[이슈현장]지능형 통합 전력 솔루션의 최신 동향

강창대 기자
입력 2019.03.01 00:00

지능형 통합 전력 솔루션의 최신 동향

슈나이더일렉트릭 ‘에코스트럭처 파워’사례

에너지와 관련한 환경 변화에 가속이 더해지고 있다. 이러한 변화의 배경에는 기후변화로 인한 위기감이 자리하고 있다. 청정에너지로 일컫던 원자력에 대한 인식도 2011년 동일본 대지진 이후 크게 달라지면서 재생가능 에너지의 비중을 늘리기 위한 노력이 이어지고 있다. 그러는 가운데 공급의 안정성과 경제성, 합리적인 수급체계 등과 같이 전력계통이 갖추어야 할 조건도 까다로워지고 있다. 이런 관점에서 에너지관리 및 자동화 분야의 글로벌기업인 슈나이더 일렉트릭이 내놓은 제품과 사례는 참고할 만하다.

글 강창대 기자

슈나이더일렉트릭이 한층 더 강화된 지능형 전력 관리 솔루션을 새롭게 선보이고 국내 시장 내에서 입지를 강화해 나갈 계획이라고 밝혔다. 슈나이더일렉트릭은 2월 13일 상암동 한국 지사에서 ‘에코스트럭처 파워’(EcoStruxure Power) 신제품 출시 간담회를 가졌다. 이날 신제품 소개에 앞서 슈나이더일렉트릭 코리아 김경록 대표와 에코빌딩 비즈니스의 이호걸 팀장은 현재 스마트 전력 관리, 빌딩 에너지 관리 및 에너지 절감 동향을 소개했다.

그리고 ‘에코스트럭처 파워’(EcoStruxure Power) 플랫폼 소개가 이어졌다. 에코스트럭처 파워는 슈나이더일렉트릭의 통합 아키텍처 플랫폼인 ‘에코스트럭처’(EcoStruxure™)’의 하나다. 이 플랫폼은 중대형 건물과 전력계통, 데이터센터 등과 같이 전력 사용량이 많은 곳이라면 어디에나 적용이 가능한 솔루션으로서 통합적인 네트워크 시스템을 구축해 관리할 수 있다. 더불어 설계와 운영 및 분석에 사물인터넷(IoT) 및 디지털 기술을 활용함으로써 전력 관리의 신뢰성과 안전성, 효율성을 높일 수 있다.

에코스트럭처 파워는 커넥티드 제품(Connected Product), 엣지 컨트롤(Edge Controls), 앱, 분석 및 서비스(Apps, Analytics & Services)의 세 가지 계층으로 구성되어 있다. 슈나이더일렉트릭은 24시간 연결돼 데이터를 수집하고 관리할 수 있는 광범위한 커넥티드 제품을 갖추고 있으며, 이는 지능형의 스마트 통합 전력 솔루션을 구축하는데 있어 기반이 된다.

특히 전력 계통에 발생한 각종 이벤트와 전력 품질을 실시간으로 분석·모니터링해 전력 시스템 고장 및 사고를 사전에 예측하는 예지 보전 솔루션임을 강조했다. 또한, 에너지 사용량을 정확하게 분석해 에너지 비용을 절감시키는 한편, 온실가스 모니터링 관리까지 가능한 친환경 솔루션이라고 설명했다.

이날 간담회에서 소개된 커넥티드 제품(Connected Product)은 전력 품질 미터기인 ‘PowerLogic ION9000’과 고성능 능동형 고조파 필터 ‘AccuSine PCSn’등이다. 이어서 각각의 제품에 대해 살펴보도록 하겠다.

스마트 통합 전력 솔루션과 시장 계획을 발표하는 슈나이더일렉트릭 이호걸 팀장

커넥티드 제품‘PowerLogic ION9000’와‘AccuSine PCSn’을 소개하는 슈나이더일렉트릭 이성호 매니저

0.1초까지 포착하는 정확성

‘파워로직(PowerLogic) ION9000’은 통합 아키텍처 플랫폼인 ‘에코스트럭처 파워’(EcoStruxure Power)의 커넥티드 제품군 중 새롭게 추가된 전력 품질 분석기다. 슈나이더일렉트릭의 에코스트럭처 파워는 빌딩, 그리드, 산업 및 데이터센터에 적용될 수 있는 개방형의 상호운용이 가능한 시스템 아키텍처로, 배전 네트워크 내에서 핵심적 역할을 한다.

