IEEE 1547.1-2020 해설 1부 — 시험 표준의 구조, 판정 정확도, 보고 형식, 시험 장비

IEEE 1547-2018은 분산전원이 무엇을 할 수 있어야 하는지를 정한 표준이다. 그 8부에서 보았듯 표준은 시험 방법을 별도 문서에 맡겼고, 그 문서가 2020년에 나온 IEEE 1547.1-2020이다. 앞 표준이 '요구'라면 이 표준은 '증명'이다. 어떤 장비로 어떤 파형을 넣고 무엇을 재어 어떤 기준으로 합격을 판정하는지, 시료는 몇 개를 어떤 순서로 시험하는지, 결과는 어떤 형식으로 남기는지가 282쪽에 걸쳐 적혀 있다. 이 연재는 그 표준을 7편으로 나누어 풀어 쓴다.

1부는 시험 표준 전체에 걸쳐 적용되는 규칙을 다룬다. 요지는 이렇다. 1547.1-2020은 검증을 형식시험, 생산시험, 설계·설치 평가, 커미셔닝, 정기 시험의 다섯 단계로 나누어 앞 표준 11절에 대응시키고, 제어 기능의 합격 판정에 '측정 정확도의 1.5배'라는 통일된 여유를 두며, 모든 형식시험 결과를 기계가 읽을 수 있는 표준 이름 체계의 CSV 파일로 남기게 한다. 이 세 가지 공통 규칙이 2부 이후의 개별 시험 절차를 떠받친다.

이 표준이 하는 일과 하지 않는 일(1절)

1.1절은 이 표준이 DER의 IEEE 1547 적합성을 검증하는 시험과 절차를 제공한다고 밝힌다. DER는 모든 기능을 갖춘 단일 장치일 수도 있고 각각 제한된 기능을 가진 부품의 조립체일 수도 있으며, 제한된 기능의 부품은 그 기능에 대해 시험받아야 한다. 적합성은 형식·생산·커미셔닝 시험과 설계·설치 평가의 조합으로 확립되고, 정기 시험이 필요할 수 있다. 부록 A는 시험 신호와 램프 함수를 정한 규범 부록이고, 부록 B는 별도 문서인 결과 보고 서식의 위치를 안내하며, 부록 C~J는 정보용이다.

1.2절의 범위는 DER를 전력계통에 연계하는 장비와 시스템의 연계·상호운용 기능이 개정·정정·보완된 IEEE 1547에 적합함을 확인하기 위해 수행해야 하는 형식·생산·커미셔닝·정기 시험과 평가다. 1.3절의 목적은 반복 가능한 결과와 다양한 DER 기술·기능을 수용하는 유연성을 함께 갖춘 표준화된 절차다. 1.4절의 한계는 두 가지다. 제품 안전 시험은 다루지 않는다. 인증 절차를 정의하지 않지만 이 시험을 인증 절차의 일부로 쓸 수 있다. 각주 2는 미국에서 인버터 기반 DER가 IEEE 1547을 직접 참조하고 1547.1의 시험 절차 적용을 요구하는 UL 1741로 승인되는 것이 통례이며, 형식시험은 대개 국가공인시험기관(NRTL)이 수행하고 DER는 1547.1 형식시험 통과를 뜻하는 UL 1741 적합으로 승인된다고 설명한다.

1.5절은 적합성 검토의 한계를 미리 인정한다. 이 표준의 시험과 절차는 합리적인 시험 범위를 제공하지만 IEEE 1547의 모든 측면을 예상하고 다룰 수는 없고, 예상하지 못한 시나리오가 있을 수 있다. IEEE 1547의 요구는 현장에서 운전 수명 내내 적용되므로, 형식시험과 커미셔닝 시험이 현장의 정확한 성능을 예측하지 못할 수 있다. 시험 표준이 자신의 한계를 첫 절에 적어 둔 것은 인증서를 절대적 보증으로 읽지 말라는 경고다.

