칭 설비

스 칭 설비는 차단기, 단로기로 구성되며, 본 연구에서 정의한 차단기(cb)와

단로기(ds)의 술어 표 은 다음과 같다.

▣ cb(name, phase, status)

- name : 차단기 이름

- phase : 차단기가 설치된 상

▪t : 종합 차단기 상이 구별 되지 않는 차단기

▪a : a상을 보호하는 차단기

▪b : b상을 보호하는 차단기

▪c : c상을 보호하는 차단기

- status : 차단기의 동작 상태

▣ ds(name, phase, status)

- name : 단로기 이름

- phase : 단로기가 설치된 상

- 33 -

▪t : 종합 단로기 상이 구별 되지 않는 단로기

▪a : a상을 보호하는 단로기

▪b : b상을 보호하는 단로기

▪c : c상을 보호하는 단로기

- status : 단로기의 동작 상태

여기서 phase 필드는 차단기와 단로기가 동작하는 상(phase)을 구분하기 하

여 정의한 부분이다. 765kV 압 측에 연결된 차단기는 각 상별로 감시․제어

포인트가 할당되어 있으나, 345kV 압 측에 연결된 차단기는 상에 한 구분이

되어있지 않다. 그리고 단로기의 경우는 765kV, 345kV 측 모두 스 치가 동작하

는 상 구분이 되어있지 않다. 그러나 향후 감시․제어 포인트의 증설 등에 비

하기 하여 본 연구에서는 모든 차단기 단로기의 정보에 상을 구분하는 필

드를 포함하여 정의하 다. status 필드는 스 치의 ON/OFF 상태를 표시하는 부

분이다.

2) 송 선로 보호계 기

송 선로 보호계 기는 술한 바와 같이 2계열로 구성된 류차동 계 기

(tl_diff), 송 트립 계 기(transfer), 선로 과 압 계 기(ovr), 동기탈조 트립 계

기(pst) 등이 있으며, 후비보호로 거리계 기가 설치되어 있다. 다음은 본 연구

에서 정의한 보호계 기의 술어형이다.

▣ tl_diff(name, voltage, group)

- name : 송 선로 이름

- voltage : 송 선로 압

- group : 계 기가 동작하는 계열

▣ transfer(name, voltage, group)




▣ stubsoft(name, voltage, group)




- 34 -

▣ ovr(name, voltage, group)




▣ pst(name, voltage, group)




▣ dis_relay(name, dev_type, voltage, dis_type, group)

- name : 거리계 기가 보호하는 변 기기 이름

- dev_type : 거리계 기가 보호하는 변 기기 종류

▪tl

▪tr

- voltage : 거리계 기가 보호하는 변 기기 압

▪765

▪345

- dtype : 거리계 기의 종류

▪1 : Z1 거리 계 기

▪2 : Z2 거리 계 기

▪3 : Z3 거리 계 기


거리 계 기는 765kV 송 선, 345kV 송 선로 변압기에 설치되어 후비보호

로서 동작하고 있다. dev_type 필드는 거리 계 기가 설치된 변 기기를 구분하

기 한 역이다. voltage 필드는 거리 계 기가 보호하는 변 기기의 압을

구분하기 한 역이며, 변압기의 경우에는 의미 없는 필드이다. 한, dis_type

필드는 Z1, Z2, Z3 등과 같이 거리 계 기의 종류를 구분하기 한 부분이다. 거

리 계 기의 종류는 재 감시․제어 포인트 상에서 구분되어 있지 않으나 향후

추가될 것에 비하기 하여 정의하 다.

3) 모선 보호계 기

모선 보호 계 기는 술한 바와 같이 압 차동 계 기가 설치되어 있으며,

다음은 모선 보호 계 기의 술어 표 형식이다.

- 35 -

▣ bus_diff(name, voltage, group)

- name : 모선 이름

- voltage : 모선 압


여기서, voltage 필드는 모선 보호계 기가 보호하는 모선의 압을 표시하는

부분이다.

4) 변압기 보호계 기

변압기에는 다른 변 기기에 비하여 상 으로 많은 계 기가 설치되어 있으

며, 술한 바와 같이 기 보호계 기와 기계 보호계 기로 구성된다. 다음

은 본 연구에서 정의한 변압기 보호계 기의 술어 표 형식이다.

▣ tr_diff(name, type, group)

- name : 변압기 이름

- type : 계 기 종류

▪m : 비율차동 계 기

▪u : 각상 비율차동 계 기

▪t : 3분할 비율차동 계 기


▣ r61(name, type, group)


- type : 계 기 종류

▪s : 류 비교 계 기(1차 권선)

▪c : 류 비교 계 기( 성 권선)

▪t : 류 비교 계 기(2차 권선)


▣ r24(name, group) : 과여자 계 기



▣ r51(name, group) : 과 류 계 기



- 36 -

▣ r168(name, group) : 동기탈조 트립 계 기



▣ r96b2(name) : 흐훌츠 계 기


▣ r26w4(name) : 권선온도 계 기


▣ r26d2(name) : 유온도 계 기


▣ r63b1(name) : HV 붓싱 압력 계 기


▣ r63b2(name) : XV 붓싱 압력 계 기


▣ r96t(name) : OLTC PROTECT 계 기


▣ r96p(name,dev_type) : 충격 압력 계 기


- dev_type : 충력 압력 계 기가 보호하는 변 기기 종류

▪tr

▪shr

▣ r96d(name,dev_type) : 방압변


- dev_type : 방압변이 보호하는 변 기기 종류

▪tr

▪shr

충격압력 계 기(r96p)와 방압변(r96d)은 변압기와 분로 리액터를 보호하기

한 기계 보호 장치로 설치되어 있다. dev_type 필드는 계 기가 보호하는 변

기기의 종류를 표시하기 한 역이며, 상수값으로 각각 “tr", ”shr“을 갖도록 하

다.

- 37 -

5) 분로 리액터 보호계 기

분로 리액터는 술한 바와 같이 비율차동 계 방식의 1계열과 과 류 계

방식의 2계열로 구성되어 있다. 본 연구에서 정의한 계 기의 표 형식은 다음

과 같다.

▣ shr_diff(name, voltage, group)

- name : 분로 리액터 이름

- voltage : 분로 리액터가 설치된 모선 압


여기서, voltage 필드는 분로 리액터가 설치된 모선의 압을 표시하기 한

역이다.

▣ ocr(name, dev_type, group)


- dev_type : 과 류 계 기가 보호하는 변 기기 종류

▪350 : 3차측 과 류 계 기

▪350N : 성 과 류 계 기

▪shr : 분로 리액터 보호 과 류 계 기


6) 차단실패 보호계 기

765kV 변 소에서는 차단기의 차단실패로 인한 고장 상황의 확산에 비하기

하여 차단실패 보호방식(Breaker Fail)을 용하고 있다. 765kV 차단기의 차단

실패 보호방식은 2계열로 구성되어 있고, 345kV 차단기의 차단실패 보호방식은

1계열로 구성되어 있다.

다음은 본 연구에서 정의한 차단실패 계 기의 술어 표 이다.

▣ r86bf(name, group)



여기서, name은 차단실패 계 기가 보호하고 있는 계 기의 이름이고, group

은 계 기가 동작하는 계열을 표 하는 부분이다. 345kV 측에 연결된 차단기는

1계열로 보호되고 있지만 계 기 표 의 일 성을 유지하기 하여 동일하게 표

하 다.

- 38 -

나. 765kV 송 선로의 자료 구조 정의

765kV 송 선로의 자료 구조 정의는 다음 표 30, 표 31과 같다.

표 30. 765kV 신태백 #2 송 선로 경보의 자료구조

포인트

번호포인트 이름 술어 표

7 신태백 #2 T/L 8371 CB cb(8371, t, on/off)　

8 신태백 #2 T/L 8371 CB(A상) cb(8371, a, on/off)　

9 신태백 #2 T/L 8371 CB(B상) cb(8371, b, on/off)　

10 신태백 #2 T/L 8371 CB(C상) cb(8371, c, on/off)　

90 765KV 신태백 #2 T/L 1st 주보호TRIP(87) tl_diff(신태백2, 765, 1)　

91 765KV 신태백 #2 T/L 1st 후비보호TRIP(21) dis_relay(신태백2, “tl”, 765, 1)

94 765KV 신태백 #2 T/L 1st 동기탈조 TRIP pst(신태백2, 765, 1)

96 765KV 신태백 #2 T/L 1st STUB&SOFT TRIP stubsoft(신태백2, 765, 1)

97 765KV 신태백 #2 T/L 1st 선로과 압(59) ovr(신태백2, 765, 1)

99 765KV 신태백 #2 T/L 1st 송 트립 수신 transfer(신태백2, 765, 1)

90 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 주보호TRIP(87) tl_diff(신태백2, 765, 2)　

91 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 후비보호TRIP(21) dis_relay(신태백2, “tl”, 765, 2)

94 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 동기탈조 TRIP pst(신태백2, 765, 2)

96 765KV 신태백 #2 T/L 2nd STUB&SOFT TRIP stubsoft(신태백2, 765, 2)

97 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 선로과 압(59) ovr(신태백2, 765, 2)

99 765KV 신태백 #2 T/L 2nd 송 트립 수신 transfer(신태백2, 765, 2)

표 31. 765kV 신태백 #1 송 선로 경보의 자료구조

포인트


217 신태백 #1 T/L 8471 CB cb(8471, t, on/off)　

218 신태백 #1 T/L 8471 CB(A상) cb(8471, a, on/off)　

219 신태백 #1 T/L 8471 CB(B상) cb(8471, b, on/off)　

220 신태백 #1 T/L 8471 CB(C상) cb(8471, c, on/off)　

300 765KV 신태백 #1 T/L 1st 주보호TRIP(87) tl_diff(신태백1, 765, 1)　

301 765KV 신태백 #1 T/L 1st 후비보호TRIP(21) dis_relay(신태백1, “tl”, 765, 1)

304 765KV 신태백 #1 T/L 1st 동기탈조 TRIP pst(신태백1, 765, 1)

306 765KV 신태백 #1 T/L 1st STUB&SOFT TRIP stubsoft(신태백1, 765, 1)

307 765KV 신태백 #1 T/L 1st 선로과 압(59) ovr(신태백1, 765, 1)

309 765KV 신태백 #1 T/L 1st 송 트립 수신 transfer(신태백1, 765, 1)

320 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 주보호TRIP(87) tl_diff(신태백1, 765, 2)　

321 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 후비보호TRIP(21) dis_relay(신태백1, “tl”, 765, 2)

324 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 동기탈조 TRIP pst(신태백1, 765, 2)

326 765KV 신태백 #1 T/L 2nd STUB&SOFT TRIP stubsoft(신태백1, 765, 2)

327 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 선로과 압(59) ovr(신태백1, 765, 2)

329 765KV 신태백 #1 T/L 2nd 송 트립 수신 transfer(신태백1, 765, 2)

- 39 -

다. 765kV 모선의 자료 구조 정의

765kV 모선의 자료 구조 정의는 다음 표 32, 표 33와 같다.

표 32. 765kV #1 모선 경보의 자료구조

포인트


809 765kV #1 BUS PRO (1st ) bus_diff(1, 765, 1)　

815 765kV #1 BUS PRO (2nd) bus_diff(1, 765, 2)　


포인트


821 765kV #2 BUS PRO (1st ) bus_diff(2, 765, 1)　

827 765kV #2 BUS PRO (2nd) bus_diff(2, 765, 2)　

라. 변압기의 자료 구조 정의

변압기의 자료 구조 정의는 다음 표 34, 35, 36과 같다.

표 34. #2 변압기 경보의 자료구조

포인트


57 #2 M.Tr 1차 8372 CB cb(8372, t, on/off)　

58 #2 M.Tr 1차 8372 CB(A상) cb(8272, a, on/off)　

59 #2 M.Tr 1차 8372 CB(B상) cb(8372, b, on/off)　

60 #2 M.Tr 1차 8372 CB(C상) cb(8372, c, on/off)　

129 #2 M.Tr - 1st 87M(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, m, 1)　

130 #2 M.Tr - 1st 87U(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, u, 1)　

131 #2 M.Tr - 1st 87T(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, t, 1)　

132 #2 M.Tr - 1st 61S(1,2,3차 TRIP) r61(2, s, 1,)　

133 #2 M.Tr - 1st 61C(1,2,3차 TRIP) r61(2, c, 1)　

134 #2 M.Tr - 1st 61T(1,2,3차 TRIP) r61(2, t, 1)　

135 #2 M.Tr - 1st 21S(1,2,3차 Trip) dis_relay(2, “tr”, 765, 1)

136 #2 M.Tr - 1st 21G(1,2,3차 Trip) dis_relay(2, “tr”, 765, 1)

147 #2 M.Tr - 1st 24 (과여자 TRIP) r24(2, 1)

149 #2 M.Tr - 2nd 87M(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, m, 2)　

150 #2 M.Tr - 2nd 87U(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, u, 2)　

(계속)

- 40 -

포인트


151 #2 M.Tr - 2nd 87T(1,2,3차 Trip) tr_diff(2, t, 2)　

152 #2 M.Tr - 2nd 61S(1,2,3차 TRIP) r61(2, s, 2)　

153 #2 M.Tr - 2nd 61C(1,2,3차 TRIP) r61(2, c, 2)　

154 #2 M.Tr - 2nd 61T(1,2,3차 TRIP) r61(2, t, 2)　

164 #2 M.Tr - 2nd 24 (과여자 TRIP) r24(2, 2)

177 #2 M.Tr - 96P(충격압력계 기) r96p(2, "tr")

178 #2 M.Tr - 96D(방압변) r96d(2, "tr")

180 #2 MTR - 96B2( 흐홀츠 RY TRIP) r96b2(2)

182 #2 MTR - 26W4(권선온도 TRIP) r26w4(2)

184 #2 MTR - 26D2(유온도 TRIP) r26d2(2)

190 #2 MTR - 63B1(HV붓싱압력 HIGH TRIP) r63b1(2)

193 #2 MTR- 63B2(XV 붓싱 압력 HIGH TRIP) r63b2(2)

195 #2 MTR - 96T(OLTC PROTECT RY) r96t(2)

