배전계통 복구능력 평가기법 및 응용

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배전계통 복구능력 평가기법 및 응용

2007년 7월 1일 (일) 13:30:00 | 지면 발행 ( 2007년 6월호 - 전체 보기 )

서 론배전계통은 방사상으로 운전되기 때문에 고장이 발생되면 고장구간 부하 측의 건전한 정전구간을 이웃한 연계선로로 절체하여 전력을 공급해야 한다. 이를 위해서 모든 선로는 평상시 전선의 허용전류만큼 부하를 담당하지 않고 이웃한 선로의 고장시 정전부하를 절체받기 위한 일정량의 공급여유용량을 확보하며 운전하고 있다. 한전의 배전선로 운전용량 운영기준은 전선이 ACSR160[㎟]일 때 14000[kVA]를 최대 공급용량으로 하고 고장이 발생되면 선로를 3분할하여 절체할 수 있도록 평상시 10000[kVA] 공급을 규정하고 있다. 그런데, 이러한 운영기준은 모든 선로에 동일한 공급용량을 적용하는 것이어서 개폐기에 의해 분할되는 부하량이 일정치 않거나 인근 선로의 연계위치가 적절치 않을 경우에는 고장 시 정전복구가 안 되는 경우가 발생될 수 있다. 이를 피하기 위하여 일선 배전사업소 운영자들은 좀 더 많은 공급여유용량을 확보하여 여유 있게 운전하려는 경향이 있고 이는 선로의 이용율을 낮추는 원인이 된다. 최근 배전자동화 시스템의 도입됨에 따라 개폐기에 대한 실시간 감시제어가 가능해지고 원격계측에 의해 구간별 부하량을 정확히 알 수 있는 등 배전계통 운영환경이 획기적으로 변화하고 있다. 이 글에서는 이러한 환경변화를 활용하여, 개별 구간의 복구능력을 정량적으로 평가함으로서, 공급 신뢰도와 설비 이용율을 동시에 향상시키는 새로운 배전계통 운용전략을 제시한다. 배전선로에서 고장이 발생했을 때 정전구간을 연계선로로 절체하는 방안의 수립은 개폐기 투입/개방 상태에 대한 조합최적화 문제로서 제한된 시간 내에 준 최적해를 도출하기 위해 경험적 탐색방법을 사용하는 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 최근에는 배전선로 운영자의 경험적 지식을 활용하는 전문가 시스템의 적용에 대한 연구가 수행되었다. 그러나 배전선로의 복구능력에 관해서는 선로의 분할 및 연계기준이나 적정 공급용량에 대한 연구만이 수행되었을 뿐 직접적으로 배전선로의 복구능력을 평가방법에 관한 연구는 찾아보기 어렵다. 현재 배전계통의 복구능력을 향상시키기 위한 방법으로는 대상선로의 부하량에 대한 연계선로의 공급여유용량의 비를 크게 하거나 부하를 균등하게 배분하는 간접적인 방법을 사용하고 있다. 이 글에서는 ‘선로상의 어느 구간에서 고장이 발생하더라도 부하 측의 모든 건전한 정전구간이 항상 100% 복구될 수 있다’는 것의 필요충분조건인 복구가능조건(Restoration Condition)을 제시하고 증명하였으며, 배전선로의 복구능력을 정량화하는 방법으로서 복구도 지수(Restoration Index)를 제안하였다. 또한 복구능력 평가기법을 실계통에 적용하기 위한 운용전략으로서 복구지수의 계산방법과 복구 불가능구간 발생시 복구능력 회복을 위한 상시연계점 변경방법을 제시하였으며, 기타 응용예로서 복구능력 평가기법이 상시연계점 최적화나 정전복구방안 도출에 어떻게 활용될 수 있는지를 기술하였다. 복구능력 평가방법방사상 배전계통의 복구능력 평가방법을 설명하기 위하여 먼저 필요한 몇가지 복구지수(DPL, ZSC, ZRI, FRI) 용어들을 정의한 후에 복구 가능계통을 나타내는 필요충분 조건을 제시하고 증명하며, 이어서 제귀적 함수호출에 의한 복구지수의 계산방법과 연산량 감소를 위한 최소한의 체크 포인트들을 설명한다. 1. 복구지수(Restoration Index)배전계통의 복구능력 평가에 사용되는 복구지수인 직선경로부하(DPL), 후비연계용량(ZSC), 구간복구지수(ZRI), 선로복구지수(FRI)에 대한 용어를 정의한다. (1)직선경로 부하 (DPL:Direct Path Load)이 글에서는 어떤 구간으로부터 상시연계점까지의 직선경로 상에 있는 구간부하의 합계를 ‘직선경로 부하(DPL)’라고 부르며, 구간 Zi에서 연계선로 Fj까지의 직선경로부하를 DPLi,j라고 표기한다. <그림 1>에서 구간 Z1에서 연계선로 F2까지의 직선경로 부하는 ‘Direct Path 1’을 따라 구간 Z1, Z2, Z4, Z5로 이루어지며 DPL1,2는 3000[kVA]이다. 같은 방법으로 DPL1,3 는 Z1(600), Z2(900), Z3(1100)의 합인 2600[kVA]로 계산된다.