참조 문서와 용어(2절, 3절)

2절의 규범 참조 문서는 1547-2018보다 늘었다. 통신 시험을 위해 DNP3 응용 노트 AN2018-001(DER 통신용 DNP3 프로파일), IEEE 1815-2012, IEEE 2030.5-2018, 2019년 7월 15일자 SunSpec DER 정보 모델 규격이 들어왔다. 고장전류 시험을 위해 IEEE C37.04-2018과 C37.09-2018(고압 차단기), C37.60(재폐로기), IEC/IEEE 62271-37-013(발전기 차단기)이, 오실로그래프 자료 형식을 위해 IEEE C37.111/IEC 60255-24(COMTRADE)와 IEEE 1159.3(PQDIF)이, 회전기 파라미터 시험을 위해 IEEE 112(유도기)와 IEEE 115(동기기), IEEE 421.5(여자 시스템 모델)가 참조된다. IEC 61000-3-6(왜곡 설비의 배출 한계), IEEE C37.90.1·C37.90.2(계전기 서지·전자파), C62.41.2·C62.45(저압 서지), C62.92.1·C62.92.6(중성점 접지)도 있다.

3절은 1547-2018의 정의를 별표로 표시해 그대로 옮기고, 시험에 필요한 용어를 더한다. 그 가운데 뒤의 연재에서 반복되는 것을 아래 표에 모았다.

용어	뜻
교류 시험 전원(ac test source)	DER 시험을 위해 사업자 전원을 흉내 내는 전압·주파수 시험 장비의 조립체. 적절한 경우 실제 Area EPS를 쓸 수 있다
시험 대상 장비(EUT, equipment under test)	시험받는 장비. DER 장치, DER 시스템, 부품 어느 것이든 될 수 있다
DER 장치(DER unit)	보조 DER 장치 없이 IEEE 1547을 만족하는 완전 적합 DER
DER 시스템(DER system)	DER 장치와 보조 장치로 이루어져 시스템으로 형식시험되고 제조사 지침대로 설치되어 전체로서 완전 적합인 시스템
DER 조합(DER composite)	부분 적합 부품과 보조 장치로 이루어져 상세 설계 평가, 설치 평가, 커미셔닝 시험으로 완전 적합을 판정해야 하는 시스템
설계 평가 / 설치 평가	연계 심사 중의 탁상 검토(대개 장비 납품·설치 전) / 커미셔닝 시점의 준공 검증. 둘을 합쳐 DER 평가라 한다
검출 시간(detection time)	이상 시작부터 차단 장치를 제어하는 장치·기능의 상태 변화까지의 최소 시간. 처리 시간과 같은 뜻
최소 요구 정확도(MRA)	1547-2018 표 3의 정상 상태 최소 측정·계산 정확도
다상(multiphase)	별도 변압기나 3상 변압기에서 나온 2상 이상. 120/240 V 분상 계통은 단상 변압기 하나에서 나오므로 다상이 아니다
시험 대상 파라미터(PUT)	시험에서 바꾸는 파라미터(전압, 주파수, 전력 등)
신호 주입 시험	EUT의 감지 단자에 신호를 넣는 방법. 1차 주입과 2차 주입이 있다
시험기관(testing agency)	형식시험을 수행하고 생산시험 프로그램을 감독하는 시험·검증 기관. 미국에서는 NRTL일 수 있다
플랜트 제어기	DER 시스템·조합의 DER 장치와 보조 장치를 관리·지령하고 측정·상태 정보를 모으는 제어 시스템. 상호운용 인터페이스 역할을 하거나 1547 제어 기능을 수행할 수 있다

표 1. 3.1절의 시험 용어.

검증의 다섯 단계와 공통 규칙(4.1)

4.1절은 시험 절차의 실행이 적절한 안전 절차와 예방 조치에 따라야 한다는 문장으로 시작한 뒤, 1547-2018 11절이 정한 단계에 시험을 대응시킨다.

