검증된 보호 원칙을 유지하면서 유틸리티가 변전소를 현대화하고 전력망 용량을 확장하며 하드웨어, 케이블 연결 및 수명 주기 복잡성을 줄이는 데 가상화 보호를 어떻게 지원하는지 알아보세요.
수십 년 동안 변전소를 확장한다는 것은 보통 무언가를 추가하는 것을 의미했어요.또 다른 릴레이예요.또 다른 패널이에요.배선이 더 필요해요.추가 테스트.유지 보수가 더 필요해요.
그건 꼭 문제가 아니었어요.전력 시스템은 전통적으로 점진적으로 발전했고 유틸리티는 추가 장비와 그에 따른 엔지니어링 노력을 흡수할 시간이 있었어요.
하지만 오늘날의 그리드는 달라요.
유틸리티는 용량을 늘리고, 재생 가능 발전을 통합하고, 전기화를 지원하고, 계속 증가하는 부하에 서비스를 제공하면서 종종 수십 년 동안 사용되어 온 인프라를 대체해요.과제는 단순히 인프라를 더 짓는 게 아니에요.시스템이 커질 때마다 더 복잡해지지 않고 그렇게 할 수 있어요.
여기서 가상화가 대화에 참여해요.
디지털 변전소는 중요한 문제를 많이 해결했어요.프로세스 버스 아키텍처가 구리 배선을 줄였어요.IEC 61850은 상호 운용성이 향상됐어요.단위를 병합하면서 현장 데이터를 의사 결정을 내리는 시점에 가까워졌어요.
하지만 아직도 많은 유틸리티들이 변전소 전체에 흩어져 있는 수십 개의 보호 및 제어 장치를 관리하고 있어요.그런 모든 장치에는 라이프사이클이 있어요.엔지니어링되고, 구성되고, 테스트되고, 문서화되고, 패치가 적용되고, 모니터링되고, 결국 교체되어야 해요.변전소가 확장되면 변전소를 관리하는 데 필요한 노력도 함께 늘어나요.
대부분의 유틸리티는 근본적으로 다른 보호 철학을 찾고 있지 않아요.그들은 이미 신뢰하는 인프라를 확장하는 더 간단한 방법을 찾고 있어요.가상화 보호는 그런 문제에 대한 새로운 해결책을 제공해요.보호 기능을 전용 장치에서 호스팅하는 대신 중앙 집중식 컴퓨팅 플랫폼에서 소프트웨어로 해당 기능이 실행돼요.보호 원칙은 변함이 없어요.기준은 변함이 없어요.달라진 건 그 기능들이 배포되고 유지되는 방식이에요.
20년 전에 지은 변전소를 확장하는 공공기관을 상상해 보세요.
기존의 접근 방식에서 보호 기능 추가는 종종 이를 지원하기 위한 추가 하드웨어, 추가 배선 및 추가 인프라를 의미해요.새 자산이 나올 때마다 커미셔닝 비용이 추가되고 향후 20~30년 동안 유지해야 하는 또 다른 자산이 생겨요.
가상화된 아키텍처에서는 확장의 대부분이 추가적인 물리적 인프라가 아니라 소프트웨어를 통해 이루어져요.그렇다고 엔지니어링 작업이 없어지지는 않아요.엔지니어들은 여전히 시스템을 구성하고, 검증하고, 테스트해야 해요. 대신 기능 추가는 물리적 장비 추가에 덜 의존하게 돼요.
그 차이가 미묘해 보일 수도 있지만 현대화 프로젝트에 접근하는 방식이 달라져요.시간이 흐르면 “어떤 새 하드웨어가 필요해요?” 라는 얘기가 바뀌어요.그리고 “시스템이 어떻게 작동하길 바라나요?”
릴레이 수가 적을수록 유틸리티에서 관심을 받는 경향이 있어요. 하지만 그건 일부에 불과해요.더 큰 영향은 릴레이를 감싸는 패널, 연결하는 케이블, 차지하는 물리적 공간, 릴레이를 지원하는 데 필요한 수명주기 노력 등 릴레이를 둘러싼 모든 것을 줄이는 데서 비롯돼요.
릴레이 한 개 추가는 별로 중요하지 않을 수도 있지만 보통 50개는 그래요.
Siemens의 예비 가상화 보호 프로젝트의 증거에 따르면 더 광범위한 영향이 반영돼요.지멘스의 가상 보호 시스템인 SIPROTEC V와 관련된 일반적인 프로젝트 계산 결과, 구리 케이블 비용 최대 80% 절감, 보호 및 제어 건물 설치 공간 최대 45% 감소, 패널 비용 최대 25% 절감, 수명 주기 비용 최대 20% 절감 효과가 나타났어요.또한 프로젝트 실행도 6개월까지 앞당길 수 있어요.