(2) 후비연계 용량(ZSC:Zone Supporting Capacity)하나의 선로가 어떤 구간에 대하여 연계선로로서 얼마나 많은 공급여유용량을 제공할 수 있는가를 나타내는 지수이다. 연계선로의 공급여유용량에서 어떤 구간까지의 직선경로부하(DPL)을 뺀 값으로 정의하며 구간 Zi에 대한 연계선로 Fj의 후비연계용량(ZSC)은 ZSCij라고 표현한다. <그림 1>에서 ZSC1,2는 F2의 공급여유용량 4000[kVA]에서 직선경로부하인 DPL1,2 3000[kVA]을 뺀 1000[kVA]가 된다. ZSC1,3는 -600[kVA]으로 계산되는데, 여기서 ZSC가 음수라는 의미는 Z1의 전원측 사고시에 구간 Z1이 연계선로 F3으로 절체될 수 없음을 의미한다. (3) 구간 복구지수 (ZRI:Zone Restoration Index)어떤 구간의 부하측에 연결된 연계선로 중 후비연계용량(ZSC)이 가장 큰 연계선로를 주연계선로(MBF : Main Backup Feeder)라 부르고, 주연계선로의 후비연계용량(ZSC)을 그 구간의 ‘구간복구지수(ZRI)’ 라고 정의한다. 구간 Zi에 대한 구간복구지수 ZRIi는 식(1)과 같이 표현된다................................................................ (1)구간복구지수(ZRI)의 크기는 주연계선로가 해당구간을 복구한 후 남는 여분의 공급여유용량을 나타내는 것으로 어떤 구간의 구간복구지수가 0보다 크다는 것은 그 구간의 전원측에서 사고가 발생했을 때 최소한 그 구간은 복구될 수 있다는 의미이다. 어떤 구간의 구간복구지수가 0보다 작다면 인접한 전원측 구간 사고시 그 구간은 복구될 수 없다. 그림 1 에서 구간 Z1의 부하측 연계선로는 F2, F3 큰 후비연계용량(ZSC)를 공급하는 연계선로인 F2 가 주연계선로(MBF)이며 F2 의 후비연계용량(ZSC1,2) 1000[kVA]가 구간 Z1 의 구간복구지수(ZRI1)가 된다. (4)선로 복구지수 (FRI:Feeder Restoration Index)선로복구지수(FRI)는 구간복구지수(ZRI)를 확장한 개념으로서 선로의 복구능력을 나타내는 지수이다. 어느 하나의 구간이라도 복구능력이 부족하면 선로 전체의 복구능력이 부족한 것이므로 선로상의 모든 구간의 복구지수중 최소치로 나타내며 식(2)와 같이 표현된다. ............................................................... (2)선로복구지수가 FRI가 0보다 크면 선로상의 어느 구간에서 고장이 발생하더라도 부하측의 모든 건전한 정전구간이 목구될 수 있음을 의미하며, 0보다 작다면 정전고장 발생시 복구될 수 없는 구간이 존재함을 의미한다.2. 복구가능 조건선로상의 어느 구간에서 고장이 발생하더라도 부하측의 모든 정전구간이 복구가능한지를 평가할 수 있는 복구가능조건을 제시하고 필요충분조건임을 증명한다. (1) 복구가능 조건 (2) 필요충분 조건임을 증명A : 어떤 선로의 선로복구지수(FRI) 가 0 보다 크다B : 선로상의 어느 구간에서 사고에 발생하더라도 부하측의 모든 정전구간이 복구가능하다. 