DER 형식의 시료 하나 이상이 먼저 형식시험(5절)과 상호운용성 시험(6절)을 통과해야 하고, 형식시험으로 합리적으로 검증할 수 없는 기준은 DER 평가와 커미셔닝 시험 같은 다른 수단으로 검증한다. 형식시험 기관은 부분 적합 조건을 포함해 4.5의 방식으로 결과를 보고해야 한다. 각 DER 장치와 보조 장치는 해당하는 생산시험(7절)을 모두 통과해야 한다. 시험기관의 결과 보고서와 제조사 지침은 설치 뒤 어떤 추가 시험이 필요한지 정하는 설계 평가(8절)에 쓰이고, 설계 평가는 형식시험으로 충족되지 않은 1547의 모든 요구가 시뮬레이션·계산 같은 적절한 수단이나 설치 평가·커미셔닝으로 충족되도록 해야 한다. 설치 평가와 커미셔닝은 설계 평가 결과, 제조사 지침, 연계 요건이 요구하는 대로 자격 있는 인력이 현장에서 수행하고, 정기 시험은 사업자와 DER 운영자의 상호 합의로 현장에서 수행한다(9절).

4.1절의 주는 설계·설치 평가와 커미셔닝의 요구가 RPA와 형식시험에 없던 보조 장치의 유무에 따라 달라지고, 8절과 9절의 절차가 설치와 사업자 절차의 폭넓은 다양성을 수용하기 위해 형식·생산 시험보다 의도적으로 덜 규범적이라고 밝힌다. 시험기관과 제조사가 합의하면 여러 시험을 하나로 합칠 수 있으나, 합친 시험이 개별 시험의 모든 요구를 만족해야 하고 4.7의 순서 요구도 지켜야 한다.

얼마나 정확해야 합격인가(4.2)

시험 결과는 EUT가 이 절이 정한 허용 오차 안에서 1547의 요구를 만족함을 검증해야 한다. 형식시험에서 달리 정하지 않는 한 DER 성능은 1547-2018 표 3의 정상 상태 최소 요구 측정 정확도(MRA)의 150퍼센트 안이어야 한다. 각주 9가 그 논리를 설명한다. DER의 제어 성능은 DER가 잴 수 있는 것보다 정확할 수 없으므로 MRA의 100퍼센트 안에서 제어하라고 요구할 수 없고, 150퍼센트 기준은 측정 불확도(MRA)와 제어 불확도를 함께 허용한 값이다. 과도 측정 요구도 만족해야 하지만 형식시험 기준 계산에는 쓰지 않는다.

측정 입력 X에 응답해 출력 Y를 조절하는 제어 기능(volt-var, volt-watt, watt-var, 주파수 드룹)에는 식 (1)이 적용된다. 시험소가 잰 출력 Y_meas는 Y_min 이상 Y_max 이하여야 하며, Y_min = Y(X_meas + 1.5·MRA(X)) − 1.5·MRA(Y), Y_max = Y(X_meas − 1.5·MRA(X)) + 1.5·MRA(Y)다. Y(X)는 1547이 정의한 목표 특성 함수이고 X_meas는 시험소가 잰 입력이다. 각주 12·13은 이 식이 해당 기능들의 합리적 구현이 모두 단조 감소한다는 사실을 이용한다고 밝힌다. 해당 형식시험 조항에 명시된 경우에는 다른 검증 방법도 허용된다.

부록 C는 카테고리 B 기본 volt-var 곡선으로 예를 든다. 전압의 MRA는 공칭의 1퍼센트, 무효전력의 MRA는 정격 피상전력의 5퍼센트이므로, Q_max는 곡선을 오른쪽으로 0.015 p.u.만큼, 위로 0.075 p.u.만큼 옮긴 곡선이고 Q_min은 반대 방향으로 옮긴 곡선이다. 부록의 식은 불감대가 평평하다고(Q2 = Q3) 가정하는데, 1547이 요구하는 것은 아니지만 5절에서 시험하는 곡선은 모두 그렇다. volt-watt에서는 상한만 적용된다. volt-watt 모드에서 EUT 유효전력의 하한은 없기 때문이다. 이 식의 뜻은 정격 10 kVA 인버터의 volt-var 시험에서 무효전력이 목표에서 ±0.75 kvar까지 벗어나도, 그리고 전압 측정이 ±1.5 V(120 V 기준)만큼 어긋나 생긴 편차까지도 합격이라는 뜻이다.