488 #2 M.Tr - 1st 동기탈조 TRIP r168(2)


포인트


267 #3 M.Tr 1차 8472 CB cb(8472, t, on/off)　







342 #3 M.Tr - 1st 61S(1,2,3차 TRIP) r61(3, s, 1,)　

343 #3 M.Tr - 1st 61C(1,2,3차 TRIP) r61(3, c, 1)　

344 #3 M.Tr - 1st 61T(1,2,3차 TRIP) r61(3, t, 1)　



357 #3 M.Tr - 1st 24 (과여자 TRIP) r24(3, 1)




362 #3 M.Tr - 2nd 61S(1,2,3차 TRIP) r61(3, s, 2)　

363 #3 M.Tr - 2nd 61C(1,2,3차 TRIP) r61(3, c, 2)　

364 #3 M.Tr - 2nd 61T(1,2,3차 TRIP) r61(3, t, 2)　

374 #3 M.Tr - 2nd 24 (과여자 TRIP) r24(3, 2)

387 #3 M.Tr - 96P(충격압력계 기) r96p(3, "tr")

(계속)

- 41 -

포인트


388 #3 M.Tr - 96D(방압변) r96d(3, "tr")


392 #3 MTR - 26W4(권선온도 TRIP) r26w4(3)

394 #3 MTR - 26D2(유온도 TRIP) r26d2(3)




409 #3 MTR - 1st 동기탈조 TRIP r168(3)


포인트


595 #4 M.Tr 1차 8572 CB cb(8572, t, on/off)　







629 #4 M.Tr - 1st 61S(1,2,3차 TRIP) r61(4, s, 1,)　

630 #4 M.Tr - 1st 61C(1,2,3차 TRIP) r61(4, c, 1)　

631 #4 M.Tr - 1st 61T(1,2,3차 TRIP) r61(4, t, 1)　



644 #4 M.Tr - 1st 24 (과여자 TRIP) r24(4, 1)




649 #4 M.Tr - 2nd 61S(1,2,3차 TRIP) r61(4, s, 2)　

650 #4 M.Tr - 2nd 61C(1,2,3차 TRIP) r61(4, c, 2)　

651 #4 M.Tr - 2nd 61T(1,2,3차 TRIP) r61(4, t, 2)　

661 #4 M.Tr - 2nd 24 (과여자 TRIP) r24(4, 2)

674 #4 M.Tr - 96P(충격압력계 기) r96p(4, "tr")

675 #4 M.Tr - 96D(방압변) r96d(4, "tr")


679 #4 MTR - 26W4(권선온도 TRIP) r26w4(4)

681 #4 MTR - 26D2(유온도 TRIP) r26d2(4)




703 #4 MTR - 1st 동기탈조 TRIP r168(4)

- 42 -

마. 345kV 모선의 자료구조 정의

345kV 모선의 자료 구조 정의는 다음 표 37, 표 38과 같다.


포인트


871 345KV #1 BUS PRO(1st) bus_diff(1, 345, 1)　

876 345KV #1 BUS PRO(2nd) bus_diff(1, 345, 2)　


포인트


889 345KV #2 BUS PRO(1st) bus_diff(2, 345, 1)　

894 345KV #2 BUS PRO(2nd) bus_diff(2, 345, 2)　

바. 345kV 송 선로의 자료구조 정의

345kV 송 선로의 자료 구조 정의는 다음 표 39, 40, 41, 42와 같다.

표 39. 신가평 #2 송 선로 경보의 자료구조

포인트


938 신가평 #2 T/L 7572 CB cb(7572, t, on/off)　

963 345KV 신가평 #2 T/L 1st 주보호 TRIP tl_diff(신가평2, 345, 1)　

964 345KV 신가평 #2 T/L 1st 후비보호 TRIP(21) dis_relay(신가평2, “tl”, 345, 1)

970 345KV 신가평 #2 T/L 1st STUB/SOFT TRIP stubsoft(신가평2, 345, 1)

976 345KV 신가평 #2 T/L 2nd 주보호 TRIP(87) tl_diff(신가평2, 345, 2)　

980 345KV 신가평 #2 T/L 2nd STUB/SOFT TRIP stubsoft(신가평2, 345, 2)

981 345KV 신가평 #2 T/L 2nd OST/FINAL TRIP pst(신가평2, 345, 2)

984 345KV 신가평 #2 T/L 2nd TRANSFER TRIP transfer(신가평2, 345, 2)

표 40. 신가평 #1 송 선로 경보의 자료구조

포인트


1029 신가평 #1 T/L 7672 CB cb(7672, t, on/off)　

1053 345KV 신가평 #1 T/L 1st 주보호 TRIP tl_diff(신가평1, 345, 1)　

1054 345KV 신가평 #1 T/L 1st 후비보호 TRIP(21) dis_relay(신가평1, “tl”, 345, 1)

1060 345KV 신가평 #1 T/L 1st STUB/SOFT TRIP stubsoft(신가평1, 345, 1)

1066 345KV 신가평 #1 T/L 2nd 주보호 TRIP(87) tl_diff(신가평1, 345, 2)　

1070 345KV 신가평 #1 T/L 2nd STUB/SOFT TRIP stubsoft(신가평1, 345, 2)

1071 345KV 신가평 #1 T/L 2nd OST/FINAL TRIP pst(신가평1, 345, 2)

1074 345KV 신가평 #1 T/L 2nd TRANSFER TRIP transfer(신가평1, 345, 2)

- 43 -

표 41. 가미 #1 송 선로 경보의 자료구조

포인트


1147 가미 #1 T/L 7772 CB cb(7772, t, on/off)　

1172 345KV 가미 #1 T/L 1st 주보호 TRIP tl_diff(가미1, 345, 1)　

1173 345KV 가미 #1 T/L 1st 후비보호 TRIP(21) dis_relay(가미1, “tl”, 345, 1)

1179 345KV 가미 #1 T/L 1st STUB/SOFT TRIP stubsoft(가미1, 345, 1)

1185 345KV 가미 #1 T/L 2nd 주보호 TRIP(87) tl_diff(가미1, 345, 2)　

1189 345KV 가미 #1 T/L 2nd STUB/SOFT TRIP stubsoft(가미1, 345, 2)

1190 345KV 가미 #1 T/L 2nd OST/FINAL TRIP pst(가미1, 345, 2)

1193 345KV 가미 #1 T/L 2nd TRANSFER TRIP transfer(가미1, 345, 2)

표 42. 가미 #2 송 선로 경보의 자료구조

포인트


1238 가미 #2 T/L 7872 CB cb(7872, t, on/off)　

1263 345KV 가미 #2 T/L 1st 주보호 TRIP tl_diff(가미2, 345, 1)　

1264 345KV 가미 #2 T/L 1st 후비보호 TRIP(21) dis_relay(가미2, “tl”, 345, 1)

1270 345KV 가미 #2 T/L 1st STUB/SOFT TRIP stubsoft(가미2, 345, 1)

1276 345KV 가미 #2 T/L 2nd 주보호 TRIP(87) tl_diff(가미2, 345, 2)　

1280 345KV 가미 #2 T/L 2nd STUB/SOFT TRIP stubsoft(가미2, 345, 2)

1281 345KV 가미 #2 T/L 2nd OST/FINAL TRIP pst(가미2, 345, 2)

1284 345KV 가미 #2 T/L 2nd TRANSFER TRIP transfer(가미2, 345, 2)

사. 분로 리액터의 자료구조 정의

분로 리액터의 자료 구조 정의는 다음 표 43, 표 44와 같다.

표 43. #3 분로 리액터 경보의 자료구조

포인트


1473 #3 Sh.R 7471 CB cb(7471, t, on/off)　

1514 #3 Sh.R 1차 7479 CB cb(7479, t, on/off)

1523 #3 Sh.R - 87T TRIP shr_diff(3, 345, 1)　

1525 #3 Sh.R - OCR TRIP ocr(3, "shr", 1)　

1529 #3 Sh.R - 96P(충격압력계 기) r96p(3, "shr“)

1530 #3 Sh.R - 96D(방압변) r96p(3, "shr“)

- 44 -

표 44. #4 분로 리액터 경보의 자료구조

포인트


992 #4 Sh.R 7671 CB cb(7671, t, on/off)　

1082 #4 Sh.R 1차 7679 CB cb(7679, t, on/off)

1091 #4 Sh.R - 87T TRIP shr_diff(4, 345, 1)　

1093 #4 Sh.R - OCR TRIP ocr(4, "shr", 1)　

1097 #4 Sh.R - 96P(충격압력계 기) r96p(4, "shr“)

1098 #4 Sh.R - 96D(방압변) r96p(4, "shr“)

아. 차단실패 계 기

차단실패 계 기 자료 구조 정의는 다음 표 45와 같다.

표 45. 차단 실패 경보의 자료구조의

Point

No.Point Name Alarm Data Definition

80 8371 CB 1st 86BF r86bf(8371, 1)

81 8371 CB 2nd 86BF r86bf(8371, 2)

자. 부스타이 차단기의 자료구조 정의

부스타이 차단기 경보의 자료 구조 정의는 다음 표 46과 같다.

표 46. 부스타이 경보의 자료구조

Point

No.Point Name Alarm Data Definition

37 #83 BAY 8300 CB cb(8300, t, on/off)

38 #83 BAY 8300 CB(A상) cb(8300, a, on/off)

39 #83 BAY 8300 CB(B상) cb(8300, b, on/off)

40 #83 BAY 8300 CB(C상) cb(8300, c, on/off)

247 #84 BAY 8400 CB cb(8400, t, on/off)




575 #85 BAY 8500 CB cb(8500, t, on/off)




921 #75 BAY 7500 CB cb(7500, t, on/off)

1012 #76 BAY 7600 CB cb(7600, t, on/off)

1130 #77 BAY 7700 CB cb(7700, t, on/off)

1221 #78 BAY 7800 CB cb(7800, t, on/off)

1496 #74 BAY 7400 CB cb(7400, t, on/off)

- 45 -

4. 지능형 경보처리 시스템 개발

가. 지식베이스 구축

본 연구에서 개발한 지능형 경보처리 시스템의 지식베이스는 데이터베이스와

규칙 베이스로 구성된다.

▣ 데이터베이스

데이터베이스에 장되는 지식은 다음과 같이 별할 수 있으며, 이것은 입력

는 추론에 의해 생성된다.

1) 감시․제어 포인트에 한 사실

2) 보호계 기에 한 사실

3) 고장진단 시스템에 필요한 트립 계 기에 한 사실

▣ 규칙 베이스

1) 감시․제어 포인트 분류 규칙

2) 트립 계 기와 경보 계 기 분류 규칙

3) 고장진단 시스템에 필요한 알람 생성 규칙

나. 지능형 경보처리 시스템의 구

본 연구를 통하여 개발된 지능형 경보처리 시스템은 PROLOG언어를 기반으로

구축되었다. 술한 자료구조의 정의를 통하여 경보처리 시스템 구성요소를 정의

하 다. 한 개발된 지능형 경보처리 시스템은 상 변 소에서 들어오는 차단

기 계 기의 동작정보를 받아 경보처리를 수행하고 운용자에게 필요한 경보

를 효과 으로 선별하여 디스 이 하도록 구축되었다. 본 시스템의 성능은 여

러 가상 고장 사례들을 통하여 시스템이 각 가상 고장 사례에 한 경보처리를

수행함으로 시스템의 성능을 검증하 다.

5. 성능 검증

본 연구에서 개발한 지능형 경보처리 시스템의 성능을 검증하기 해 시뮬

이션을 수행하 다. 시뮬 이션은 본 연구에서 상으로 하고 있는 신가평 변

소를 상으로 진행하 다.

- 46 -

가. 765kV 신태백 #1 송 선로 사고

다음 사례는 신태백 #1 송 선로 A상에서 사고가 발생한 경우이다. 신태백 #1

송 선로의 사고에 하여 앙감시제어 시스템은 방 한 양의 감시․제어 포인

트를 발생시켰다. 그러나 사고에 한 포인트 정보가 방 해서 지면상에 부를

제시할 수 없으므로 일부만 발취해서 제시하고자 한다. 다음은 사고에 하여 발

생한 감시․제어 포인트의 이다.

< 앙감시제어 시스템 감시․제어 포인트>

point(217,"신태백 #1 T/L 8471 CB","off").

point(218,"신태백 #1 T/L 8471 CB(A상)","off").

point(267,"#3 M.Tr 1차 8472 CB","off").

point(268,"#3 M.Tr 1차 8472 CB(A상)","off").

point(292,"8400 CB 1st 86BF","on").

point(293,"8400 CB 2nd 86BF","on").

point(300,"765KV 신태백 #1 T/L 1st 주보호 TRIP(87)","on").

point(310,"765KV 신태백 #1 T/L 1st 송TRIP송신","on").

point(313,"765KV 신태백 #1 T/L 1st FINAL TRIP","on").

point(330,"765KV 신태백 #1 T/L 1st 송TRIP송신","on").

point(333,"765KV 신태백 #1 T/L 2nd FINAL TRIP","on").

point(338,"765KV 신태백 #1 T/L 27L1(라인활선상태)","on").

point(438,"#3 M.Tr 3차 4389 CB (#2 S.Tr 1차)","off").

point(696,"#4 MTR 27L2(라인사활상태)","on").


point(1110,"#3 M.Tr 2차 7771 CB","off").

point(1130,"#77 BAY 7700 CB","off").

경보처리 시스템은 앙감시제어 시스템으로부터 입력된 감시․제어 포인트

에서 고장진단에 필요한 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트를 필터링

하고 PROLOG 언어의 술어형식으로 출력한다. 다음은 경보처리 시스템의 출력

결과이다.

<경보처리 시스템 출력>

alarm(r86bf("8400",1)).

alarm(r86bf("8400",2)).

alarm(tl_diff("신태백1",765,1)).

alarm(cb("8471",t,off)).

alarm(cb("8471",a,off)).





- 47 -



나. #4 변압기 사고

다음 사례는 #4 MTR에 사고가 발생한 경우이다. #4 MTR 사고에 하여 앙

감시제어 시스템은 방 한 양의 감시․제어 포인트를 발생시켰다. 다음은 #4

MTR 사고에 하여 발생한 감시․제어 포인트의 이다.