를 증명 조건에서 선로복구지수(FRI)가 0보다 크므로 선로상의 모든 구간복구지수(ZRI)가 0 보다 크다. 선로상의 임의의 한 구간에서 고장이 발생하였을 때 인접한 부하측 구간(Z1)에서부터 생각해 보면 그 구간(Z1)의 구간복구지수(ZRI)가 0보다 크므로 주연계선로(MBF)의 후비연계용량(ZSC)이 0보다 크고, 따라서 그 구간(Z1)으로부터 주연계선로(MBF)까지의 직선경로부하(DPL)가 복구가능하다. 복구된 직선경로부하(DPL)에서 분기된 가지에 대하여 위의 방법을 반복하여 적용하면 모든 정전구간이 복구가능하므로 명제 는 참이다.임을 증명 조건에서 선로복구지수(FRI)가 0보다 크므로 선로상의 하나 이상의 구간에서 구간복구지수(ZRI)가 0 보다 작다. 그 구간(Z2)의 인접한 전원측 구간에서 고장이 발생했다고 가정하고 그 구간(Z2)에서 생각해보면 구간복구지수(ZRI)가 0 보다 작으므로 모든 부하측 연계선로의 후보연계용량(ZSC)이 0 보다 작고 주연계선로(MBF)의 후비연계용량(ZSC)도 0보다 작다. 따라서 주연계선로(MBF)의 공급여유용량이 그 구간(Z2) 까지의 직선경로부하(DPL) 보다 작으므로 그 구간(Z2) 은 복구될 수 없으므로 명제 는 참이다.따라서 위의 두 증명을 통하여 A와 B는 서로 필요충분 조건임을 알 수 있다.이 글에서 제시하는 복구능력 평가방법은 정전구간에 직접 연결되어 있는 연계선로인 ‘레벨1 연계선로’만을 대상으로 한다. 왜냐하면 정전복구방안으로서 레벨1 연계선로의 연계선로인 ‘레벨2 연계선로’를 사용하게 되면 복구 및 복귀절차가 복잡해지고, 현재의 정전과는 관계없는 건전한 부하에 대한 절체가 발생하며, 건전부하절체를 위한 루프 운전시 보호기기 동작 위험성이 있기 때문이다. 물론 실제 정전상황에서는 레벨1 연계선로만을 이용한 복구방안이 존재하지 않을 경우 레벨2 연계선로 나아가 레벨3 연계선로까지도 이용하여 정전부하를 절체하려 하겠지만 본 논문과 같이 정전사고를 대비하는 능력을 평가하는 문제에서는 운영자들이 가급적 피하려고 하는 건전부하절체를 고려하지 않는 것이 타당하다. (3) ZRI 계산 알고리즘

배전선로는 평상시 방사상으로 운전되므로 트리형태의 자료구조로 나타낼수 있다. <그림 2>에 나타낸 배전계통에서 선로 F1은 <그림 3>과 같은 트리구조로 표현된다. <그림 3>에서 구간은 노드, 개폐기는 가지로 표현되었으며 전력의 공급방향에 따라 부모-자식 관계가 형성되었다. 각 노드에서 구간 복구지수는 자식노드들의 구간복구 지수 중 최대치에서 두 노드를 연결하는 구간의 부하를 뺀 값으로 결정되며, 자식노드가 말단인 경우 자식노드의 구간복구지수는 해당 연계선로의 공급여유용량에서 자식노드의 구간부하를 뺀 값으로 결정한다. 위의 알고리즘을 말단에서 전원측으로 반복 적용하면 모든 노드의 구간 복구지수가 계산된다. 다음은 구간 복구지수를 계산하기 위한 재귀함수의 요약이다.