환경, 제품 정보, 보고(4.3~4.5)

4.3절은 EUT 제조사가 환경 조건의 범위를 명시하고 시험을 그 안에서 하라고 한다. 4.4절은 제조사가 시험자에게 설치·사용 지침, 응용 노트, 매뉴얼 등 올바른 설치에 필요한 문서와, 합격 기준의 규격 한계 정의를 담은 기능 설명을 제공하고 시험 보고서에 적도록 요구한다. 외부 장치나 특수 접속 요구(망 임피던스, 부담, 차폐 케이블, 최대 케이블 길이, 필터)는 근거와 함께 명시해야 하고, 시험 결과에 영향을 줄 수 있는 보조 장비 목록도 제공해야 한다. EUT가 DER 시스템이면 제조사 지침에 필수·선택 부품, PCC와 각 부품 PoC 사이의 최대 허용 임피던스 또는 전압 상승, 허용 토폴로지(방사상, 데이지체인 등), 시스템 안의 변압기·통신 부품·계측 변환기·케이블 요구가 있어야 하며, 시험기관은 허용 구성 범위 안에서 PCC-PoC 전압 변화, 시스템 안의 무효전력 손실, 통신 지연이 적합성에 미치는 영향을 고려해야 한다.

4.5절은 이 표준에서 가장 실무적인 절이다. 4.5.2의 목적 설명에 따르면 1547-2018이 기능을 크게 넓혔으므로 검증할 파라미터와 설정의 수가 크게 늘었고, 사업자 보호장치와의 협조 요구는 DER 성능 능력의 상세한 지식을 필요로 하며, 보급률이 오를수록 사업자는 연계 심사의 DER 평가에서 그 정보를 써야 한다. 자료의 양과 중요성 때문에 성능 자료를 평가된 능력이 드러나게 요약하고 표준화된 형식으로 제시하는 것이 필수가 되었다. 표준 형식은 당사자 간 정보 교환을 쉽게 하고, 교환 중 오류 가능성을 줄이며, 자동화된 DER 평가를 가능하게 하고, 결과를 시험기관까지 추적할 수 있게 한다.

보고 요구(4.5.3)는 시험기관이 수행·감독한 대표 시료의 형식시험, 시험기관이 정기 점검하는 제조 시점의 생산시험, 사업자나 AGIR가 정한 커미셔닝 시험에 적용된다. 설치 평가와 정기 시험은 8절·9절의 요구를 만족하는 상호 합의 형식이면 된다. 형식시험 요약 보고서는 시험기관이 만들고 제조사가 보관하며, 1547-2018 표 28의 명판 정보와 평가된 모든 기능(허용 범위 안의 조정 범위 포함)을 담아야 한다. 각주 14는 1547이 금지하지 않는 한 허용 범위 밖의 설정도 추가 능력 입증을 위해 시험할 수 있다고 한다. 생산시험 결과는 요청 시 제조사가 제공하고 모델·일련번호를 포함한다. 커미셔닝 요약 보고서는 자격 있는 개인이나 기관이 발행해 사업자에게 제공하며, 보안 PDF 또는 합의된 형식이다. 현장에 적용된 설정의 검증 보고서는 설치자·제조사·자격 기관이 발행할 수 있고 보안 PDF나 CSV로 제공한다.

4.5.4의 자료 형식은 둘이다. 서술 결과는 보안 PDF, 표 형식 결과는 SHA-256 해시 체크섬을 포함한 CSV다. PDF 요약 파일은 관련 CSV 파일명과 해시, 그리고 1547-2018 11.4.2의 오실로그래프 자료처럼 적합성 입증에 필요한 다른 파일의 이름과 체크섬을 참조해야 한다. 오실로그래프 자료는 COMTRADE 또는 PQDIF 형식이어야 하고 각 시험이 정한 표본화율, 정확도, 사건 전후 캡처 요구를 만족해야 한다.