‘파워로직 ION9000’은 사물인터넷(IoT) 기반의 이벤트 분석 기능을 갖췄으며 슈나이더일렉트릭의 기존 제품인 ‘ION7650’보다 기능과 성능이 향상됐다. ‘파워로직 ION9000’은 주요 전력 어플리케이션에 필요한 정보를 제공한다. 이러한 정보는 예방 유지보수 및 정전의 근본 원인 분석에 중요한 역할을 하며, 인력 및 장비의 안전을 유지하도록 도움을 준다.

]‘파워로직 ION9000’의 면면을 살펴보면 우선, 0.1초의 정확도가 눈에 들어온다. 이는 타사의 검증으로 확인된 성능으로 기존에 비해 정확도가 두 배 더 높다. 그리고 설계에 포괄적인 사이버 보안 기술 인증(Cyber Security Ready)을 적용해 전력 자산 및 시스템에 대한 사이버 보안 문제의 해결에 도움이 된다. 또한, 온보드(On-Board) 전력 품질 분석 기능을 갖추고 있어 유용한 데이터 등 정보를 제공하며, EN50160 및 IEEE519 표준에 따른 온보드 PQ 분석과 확장된 파형 캡처와 특허 받은 DDD(방해 방향 감지)도 갖추고 있다.

또 다른 특징은, 전력 이벤트를 분석함으로써 사고 발생 시점, 유형 등을 근거로 추이와 이벤트, 파형 등의 상호연관성을 제시한다. 따라서 사고 대응 시간을 줄일 뿐만 아니라, 사전 및 사후 데이터를 기반으로 사고에 대한 통찰력을 제공한다. 마지막으로, 특허 받은 ION™ 프로그래밍 기능을 통해 변화하는 전력 네트워크에 맞춰 유동적인 변화가 가능하다. 복잡한 배전 모니터링이나 맞춤형 변전소 자동화를 수용하도록 직접 프로그램할 수 있다.

슈나이더일렉트릭의 능동형 고조파 필터‘아큐싸인(AccuSine) PSCn’

슈나이더일렉트릭의 전력 품질 미터기‘파워로직(PowerLogic) ION9000’

능동형 고조파 필터 ‘AccuSine PCSn’

‘아큐사인(AccuSine) PCSn’ 역시 슈나이더일렉트릭의 통합 아키텍처 플랫폼인 ‘에코스트럭처 파워’에 포함된 제품이다. 이 제품은 상업용 빌딩이나 경공업 분야에 고조파를 완화하고 전압 변동을 줄일 수 있도록 설계됐다. 고조파 왜곡은 과전류, 기기 파열 및 소음, 제어 장치 오류 등 시스템 기능 불량과 설비 중단으로 이어질 수 있기 때문에 이를 사전에 방지하기 위해서는 고조파 필터가 필수적이다.

‘아큐사인 PCSn’은 능동형 고조파 솔루션이라는 점이 특징이다. 전력계통에 신뢰성과 효율성을 제공해 장비의 수명과 가동 시간을 연장해주며, 에너지 효율을 혁신적으로 개선해준다. 성능 및 기능을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 능동형의 고조파 완화 기능이 있다. 이 기능은 THDi(Total Harmonic Current Distortion)를 3% 미만으로 줄여준다. 또한, 이 제품에 적용한 아큐사인 플러스(AccuSine+) 기술은 시스템에 고조파를 없애고 신뢰성, 운영효율성, 가동 시간 등을 개선한다. 그리고 PFC(Power Factor Correction, 역률 보상) 기능도 갖추고 있다. 역률(cos φ), THDi, THDv 설정값 기능은 계통 단위의 수준에서 제어가 가능하도록 시각화한 사용성을 제공한다. 이를 통해, 유틸리티 규정의 준수 여부와 시스템 효율성의 최적화 여부를 확인할 수 있다.

주전원 부하 균형도 또 하나의 특징으로 꼽을 수 있다. 고조파 완화 기능으로 중성선에 흐르는 고조파 전류를 제거할 수 있지만, 단상 부하가 있는 3상 시스템의 경우 중성선에 전류가 여전히 흐른다. 이때 주전원 부하 균형 기능을 적용하면 중성선 전류를 ‘0’으로 줄일 수 있다. 이 밖에도, 모듈형이라는 점도 장점으로 꼽힌다. 따라서 전력 시스템의 규모 등 여건에 따라 확장할 수 있고, 지능형 병렬접속 기능으로 통합이 가능하다. 또한, 제품의 고유한 알고리즘이 설치 시간을 줄여주고, 시스템뷰(System View)로 어떤 장치에서든 전체 시스템 시운전이 가능하다고 한다.