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.