이름 체계와 자료 구조(4.5.5)

CSV의 각 레코드는 '파라미터 이름-자료 맥락-자료 형식-선택 수식어, 값, 단위, 줄바꿈'의 형식이다. 파라미터 이름은 대문자, 숫자, 밑줄, 하이픈으로 쓰며 밑줄은 한 개념 안의 가독성을 위해, 하이픈은 맥락·형식·수식어 구간을 나누기 위해 쓴다. 값이 여러 요소이면 하이픈으로 구분한다. 부록 B의 표는 1547-2018 표 28~40의 파라미터 이름을 이 이름 체계로 대응시킨다. 예를 들어 역률 1에서의 유효전력 정격은 NP_P_MAX, 이상 운전 카테고리는 NP_ABNORMAL_OP_CAT, volt-var 곡선의 V1은 QV_CURVE_V1, 진입 지연은 ES_DELAY다.

자료 맥락 코드	뜻	누가 쓰는가
TR (Technical Range)	평가 범위를 넘을 수 있는 DER 장치의 기술적 능력	EUT 제조사(범위 밖, 예시)
ER (Evaluated Range)	시험기관이 평가한 성능 범위	시험기관(이 표준의 대상)
SR (Specified Range)	1547의 허용 범위와 다른 사업자 지정 범위	사업자(범위 밖, 예외적 경우만)
SS (Specified Settings)	사업자나 AGIR가 지정한 설정	사업자·AGIR(범위 밖)
AS (Applied Setting)	DER에 적용된 설정. 커미셔닝 시점이나 이후 변경 시 보고	설치자·제조사
MIN / MAX (자료 형식)	조정 범위 또는 평가 범위의 최소·최대값

표 2. 자료 맥락과 자료 형식 코드(4.5.5.2). TR·SS·SR·Other는 1547.1의 범위 밖이지만 연계 절차에서 쓰는 자료의 표준화 교환 방법을 보이기 위해 포함되었다(각주 15). 각주 16은 허용 범위와 다른 범위를 예외적 경우가 아니면 지정하지 말고, 그런 경우는 표준 개정을 위해 후원 기관에 보고하라고 한다.

단위 약어	뜻	단위 약어	뜻
V, V p.u.	볼트(직류), p.u. 전압(교류)	kVA	피상전력
A	암페어(교류 또는 직류)	P p.u.	p.u. 유효전력
Hz	주파수	var p.u.	p.u. 무효전력
s	초	PF	역률(주입 또는 흡수)
Text	문자열	S	무효 서셉턴스(지멘스)
Ohms	저항 또는 리액턴스

표 3. 단위 약어(표 1). p.u. 값은 EUT의 명판 값을 기준으로 한다.

4.5.5.2 끝의 주는 이 이름 체계가 형식시험 결과 보고에 범위가 한정되지만, 사업자 요구 문서의 명세, 배전·송전 계획과 보호를 위한 DER 모델링 같은 다른 용도의 표준화 교환에 관심을 보인 이해관계자가 많았고, 자료 출처와 선택 수식어 필드가 그런 용도를 허용한다고 적는다. 4.5.6의 추적성은 형식시험 요약 보고서에 시험기관의 이름과 주소, 관련 적합 인증서나 보고서 번호, 발행일, 발행 책임자 이름을 요구한다.

시험 장비의 요구(4.6)

4.6.1은 교류 시험 전원의 요구다. 개별 시험 절차에서 달리 정하지 않는 한 다음을 만족해야 한다.

항목	요구
능력	EUT 제조사가 밝힌 성능을 확인할 수 있어야 한다
전압 고조파	EUT를 연결해 정격에서 정상 운전할 때 총고조파왜곡(THD) 3.0% 미만
정상 상태 전압 변동	설정 전압에서 공칭의 ±1%(0.01 p.u.) 이내
정상 상태 주파수 변동	시험이 요구하지 않는 한 0.1 Hz 이내
분해능·변화율	각 시험의 프로파일을 만들 수 있는 전압·주파수 제어 분해능과 변화율. 시험기관은 EUT 전압 감지점에서 잰 프로파일이 시험 요구를 만족하는지 확인해야 한다
상·중성선	EUT와 호환. 중성선이 있는 다상 전원은 상-중성점 전압이 공칭 ±3%, 위상 변위 ±3° 안에서 평형. 중성선이 없으면 상간 전압 ±3%. 3상 전원의 역상 전압 1.5% 미만
부하 뱅크	전력을 흡수하지 못하는 전원을 쓸 때 등 부하 뱅크를 포함할 수 있다

표 4. 교류 시험 전원 요구(4.6.1).