< 앙감시제어 시스템 감시․제어 포인트>

point(630,"#4 M.Tr-1st 61C(1,2,3차 Trip)","on").

point(650,"#4 M.Tr-2nd 61C(1,2,3차 Trip)","on").

point(637,"#4 M.Tr-1st 86T(86T1,T2 ,T31,T32)","on").

point(656,"#4 M.Tr-2nd 86T(86T1, T2, T31,T32)","on").

point(626,"#4 M.Tr-1st 87M(1,2,3차 Trip)","on").

point(646,"#4 M.Tr-2nd 87M(1,2,3차 Trip)","on").

point(668,"#4 MTR-AL TANK FAIL","on").

point(693,"#4 MTR-Q1 (OLTC 모터 OVER LOAD)","on").

point(684,"#4 MTR-K21 (OLTC OUT OF STEP)","on").

point(694,"#4 MTR-TM100 (종합경보)","on").

point(622,"8572 CB 1st 86BF(#4 MTR 1차)","on").

point(623,"8572 CB 2nd 86BF(#4 MTR 1차)","on").

point(57,"#2 M.Tr 1차 8372 CB","off").


point(59,"#2 M.Tr 1차 8372 CB(B상)","off").

point(60,"#2 M.Tr 1차 8372 CB(C상)","off").

point(267,"#3 M.Tr 1차 8472 CB","off").


point(269,"#3 M.Tr 1차 8472 CB(B상)","off").

point(270,"#3 M.Tr 1차 8472 CB(C상)","off").

point(575,"#85 BAY 8500 CB","off").

point(576,"#85 BAY 8500 CB(A상)","off").

point(577,"#85 BAY 8500 CB(B상)","off").

point(578,"#85 BAY 8500 CB(C상)","off").

point(1201,"#4 M.Tr 2차 7871 CB","off").

point(1221,"#78 BAY 7800 CB","off").


point(696,"#4 MTR 27L2(라인사활상태)","on").

경보처리 시스템은 앙감시제어 시스템으로부터 입력된 감시․제어 포인트

에서 고장진단에 필요한 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트를 필터링

하고 PROLOG 언어의 술어형식으로 출력한다. 다음은 경보처리 시스템의 출력

결과이다.

- 48 -

<경보처리 시스템 출력>

alarm(r61("4","C",1)).

alarm(r61("4","C",2)).

alarm(tr_diff("4","M",1)).


alarm(r86bf("8572",1)).

alarm(r86bf("8572",2)).



alarm(cb("8372",b,off)).

alarm(cb("8372",c,off)).












- 49 -

제 3 토폴로지 로세서(topology processor)

1. 개요

765kV 변 소는 송 선로, 모선, 변압기, 분로 리액터 등의 변 기기와 차단기,

단로기 등의 스 치로 구성되어 있으며, 각 변 기기 사이의 연결 계인 상구

조(topology)는 차단기, 단로기의 ON/OFF 상태에 따라 실시간으로 매우 다양하

게 변화될 수 있다. 본 연구의 최종 목표인 변 소에서의 고장진단은 다양하게

변화하는 변 소의 상구조를 실시간으로 인식하고, 인식된 상구조와 앙감

시제어 시스템이 모니터링하고 있는 보호기기의 동작정보를 기반으로 수행되어

야 한다. 따라서 변 소의 상구조를 효율 으로 인식하기 한 토폴로지 로

세서의 개발은 지능형 고장진단 시스템의 개발과 개발된 시스템의 성능향상을

도모하기 하여 반드시 선행되어야 한다.

변 소에서의 상구조 인식은 계통운용 문가가 단선도 상에 나타난 각종

요소들 사이의 연결 계를 직 으로 악하는 메카니즘을 컴퓨터 로그램으로

구 하고자 하는 문제이다. 그러나 상구조 인식은 매우 난해한 문제이며, 재

까지 력계통에 성공 으로 개발된 지능형 시스템이 그다지 많지 않은 것은 도

메인 지식의 복잡함 보다 상구조 인식 문제에 기인한 것이라 할 수 있다.

본 연구에서는 이 모선 1.5 CB 구조를 가진 765kV 변 소의 상구조를 효

율 으로 인식하기 한 토폴로지 로세서를 개발하 다. 개발된 토폴로지 로

세서는 차단기, 단로기, 지스 치로 구성되어 인터록으로 동작하는 스 치 군

을 축약차단기로 재정의 하 으며, 축약차단기를 이용하여 변 기기 사이의 연결

계를 정의하 다. 그리고 변 소의 실시간 상구조는 스 치의 상태에 따라

정의된 자료구조를 이용한 탐색의 과정을 거쳐 인식하도록 하 다.

2. 상구조 인식을 한 자료구조 정의

그림 1은 765kV 신가평 변 소의 실계통 단선도를 도시하고 있다. 그림 1에서

보는 바와 같이 신가평 변 소는 2개의 765kV 송 선로(HTL)와 1.5 CB 구조의

765kV 이 모선(HBUS), 4개의 345kV 송 선로(LTL)와 1.5 CB 구조의 345kV

이 모선(LBUS) 3개의 765/345/22.9 주변압기(MTR) 그리고 2개의 분로 리

액터(SHR)로 구성되어 있으며, 이들 변 기기는 차단기, 단로기 등의 스 치 군

을 통하여 연결되어 있다. 변 소의 연결 계는 차단기, 단로기의 ON/OFF 상

태에 따라 실시간으로 결정되므로, 변 소의 상구조는 탐색의 과정을 거쳐 실

시간으로 인식하여야 한다. 정상 인 경우, 765kV 변 소는 원칙 으로 루

(loop) 구조로 운 하고 있다.

- 50 -

가. 기본 요소의 정의

본 연구에서는 765kV 송 선로(HTL)와 345kV 송 선로(LTL), 주변압기(MTR),

분로 리액터(SHR) 등의 변 기기와 차단기(CB), 단로기(DS), 지스 치(ES) 등의

스 치를 기본 요소로서 정의하 다. 그리고 이 모선 1,5CB 구조의 765kV 모

선(HBUS)과 345kV 모선(LBUS)은 데이터 구조의 효율성을 하여 변 기기의 연

결 계 표 에서 별도로 정의하 다.

본 연구에서 정의한 변 기기를 PROLOG 언어의 술어형식으로 표 하면 다음

과 같다.

▣ HTL_DATA(name, voltage, capacity)

- name : 765kV 송 선 이름

- voltage : 765kV 송 선 압

- capacity : 765kV 송 선 용량

여기서, voltage 필드는 정의된 송 선로의 압을 표 하고 있으며, 송 선로

의 기 압 값을 할당하게 된다. capacity 필드는 송 선로의 용량을 표 하고

있다.

▣ LTL_DATA(name, voltage, capacity)

- name : 345kV 송 선 이름

- voltage : 345kV 송 선 압

- capacity : 345kV 송 선 용량

여기서, voltage 필드는 정의된 송 선로의 압을 표 하고 있으며, 송 선로

의 기 압 값을 할당하게 된다. capacity 필드는 송 선로의 용량을 표 하고

있다.

▣ MTR_DATA(name, voltage_list, capacity, type)

- name : 주변압기 이름

- voltage : 변압기 1차, 2차, 3차측 압의 집합

- capacity : 변압기 용량

여기서, voltage_list는 압들의 집합이다. 2권선 변압기의 경우에는 1차측

압과 2차측 압으로 구성되는 집합이고, 3권선 변압기의 경우에는 1차, 2차, 3차

측 압으로 구성되는 집합이다.

- 51 -

▣ SHR_DATA(name, capacity)

- name : 분로리액터 이름

- capacity : 분로리액터 용량

▣ CB(name, phase, status)


- phase : 차단기가 설치된 상

▪t : 상 구별이 되지 않는 차단기

▪a : a상 차단기

▪b : b상 차단기

▪c : c상 차단기

- status : 차단기의 상태(ON/OFF)

여기서, phase 필드는 차단기가 동작하는 상을 구분하기 하여 정의한 부분이

다. 765kV 압측과 연결된 차단기는 앙감시제어 시스템에서 상을 구분하여

감시․제어 포인트로 지정하고 있고, 345kV 압측과 연결된 차단기는 상 구분

이 되어있지 않다. 그러나 본 연구에서는 향후 감시․제어 포인트의 증설 등에

비하기 하여 모든 차단기 정보에 상을 구분하는 필드를 갖도록 하 다. 이

데이터 구조는 지능형 경보처리 시스템에서도 동일하게 정의되어 있으며, 체

시스템의 데이터 구조의 일 성을 유지하고 있다. status 필드는 동작한 차단기의

ON/OFF 상태를 표 하기 한 역이다.

▣ DS(name, phase, status)

- name : 단로기 이름

- phase : 단로기가 설치된 상

▪t : 상 구별이 되지 않는 단로기

▪a : a상 단로기

▪b : b상 단로기

▪c : c상 단로기

- status : 단로기의 상태(ON/OFF)

여기서, phase 필드는 단로기가 설치된 상을 구분하기 하여 정의한 부분이

다. 765kV 변 소의 앙감시제어 시스템에서는 단로기를 상별로 구분하여 감

시․제어 포인트를 할당하고 있지는 않다. 본 연구에서는 향후 감시․제어 포인

트의 증설 등에 비하고 체 데이터 구조의 일 성을 유지하기 하여 모든

단로기 정보에 상을 구분하는 필드를 갖도록 지정하 다.

- 52 -

▣ ES(name, phase, status)

- name : 지스 치 이름

- phase : 지스 치가 설치된 상

▪t : 상 구별이 되지 않는 차단기

▪a : a상 지스 치

▪b : b상 지스 치

▪c : c상 지스 치

- status : 지스 치의 상태(ON/OFF)

나. 축약차단기(A_CB : Aggregated CB) 정의

765kV 변 소의 차단기는 직렬 연결된 2개의 단로기와 인터록으로 동작하며,

2개의 지스 치와도 연결되어 스 치 군을 구성하고 있다. 765kV 변 소는 스

치 군을 기반으로 연결되어 있다.

다음 그림 2는 스 치 군의 연결 상태를 도시하고 있다.

그림 2. 차단기, 단로기 지스 치의 연결 상태

그림 2와 같은 복잡한 구조의 스 치 군을 이용하여 변 소의 상구조를 실

시간으로 인식하는 것은 매우 난해한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 변 기기

사이의 연결 계 표 과 상구조 인식의 효율성을 향상을 도모하기 하여 축

약차단기(A_CB, Aggregated CB)의 개념을 새롭게 도입하 다. 즉, 차단기, 단로

기, 지스 치로 구성된 스 치 군을 하나의 차단기로 축약시켜 정의함으로써

그림 1의 매우 복잡한 단선도는 그림 3과 같이 매우 단순한 형태로 간략화될 수

있다.

이와 같이 단순화된 상구조를 이용할 경우 변 소의 연결 계를 매우 간단

한 형태로 표 할 수 있으며, 궁극 으로 상구조 인식의 효율성 향상을 도모할

- 53 -

수 있을 것으로 단된다. 한 향후 765kV 고압 변 소를 상으로 개발되는

모든 지능화 시스템의 성능향상에 크게 기여할 것으로 단된다.

다음 그림 3은 그림 1의 신가평 변 소의 단선도를 본 연구에서 정의한 축약차

단기를 이용하여 단순화 시켜 표 한 단선도이다.

그림 3. 축약된 신가평 변 소의 단선도

그림 3에서 보는 바와 같이 지스 치를 제외하고, 총 80개의 차단기 단로

기가 22개의 축약차단기로 간략하게 표 되어 있다.

본 연구에서 정의한 축약차단기를 PROLOG 언어의 술어 형식으로 표 하면

다음과 같다.

▣ A_CB(cb_name, ds_name_list, es_name_list, status)

- cb_name : 차단기 이름

- 54 -

- ds_name_list : 단로기 이름 집합

- es_name_list : 지스 치 이름 집합

- status : 축약차단기의 상태(ON/OFF)

여기서, cb_name은 축약되기 이 의 차단기 이름이며, 축약된 후에 축약차단기

를 표하는 이름으로 사용하 다. ds_name_list와 es_name_list는 단로기와 지

스 치의 이름으로 구성된 집합이다. status는 축약차단기의 ON/OFF 상태를 의

미하며, 차단기와 단로기의 상태 정보를 이용하여 결정되는 요소이다. 즉, 축약차

단기의 구성요소인 차단기와 2개의 단로기가 모두 ON 상태인 경우 ON으로

단할 수 있다. 축약차단기의 ON/OFF를 결정하는 규칙을 PROLOG 언어로 표

하면 다음과 같다.

A_CB(CB_NAME, [DS_NAME1,DS_NAME2], _, “ON")

:- CB(CB_NAME, "ON"), DS(DS_NAME1, "ON"), DS(DS_NAME2, "ON").

A_CB(CB_NAME, _, _, "OFF")

:- CB(CB_NAME, "OFF").

A_CB(CB_NAME, [DS_NAME1, _], _, "OFF")

:- DS(DS_NAME1, "OFF").

A_CB(CB_NAME, [_, DS_NAME2], _, "OFF")

:- DS(DS_NAME2, "OFF").

다. 변 기기의 연결 계 표

본 연구에서는 술한 축약차단기를 이용하여 변 소의 연결 계를 축약된

형태로 정의하 다. 765kV 송 선로와 모선과의 연결 구조는 그림 4와 같으며,

표 형식은 다음과 같다.

그림 4. 765kV 송 선로와 모선과의 연결 구조

- 55 -

▣ TL_HBUS_DATA(tl_name, ds_name, a_cb_list)

- tl_name : 765kV 송 선로 이름

- ds_name : 765kV 송 선로에 연결된 단로기 이름

- a_cb_list : 765kV 모선에 연결된 축약차단기의 집합

345kV 송 선로와 모선과의 연결 구조는 그림 5와 같으며, 표 형식은 다음

과 같다.

그림 5. 345kV 송 선로와 모선과의 연결 구조

▣ LBUS_TL_DATA(tl_name, ds_name, a_cb_list)

- tl_name : 345kV 송 선로 이름

- ds_name : 345kV 송 선로에 연결된 단로기 이름


765kV 모선의 구조는 그림 6과 같으며, 표 형식은 다음과 같다.