Calculate_ZRI(node) IF node is leaf node.ZRI = connected_BF_margin-node.load ELSE FOR all child_node Calculate_ZRI(child_node) END FOR node.ZRI = max(child_node.ZRI)-node.load END IF위의 알고리즘에서 보는 바와 같이 구간복구지수의 계산방법은 매우 간단하며 연산 부담이 거의 없어 최적화문제와 같이 반복계산이 요구되는 응용분야에서도 실용적으로 사용될 수 있다. 4. 선로 복구지수 체크포인트<그림 3>은 구간을 노드로 하는 배전선로의 트리구조와 각 노드의 구간별 부하 및 구간복구지수 계산결과를 나타낸다. 화살표로 나타낸 점선은 주연계선로가 같은 구간들을 연결한 것으로 구간복구 지수의 계산경로이다. 화살표상의 각 경로에 대하여 전원 측 구간 복구지수는 항상 부하 측 구간 복구지수 보다 작으므로 구간 복구지수(ZRI)의 최소치는 화살표로 나타낸 복구경로의 끝점에 위치한다. 따라서 선로의 복구능력을 나타내는 선로 복구지수(FRI)를 결정하기 위해선 복구경로 화살표에서 전원 측 마지막 구간의 복구지수중 최소치만을 체크하면 된다. 즉 모든 구간의 구간 복구지수를 검사하는 대신 S01, S06, S11, S16의 최소치만을 검사하면 선로 복구지수를 알 수 있다. <그림 3>에서 선로복구지수는 1500[kVA], -300[kVA], 1100[kVA], 1000 [kVA]의 최소치인 -300[kVA]으로 쉽게 결정된다. 앞서 설명한바와 같이 선로복구지수(FRI)는 매우 중요한 의미를 가지는데 0보다 크면 선로상의 어느 구간에서 고장이 발생하더라도 부하 측의 건전한 정전구간이 모두 복구 가능하고 제시된 예와 같이 0보다 작은 경우는 복구가 불가능함을 나타낸다. <그림 3>의 계통에서 Z03에서 고장이 발생한 경우 건전부하절체를 사용하지 않고는 Z05를 복구할 수 있는 어떠한 방법도 찾을 수 없음을 알 수 있다.정전복구능력 평가와 개선방법선로구성이나 부하량이 변경되면 계통의 복구능력이 손상되며 사고에 대비한 복구능력이 갖추어지지 않은 구간이 발생하게 된다. 구간복구지수(ZRI)가 0보다 작은 구간이 발생되면 상시연계점 변경하여 선로의 공급여유용량을 적절히 재조정함으로서 구간의 복구능력 부족을 해소할 수 있다. 이를 본 논문에서는 ‘부하 재분배(Load Redistribution)’라고 부르며 이러한 과정을 통하여 항상 모든 상정사고에 대하여 준비된 계통을 유지하게 된다. 선로의 복구능력을 회복하기 위하여 부하를 재분배하는 개폐기 조작 순서는 후보의 탐색과 평가라는 두 단계를 거쳐 도출된다. 첫 번째 단계에서는 모든 구간의 복구지수를 0 보다 크게 하면서 용량 및 전압 제약조건을 만족하는 실행 가능한 부하절체 방안을 탐색하고 두 번째 단계에서는 실행 가능한 후보들을 절체부하량, 손실, 부하균등화의 기준에서 퍼지로직을 이용하여 종합적으로 평가하여 최선의 부하 재분배 방안을 선택한다. 1. 후보 탐색 단계어느 구간의 복구지수(ZRI)가 0 보다 작을 때 이를 해소하기 위해선 연계선로의 부하 일부를 제3의 연계선로로 절체하여 공급여유용량 추가 확보하여야 한다. 부하절체 방안 후보탐색은 먼저 선로복구지수가 0보다 작은 구간의 주연계선로(MBF)로부터 시작하여 후비공급여유용량(ZSC)가 작은 연계선로로 진행한다. 주연계선로에서 부하를 절체하면 가장 적은 부하를 절체하여 복구능력 부족을 해소할 수 있다는 장점이 있으나, 주연계선로가 경부하일 경우 계속 부하가 감소하여 부하불평형이 심화되는 단점이 있다. 실행가능한 부하절체 방안 후보는 다음의 제약조건을 만족하여야 한다. ·절체되는 부하량이 ZRI 부족분보다 커야 한다.