IoT·빅데이터 기술 활용해 배전선로 고장 막는다

IoT·빅데이터 기술 활용해 배전선로 고장 막는다
사물인터넷과 빅데이터가 배전선로 고장을 방지할 수 있다. 한국전력이 배전선로가 불시에 정전되는 일이 없게끔 사물인터넷(IoT)과 빅데이터를 활용한 근원적인 예방체계를 구축한다. 2018년까지 500억원을 투입하기로 했다.
7일 한국전력(사장 조환익)은 3월 3일 오후 3시 본사에서 배전선로 고장예지시스템 T/F를 발족하고, 설비고장으로 인해 발생하는 배전계통의 정전을 근원적으로 예방하는 배전선로 고장예지시스템 구축 사업을 본격적으로 추진한다.
한국전력은 배전선로 고장예지시스템 구축 사업은 배전선로 고장파형을 IoT센서와 배전지능화시스템를 통해 감지하고, 빅데이터를 분석하여 고장징후를 사전에 파악하여 제거하는 시스템을 구축한다는 설명이다.
송변전 종합 예방진단 시스템은 설비고장 징후 감지부터 신속한 조치, 사후 관리 등의 프로세스를 집약한 온라인 시스템이다. 인력에 의한 오프라인 진단을 하던 기존의 방식을 탈피해 IoT 기술 융합으로 실시간 온라인 원격진단이 가능하도록 했다.
한전은 외국의 다른 발전회사와 달리 국제표준 변전소를 구성을 위해 통신서비스와 데이터 모델을 IEC(국제 전기기술 위원회) 국제 규격화한 통신프로토콜을 사용했다.
또한 한전 주도로 기술 개발을 하고 이러한 기술을 모든 회사에 공개함으로써 개발제품 모두가 호환성을 갖도록 하는 전력회사 주도의 예방진단 시스템 구축을 세계 최초로 선보였다.
▲ 배전선로 고장예지시스템 구축 시스템 계통도 (자료:한국전력공사)
이 시스템 구축이 완료되면 설비고장으로 인해 발생하는 배전계통 정전의 근원적 예방과 고장감지를 통한 선제적 대응으로 배전계통의 최적화 운전이 가능하며, 다양한 빅데이터 정보수집과 연계를 통한 신규 비즈니스 창출을 기대하고 있다.
한전은 고장예지시스템 개발을 위해 2018년까지 총 3단계에 걸쳐 500억원을 투자하여 순차적으로 진행할 예정이며, 실증시험장 구축, 고장판정 알고리즘 및 IoT 센서를 개발하고 빅데이터를 관리 분석할 수 있는 통합 플랫폼을 구축할 예정이며, 국내 IoT 산업 육성을 위해 관련기업들이 적극 동참할 수 있도록 지원할 예정이다. 우선 1단계로 인공지능 고장분석 소프트웨어 개발한다. 전국에 걸쳐 운영중인 배전지능화시스템을 활용하여 배전선로 불량 기자재*에 의해 발생되는 특이파형을 선별하여 고장을 자동 판정하는 알고리즘을 개발하고 전국 배전센터에 설치하여 운영할 예정이다.2015년 전국의 배전선로에서 발생한 일시정전은 총 544건이며, 자연열화, 제작불량, 부식 등 불량 기자재가 원인이 되어 발생한 정전은 189건으로 전체대비 34.7%이다.
2단계로 외장형 IoT센서 개발한다. 2017년까지 전력분야에 특화된 외장형 IoT 센서를 개발하여 다양한 배전계통 정보를 취득하고, 빅데이터 분석기법을 도입한 차세대 배전지능화시스템 개발로 고장파형 판정 정확도를 향상시킬 예정이다.
3단계로 IoT 센서 내장형 기기 상용화한다. 1, 2단계 사업이 완료되는 2018년부터는 IoT 센서가 내장된 전력기기를 상용화하여 국내 기자재 업체의 제조 능력을 한 단계 업그레이드 할 수 있는 발판을 마련함과 동시에 배전계통에 ESS, 분산형전원, 스마트그리드의 원활한 연계를 위해 정보보안 기술을 더욱 강화하고 빅데이터를 관리 분석하는 통합 플랫폼을 구축할 예정이다.
한전은 배전시스템 및 고장분석 분야 사내외 전문가 40여명과 함께 고장파형 취득분석 분야, 고장예지시스템 구축분야, 스마트 센서 개발 분야 총 3개 분과 T/F를 구성하여 배전선로 고장예지시스템을 단기간 내 구축 완료할 예정이다.
배성환 영업본부장은 “이번 사업은 한전 업(業)의 변화를 위해 최신 IoT 기술을 배전계통에 접목한 미래의 먹거리를 창출하는 신사업임과 동시에 정전예방에 대한 패러다임을 전환하는 최초의 사업이라는 점에서 그 의미가 매우 크다.” 고 강조하였으며, “배전선로 고장예지시스템이 구축되면 고장감지를 통해 정전발생을 획기적으로 줄일 수 있어 정전으로 인한 고객의 불편을 최소화할 수 있다.”라고 기대감을 밝혔다.
올해는 전력연구원에 실증시험장 구축해 IoT 관련회사의 개발제품인 고장판정 알고리즘 및 IoT 센서를 시험하고, 전국 변전소의 예방진단 관련 빅데이터를 관리 분석할 수 있는 중앙분석센터를 설비진단처에 신설할 예정이다.
장재원 한전 전력계통본부장은 "한전이 주도하는 세계 최초의 송변전 종합 예방진단 시스템 구축의 원년으로 삼고 경제성을 확보해서 국내시장 뿐만이 아니고 해외시장도 개척하고 형성하는 선순환 구조의 마중물 역할을 하겠다"고 말했다. 한편, 한전은 배전선로 고장예지시스템 구축사업을 통해 전력 IoT 산업의 신규 비즈니스 모델 창출과 관련 산업 기반확대로 새로운 가치 창출의 초석이 될 것으로 전망했다.