그림 6. 765kV 모선의 구조

▣ HBUS_DATA(hbus_name, a_cb_list)

- hbus_name : 765kV 모선의 이름

- ds_name : 765kV 모선에 연결된 축약차단기의 집합

- 56 -

345kV 모선의 구조는 그림 7과 같으며, 표 형식은 다음과 같다.

그림 7. 345kV 모선의 구조

▣ LBUS_DATA(lbus_name, a_cb_list)

- lbus_name : 345kV 모선의 이름

- ds_name : 345kV 모선에 연결된 축약차단기의 집합

765kV 모선과 변압기 사이의 연결 구조는 그림 8과 같으며, 표 형식은 다음

과 같다.

그림 8. 765kV 모선과 변압기 사이의 연결 구조

▣ HBUS_MTR_DATA(mtr_name, ds_name, a_cb_list)

- mtr_name : 주변압기 이름

- ds_name : 주변압기에 연결된 단로기 이름


345kV 모선과 변압기 사이의 연결 구조는 그림 9와 같으며, 표 형식은 다음

과 같다.

- 57 -

▣ MTR_LBUS_DATA(mtr_name, ds_name, a_cb_list)

- mtr_name : 주변압기 이름

- ds_name : 주변압기에 연결된 단로기 이름


그림 9. 345kV 모선과 변압기 사이의 연결 구조

345kV 모선과 분로리액터 사이의 연결 구조는 그림 10과 같으며, 표 형식은

다음과 같다.

그림 10. 345kV 모선과 분로리액터 사이의 연결 구조

- 58 -

▣ LBUS_SHR_DATA(shr_name, cb_name, ds_name, a_cb_list)

- shr_name : 분로리액터 이름

- cb_name : 분로리액터에 연결된 차단기 이름

- ds_name : 분로리액터에 연결된 단로기 이름


라. 축약된 765kV 변 소의 상 구조

본 연구에서 정의한 축약차단기를 이용하여 신가평 변 소의 축약된 구조를

PROLOG 언어의 술어 인 표 은 다음과 같다.

a_cb_data("8371", ["8351", "8361"], ["8309-1", "8309-2"]).

a_cb_data("8300", ["8301", "8302"], ["8309-4", "8309-5"]).

a_cb_data("8372", ["8352", "8362"], ["8309-7", "8309-8"]).

a_cb_data("8471", ["8451", "8461"], ["8409-1", "8409-2"]).

a_cb_data("8400", ["8401", "8402"], ["8409-4", "8409-5"]).

a_cb_data("8472", ["8452", "8462"], ["8409-7", "8409-8"]).

a_cb_data("8500", ["8551", "8502"], ["8509-1", "8509-5"]).

a_cb_data("8572", ["8552", "8562"], ["8509-7", "8509-8"]).

a_cb_data("7471", ["7451", "7461"], ["7409-1", "7409-2"]).

a_cb_data("7400", ["7401", "7452"], ["7409-4", "7409-8"]).

a_cb_data("7571", ["7551", "7561"], ["7509-1", "7509-2"]).

a_cb_data("7500", ["7501", "7502"], ["7509-4", "7509-5"]).

a_cb_data("7572", ["7552", "7562"], ["7509-7", "7509-8"]).

a_cb_data("7671", ["7651", "7661"], ["7609-1", "7609-2"]).

a_cb_data("7600", ["7601", "7602"], ["7609-4", "7609-5"]).

a_cb_data("7672", ["7652", "7662"], ["7609-7", "7609-8"]).

a_cb_data("7771", ["7751", "7761"], ["7709-1", "7709-2"]).

a_cb_data("7700", ["7701", "7702"], ["7709-4", "7709-5"]).

a_cb_data("7772", ["7752", "7762"], ["7709-7", "7709-8"]).

a_cb_data("7871", ["7851", "7861"], ["7809-1", "7809-2"]).

a_cb_data("7800", ["7801", "7802"], ["7809-4", "7809-5"]).

a_cb_data("7872", ["7852", "7862"], ["7809-7", "7809-8"]).

a_cb_data("4289", ["4285", "4286"], ["4285-9", "4286-9"]).

a_cb_data("4389", ["4385", "4386"], ["4385-9", "4386-9"]).

a_cb_data("4489", ["4485", "4486"], ["4485-9", "4486-9"]).

a_cb_data("4589", ["4585", "4586"], ["4585-9", "4586-9"]).

htl_data("신태백2", 765, 300).

htl_data("신태백1", 765, 300).

mtr_data("2", [765, 345, 22.9], 60).

- 59 -

mtr_data("3", [765, 345, 22.9], 60).

mtr_data("4", [765, 345, 22.9], 60).

ltl_data("신가평2", 345, 300)

ltl_data("신가평1", 345, 300)

ltl_data("가미1", 345, 300)

ltl_data("가미2", 345, 300)

shr_data("3", 200).

shr_data("4", 200).

tl_hbus_data("신태백2", "8321", ["8371", "8300"]).

tl_hbus_data("신태백1", "8421", ["8471", "8400"]).

hbus_data("1", ["8371", "8471", "8500"]).

hbus_data("2", ["8372", "8472", "8572"]).

hbus_mtr_data("2", "8322", ["8300", "8372"]).

hbus_mtr_data("3", "8422", ["8400", "8472"]).

hbus_mtr_data("4", "8522", ["8500", "8572"]).

mtr_lbus_data("2", "7521", ["7571", "7500"]).

mtr_lbus_data("3", "7721", ["7771", "7700"]).

mtr_lbus_data("4", "7821", ["7871", "7800"]).

mtr_str_data("2", ["4289"]).

mtr_str_data("3", ["4389", "4589"]).

mtr_str_data("4", ["4489"]).

lbus_data("1", ["7471", "7571", "7671", "7771", "7871"]).

lbus_data("2", ["7400", "7572", "7672", "7772", "7872"]).

lbus_tl_data("신가평2", "7522", ["7572", "7500"]).

lbus_tl_data("신가평1", "7622", ["7672", "7600"]).

lbus_tl_data("가미1", "7722", ["7772", "7700"]).

lbus_tl_data("가미2", "7822", ["7872", "7800"]).

lbus_shr_data("3", "7479", "7421", ["7471", "7400"]).

lbus_shr_data("4", "7679", "7621", ["7671", "7600"]).

3. 지식베이스 구축

지식베이스는 특정 역에서 문가의 경험 지식을 장하는 곳이며, 규칙을

장하는 규칙베이스와 사실을 장하는 데이터베이스로 구성되어 있고, 지식베

- 60 -

이스에 장된 사실과 규칙은 문제해결을 한 추론과정에서 이용된다.

▣ 데이터베이스


는 추론에 의하여 생성된다.

1) 765kV 변 소의 변 기기에 한 사실

2) 765kV 변 소의 축약차단기에 한 사실

3) 765kV 변 소의 연결구조에 한 사실

4) 765kV 변 소의 상 구조(topology)에 한 사실

에서 1), 2), 3)은 문가 시스템 구축 과정에서 지식공학자가 입력하는 부분

이다. 4)는 토폴로지 로세서의 출력으로서 규칙을 이용한 탐색과정을 거쳐 생

성되는 부분이다. 상구조에 한 사실은 고장진단 문가 시스템의 입력으로서

제공될 부분이며, 문가 시스템의 성능향상에 막 한 향을 미치는 요소이다.

▣ 규칙 베이스

규칙베이스에 장된 규칙의 종류는 다음과 같다.

1) 765kV 변 소의 상 구조(topology) 인식에 한 규칙

2) 축약차단기의 status 결정에 한 규칙

4. 탐색 략

술한 상구조의 표 은 각 시 에서의 개폐기 정보를 포함하여 단지 변

소 체의 설비를 나타내고 있을 뿐 변 소의 실시간 상구조를 표 하지 못하

고 있다. 따라서 실시간 상구조는 스 치의 개폐를 기반으로 탐색에 의하여 인

식하여야 한다.

탐색 략은 여러 가지가 있을 수 있으나 본 연구에서는 이 화 탐색 략을

사용하 다. 이 화 탐색 략은 먼 변 기기를 탐색하고, 변 기기의 연결구

조는 내부 스 치 그룹의 탐색 문제로 이원화 한 기법이다.

다음 그림 11은 본 논문에서 사용한 이 화 탐색 략의 개념도이다. 그림 11

에서 보는 바와 같이 윗면은 스 치를 포함한 변 기기를 표시하고 있으며, 스

치의 상태에 따른 변 기기의 연결 계는 면에 표시된 바와 같이 스 치 사

- 61 -

이의 교집합으로 나타난다.

그림 11. 이 화 탐색 략

- 62 -

제 4 IAP 기반의 지능형 고장진단 시스템

1. 개요

변 소에서의 사고는 불가피한 일이며, 사고가 발생할 경우 력공 의 신뢰성

과 안정성을 확보하기 한 조치가 신속히 취해져야 한다. 즉, 변 소 운 자는

앙감시제어 시스템을 이용하여 사고의 반 인 상황을 신속히 단하기 한

고장진단을 수행하고, 사고와 무 한 정 구역에 하여 력공 을 재게 하기

한 정 복구를 수행하여야 한다. 그러나 앙감시제어 시스템은 정상상태에서

의 원격 감시 원격제어 기능을 심으로 구성되어 있으므로, 이와 같은 조작

은 시스템 운 자의 지식이나 경험 단에 으로 의존하게 된다.

최근에는 력설비의 자동화 고신뢰화로 인하여 사고를 경험할 수 있는 기

회도 차 감소하고 있으므로 새로운 운 문가의 양성이 어려워지고 있다.

한 숙련된 문가의 퇴직 등으로 인하여 오랜 문경험이 계속해서 상실되고 있

는 실정이다. 이러한 상황에서 력 시스템의 규모가 규모화 되고 복잡해짐에

따라 사고 발생 시 운 자에게 더욱 다양한 련지식과 경험 등이 요구되고 있

으므로, 문가의 경험 지식에 의존하여 변 소를 운 하는 것은 지극히 곤란

하게 되었다.

765kV 변 소의 설비에 사고가 발생하면, 보호계 기와 차단기가 동작하여 사

고가 발생한 설비를 계통에서 분리시킨다. 만약 사고 상황에서 보호기기들이 정

상 으로 동작할 경우에는 고장부분만 선택 으로 차단, 분리된다. 그러나 보호

기기들이 오동작(mis-operation) 는 부동작(non-operation)을 일으키면 차단구간

이 차 확 되어가고 심지어는 지역간의 계통분리 상이 야기될 수도 있다. 이

러한 경우에는 사고구간을 신속히 정하고 사고에 계없이 보호기구의 오동작,

부동작에 의하여 차단된 지역은 신속한 복구조치를 취하여야 한다.

고장진단은 사고가 발생한 변 설비를 신속히 정하기 한 시스템이며, 고장

복구를 한 사 단계로서 수행된다. 고장진단 시스템은 보호기기들의 동작정보

를 기반으로 사고구간의 추정과 오동작, 부동작 기기의 정 그 사고에 의한

보호기기들의 동작과정을 설명하는 기능을 수행한다.

술한 바와 같이 변 소에 사고가 발생하면 그 사고로 인하여 보호 계 기가

동작하고 동작한 계 기는 차단기를 트립(trip)시키며, 동작한 계 기와 차단기는

경보를 발생시킨다. 이와 같은 사고와 보호기기의 인과 계는 문제분할 기법을

이용하여 효율 으로 표 할 수 있다. 다음 그림 12는 고장진단 문제를 문제분할

기법으로 표 한 트리구조이며, 고장진단은 궁극 으로 그림 12의 상태공간을 탐

색하는 문제로 귀결된다.

- 63 -

그림 12. 고장진단 문제의 표

2. 문가 시스템 구성

본 연구에서는 술한 지능 경보처리 시스템과 토폴로지 로세서를 기능모

듈로 포함하고 있는 765kV 변 소 고장진단 문가 시스템을 개발하 다. 토폴

로지 로세서는 술한 바와 같이 765kV 변 소의 상구조를 효율 으로 인식

하기 한 기능 모듈이며, 지능형 경보처리 시스템은 사고발생시 다량의 경보집

합을 효과 으로 선별하고 압축하여 고장진단에 필요한 경보집합을 생성하는 기

능 모듈이다.

그림 13. 문가 시스템의 구조

- 64 -

그림 13은 본 연구에서 제시하는 고장진단 문가 시스템의 체 구조를 도시

하고 있다. 지능 경보처리 시스템과 토폴로지 로세서의 수행결과는 고장진단

시스템의 지식베이스에 사실(fact)로서 장되며, 고장진단 시스템의 추론과정에

서 이용되게 된다.

지식베이스(knowledge base)는 특정한 문제의 역에서 문가의 경험 지식

을 보 하는 곳으로서 사실을 기억하는 데이터베이스(database)와 규칙을 기억하

는 룰베이스(rule base)로 구분한다. 데이터베이스는 작업 역(working memory)

이라고 불리며, 이를 다시 정 데이터베이스와 동 데이터 베이스로 구분한다.

문제 역에서 불변하는 사실은 정 데이터베이스에 장하고, 추론과정에서 유

도되는 일시 인 사실은 동 데이터베이스에 장한다.

추론기 (inference engine)은 문가 시스템에 있어서 가장 요한 부분이며

지식베이스(knowledge base)에 장된 사실과 규칙을 이용하여 탐색과정을 거쳐

문제를 해결하는 부분이다.

GUI(Graphic User Interface)는 사용자와 고장진단 문가 시스템을 연결시켜

주는 부분이다. 본 연구에서는 그래픽 도우를 통하여 정상 운 상태를 도시하

도록 하 으며, 사고가 발생하면 동작한 차단기 정보를 그래픽 도우에 출력하

고, 입력된 경보와 고장진단 결과를 텍스트 왼도우에 출력하도록 하 다.사용자

와 문가 시스템을 연결시켜주는 부분이다.

3. 지식베이스 구축

지식베이스는 특정 역에서 문가의 경험 지식을 장하는 곳이며, 규칙을

장하는 규칙베이스와 사실을 장하는 데이터베이스로 구성되어 있고, 지식베

이스에 장된 사실과 규칙은 문제해결을 한 추론과정에서 이용된다.