·선로의 부하량이 전선의 허용용량을 초과하지 않아야 한다. ·전압강하가 허용기준치를 넘지 않아야 한다. ·부하절체로 인하여 다른 선로의 복구능력 부족이 발생하지 않아야 한다. 2. 퍼지 평가 단계실행가능한 후보스위치 중에서 최선의 해를 선택하기 위해 절체부하량, 선로손실, 부하균등화의 세가지 기준이 적용된다. 각각의 기준은 해당되는 퍼지룰을 이용하여 별도로 평가되며 퍼지평가결과는 가중치합계를 통하여 종합된다. 퍼지룰은 평가는 최대-최소법을 이용하여 합성되고 무게중심법을 이용하여 비퍼지화 된다. 고려사항들은 다음과 같다. 부하절체 최소화 현재의 계통이 여러 가지 조건에서 최적화 되어 있다면 가능하면 선로구성의 변경을 최소화하는 것이 바람직하다. 개폐기는 부하량에 대하여 이산적으로 분포되어 있으므로 정확히 원하는 크기의 부하를 절체할 수는 없으므로 가급적 절체되는 부하가 필요한 양보다는 크면서 근접하게 되는 개폐기가 선택되어야 한다. 부하절체 최소화를 평가하기 위한 퍼지룰은 다음과 같으며 여기서 TLA(Total Load Amount)는 절체되는 부하량의 크기를 나타낸다. if TLA is Small then Plan is Very Good if TLA is Medium then Plan is Good if TLA is Big then Plan is Poor부하균등화부하균등화는 복구능력, 선로손실 및 전압강하와 매우 밀접하게 관련되어 있어 배전계통 운영에서 매우 중요하게 다루어지고 있다. 본 부하 재분배에서도 부하균등화를 고려하지 않으면 경부하 선로의 부하가 중부하 선로로 절체되어 부하 불균등이 심화되고 선로 이용율이 감소되는 결과를 초래한다. 아래에 제시된 부하균등화 평가 퍼지룰은 경부하 선로로 부하가 절체되는 후보가 높은 점수를 획득하도록 구성되어 있다. 퍼지변수 LA(Load Amount)에는 부하를 절체받은 선로의 부하량을 대입한다. if LA is Small then Plan is Very Good if LA is Medium then Plan is Good if LA is Big then Plan is Very Poor손실최소화배전자동화 시스템 환경에서는 각 개폐기에서 실시간 전류를 측정하여 실용적인 손실 계산이 가능하므로 향후 배전계통 운영에서 선로손실이 매우 중요하게 다루어질 것으로 예상된다. 따라서 실행 가능한 부하절체 방안중에서 손실이 최소로 되는 후보가 좋은 평가를 받아야 한다. 선로 손실을 평가하기 위한 다음의 퍼지룰에서 LV(Loss Variation)는 부하절체 전후의 손실 변화량을 나타낸다. if LV is Negative then Plan is Very Good if LV is Zero then Plan is So So if LV is Positive then Plan is Very Poor절체부하량 최소화, 부하균등화, 손실 최소화등 조건부의 퍼지변수에 대한 멤버쉽펑션은 각각 <그림 4>의 (a), (b), (c)와 같으며, <그림 4>의 (d)는 결론부 멤버쉽펑션을 나타낸다.

3. 사례연구복구능력 평가<그림 5>은 복구능력의 평가결과와 복구능력 부족 시 해소방안을 설명하고 있다. <그림 5>에서 점선 화살표는 주연계선로(MBF)의 공급경로로서 선로 F2는 선로 F1 사고에 대하여 구간 Z2, Z1을 담당하고 800[kVA]의 추가 여유용량이 있으며, 선로 F7은 선로 F1 사고시 자신이 주연계선로(MBF)인 구간 Z6, Z4, Z3을 공급하기에는 1000[kVA]의 공급여유용량이 부족함을 나타내고 있다. 즉, 2.4 절에서 설명한 선로 F1의 복구지수 체크포인트인 Z1, Z3, Z5에서 구간복구지수(ZRI)는 각각 800[kVA], -1000[kVA], 200[kVA] 으로서 구간 Z3에서 복구능력 부족이 발생하여 구간 Z2에서 고장이 발생했을 때 구간 Z3이 복구될 수 없음을 알 수 있다.