이 수치가 중요한 이유는 유틸리티가 실제로 달성하려는 목표가 드러나기 때문이에요. 운영 부담은 비례적으로 늘리지 않으면서 용량을 늘리는 거죠.
아마도 가상화의 가장 실용적인 측면은 이미 작동하는 인프라를 망가뜨리지 않고 채택할 수 있다는 점일 거예요.몇몇 유틸리티는 아직도 광범위한 유선 아키텍처를 기반으로 구축된 기존 변전소를 운영해요.다른 사람들은 이미 디지털 변전소와 프로세스 버스 통신에 거액을 투자했어요.그린필드 프로젝트는 전혀 다른 결정을 내려야 해요.가상화는 각각의 환경에 적합해서 서브스테이션 아키텍처의 점진적인 발전을 가능하게 할 수 있어요.
유틸리티는 전면 교체 대신 기존 인프라와 함께 가상화된 보호를 점진적으로 도입할 수 있어요.광범위한 배포 전에 성능을 쉽게 검증하고 고유한 운영 요구 사항에 맞는 속도로 현대화할 수 있어요.기존 투자가 장애물이 되기보다는 해결책의 일부로 남을 수 있어요.
이것이 가상화의 가장 큰 강점 중 하나일 수 있어요.
유틸리티 인프라는 수십 년 동안 진화해요.성공한 기술이 기존 자산의 즉각적인 대체를 요구하는 기술은 거의 없어요.보통 기존 시스템들과 함께 작동하다가 점차 그 시스템들이 만들어지는 방식을 바꾸는 것들이에요.
엔지니어들이 가상화가 논의될 때 회의적인 경우가 많아요, 그럴만한 이유가 있어요.보호 시스템은 중요한 인프라를 보호해요.유틸리티에는 여전히 결정론적 성능, 엄격한 테스트, 강력한 사이버 보안 통제가 필요해요.소프트웨어가 더 큰 역할을 한다고 해서 기대치가 줄어드는 건 아니에요.만약 있다면, 기대치는 더 높아져요.
어떤 변화가 요구사항들이 관리되는가예요.
현대의 가상화 플랫폼은 업데이트, 구성 관리, 백업 및 복원, 모니터링, 액세스 제어 같은 기능을 중앙 집중화해요.사이버 보안은 한 번에 한 기기씩 다루지 않고 아키텍처의 일부가 돼요.
마찬가지로 중요한 것은 많은 가상화된 보호 플랫폼을 통해 엔지니어들이 완전히 새로운 작업 방식을 강요하지 않고 익숙한 워크플로우와 도구를 계속 사용할 수 있다는 거예요.사람들이 이미 알고 있는 모든 것을 포기할 필요가 없을 때 기술 채택이 훨씬 빠르게 진행되는 경향이 있어요.
가상화의 장기적인 의미는 하드웨어를 줄인다는 게 아니에요.유틸리티가 시스템을 발전시키는 데 더 많은 자유를 준다는 거예요.보호 및 제어 기능이 전용 하드웨어에서 분리되면 유틸리티는 배포, 테스트, 유지 관리 및 확장에 있어 더 큰 유연성을 얻게 돼요.또한 고도로 분산된 아키텍처에서는 지원하기 어려웠던 새로운 애플리케이션을 도입하는 것도 쉬워져요.
가상화된 보호에 대한 논의가 자동화, 고급 분석, 인공 지능에 대한 논의와 점점 겹치는 이유 중 하나예요.소프트웨어 정의 아키텍처는 고급 AI 분석 통합을 포함하여 운영 결정이 내려지는 곳에 새로운 기능을 배치할 기회를 만들어줘요.늘어나는 전력 수요를 해결하기 위해 사용하는 도구는 계속 발전하겠지만 궁극적으로는 근본적인 문제들은 발전하지 않을 거예요.
유틸리티는 확장, 현대화, 탈탄소화를 동시에 진행해야 해요.성공하려면 인프라를 추가하는 것 이상이 필요해요.단순화할 방법을 찾아야 할 거예요.가상화 보호는 그 목표를 향한 한 가지 길을 제공해요. 바로 기능을 확장하면서 이를 지원하는 데 필요한 복잡성을 줄이는 거예요.
캄야르 모가담이에요 전력 유틸리티 보호 및 제어 시스템 분야에서 25년 경력의 등록된 전문 엔지니어예요.Siemens에서 그는 북미와 중동 전역의 프로젝트 경험을 바탕으로 고객과 함께 변전소 보호 시스템을 설계하고 현대화해요.