가. 데이터베이스


는 추론에 의하여 생성된다.

1) 765kV 변 소의 변 설비에 한 사실

2) 765kV 변 소의 상 구조(topology)에 한 사실

3) 보호기기의 동작정보에 한 사실

4) 해의 설명을 한 탐색과정의 정보에 한 사실

5) 오동작 기기 별을 한 정보에 한 사실

6) 부동작 기기 별을 한 정보에 한 사실

- 65 -

변 설비에 한 사실은 문가 시스템 구축 과정에서 지식공학자가 입력하는

부분이다. 상 구조에 한 사실은 술한 토폴로지 로세서가 차단기와 단로

기의 상태에 따라 실시간으로 생성하는 데이터이다. 그리고 보호기기 동작정보는

술한 경보처리 시스템이 앙감시제어 시스템으로부터 입력되는 사고 상황에

한 정보를 필터링한 결과이다.

나. 규칙 베이스

규칙베이스에 장된 규칙의 종류는 다음과 같다.

1) 고장 설비의 추론을 한 규칙

2) 해의 설명을 한 규칙

3) 오동작, 부동작 기기의 별을 한 규칙

일반 으로 고장이 발생하면 보호계 기가 동작하고 계 기의 동작으로 인하

여 차단기가 트립된다. 그러나 차단실패 계 기(CB failure relay)는 차단기의 트

립 여부를 감시하며, 차단기의 부동작이 발생할 경우 같은 인근에 연결된 다수의

차단기를 트립시킨다. 따라서 차단실패 계 기의 동작원인은 차단기의 부동작이

다. 이와 같이 보호기기들이 동작할 수 있는 경우의 수는 단히 많으며, 상구

조가 복잡해짐에 따라 이러한 상은 더욱 심화된다. 다음 표 47은 고장과 보호

기기들의 인과 계를 요약하고 있다.

표 47. 고장과 보호기기들의 인과 계

원인 결과 비고

1 고장 발생 계 기 동작 정동작

2 고장 발생 계 기 부동작 계 기 부동작

3 계 기 동작 차단기 동작 정동작

4 계 기 동작 차단기 부동작 차단기 부동작

5 계 기 동작 계 기 경보 정동작

6 계 기 부동작 후비보호 계 기 동작 정동작

7 차단기 부동작 차단실패 계 기 동작 정동작

8 차단기 동작 차단기 경보 정동작

9 계 기 동작 오동작

10 차단기 동작 오동작

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표 47의 인과 계를 문제분할 기법을 사용하여 도시하면 다음 그림 14와 같으

며 그림에서 호(arc)는 AND 계, 호가 없는 것은 OR 계를 표시한다.

그림 14. 인과 계 표

고장발생시 차단기(CB), 계 기의 오동작, 부동작에 의해 차단 역이 확 되며

그 이외에도 보호기기들이 동작될 수 있는 경우의 수는 매우 많다. 한 상구

조가 복잡해지면 이러한 상은 더욱 복잡하여지며 오동작과 부동작의 구분

고장요소의 악은 매우 어렵게 된다. 계통의 구성이 간단한 경우에는 각 요소의

고장시 발생할 수 있는 보호기기들의 모든 동작 패턴을 데이터베이스에 장하

면 가능하지만 실제의 계통에서는 그 경우의 수가 많기 때문에 거의 불가능하다.

따라서 이러한 고장의 유형 악은 고장 가능요소와 인과 계에 의해 표 된

규칙들에 의하여 가능한 패턴을 발생시키고 이를 동작된 보호기기들과 비교하여

추론하는 것이 타당하며 이것은 다음과 같은 규칙들과 그 규칙들을 사용한 추론

에 의하여 이루어진다.

최근에는 계통의 자동화가 진행됨에 따라 다량의 정보가 R.T.U.를 통해 디지털

신호로서 송되어 오며 이때 자연 는 기타의 원인으로서 신호가 잘못 송

되는 경우가 발생하기도 한다. 즉, 특정기기의 동작신호가 소실되거나(missing

alarm) 동작하지 않은 기기의 동작신호가 수신될 수도 있는데(over alarm) 이것

은 실제 기기의 동작과 그 동작 상태를 표시하는 동작정보 사이에 불확실성이

존재함을 의미하며 이 경우를 고려할 경우 고장진단의 문제는 더욱 복잡하여 진

다. 그러나 실제로 이러한 경우는 극히 드물게 발생하므로 본 연구에서는 동작

상태와 경보사이의 불확실성은 고려하지 않았다.

- 67 -

1) 765kV 송 선로 진단 규칙

다음 그림 15는 765kV 송 선로 보호 조직(scheme)이다.

그림 15. 765kV 송 선로 보호 조직

그림 15에서 보는 바와 같이 송 선로는 제1계열, 제2계열 주보호와 후비보호

로 보호되고 있다. 송 선로에 사고가 발생하면 보호계 기들이 동작하고, 765kV

#1모선과 연결된 71계열 차단기와 00계열 차단기가 트립된다. 차단기의 부동작

(Breaker Fail)이 발생하면 차단실패 계 기가 동작하여 인근의 차단기를 트립시

킨다. 다음은 본 연구에서 개발한 송 선로 진단규칙의 언어 표 이다.

규칙 1 : 송 선로 주보호인 PCM 류차동 계 기가 동작하면 그 송 선로는

고장이다.

규칙 2 : 거리계 기 z1이 동작하고 류차동 계 기가 동작하지 않으면 그 송

선로는 고장이다. ( 류차동 계 기 부동작)

규칙 3 : 거리계 기 z2가 동작하고 류차동 계 기와 거리계 기 z1이 동작

하지 않으면 송 선로는 고장이다. ( 류차동 계 기, z1 부동작)

규칙 4 : 거리계 기 z3가 동작하고 류차동 계 기와 거리계 기 z1 z2가

동작하지 않으면 그 송 선로는 고장이다. ( 류차동 계 기, z1

z2 계 기 부동작)

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규칙 5 : 인근 변 소로부터 송 되어온 트립 신호를 수신하여 송트립 계

기(transfer)가 동작하면 그 송 선로는 고장이다.

규칙 6 : STUB&SOFT가 동작하면 그 송 선로는 고장이다.

규칙 7 : 동기탈조 트립 계 기(68ST)가 동작하면 그 송 선로는 고장이다.

규칙 8 : 선로과 압 계 기(ROVR, LOVR)가 동작하면 그 송 선로는 고장이

다.

규칙 9 : 1계열 계 기와 2계열 계 기 에서 특정 계열의 계 기만 동작하면

동작하지 않은 계열의 계 기는 부동작이다.

규칙 2, 3, 4의 경우는 거리 계 기 z1, z2, z3에 한 감시․제어 포인트가 분

리되어 있는 경우에 사용 가능한 규칙이다. 재 실계통에 용되고 있는 앙감

시제어 시스템에서는 감시․제어 포인트를 복시키고 있으므로 본 연구에서는

규칙 2만 구 하 다.

2) 345kV 송선선로 진단 규칙

다음 그림 16은 345kV 송 선로 보호 조직이다.

그림 16. 345kV 송 선로 보호 조직

- 69 -

그림 16에서 보는 바와 같이 345kV 송 선로에 사고가 발생하면 보호계 기

와 345kV #2모선과 연결된 72계열 차단기와 00계열 차단기가 트립된다. 한 차

단기의 부동작이 발생하면 차단실패 계 기가 동작한다.

다음은 본 연구에서 개발한 진단규칙의 언어 표 의 이다.

규칙 1 : 송 선로 주보호 계 기가 동작하면 그 송 선로는 고장이다.

규칙 2 : 거리계 기 z1이 동작하고 주보호 계 기가 동작하지 않으면 그 송

선로는 고장이다. (주보호 계 기 부동작)

규칙 3 : 거리계 기 z2가 동작하고 주보호 계 기와 거리계 기 z1이 동작하

지 않으면 송 선로는 고장이다. (주보호 계 기, z1 부동작)

규칙 4 : 거리계 기 z3가 동작하고 주보호 계 기와 거리계 기 z1 z2가

동작하지 않으면 그 송 선로는 고장이다. (주보호 계 기, z1 z2

계 기 부동작)

규칙 5 : STUB&SOFT가 동작하면 그 송 선로는 고장이다.

3) 765kV 모선 진단 규칙 차단실패 규칙

다음 그림 17은 765kV 모선 보호 차단실패 계 기 조직이다.

그림 17. 765kV 모선 보호 차단실패 조직

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그림 17에서 보는 바와 같이 765kV #1, #2모선은 제1계열, 제2계열 주보호로

보호되고 있다. 71계열 차단실패의 경우 00계열 차단기와 765kV #1 모선에 연결

된 모든 차단기를 트립시키고 인근 변 소로 트립 신호를 송출한다. 72계열 차단

기의 경우 00계열 차단기와 765kV #2 모선에 연결된 모든 차단기를 트립시키고

부동작한 차단기에 연결된 변압기의 2, 3차측 차단기를 트립시킨다.

다음은 본 연구에서 개발한 진단규칙의 언어 표 이다.

규칙 1 : 모선보호 차동계 기가 동작하면 그 765kV 모선은 고장이다.

규칙 2 : 모선보호 차동계 기가 부동작하고 그 인 한 선로 후단의 거리계

기 z2가 동작하면 그 765kV 모선은 고장이다.(차동계 기 부동작)

규칙 3 : 71계열 차단실패 계 기가 동작하고 765kV #1 모선에 연결된 모든

차단기와 00계열 차단기가 동작하면 71계열 차단기는 부동작이다.


차단기와 00계열 차단기 변압기 2, 3차측 차단기가 동작하면 72계

열 차단기는 부동작이다.

규칙 2는 인근 변 소의 상황을 악할 수 없으므로 구 하지 않았으며, 향후

변 소 사이의 데이터 공유가 가능 할 경우 사용할 규칙이다.

4) 345kV 모선 진단 규칙

그림 18. 345kV 모선 보호 차단 실패 조직

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의 그림 18은 345kV 모선 보호 차단실패 계 기 조직이다. 그림 18에서

보는 바와 같이 345kV #1, #2모선은 제1계열, 제2계열 주보호로 보호되고 있다.

71계열 차단실패의 경우 00계열 차단기와 345kV #1 모선에 연결된 모든 차단기

를 트립시키고 변압기의 1, 3차측 차단기를 트립시킨다. 72계열 차단기의 경우 00

계열 차단기와 345kV #2 모선에 연결된 모든 차단기를 트립시키고 인근 변 소

로 트립 신호를 송출한다.


규칙 1 : 모선보호 차동계 기가 동작하면 그 345kV 모선은 고장이다.

규칙 2 : 모선보호 차동계 기가 부동작하고 그 인 한 선로 후단의 거리계

기 z2가 동작하면 그 345kV 모선은 고장이다.(차동계 기 부동작)


차단기와 00계열 차단기, 변압기 1, 3차측 차단기가 동작하면 71계열

차단기는 부동작이다.


차단기와 00계열 차단기가 동작하면 72계열 차단기는 부동작이다.

5) 변압기 진단 규칙

다음 그림 19는 변압기 보호 조직이다. 그림 19에서 보는 바와 같이 보호 방식

은 2계열화 하여 주보호와 후비보호를 구비하고 있다. 제1계열에서는 류 비율

차동 계 기를 이용하여 1, 2차 단락 보호를 하고 있으며, 지락 보호는 1, 2차

성 류차동 계 기를 사용하고 있다. 한 3차 회로 보호를 하여 3분할

류차동 계 기 상 과 압 계 기를 사용하고 있다. 제1계열 후비보호로는 1

차 권선과 2차 권선에 3단계 한시 거리계 기를 사용한다. 한 다양한 기계

보호 계 들이 설치되어 있다.


규칙 1 : 비율차동 계 기가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 2 : 3분할 비율차동 계 기가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 3 : 류비교 계 기가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 4 : 거리계 기 z1이 동작하고 주보호 계 기가 동작하지 않으면 그 변압

기는 고장이다. (주보호 계 기 부동작)

규칙 5 : 거리계 기 z2가 동작하고 주보호 계 기와 거리계 기 z1이 동작하

지 않으면 변압기는 고장이다. (주보호 계 기, z1 부동작)

규칙 6 : 거리계 기 z3가 동작하고 주보호 계 기와 거리계 기 z1 z2가

동작하지 않으면 그 변압기는 고장이다.

- 72 -

그림 19. 변압기 보호 조직

- 73 -

규칙 7 : 압력계 기(96P)가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 8 : 방압변(96D)이 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 9 : 흐훌츠 계 기(96B2)가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 10 : 권선온도 계 기(26W4)가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

규칙 11 : 유온도 계 기(26D2)가 동작하면 그 변압기는 고장이다.

6) 분로리액터 진단 규칙

다음 그림 20은 분로 리액터 보호 조직이다.

그림 20. 분로 리액터 보호 조직

그림 20에서 보는 바와 같이 분로 리액터는 제1계열 주보호와 제2계열 후비보

호로 보호되고 있다. 제1계열 주보호는 비율차동 계 기, 제2계열 후비보호로 과

류 계 기를 사용하고 있다.


규칙 1 : 비율차동 계 기가 동작하면 그 분로리액터는 고장이다.

규칙 2 : 비율차동 계 기가 부동작하고 과 류 계 기가 동작하면 그 변압기

- 74 -

는 고장이다.

7) 해의 설명을 한 규칙

규칙 1 : 고장으로 정된 변 기기를 동 데이타베이스에 장한다.

규칙 2 : 고장의 종류가 정되면 고장의 종류를 동 데이타베이스에 장한

다.

규칙 3 : 계 기가 부동작하면 그 계 기의 부동작 정보를 동 데이터베이스

에 장한다.

규칙 4 : 차단기가 부동작하면 그 차단기의 부동작 정보를 동 데이터베이스

에 장한다.

규칙 5 : 계 기나 차단기가 부동작하면 해를 구하기 한 부동작의 갯수를 갱

신(update) 한다.

규칙 6 : 해를 구하기 해 추론과정에서 탐색된 계 기의 정보를 동 데이터

베이스에 장한다.

규칙 7 : 해를 구하기 해 추론과정에서 탐색된 차단기의 정보를 동 데이터

베이스에 장한다.