신호 주입 방법을 쓰면 주입 전압 신호가 주입 수준에 맞게 이 요구를 만족해야 하고, 보고서에 어느 시험이 신호 주입을 썼는지와 그 근거를 적어야 한다. 생산·커미셔닝 시험에서는 위 요구를 모두 만족하기 어려울 수 있으므로 생산시험은 제조사와 시험기관이, 커미셔닝은 사업자와 DER 운영자(또는 대리인)가 수용할 수 있는 요구를 정한다. IEEE 4(고전압 시험 기법)의 범위에 드는 시험·EUT에서 충돌이 있으면 1547.1이 우선한다.

4.6.2는 모의 DER 입력 전원이다. 시험기관과 제조사가 두 조건에 동의하면 원동기나 입력 에너지원을 대체 하드웨어로 흉내 낼 수 있다. 모의 시스템이 시험과 관련된 모든 시간 규모에서 실제 원동기·에너지원의 동특성을 충분히 담아내야 하고, 제어 전원·펌프 같은 DER 보조 시스템을 포함해 시험 수행 능력에 영향을 줄 수 있는 취약점이 제대로 담겨야 한다. 각주 18은 태양광 인버터를 실제 어레이나 어레이 시뮬레이터로, 배터리 인버터를 실제 배터리나 동적 배터리 에뮬레이터로 시험하라는 요구가 아니며 직류 전압원으로 충분할 수 있다고 하고, 보조 시스템은 특히 지속운전 시험에서 우려된다고 적는다.

4.6.3은 측정 시스템이다. 시험 시스템의 측정 불확도는 1547-2018 표 3의 정상 상태 최소 요구 DER 측정 정확도의 0.5배 이하여야 한다. 전압이라면 0.5퍼센트, 무효전력이라면 정격의 2.5퍼센트다. 주파수 측정 불확도는 표본화된 파형 자료의 후처리로 달성할 수 있다. 각주 19는 표준 작성 당시 통상의 측정 장비가 주파수 불확도 요구를 만족하지 못하는 경우가 많아, 장비 갱신이 바람직하지만 만족할 수 없는 요구를 만들지 않기 위해 후처리를 허용했다고 밝힌다. 측정 장비는 각 시험의 판정 기준을 확인할 수 있어야 하고 유효한(만료되지 않은) 추적 가능한 교정을 받아야 한다. 표본화율은 관심 고조파와 과도를 포함한 측정 신호 주파수의 2배 이상이어야 하고 필터링이 신호의 정확한 포착을 제한해서는 안 된다. 달리 정하지 않으면 적용 전압은 1547대로 직전 기본파 주기의 실효값이다.

시료의 선택과 시험 순서(4.7, 4.8)

형식시험 중 표 2의 특정 시험 묶음은 같은 EUT 시료로, 정해진 순서 제한 아래 실행해야 한다. 한 시험이 같은 묶음의 다른 시험에 미치는 영향을 평가하기 위해서다.

온도 안정성과 연계 무결성 시험은 다른 시료로 나누어 할 수 있지만, 각 시료에 전압 트립 시험의 30퍼센트 이상과 주파수 트립 시험의 30퍼센트 이상을 실행해야 한다. 각주 21은 그 취지를 설명한다. 트립 시험의 상당 부분이 온도 시험을 거친 시료와 연계 무결성 시험을 거친 시료 각각에서 수행되게 하되, 한 시료가 둘 다 거치도록 요구하지는 않는다. 온도 시험용 시료는 온도 센서를 삽입하기 위해 개조될 수 있어 연계 무결성 시험을 견디는 능력이 손상될 수 있기 때문이다.

