ADMS·DAS

왜 배우는가: 배전자동화시스템(DAS)과 차세대 배전망 관리시스템(ADMS)은 배전계통의 감시·제어와 운영 최적화를 담당하는 핵심 체계다. 배전 신뢰도 향상과 분산전원 증가에 따른 계통 운용 복잡화에 대응하기 위해 도입·발전해 왔다. 두 기능의 차이와 범위를 구분하는 문제는 기술사 시험에서 용어형과 논술형으로 반복 출제된다.

출제 이력: 제138회 3교시 2번, 제132회 1교시 10번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

배전자동화시스템(DAS)은 배전선로의 상태를 원격으로 감시·제어하여 사고 구간을 신속히 분리·복구하는 체계이고, 차세대 배전망 관리시스템(ADMS)은 DAS 기능에 해석·최적화 기능을 통합한 배전계통 종합 운영 플랫폼이다.

• 배전자동화시스템(DAS)
• 차세대 배전망 관리시스템(ADMS)
• 원격감시제어(SCADA)
• 고장구간 자동분리·복구
• 전압·무효전력 최적화
• 분산전원 관리

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 DAS는 배전선로 곳곳의 개폐기와 상태 정보를 중앙에서 보고 원격으로 조작하는 시스템이다. 정고장이 나면 사고 구간을 자동으로 떼어내고 나머지 구간을 다른 선로로 넘겨 정전 범위를 줄인다.

정식으로는 배전자동화시스템(DAS, Distribution Automation System) 을 배전선로에 설치된 원방감시제어(SCADA) 장치와 자동 개폐장치를 통신망으로 연결하여 감시·제어·고장 처리를 자동화한 시스템으로 정의한다. SCADA는 통신 경로의 신호로 원격장치의 상태 정보를 수집·표시·기록하고, 중앙 제어 시스템이 원격 장치를 감시·제어하는 방식이다. 주요 기능은 경보, 감시 제어, 지시·표시, 디지털 펄스 적산 등으로 구분된다.

차세대 배전망 관리시스템(ADMS, Advanced Distribution Management System) 은 DAS의 감시 제어에 더해 계통 해석(조류계산, 손실 분석, 전압 최적화)과 운영 판단 기능을 하나의 플랫폼에 통합한 시스템이다. 실시간 상황 인식을 바탕으로 손실을 정확히 탐지하고 전압을 최적화하며, 분산전원으로 생기는 전압 변동을 식별해 해결하는 역할을 맡는다. 즉 DAS가 '보고 조작하는' 시스템이라면, ADMS는 '보고 해석하여 최적의 조작을 결정하는' 시스템이다.

핵심 원리는 계층 구조에 있다. 현장 장치(RTU·FRTU)가 상태를 수집하고, 통신망이 이를 중앙으로 전달하며, 중앙 시스템이 DAS 기능과 ADMS 해석 기능을 함께 수행한다.

3. 등장 배경과 필요성

배전계통은 송전계통보다 선로가 길고 분기가 많아 고장 위치를 찾고 복구하는 데 시간이 많이 걸린다. 이 때문에 정전 시간과 정전 범위를 줄이려는 요구가 커졌고, 이를 위해 원격 개폐기와 통신을 결합한 DAS가 도입되었다. 정전 정보를 중앙에서 받아 현장 인력을 기다리지 않고 구간을 전환하는 것이 DAS의 출발점이다.

이후 태양광 등 분산전원이 배전망에 연계되면서 전압 상승, 역조류, 보호협조 문제가 나타났다. 기존 DAS는 감시와 개폐 위주라 이런 현상을 해석하고 최적으로 조정하기 어려웠다. 이에 전압·무효전력 제어와 손실 최소화를 한 체계에서 다루는 ADMS가 필요해졌다.

또 배전 운영자가 네트워크 전체를 종합적으로 보고 자산을 능동적으로 관리하려는 요구도 커졌다. 여러 기능을 통합한 관리 솔루션이 등장한 배경이며, ADMS는 DAS를 대체하기보다 그 위에 해석 기능을 얹는 확장형 체계로 이해하는 것이 정확하다.

4. 구성요소·원리·절차

ADMS(Advanced Distribution Management System, 차세대 배전망 관리시스템)는 배전계통의 감시·제어·해석 기능을 하나의 플랫폼으로 통합한 시스템이다. DAS(Distribution Automation System, 배전자동화시스템)는 개별 자동화 기능을 현장 장치와 중앙 제어장치로 구현하는 체계다. 두 시스템은 상하 관계가 아니라 DAS 위에 해석 기능을 더한 진화 관계로 이해한다.

구성요소는 현장 설비, 통신망, 중앙 계통 소프트웨어로 나눈다.

위 표는 설비 구성을 비교한 것이다. DAS는 측정과 원격 조작이 중심이고, ADMS는 같은 데이터를 해석해 제어 대안을 제시하는 점이 다르다.

원리는 측정, 전송, 판단, 조작의 순서다. 현장 장치가 전압·전류·개폐 상태를 측정하고 통신망으로 중앙에 보낸다. 중앙 시스템은 측정값으로 계통 상태를 추정하고 조작 명령을 만든다. 조작 명령은 개폐기에 전달되어 고장 구간을 분리하거나 부하를 이전한다.

DAS의 기본 절차는 다음과 같다.

• 현장 장치가 전류·전압과 개폐 상태를 주기적으로 측정한다.
• 통신망을 거쳐 배전센터의 SCADA로 상태 정보를 전송한다.
• 고장 발생 시 고장표시기와 보호계전 정보로 고장 구간을 판정한다.
• 운용자 또는 자동 로직이 고장 구간을 분리하고 건전 구간을 재공급한다.
• 복구 결과를 기록하고 정전 이력을 갱신한다.

ADMS는 여기에 해석 절차를 더한다. 상시 조류계산으로 선로 전압과 손실을 계산하고, 최적 개폐 조합을 탐색한 뒤 운용자에게 제시하거나 자동 실행한다. 고장 복구 시에는 FLISR(고장 위치 파악·격리·복구) 로직이 건전 구간 재공급 경로를 계산한다.

고장 구간 분리 후 건전 구간 재공급 과정은 두 시스템 모두에 있으나, ADMS는 재공급 경로를 계산해 최적안을 고른다는 점이 다르다.

간단한 DAS 복구 흐름을 도식으로 나타낸다.

5. 관련 법령·기준·표준

기준은 전력 계통 설계·운영 기준과 통신 기준으로 나뉜다. 전기 설비 기준은 한국전기설비규정(KEC)을, 배전선로 설계는 한국전력의 배전 설계 기준을 따른다. 아래 표의 수치는 시험에서 자주 인용되는 대표값이다.

표의 기준은 DAS와 ADMS 모두에 적용된다. ADMS는 같은 기준을 기반으로 해석 결과를 산출한다. 구체 전압 허용 편차는 설계 기준을 적용한다.

통신 체계에서는 SCADA 와 Mesh Network 가 핵심 용어다. SCADA는 원격 장치의 상태를 수집해 중앙에서 감시·제어하는 체계이고, Mesh 방식은 무선 기기끼리 다중 경로로 연결해 데이터 안정성을 높인다.

다만 분산전원 증가에 따라 ADMS 기능의 중요성이 커지고 있다는 점은 최근 동향으로 함께 본다.