복구능력 개선구간 Z3의 복구능력 부족을 해소하기 위해선 선로 F7이 1000[kVA] 이상의 공급여유용량을 추가 확보하거나 연계선로 F4가 1800(1200+800-200)의 공급여유용량을 추가 확보해야 한다. 언제나 주연계선로(MBF : Main Backup Feeder)가 적은 추가 공급용량으로 해결가능하므로 앞서 설명한 바와 같이 먼저 선로 F7로부터 탐색을 시작한다. F7이 공급여유용량을 추가 확보하는 방법은 현재 개폐기 S12 인 상시개방점을 개폐기 S13으로 이동하여 구간 Z10의 부하 1100[kVA]를 선로 F9로 절체하는 방법과 현재 개폐기 S8인 상시개방점을 개폐기 S10으로 이동하여 구간 Z7, Z8의 부하 1500[kVA]를 선로 F5로 절체하는 방법이 있다. 그런데 구간 Z7의 부하 1100[kVA]를 선로 F9로 절체하게 되면 F9의 공급여유용량이 1100[kVA] 만큼 감소하여 선로 F10에게 제공하는 후비연계용량(ZSC)이 -200[kVA]로 감소하므로 선로 F10에 복구능력 부족이 발생하게 되므로 복구능력 개선방안에서 제외된다. 그러나 구간 Z4, Z5 의 부하 1500[kVA]는 선로 F5로 절체되더라도 선로 F5가 인근 연계선로에 제공하는 후비연계용량(ZSC)은 1800[kVA], 2000[kVA]이므로 부하절체 후에도 선로 F11, F6에 복구능력 부족이 발생되지 않는다. 따라서 구간 Z3에 발생된 복구능력을 해소하는 방안은 상시연계점을 개폐기 S8에서 개폐기 S10으로 이동하는 것이 해가 된다. 복구능력 개선방안 평가방법 및 탐색경로만약 선로 F5의 부하 구간 Z3를 선로 F9으로 절체하였을 때 선로 F10에서 복구능력 부족이 발생되지 않았다면, 구간 Z10 절체방안과 구간 Z7, Z8 절체방안은 3.2절에 설명한 바와 같이 부하절체 최소화, 부하균등화, 손실최소화를 기준으로 퍼지평가를 거쳐 최선의 후보가 선택되었을 것이다. 또한 구간 Z7, Z8을 절체했을 때 선로 F6이나 F11에서 복구능력 부족이 발생했다면 구간 Z3의 부하측에 있는 또다른 연계선로인 선로 F4에 대하여 복구능력 개선방안을 탐색하게 된다. 기타 응용 분야1. 정전복구 방안수립방사상 배전계통에서 고장이 발생하면 고장구간 부하 측의 건전한 정전구간을 이웃한 연계선로로 절체하여 신속히 전력공급을 재개하여야 한다. 정전구간에 대한 복구 계획은 전력회사에 따라 다양한 방법으로 수립된다. 저자들은 참고문헌 [9]에서 매우 실용적인 정전복구방안 도출방법을 제시하였다. 이 방법은 실행 가능한 복구방안 후보들을 여러가지 기준에서 종합적으로 평가하여 최적의 해를 도출한다. 고려되는 평가기준은 스위칭수 최소화, 부하균등화, 건전부하절체 최소화, 비상대비도등이다.고려사항들 중에서 앞의 두가지는 정전복구방안 도출에서 일반적으로 사용되는 항목이지만 뒤의 두가지는 당시의 연구에서 새롭게 제안된 평가기준이다. 특히 마지막 평가기준인 비상대비도는 기존의 어느 연구에서도 언급된적이 없지만 고장 발생 시 복구가능여부를 나타내는 항목이기 때문에 배전선로 운영에서 가장 중요하게 다루어져야 한다. 비상대비도는 연계선로의 개수와 부하량에 대한 공급여유용량 비로 계산하였는데 이것만으로는 선로의 복구능력을 완벽하게 평가하기는 어려웠다.