형식시험에 쓰는 모든 시료는 동일한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어여야 한다. 시험기관은 모든 EUT의 일련번호, 하드웨어 모델 번호, 제어 보드 조립 버전, 소프트웨어·펌웨어 버전, 그 밖의 식별자를 기록·보고하고, 일련번호 외의 모든 식별자가 동일함을 검증해야 한다. 시험 실패로 DER를 개조하면 시험기관이 개조의 성격에 따라 이전 시험의 일부 또는 전부를 다시 할지 정한다. 같은 묶음, 다른 묶음, 표 2에 없는 시험 어느 것에도 해당할 수 있다.

4.8절은 의도적 단독운전이 가능한 DER와 장치를 다룬다. 시험은 제조사가 섬 운전용으로 명시한 확장 범위를 포함해야 하고, 확장 범위의 값은 1547-2018 8.2.7을 따라야 한다. 제조사는 그 장치가 1547-2018 8.2.8의 어느 섬 카테고리에 속하는지 명시해야 하며 둘 이상에 속할 수 있다. 보고서는 시험한 설정 범위를 적는다. 섬 운전으로 들어가고 나오는 전환 중 Area EPS 섬은 1547-2018 8.2.4~8.2.6을 따라야 한다.

시험 신호의 정의(부록 A)와 클리어링 시간

부록 A는 규범 부록이다. 부족·과전압, 부족·과주파수, 역전력·최소 수입 전력 시험에서 쓰는 램프·계단 시험 신호를 정한다. 예시는 고값 쪽의 양의 램프·계단이며 저값 쪽은 부호가 반대다.

A.2는 시간 용어를 정의한다. 검출 시간은 8~16 ms 정도이고, 조정 가능 시간 지연은 0에서 수 초, 개재 장치 시간은 전자기계식 보조 계전기가 있을 때 8~16 ms 정도, 차단 장치 시간은 차단기의 트립 코일 동작과 아크 소호 시간으로 반 주기에서 수 주기이며 인버터는 브리지 점호를 멈추는 데 시간이 거의 걸리지 않는다. 클리어링 시간은 이 넷의 합이고 1547의 규범 요구는 클리어링 시간 기준이다. 트립 시간은 측정 파라미터가 트립 한계를 넘은 첫 반주기의 앞 영점부터 EUT가 요구대로 응답할 때까지의 구간으로, 보호 기능의 시간 지연을 포함하며 장비에 따라 클리어링 시간의 일부이거나 같다.

A.3의 계단 변화 시험 신호는 보호 파라미터의 클리어링 시간 설정 정확도를 재는 데 쓴다. 시험 대상 파라미터만 식 p(t) = A·u(t − t_b') + P_b로 바꾸고 나머지는 공칭으로 둔다. u는 단위 계단 함수이고 P_b는 시작점이다. 각주 156~158에 따르면 스케일 A는 최종값 P_U가 트립점 P_T의 110퍼센트 이상(저값 시험은 90퍼센트 이하)이 되도록, 주파수 시험은 101퍼센트 이상(99퍼센트 이하)이 되도록 고르고, 시작점 P_b는 트립점의 10퍼센트 이내이되 넘지 않아야 한다. 그림 A.2의 주는 전압이 대상이면 상승 시간을 가능한 한 빠르게 하되 2주기를 넘지 않게 하고, 유지 시간 t_h를 트립 시간 설정의 100퍼센트에 시간 MRA의 200퍼센트를 더한 값 이상으로 하며, 클리어링 시간을 t₀에서 t_c까지 재라고 한다. 계단 함수가 EUT의 설계나 설정과 충돌하면 제조사와 시험기관이 합의한 대체 방법을 쓸 수 있다.