규칙 8 : 해를 구하기 해 추론과정에서 탐색된 계 기와 차단기 이외에 동작

한 보호기기는 오동작이다.

4. 추론(inference) 탐색(search)

문가 시스템에서 주로 사용하는 추론방식을 요약하면 다음과 같다. 방향

추론(forward reasoning)은 자료 구동형(data-driven) 는 상향 처리(bottom-up

processing)라고도 부르는 것으로 주어진 기상태에서 목표상태로 추론하여 가

는 형태를 말한다. 즉 사실 P와 규칙 P→Q가 있고 목표가 Q일때 방향 추론방

식은 기상태 P에 해 용되는 규칙을 찾아서 Q가 사실임을 알고 Q가 목표

상태와 같으므로 목표를 검증하는 방식이다. 방향 추론방식은 측, 설계, 계획

등의 문제에 유용한 것으로 알려져 있고, 주로 일본에서 구축하는 문가 시스템

에서 사용하는 방식이다.

후방향 추론(backward reasoning)은 목표지향(goal-directed) 는 하향처리

(top-down processing)라고도 하며 방향 추론과는 반 로 목표 상태에서 기

상태로 역방향 추론을 행하는 것이다. 즉 기상태의 사실 P와 규칙 P→Q가 있

고 목표가 Q일때 후방향 추론방식은 Q가 결론으로 되어있는 규칙 P→Q에서부터

제 P를 찾아가 P가 사실로 존재하므로 Q는 사실임을 증명하는 추론형식이다.

양방향 추론(bidirectional reasoning)은 문제 역에서 한 개의 단 를 후방향

- 75 -

혹은 방향으로 추론하는 것으로 한개 단 의 추론을 시작할 때 추론기 은

방향 는 후방향으로 추론을 선택할 수 있고 그 추론방식의 선택은 이미 정해

진 경험 알고리즘에 의해 결정된다.

고장진단은 보호계 기와 차단기의 동작정보를 기반으로 사고가 발생한 치,

종류를 추정하고 보호계 기와 차단기의 오동작, 부동작 상태를 정하며 사고에

의한 보호기기들의 동작과정을 설명하는 것이다. 본 연구에서는 계 기의 보호구

역 정보로부터 사고구간을 추정하 다.

본 연구에서는 PROLOG 언어가 기본 으로 제공하는 후방향 추론방식을 사

용하며, 1단계 부목표 선택 과정에서 방향 추론 방식을 사용함으로써 체 인

문가 시스템의 효율향상을 모색하 다.

패턴의 응(pattern match)으로부터 보호기기의 동작상태와 고장요소가 추정

되며 텍스트 도우(text window)로 추정된 사고의 종류, 사고구간의 치, 그에

따른 보호기기의 동작과정을 표시하게 하 다.

이상의 체 인 추론과정의 흐름도는 다음 그림 21과 같으며 흐름도의 각 부

분을 부목표로 지정함으로서 각각의 세부 추론과정과 체 인 추론과정은 후방

향 추론방식으로 수행한다.

그림 21. 변 소 고장진단 차도

여기서 경보처리 블럭은 술한 지능 경보처리 시스템이 동작하는 부분으

로서 사고가 발생할 경우 앙감시제어 시스템에 입력되는 방 한 경보 에서

- 76 -

고장진단 과정에서 사용할 경보 집합을 필터링하는 블록이다.

사고의 유형을 크게 순시사고와 구사고로 분류할 수 있다. 즉 사고가 순간

으로 발생하 다가 다시 정상으로 운 가능한 사고와 수리반이 수리를 해야

하는 사고이다. 재 국내에서는 재폐로 계 방식을 용하고 있어, 순시사고로

인하여 계통으로부터 분리되면 재폐로 계 기가 동작하여 다시 정상운 을 할

수 있도록 한다. 따라서 재폐로 계 기가 동작하여 재폐로에 성공했을 때 고장진

단을 수행하는 것은 무의미한 일이다.

구사고 유무를 단하는 블럭은 이와 같이 재폐로가 성공한 순시사고일 경

우에는 고장진단을 수행하지 않고 구사고일 경우에만 진단을 수행하기 한

블럭이다.

토폴로지 로세서 블록은 술한 토 로지 로세서가 동작하는 부분으로

차단기, 단로기의 재 상태를 입력받아 변 소의 실시간 상구조를 인식하기

한 블록이며, 고장진단 시스템의 성능향상을 하여 단히 요한 블록이다.

문제를 일단 표 모델(representation model)로 기술한 후 추론기 에서 문제를

해결하기 해서 필요한 핵심 인 략이 탐색(search)이다. 탐색은 크게 맹목

탐색과 휴리스틱 탐색으로 구분할 수 있다. 맹목 탐색은 탐색할 때 지능 인

의사결정을 포함하지 않으므로 큰 상태공간이 상일 경우에는 좋지 않다. 표

인 탐색방법으로는 비우선 탐색과 깊이우선 탐색 등이 있다.

경험 지식에 의한 탐색은 경험 지식에 의한 단기 으로 목표(goal)를

만족하지 않는 해의 경로를 제거한 후 해의 탐색을 계속하기 때문에 탐색할 상

태공간의 크기를 축소 시킬 수 있는 반면 해를 찾지 못하는 경우가 발생할 수

있다. 최 우선 탐색(best-first search), 힐-크라이 탐색(hill-climbing search)등의

방법이 있다.

본 연구에서는 PROLOG가 기본 으로 제공하는 탐색 략으로 결론에 도달할

때까지 종 으로 경로를 탐색하여 나가는 방법으로서 언제나 확실한 해를 구할

수 있는 깊이우선 탐색방법을 도입하 다.

5. 성능 검증

본 연구에서 개발한 고장진단 시스템의 성능을 검증하기 하여 765kV 신가평

변 소를 상으로 성능 검증을 수행하 다.

고장진단 문가 시스템의 입력은 보호계 기 차단기의 동작 정보이다. 사

고가 발생하고 앙감시제어 시스템으로부터 입력된 방 한 양의 경보는 경보처

리 시스템에서 필터링되고 고장진단에 필요한 계 기와 차단기의 동작 정보는

술한 PROLOG 언어의 술어 형식으로 문가 시스템의 지식 베이스에 장된

다. 본 고장진단 문가 시스템의 성능 검증에서는 경보처리 시스템의 출력을 입

력으로 사용하며 진행하 다.

- 77 -

가. 사례 1 : 신태백 #1 송 선 사고

사례 1은 신태백 #1 송 선로 A상에서 사고가 발생한 경우이다. 신태백 #1 송

선로의 사고에 하여 앙감시제어 시스템은 방 한 양의 감시․제어 포인트

를 발생시켰고, 경보처리 시스템은 이러한 포인트 에서 트립 계 기 포인트와

스 치 동작 포인트를 필터링 하 다. 다음은 경보처리 시스템이 필터링하여 생

성한 경보 집합이다.

<경보처리 시스템 출력 : 계 기 차단기 동작 정보>

alarm(r86bf("8400",1)).

alarm(r86bf("8400",2)).

alarm(tl_diff("신태백1",765,1)).









에서 보는 바와 같이 지능형 경보처리 시스템은 3개의 계 기 정보와 8개의

차단기 정보를 생성하 다. 다음 그림 22는 후술할 모의 시스템의 그래픽 도우

화면이고, 동작한 차단기의 동작 정보를 표시하고 있다. 그림에서 붉은색으로 표

시된 부분이 동작한 차단기이다.

그림 22. 동작한 차단기 표시 화면(사례 1)

- 78 -

다음은 고장진단 문가 시스템이 텍스트 도우르 이용하여 출력한 고장진단

결과이고, 그림 23은 사고에 한 경보처리 결과와 고장진단 결과를 텍스트 도

우를 이용하여 사용자에게 제시하고 있는 모의 시스템의 동작 화면이다.

<고장진단 결과>

#신태백1 765kV T/L 1계열 주보호 동작

#8400 차단기 B/F 1계열 동작


8471 종합 차단기 트립






8471 a상 차단기 트립


고장진단 : 1

#신태백1 765kV T/L에서 고장발생

#신태백1 765kV T/L 2계열 주보호 부동작

#8400 종합 차단기 부동작

그림 23. 경보처리 고장진단 결과 표시 화면(사례 1)

에서 보는 바와 같이 신태백 #1 송 선로에서 사고가 발생하 고 송 선로

1계열 주보호 계 기가 동작하여 8400, 8471 차단기를 트립시켰으며, 이 과정에서

2계열 주보호는 부동작 하 다. 그러나 8400 차단기의 부동작으로 인하여 1, 2계

열 8400 차단기 차단실폐 계 기의 동작으로 #3 변압기 2차측의 7771, 7700 차단

- 79 -

기와 3차측의 4389, 4589 차단기가 동작한 경우로 추론하 다.

나. 사례 2 : #4 변압기 사고

사례2는 #4 MTR에 사고가 발생한 경우이다. #4 MTR 사고에 하여 앙감시

제어 시스템은 방 한 양의 감시․제어 포인트를 발생시켰고, 경보처리 시스템은

이러한 포인트 에서 트립 계 기 포인트와 스 치 동작 포인트를 필터링 하여

21개의 경보 집합을 생성하 다. 다음은 경보처리 시스템이 필터링하여 생성한

경보 집합이다.

<경보처리 시스템 출력 : 계 기 차단기 동작 정보>

alarm(r61("4","C",1)).

alarm(r61("4","C",2)).



alarm(r86bf("8572",1)).

alarm(r86bf("8572",2)).
















경보처리 시스템의 출력을 기반으로 고장진단을 수행하 다. #4 MTR에 사고

가 발생하 고 8572 차단기가 부동작하여, 1, 2계열 8572 차단기 차단실패 계 기

의 동작으로 8372, 8472 차단기가 동작한 경우로 추론하 다. 다음은 고장진단

문가 시스템의 고장진단 결과이다.

<고장진단 결과>

#4 변압기 1계열 비율차동 계 기 주보호 동작

#4 변압기 2계열 비율차동 계 기 주보호 동작

#4 변압기 성 권선의 1계열 류 비교계 기 동작

#4 변압기 성 권선의 2계열 류 비교계 기 동작

- 80 -










8372 b상 차단기 트립

8372 c상 차단기 트립







고장진단 : 1

#4 변압기에서 고장발생

#8572 종합 차단기 부동작

다음 그림 24는 사례2에서 동작한 차단기의 동작 정보를 표시하고 있으며, 그

림 25는 사고에 한 경보처리 결과와 고장진단 결과를 보여주고 있는 모의 시

스템의 동작 화면이다.

그림 24. 동작한 차단기 표시 화면(사례 2)

- 81 -

그림 25. 경보처리 고장진단 결과 표시 화면(사례 2)

- 82 -

제 5 765kV 변 소 시뮬 이터 제어 감시반 HMI

765kV 변 소 SCADA 시뮬 이터는 정상 상태에서 변 소의 제반 상황을 표

시하고, 사고 시뮬 이터에서 운용자의 조작에 의하여 모의사고가 발생되면 HMI

상에 스 치의 상태 변화를 표시하는 기능을 수행하고 경보처리와 고장진단을

수행한다.

본 연구에서는 향후 개발될 사고모의 시뮬 이터로부터 송된 데이터를 효율

인 표 할 수 있고, 경보처리 결과와 고장진단 결과를 효율 으로 표시할 수

있는 고성능의 HMI(Human Machine Interface)를 개발하 다. 본 연구에서는

765kV 신가평 변 소를 상으로 개발하 으며, 상 변 소와 개발 환경은 다

음과 같다.

- 상 변 소 : 765kV 신가평 변 소

- 개발 환경 : 마이크로소 트 비쥬얼 베이직

다음 그림 26은 본 연구에서 개발한 정상 운 상태에서의 HMI 화면을 도시

하고 있다.

그림 26. 신가평 변 소 모의시스템의 HMI 화면

- 83 -

다음 그림 27, 28은 본 연구에서 개발한 경보처리 시스템과 고장진단 시스템이

수행되고 있는 화면이다. 그림 27은 경보처리가 완료되고 결과를 출력하는 화면

이고, 그림 28은 고장진단 후에 결과를 출력하는 화면이다.

그림 27. 경보처리 결과 표시 화면

그림 28. 고장진단 결과 표시 화면

- 84 -

1. 765kV 변 소 GUI 로그램의 기능

765kV 변 소 GUI 로그램의 기본 인 기능은 사고모의 시스템으로부터

송된 차단기, 단로기 등 스 치의 ON/OFF 상태와 P, Q, V, I 등 아날로그 데이

터를 입력 받아 그래픽 화면에 출력해 주는 것이다. 그리고 본 연구에서 개발될

지능형 경보처리 시스템, 토폴로지 로세서, 고장진단 시스템의 수행 결과는

TCP/IP 로토콜을 이용하여 HMI 로그램에 pop-up 창으로 표시되도록 하

다. 다음 그림 29는 변 소 HMI 로그램과 SCADA 시뮬 이터의 연결구조를

표시하고 있다.

Intelligent

Alarm Processor765kV Substation

Simulator

Topology

Processor

TCP/IP

HMI

Fault Diagnosis

Expert System

Fault simulator

& Alarm Database

그림 29. 변 소 HMI 로그램과 시뮬 이터의 연결

2. 765kV 변 소 GUI 로그램의 구성요소

765kV 변 소의 구성요소에는 BUS, MTR, T/L, CB, DS, ES, HSGS, 피뢰기,

PT, Shunt Reactor, 지, 선로가 있으며, GUI에 표시하기 해서는 여러 가지

추가 인 요소를 필요로 한다. 즉, 를 들어 아래의 T/L 인입선에서 정의된 바

와 같이 T/L이 각종 스 치와 연결되기 한 객체들이 필요하며 이러한 객체들

에는 각각 color code가 지정되어 건 구간과 정 구간을 표시할 수 있도록 설계

- 85 -

하 다.

3. 765kV 변 소 GUI 로그램의 데이터 정의

비쥬얼 베이직의 객체지향 기법을 사용하여, 변 소 내 각각의 설비를 하나의

그래픽 개체로 응하기 하여 다음과 같이 신가평 변 소를 상으로 그래픽

개체를 정의하 다.

