1. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
1.1 정의
SCADA는 감시 제어 및 데이터 수집 시스템으로, 전력망, 공장, 상하수도 등 산업 인프라에서 원격 장치(Remote Terminal Unit, RTU) 및 PLC(Programmable Logic Controller)를 통해 데이터를 수집하고, 중앙에서 모니터링 및 제어하는 시스템입니다.
1.2 구성 요소
-
HMI(Human-Machine Interface)
- 운영자가 시스템 상태를 시각화하고 제어할 수 있는 인터페이스
-
RTU(Remote Terminal Unit) / PLC
- 현장 장치에서 데이터를 수집하고 명령을 수행
-
통신망(Communication Network)
- 장치와 중앙 제어 서버 간 데이터 전송
-
SCADA 서버 및 데이터베이스
- 실시간 데이터 수집, 기록 및 경보(Alarm) 관리
1.3 기능
- 전력망 상태 모니터링
- 원격 제어(Remote Control)
- 이벤트 기록 및 알람 관리
- 트렌드 분석 및 보고서 생성
1.4 스마트 그리드에서의 역할
- 전력 배전 및 변전소 상태 실시간 감시
- 고장(Fault) 발생 시 즉시 경보 및 원격 차단
- DER(Distributed Energy Resources) 통합 운영 지원
2. EMS (Energy Management System, 에너지 관리 시스템)
2.1 정의
EMS는 전력망 전체의 에너지 흐름을 최적화하고 관리하는 시스템으로, 주로 발전소, 배전망, 부하, ESS(Energy Storage System) 등을 통합 제어합니다.
2.2 구성 요소
-
SCADA 연동 모듈
- 실시간 데이터 수집
-
예측 모듈(Forecasting Module)
- 부하, 발전량, 날씨 기반 수요/공급 예측
-
최적화 모듈(Optimization Module)
- 경제적 부하 분배, 발전 스케줄 최적화
-
보조 서비스 모듈
- 주파수 조정, 전압 안정화, 부하 균형 유지
2.3 기능
- 실시간 전력 흐름 모니터링 및 제어
- 발전소 운영 스케줄 최적화
- 부하 예측과 수요 반응(Demand Response) 관리
- 전력 품질 유지 및 전력 손실 최소화
2.4 스마트 그리드에서의 역할
- 재생에너지(태양광, 풍력) 통합 운영
- 배전망과 송전망 간 실시간 연계
- 전력 시장 가격 기반 경제적 운영
3. DMS (Distribution Management System, 배전 관리 시스템)
3.1 정의
DMS는 배전망(Distribution Network) 운영을 위한 관리 시스템으로, 주로 변전소-배전선-소비자 구간의 전력 흐름을 제어하고 고장을 감지/복구하는 역할을 합니다.
3.2 구성 요소
-
배전망 모델(Bus/Feeder Model)
- 배전망 전기적 모델링
-
고장 탐지 및 복구(Fault Detection, Isolation, Restoration, FDIR)
- 고장 위치 확인, 차단기 제어, 서비스 복구
-
부하 관리 모듈
- 전압 및 전류 상태 모니터링
- 수요 반응(Demand Response) 지원
-
재생에너지 통합 모듈
- ESS, PV(PV: Photovoltaic, 태양광 발전), DER 연계
3.3 기능
- 실시간 배전망 상태 모니터링
- 자동화된 고장 탐지 및 복구
- 부하 흐름 최적화 및 전력 품질 관리
- 재생에너지와 배전망 안정적 연계
3.4 스마트 그리드에서의 역할
- 변전소-배전선-소비자 구간 실시간 제어
- 분산형 전원(DER) 통합 및 부하 균형
- 스마트 계량기와 연계한 소비자 수요 관리
4. SCADA vs EMS vs DMS 비교
| 구분 | SCADA | EMS | DMS |
|---|---|---|---|
| 대상 | 송배전망 전체 | 발전 및 전력 최적화 | 배전망 (소규모 구간) |
| 주요 기능 | 원격 감시/제어, 알람 | 발전 스케줄 최적화, 경제 운영 | 배전망 제어, 고장 탐지/복구, 부하 관리 |
| 데이터 처리 | 실시간 센서/계측 데이터 | 실시간 + 예측 데이터 | 실시간 배전망 데이터 |
| 스마트 그리드 역할 | 현장 장치 감시 및 제어 | 전력 운영 효율화 | 배전망 안정화, 분산 전원 통합 |
DevSecOps ⚙️ + CTF🚩