이 글에서는 정전복구 방안도출 문제에서 복구능력을 좀 더 정확하게 평가하기 위하여 비상대비도 항목을 선로복구지수(FRI)로 대체하려고 한다. 앞서 설명한 바와 같이 선택된 복구방안을 수행하더라도 관련된 모든 선로의 복구지수가 양의 값을 유지하면 모든 구간은 어떠한 2차 고장에 대해서도 복구가능하다는 것을 보장할 수 있다. 2. 상시개방점 최적화다중연계 방식의 방사상 배전계통에서 상시개방점을 결정하는 문제는 탐색공간이 매우 큰 조합최적화 문제로서 분지한계법, 분기교환법, 시뮬레이티드어닐링, 전문가시스템, 타부써치, 유전알고리즘등 다양한 기법들이 제안되었다. 그러나 이들 탐색방법은 대부분은 손실최소화나 부하균등화를 목적함수로 하므로 배전선로의 운영에서 가장 중요한 복구능력을 직접적으로 고려하고 있지는 못하다. 이 글에서는 상시개방점을 선택하는 문제에서 복구능력을 고려하기 위하여 식 (3)과 같은 목적함수를 제시한다. 식 (3)에서 둘, 셋, 네번째 항목인 전압강하, 선로용량, 복구능력은 제약조건으로서 정해진 기준값을 만족하면 1 그렇지 않으면 0의 값을 가지게 하고 상대적으로 큰 가중치를 부여함으로서 기본적인 운전제약조건이 만족된 상태에서 첫 번째 항목인 선로손실이 최소화 되도록 한다. 복구능력을 나타내는 네 번째 항목 RC는 RC=로 계산되며 1아니면 0의 값을 가진다. 이는 선로의 복구능력을 정량적으로 평가하므로서 배전선로가 임의의 구간 고장에 대하여 복구가능한지 아닌지를 명확히 구분할 수 있음을 나타낸다. ...........................................................(3)식에서, : 각 DL별 선로손실의 합계 : 전압강하의 최대치 : DL부하량의 최대치 : 선로 복수지수의 최소치 : 항목별 중요도를 나타내는 가중치 결 론방사상 배전계통에서 고장이 발생되면 고장구간 부하측의 건전한 정전구간을 이웃한 연계선로로 절체하여 신속히 전력공급을 재개하여야 한다. 이를 위하여 모든 선로는 일정량의 공급여유용량을 확보하며 운전하고 있는데 이는 설비 이용율, 공급 신뢰도와 직접적인 관련이 있다. 현재는 모든 배전선로에 동일한 공급용량을 정하여 운전하고 있는데 배전자동화 시스템의 도입으로 배전계통 운영환경이 급격히 변화하고 있으므로 이에 적합한 새로운 운전기준과 적용방법이 요구되고 있다. 이 글에서는 배전선로의 복구능력을 평가하기 위하여 ‘복구가능조건’을 제시하였으며 이것이 ‘선로상의 어느 구간에서 고장이 발생하더라도 부하 측의 건전한 정전구간이 항상 100% 복구될 수 있다’는 것을 필요충분 조건임을 증명하였다. 또한 배전선로의 복구능력을 정량적으로 평가하기 위한 방법으로서 복구도 지수를 제안하였고, 평가결과 복구능력 부족이 발생했을 때 이를 해소하기 위한 부하절체 방안을 제시하였다. 이 밖에도 여기서 제안하는 복구능력 평가방법의 활용예로서 2차 사고에 대비할 수 있는 정전복구계획 수립방법과 복구능력을 고려한 상시개방점 최적화 방법을 제시하였다. 제안된 복구능력 평가기법은 연산량이 적고 실용적이므로 다양한 실계통 운영 소프트웨어에 적용된다면 배전계통의 신뢰도와 이용율을 향상시키는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.