가. Element

1) T/L (6개)

T/L의 그래픽 개체는 우측의 그림과 같

이 3개의 직선으로 이루어진다.

⋅ 신태백 #2 T/L (신태백 S/S)

- st_tl_2(1) ~ st_tl_2(3)

⋅ 신태백 #1 T/L (신태백 S/S)

- st_tl_1(1) ~ st_tl_1(3)

⋅ 신가평 #2 T/L (의정부 S/S)

- sg_tl_2(1) ~ sg_tl_2(3)

⋅ 신가평 #1 T/L (의정부 S/S)

- sg_tl_1(1) ~ sg_tl_1(3)

⋅ 가미 #1 T/L (미 S/S)

- gm_tl_1(1) ~ gm_tl_1(3)

⋅ 가미 #2 T/L (미 S/S)

- gm_tl_2(1) ~ gm_tl_2(3)

2) TR (6개)

MTR의 그래픽 개체는 우측의 그림과

같이 3개의 원과 6개의 직선으로 이루

어진다.

⋅ #2 MTR

- ci_mtr2(0) ~ ci_mtr2(2), li_mtr2(0) ~ li_mtr2(5)

- 86 -

⋅ #3 MTR


⋅ #4 MTR


STR의 그래픽 개체는 우측의 그림과 같

이 2개의 원과 6개의 직선으로 이루어

진다.

⋅ #2 STR

- ci_str2(0) ~ ci_str2(1), li_str2(0) ~ li_str2(5)

⋅ #3 STR

- ci_str3(0) ~ ci_str3(1), li_str3(0) ~ li_str3(5)

3) BUS(2개)

BUS의 그래픽 개체는 우측의 그림과

같이 8개의 직선으로 이루어진다.

⋅ HBUS_A, HBUS_B

- hb_765_a(0) ~ hb_765_a(7), hb_765_b(0) ~ hb_765_b(7)

⋅ LBUS_A, LBUS_B

- lb_345_a(0) ~ lb_345_a(7), lb_345_b(0) ~ lb_345_b(7)

4) PT(16개)

PT의 그래픽 개체는 우측의 그림과 같

이 8개의 직선으로 이루어진다.

⋅ pt1: 신태백 #2 T/L과 연결

- pt1(0) ~ pt1(7)

⋅ pt2: HBUS_A와 연결

- pt2(0) ~ pt2(7)

⋅ pt3: 신태백 #1 T/L과 연결

- pt3(0) ~ pt3(7)

⋅ pt4: HBUS_MTR2 라인과 연결

- pt4(0) ~ pt4(7)

⋅ pt5: HBUS_B와 연결

- 87 -

- pt5(0) ~ pt5(7)


- pt6(0) ~ pt6(7)


- pt7(0) ~ pt7(7)

⋅ pt8: LBUS_MTR2 라인과 연결

- pt8(0) ~ pt8(7)


- pt9(0) ~ pt9(7)


- pt10(0) ~ pt10(7)

⋅ pt11: LBUS_A와 연결

- pt11(0) ~ pt11(7)

⋅ pt12: LBUS_B와 연결

- pt12(0) ~ pt12(7)

⋅ pt13: 신가평 #2 T/L과 연결

- pt13(0) ~ pt13(7)

⋅ pt14: 신가평 #1 T/L과 연결

- pt14(0) ~ pt14(7)

⋅ pt15: 가미 #1 T/L과 연결

- pt15(0) ~ pt15(7)

⋅ pt16: 가미 #2 T/L과 연결

- pt16(0) ~ pt16(7)

5) 피뢰기(la) / 지: la 18개, GND 18개

피뢰기의 그래픽 개체는 우측의 그림과

같이 1개의 사각형과 4개의 직선으로

이루어진다.

⋅ la(1) / gnd_la1(0) ~ (3) : 신태백 #2 T/L과 연결




⋅ la(5) / gnd_la5(0) ~ (3) : HBUS_A와 연결

⋅ la(6) / gnd_la6(0) ~ (3) : HBUS_A와 연결

⋅ la(7) / gnd_la7(0) ~ (3) : HBUS_B와 연결

⋅ la(8) / gnd_la8(0) ~ (3) : HBUS_B와 연결

⋅ la(9) / gnd_la9(0) ~ (3) : HBUS_MTR2 라인과 연결

- 88 -

⋅ la(10) / gnd_la10(0) ~ (3) : LBUS_MTR2 라인과 연결





⋅ la(15) / gnd_la15(0) ~ (3) : 신가평 #2 T/L과 연결

⋅ la(16) / gnd_la16(0) ~ (3) : 신가평 #1 T/L과 연결

⋅ la(17) / gnd_la17(0) ~ (3) : 가미 #1 T/L과 연결

⋅ la(18) / gnd_la18(0) ~ (3) : 가미 #2 T/L과 연결

6) HSGS / 지: HSGS 2개, GND 2개

HSGS의 그래픽 개체는 우측의 그림과

같이 1개의 사각형과 4개의 직선으로

이루어진다.

⋅ hsgs(0) / gnd_83H1(0) ~ (3): 신태백 #2 T/L과 연결

⋅ hsgs(1) / gnd_84H1(0) ~ (3): 신태백 #1 T/L과 연결

7) shunt reactor (2개)

shunt reactor의 그래픽 개체는 우측의

그림 과 같이 1개의 사각형, 1개의 원,

3개의 직선으로 이루어진다.

⋅ #3 Sh.R

- re_shr_3, ci_shr_3, li_shr_3(0) ~ li_shr_3(2)

⋅ #4 Sh.R

- re_shr_4, ci_shr_4, li_shr_4(0) ~ li_shr_4(2)

나. SW

1) CB : CB 28개

cb(4289), cb(4389)

cb(4489), cb(4589)

cb(7400), cb(7471), cb(7479)

cb(7500), cb(7571), cb(7572)

cb(7600), cb(7671), cb(7672), cb(7679)

cb(7700), cb(7771), cb(7772)

- 89 -

cb(7800), cb(7871), cb(7872)

cb(8300), cb(8371), cb(8372)

cb(8400), cb(8471), cb(8472)

cb(8500), cb(8572)

2) DS : DS 66개

ds(4285), ds(4286), ds(4385), ds(4386)

ds(4485), ds(4486), ds(4585), ds(4586)

ds(7401), ds(7421), ds(7451), ds(7452), ds(7461)

ds(7501), ds(7502), ds(7521), ds(7522), ds(7551), ds(7552), ds(7561), ds(7562)






ds(8502), ds(8522), ds(8551), ds(8552), ds(8562)

3) ES: ES 81개, GND 81개

ES의 그래픽 개체는 우측의 그림과 같

이 1개의 원과 4개의 직선으로 이루어

진다.

es(2859) 4285-9 gnd_es2859(0) ~ (3)

es(2869) 4286-9 gnd_es2869(0) ~ (3)

es(3859) 4385-9 gnd_es3859(0) ~ (3)

es(3869) 4386-9 gnd_es3869(0) ~ (3)

es(4859) 4485-9 gnd_es4859(0) ~ (3)

es(4869) 4486-9 gnd_es4869(0) ~ (3)

es(5859) 4585-9 gnd_es5859(0) ~ (3)

es(5869) 4586-9 gnd_es5869(0) ~ (3)

es(7091) 7091 gnd_es7091(0) ~ (3)

es(7092) 7092 gnd_es7092(0) ~ (3)

es(7401) 7409-1 gnd_es7401(0) ~ (3)

es(7402) 7409-2 gnd_es7402(0) ~ (3)

es(7404) 7409-4 gnd_es7404(0) ~ (3)

es(7408) 7409-8 gnd_es7408(0) ~ (3)

es(7491) 7491-1 gnd_es7491(0) ~ (3)

- 90 -

es(7492) 7491-2 gnd_es7492(0) ~ (3)

es(7501) 7509-1 gnd_es7501(0) ~ (3)

es(7502) 7509-2 gnd_es7502(0) ~ (3)

es(7504) 7509-4 gnd_es7504(0) ~ (3)

es(7505) 7509-5 gnd_es7505(0) ~ (3)

es(7507) 7509-7 gnd_es7507(0) ~ (3)

es(7508) 7509-8 gnd_es7508(0) ~ (3)

es(7591) 7591 gnd_es7591(0) ~ (3)

es(7601) 7609-1 gnd_es7601(0) ~ (3)

es(7602) 7609-2 gnd_es7602(0) ~ (3)

es(7604) 7609-4 gnd_es7604(0) ~ (3)

es(7605) 7609-5 gnd_es7605(0) ~ (3)

es(7607) 7609-7 gnd_es7607(0) ~ (3)

es(7608) 7609-8 gnd_es7608(0) ~ (3)

es(7691) 7691-1 gnd_es7691(0) ~ (3)

es(7692) 7691-2 gnd_es7692(0) ~ (3)

es(7701) 7709-1 gnd_es7701(0) ~ (3)

es(7702) 7709-2 gnd_es7702(0) ~ (3)

es(7704) 7709-4 gnd_es7704(0) ~ (3)

es(7705) 7709-5 gnd_es7705(0) ~ (3)

es(7707) 7709-7 gnd_es7707(0) ~ (3)

es(7708) 7709-8 gnd_es7708(0) ~ (3)

es(7791) 7791 gnd_es7791(0) ~ (3)

es(7801) 7809-1 gnd_es7801(0) ~ (3)

es(7802) 7809-2 gnd_es7802(0) ~ (3)

es(7804) 7809-4 gnd_es7804(0) ~ (3)

es(7805) 7809-5 gnd_es7805(0) ~ (3)

es(7807) 7809-7 gnd_es7807(0) ~ (3)

es(7808) 7809-8 gnd_es7808(0) ~ (3)

es(7891) 7891 gnd_es7891(0) ~ (3)

es(8091) 8091 gnd_es8091(0) ~ (3)

es(8092) 8092 gnd_es8092(0) ~ (3)

es(8301) 8309-1 gnd_es8301(0) ~ (3)

es(8302) 8309-2 gnd_es8302(0) ~ (3)

es(8304) 8309-4 gnd_es8304(0) ~ (3)

es(8305) 8309-5 gnd_es8305(0) ~ (3)

es(8307) 8309-7 gnd_es8307(0) ~ (3)

es(8308) 8309-8 gnd_es8308(0) ~ (3)

- 91 -

es(8401) 8409-1 gnd_es8401(0) ~ (3)

es(8402) 8409-2 gnd_es8402(0) ~ (3)

es(8404) 8409-4 gnd_es8404(0) ~ (3)

es(8405) 8409-5 gnd_es8405(0) ~ (3)

es(8407) 8409-7 gnd_es8407(0) ~ (3)

es(8408) 8409-8 gnd_es8408(0) ~ (3)

es(8501) 8509-1 gnd_es8501(0) ~ (3)

es(8505) 8509-5 gnd_es8505(0) ~ (3)

es(8507) 8509-7 gnd_es8507(0) ~ (3)

es(8508) 8509-8 gnd_es8508(0) ~ (3)

es(7592) 7592 gnd_es7592(0) ~ (3)

es(7692) 7692 gnd_es7692(0) ~ (3)

es(7792) 7792 gnd_es7792(0) ~ (3)

es(7892) 7892 gnd_es7892(0) ~ (3)

es(8391) 8391 gnd_es8391(0) ~ (3)

es(8392) 8392 gnd_es8392(0) ~ (3)

es(8491) 8491 gnd_es8491(0) ~ (3)

es(8492) 8492 gnd_es8492(0) ~ (3)

es(8592) 8592 gnd_es8592(0) ~ (3)

다. node

1) HBUS에서의 T/L 인입선(병렬 연결 5개 포함)

HBUS에서 T/L 인입선의 그래픽 개체

는 우측의 그림과 같이 7개의 직선으로

이루어진다.

⋅ HBUS와 신태백 #2의 T/L 인입선(병렬 연결 5개 포함)

tl_hb_2(0) ~ tl_hb_2(6)

⋅ HBUS와 신태백 #1의 T/L 인입선(병렬 연결 5개 포함)

tl_hb_1(0) ~ tl_hb_1(6)

2) HBUS tie 노드

⋅ 83XX(8개)

hb_tie83_line(0),(1): ds8351, ds8371, es8309-1 연결


- 92 -

hb_tie83_line(4),(5): ds8361, ds8301, ds8321(신태백 #2 T/L라인 연결

스 치) 연결



hb_tie83_line(10),(11): ds8302, ds8362, ds8322(MTR2 라인 연결 스 치)

연결



⋅ 84XX(8개)



hb_tie84_line(4),(5): ds8461, ds8401, ds8421(신태백 #1 T/L라인 연결

스 치) 연결




연결



⋅ 85XX(5개)




연결



3) HBUS와 MTR2 사이의 노드(병렬 연결 3개 포함)

HBUS와 MTR2 사이의 노드의 그래픽

개체는 우측의 그림과 같이 5개의 직선

으로 이루어진다.

⋅ hb_tr_2(0) ~ hb_tr_2(4)

- 93 -





⋅ hb_tr_3(0) ~ hb_tr_3(6)





⋅ hb_tr_4(0) ~ hb_tr_4(6)

6) MTR2와 LBUS 사이의 노드(병렬 연결 3개 포함)

MTR2와 LBUS 사이의 노드의 그래픽



⋅ tr_lb_2(0) ~ tr_lb_2(6)





⋅ tr_lb_3(0) ~ tr_lb_3(6)

- 94 -





⋅ tr_lb_4(0) ~ tr_lb_4(6)

9) SH.R3과 LBUS 사이의 노드

SH.R3와 LBUS 사이의 노드의 그래픽



⋅ SH.R3 라인

shr3_line(0) ~ shr3_line(1)

⋅ SH.R3과 LBUS 사이의 노드

lb_shr3_line(0) ~ lb_shr3_line(2)

10) SH.R4와 LBUS 사이의 노드

SH.R4와 LBUS 사이의 노드의 그래픽



⋅ SH.R3 라인

shr4_line(0) ~ shr4_line(3)

⋅ SH.R3과 LBUS 사이의 노드

lb_shr4_line(0) ~ lb_shr4_line(2)

11) LBUS tie 노드

⋅74XX(5개)

lb_tie74_line(0),(1): ds7451, ds7471, es7409-1 연결

- 95 -


lb_tie74_line(4),(5): ds7461, ds7401, ds7421 연결



⋅75XX(8개)



lb_tie75_line(4),(5): ds7561, ds7501, ds7521(MTR2 라인 연결 스 치)

연결



lb_tie75_line(10),(11): ds7502, ds7562, ds7522(신가평 #2 T/L 연결 스

치) 연결



⋅76XX(8개)



lb_tie76_line(4),(5): ds7661, ds7601, ds7621 연결



lb_tie76_line(10),(11): ds7602, ds7662, ds7622(신가평 #1 T/L 연결

스 치) 연결



⋅77XX(8개)




연결



lb_tie77_line(10),(11): ds7702, ds7762, ds7722(가미 #1 T/L 연결 스 치)

연결


- 96 -


⋅78XX(8개)




연결



lb_tie78_line(10),(11): ds7802, ds7862, ds7822(가미 #2 T/L 연결 스 치)

연결



12) LBUS에서의 T/L 인입선(병렬 연결 3개 포함)

LBUS에서 T/L 인입선의 그래픽 개체는

우측의 그림과 같이 5개의 직선으로 이

루어진다.

⋅ LBUS와 신가평 #2 T/L 사이의 노드(병렬 연결 3개 포함)

lb_sg_tl_2(0) ~ (4)

⋅ LBUS와 신가평 #1 T/L 사이의 노드(병렬연결 3개 포함)

lb_sg_tl_1(0) ~ (4)

⋅ LBUS와 가미 #1 T/L 사이의 노드(병렬연결 3개 포함)

lb_gm_tl_1(0) ~ (4)

⋅ LBUS와 가미 #2 T/L 사이의 노드(병렬연결 3개 포함)

lb_gm_tl_2(0) ~ (4)

- 97 -

제 6 연구결과

1. 연구결과

본 연구의 개발목표는 지능형 경보처리 고장진단 시스템을 3년에 걸쳐 개

발하는 것으로써, 1, 2차년도의 성과를 바탕으로 지능형 경보처리 시스템과 토폴

로지 로세서, 고장진단 시스템을 개발하 으며, 각각의 시스템을 통합한 지능

형 지원 시스템을 개발하 다. 한 모의 성능 시험을 수행하기 하여 신가평

발 소를 상으로 HMI를 개발하 다.

765kV 신가평 변 소를 상 변 소로 설정하여 앙감시제어 시스템에서 발

생하는 경보 데이터베이스와 변 소 감시반으로 송출되는 감시․제어 포인트에

한 분석을 수행하 다. 고장진단에 필요한 감시․제어 포인트를 효과 으로 선

별하여 압축하고, 압축된 감시․제어 포인트를 고장진단의 데이터 구조에 맞추어

출력하도록 지능형 경보처리 시스템을 개발하 다.

상구조 인식을 하여 인터록으로 동작하는 스 치 군을 축약차단기로 새롭

게 정의하여 765kV 변 소의 복잡한 스 치 구조를 매우 단순한 형태로 간략화

시켰다. 한 축약차단기를 이용하여 단순화시킨 765kV 변 소의 상구조를 실

시간으로 인식하기 하여 변 기기 사이의 연결 계를 정의하 으며, 정의된

연결 계를 기반으로 상 구조 인식을 한 토폴로지 로세서를 개발하 다.

상술한 토폴로지 로세서와 지능형 경보처리 시스템을 처리 로세서로 포

함한 고장진단 문가 시스템을 개발하 다. 개발된 문가 시스템은 토폴로지

로세서를 이용하여 실시간으로 변 소의 상구조를 인식하고, 지능형 경보처

리 시스템이 선별한 보호계 기와 차단기의 경보집합을 이용하여 사고가 발생한

변 기기를 별하도록 하 다. 한 고장진단 문가 시스템의 실계통 운용에

비하기 하여 아날로그 데이터와 디지털 데이터를 상시 모니터링 할 수 있고,

사고 발생시 사고 상황과 진단 결과를 출력할 수 있는 HMI 환경을 개발하 다.

재까지 논문실 으로는 토폴로지 로세서와 련하여 국제학술회의와 국제

학술 논문지에 각각 3편과 1편이 발표 게제 되었으며, 국내학술회의에 2편이

발표되었고 3편의 논문이 투고 에 있다.

2. 연구개발 성과

재까지 수행된 연구개발 성과는 국내학술회의 2건, 국제학술회의 3건 국

제학술지 1편이며, 재 국내학술지 2편, 국제학술지 1편이 투고 에 있다.

가. 국내학술회의

- “EMS/SCADA에서의 상구조처리기의 기술동향”,

- 98 -

2007년도 한 기학회 력IT 연구회 춘계학술 회 논문집, 2007. 05. 30.

- “변 소 자동화를 한 상구조 처리에 한 연구”

2007년도 한 기학회 하계학술 회 논문집, 2007. 07. 18. - 20.

나. 국제학술회의

- "Development of Advanced Restoration Expert System for 154kV

Distribution Substation" The 6th WSEAS/IASME International Conference

on Electric Power Systems, High Voltages, Electric machines (POWER'06),

Dec. 15-18, 2006

- "A Study on the Expert System to Identification Topological Errors in

Distribution Automation Systems" The 7th WSEAS International

Conference on Power Systems (PE '07), Beijing, China, Sep. 15-17, 2007

- “Identification of Topology Error in Double-bus Double-breaker Substations"

The 12th Middle-East Power Systems Conference(MEPCON'2008), Aswan,

Egypt, Mar. 12-14, 2008. 3.

다. 국제학술논문지

- "Development of Advanced Restoration Expert System for 154kV

Distribution Substations" WSEAS Transaction on Power Systems, Vol. 1,

No.11, pp1882-1886, 2006. 12

- 99 -

제 4 장 목표달성도 련분야에의 기여도

제 1 연도별 연구목표

1. 1차년도

○ 지능 경보처리 고장진단 문가시스템의 개발을 한 기본구조와

한 방법론을 선정하고, 변 소의 상구조 인식을 한 자료구조와 탐색 략

탐색엔진을 설계한다.

2. 2차년도

○ 변 소의 상구조 인식을 바탕으로 사고의 경로를 추론하는 지식베이스

와 데이터베이스를 개발하고, 모의시스템의 기본기능을 개발한다.

3. 3차년도

○ 재 운용 인 765kV 실계통 변 소를 상으로 한 지능형 경보처리 고장

진단 문가시스템을 개발한다.

제 2 연구의 평가방법 평가항목

평가항목

(주요성능

Spec1))

단

체항목

에서

차지하는

비 2)(%)

세계최고 수 ,

보유국/보유기업

(미국/GE)

기술개발

국내수개발목표치

평가방법3)

성능수 성능수1차

년도

2차

년도

3차

년도

Topology

Processor

S/W

% 30 50 10 10 70 -

문가

검토

문학술

지 발표

IAP S/W % 30 70 10 10 70 -

문가

검토

문학술

지 발표

사고진단

문가시스템

S/W

% 40 20 20 - 20 50

문가

검토

문학술

지 발표

- 100 -

제 3 연구개발 목표의 달성도

1. 1차년도 연구개발 목표의 달성도 황 (계획: , 실 : )

제 1차년도

일련

번호개발내용

추진일정 기간

(주)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 자료조사 계획수립 8

2

일본과 유럽의 변 소

IAP 진단시스템 련

자료 분석

8

3

표 형 765kV 변 소 설

비들의 동작원리 경보

체제 분석

16

4

765kV 신가평 변 소를

상으로 IAP 진단시

스템 연계를 한 DB 공

유방안 수립

12

5

체시스템의 구조와 변

소내 앙감시제어 시

스템을 한 지능화 기능

을 분석하고 기본설계 수

행

8

6

1.5CB 변 소의 상구

조 인식을 한 Topology

Processor의 자료구조와

탐색 략 탐색엔진 설

계

8

7 1차년도 보고서 작성 4

- 101 -


2차년도

일련

번호개발내용

추진일정 기간

(주)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1

변 소의 상구조 인식

을 한 Topology

Processor의 기본자료 구

조와 탐색 략 탐색엔

진 설계

12

2 상구조 인식을 한

룰베이스와 DB 구축12

3

사태 악을 한 주요

Alarm을 유형별로 분류,

Compression Filtering

을 한 KB 개발

16

4 지능형 Alarm의 데이터

구조와 클래스를 설계12

5 지능형 경보처리 시스템

을 개발하고 디버깅16

6 시뮬 이터 제어감시

반 HMI DB를 개발16

7 2차년도 보고서 작성 4

- 102 -


3차년도

일련

번호개발내용

추진일정 기간

(주)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1IAP 기반의 지능형 사고

진단 지식베이스 개발20

2

신안성 변 소를 상으

로 HMI를 개발하고, 고

장진단 문가 시스템 구

축

20

3

통합시스템을 개발하고

모의시스템을 상으로

성능검증 디버깅

12

4 최종보고서 작성 4

- 103 -

제 5 장 연구개발 결과의 활용방안

제 1 기 효과

1. 기술 측면

○ 범용의 토폴로지 처리시스템과 고압변 소의 지능형 경보처리장치와 진단

시스템에 한 기반기술이 구축됨으로써 지능형 력시스템 연구분야의 핵심

기반기술이 확립되며, 향 후 선진국과의 기술경쟁력을 확보할 수 있게 됨.

○ 효율 인 시각화 기능을 통하여 인 실수를 보완하므로서 계통의 신뢰도 향

상에 기여함

○ 345/765kV 변 SCADA의 고성능 핵심 코어를 개발하게 됨으로써 력망 지

능제어기술의 확보에 기여

2. 경제･산업 측면

○ 계통의 신뢰도 향상으로 정 사고시 사회 손실의 극소화에 기여

○ 2 모선 1.5CB 구조의 변 계통은 고압/ 고압 송 계통에서 세계 으로

리 사용되고 있으므로 향후 련시스템의 수출 망이 밝음

제 2 활용방안

○ 본 연구 완료 후, 도출된 제반 문제 을 지속 으로 보완하여 실용화 연구를

수행할 정이며, 이에 한 기반자료로 활용할 것임.

○ 각종 세미나 국내 해외의 홍보자료로 활용.

○ 학 학원의 실무교육 자료로 활용하고자 함.

- 104 -

제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보

○ Proceeding of the 6th WSEAS/IASME International Conference on Electric

Power Systems, High Voltages, Electric machines

○ Proceeding of the 7th WSEAS International Conference on Power Systems

○ Proceeding of the 12th Middle-East Power System Conference

(MEPCON'2008)

- 105 -

제 7 장 참고문헌

[1] C.A. Protopapas et al., "An Expert System for Substation Fault Diagnosis and

Alarm Processing", IEEE Trans. on PWRD, Vol. 6, No. 2, pp 648-655, 1991. 4.

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Proceeding of the IEEE, Vol. 80, No. 5, pp 663-672, 1992. 5.

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[5] S.D.J. McAuthur et al., "Knowledge and Model Based Decision Support for

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Fault Diagnosis System Based on Multiagent", 2005 IEEE/PES Transmission

and Distribution Conference & Exhibition, Dalian, China, pp 1-6, 15-18 Aug.

2005.

[8] 한국 력공사, “변 소 건설 기술자료”, 제2권(765kV 변 소 건설공사), 2002. 7

[9] M. Kezunovic et al., "An Expert System for Transmission Substation Event

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[10] Heung-Jae Lee et al., "A Restoration Aid Expert System for Distribution

- 106 -

Substations", IEEE Trans. on PWRD, Vol. 11, No. 4, pp 1765-1770, 1996. 10.

[11] Heung-Jae Lee et al., "Dealing Uncertainties in the Fault Diagnosis of Power

Systems", Engineering Intelligent Systems, Vol. 7, No. 4, pp 169-176, 1999.

12.

[12] Heung-Jae Lee et al., "A fault diagnosis expert system for distribution

substations", IEEE Trans. on PWRD, Vol. 15, No. 1, pp 92-97, 2000. 1.

[13] Heung-Jae Lee et al., "An advanced fault diagnosis system & SCADA

simulator", Engineering Intelligent Systems, Vol. 8, No. 1, pp 39-43, 2000. 3.

[14] Heung-Jae Lee et al., "A Fuzzy Expert System for the Integrated Fault

Diagnosis", IEEE Trans. on PWRD, Vol. 15, No. 2, pp 833-838, 2000. 4.

[15] J.R. McDonald et al., "Alarm Processing and Fault Diagnosis Using

Knowledge Based System for Transmission and Distribution Network

Control", IEEE Trans. on PWRS, Vol. 7, No. 3, pp 1292-1298, August 1992.

[16] Fushen Wen et al., "A Probabilistic Approach to Alarm Processing in Power

Systems Using a Refined Genetic Algorithm", Intelligent Systems

Applications to Power Systems, 1996. Proceedings, ISAP '96., International

Conference on., pp 14-19, 28 Jan.-2 Feb 1996.

[17] S.D.J. McAuthur et al., "The Application of Model Based Reasoning Within

A Decision Support System for Protection Engineers", IEEE Trans. on

PWRD, Vol. 11, No. 4, pp 1748-1754, October 1996.

[18] K.L. Lo et al., "Expert Systems and Their Application to Power Systems part

3 Example of Application", Power Engineering Journal, pp 209-213, October

1993.

[19] B. Jeyasurya et al., "Fault Diagnosis Using Substation Computer", IEEE Trans

on. Vol. 5, No.2, pp 1195-1201, April 1990.

[20] W. J. Ackerman, "THE IMPACT OF IEDs ON THE DESIGN OF SYSTEMS

USED FOR OPERATION AND CONTROL OF POWER SYSTEMS", Power

System Management and Control, 2002. Fifth International Conference on

Conf. Publ. No. 488, pp 445-450, 17-19 April 2002.

- 107 -

주 의

1. 이 보고서는 지식경제부에서 시행한 력산업연구

개발사업의 연구보고서입니다.

2. 이 보고서 내용을 발표하는 때에는 반드시 지식

경제부에서 시행한 사업의 연구결과임을 밝 야

합니다.

3. 국가과학기술 기 유지에 필요한 내용은 외

으로 발표 는 공개하여서는 아니됩니다.

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765kV 변전소의 지능적 경보처리 및 고장진단 전문가시스템의 연구