A.4의 변화율 제한 계단 함수는 주파수 트립 설정의 거동을 재는 데 쓴다. 변화율을 제한하는 이유는 ROCOF 때문에 의도치 않게 트립하는 것을 피하기 위해서다. 그림 A.3의 주에 따르면 주파수가 대상일 때 첫 기울기 (a)는 5.5.5의 ROCOF 요구 적합을 보이기 위해 ROCOF 한계 이상이어야 하고, 둘째 기울기 (b)는 ROCOF 한계 이하이거나 그보다 크면 EUT가 입증한 ROCOF 능력 안이어야 한다. 유지 시간 요구는 A.3과 같다.

A.5와 A.6은 역전력 또는 최소 수입 전력 보호의 크기와 시간 시험 신호다. 크기 시험은 전압을 공칭으로 두고 전류만 램프 i(t) = m·r(t − t₀) + I_b로 올리며, 기울기 m은 0.5·a를 2·z로 나눈 값이다. a는 제조사가 밝힌 그 보호 파라미터의 정확도(MRA)이고 z는 클리어링 시간 설정에 제조사가 밝힌 검출 시간을 더한 값이다. 유지 시간은 클리어링 시간 설정의 2배 이상이다. 각주 162는 전압이 공칭이고 전압·전류 위상차가 180도이므로 역전력 트립 크기가 전류 신호 크기의 함수가 되고, 역률이 측정 정확도에 영향을 주면 시험 설계가 여러 역률을 수용해야 한다고 적는다. 시간 시험은 전류를 계단으로 바꾸며 최종값이 트립 크기의 110퍼센트 이상이어야 하고, 상승 시간은 1주기와 클리어링 시간 설정의 1퍼센트 가운데 큰 쪽보다 짧아야 한다.

첫 번째 형식시험 — 온도 안정성(5.3)

5.1절의 일반 규칙은 8부에서 본 1547-2018 11.2.2를 되풀이하되 두 가지를 더한다. 제품군 안에서 형식시험 결과를 50~200퍼센트 정격에 적용하는 규칙에는 예외가 있어, 5.17(과전압 기여)과 5.18(고장전류)은 제조사와 시험기관이 한 구성원이 최대 지속 고장전류 관점에서 전체를 대표한다고 합의하지 않는 한 제품군의 각 구성원을 시험해야 한다. 기술적 이유로 정해진 시험 방식을 쓸 수 없으면 같은 측정을 같은 정확도로 하는 대체 방식을 합의로 쓸 수 있고, 그 내용과 이유를 보고서에 적어야 한다. 신호 주입은 해당 조항이 명시적으로 허용할 때만 쓸 수 있다. 여러 시험이 EUT를 정격의 33, 66, 100퍼센트 같은 이산 출력 수준에서 운전하게 하는데, 시험 대상 파라미터의 성능에 영향을 주지 않는 한 EUT를 조정하거나 입력 전원의 출력을 제한해 그 수준을 만들 수 있다. 제조사가 EUT와 RPA 사이에 변압기를 요구하면 여러 형식시험에서 변압기를 EUT의 일부로 포함해야 하고, 허용된 변압기 결선이 여럿이면 각 결선으로 반복하며, 권수비는 편한 값을 쓰되 임피던스와 결선은 제조사 규격대로여야 한다.

5.2절은 1547-2018 4.7의 응답 우선순위 시험이 5.4, 5.5, 5.10, 5.13, 5.16의 시험에 들어 있다고 밝힌다. 5.3절의 온도 안정성 시험은 EUT가 제조사가 명시한 운전 온도 범위 전체에서 1547-2018 표 3의 측정 정확도를 유지하는지 검증한다. DER 장비의 종류가 다양해 단일 절차를 정할 수 없으므로 기능 시험 절차는 제조사와 시험기관이 합의하되, 크기와 시간의 최소 요구 측정 정확도 안에서 동작함을 확인해야 한다.

단계	내용
시료 준비	보호·감시·측정·제어 기능을 나머지 DER에서 분리해도 기능에 영향이 없으면 나머지를 뺄 수 있다. 다만 제조사는 완전한 DER가 온도 범위 전체에서 수용 가능하게 동작한다는 실질적 정보를 제공해야 하고, 일부만 시험하면 그 부분이 DER의 최대·최소 운전 온도에서 겪을 온도로 시험한다
온도 안정	챔버 온도에서 최소 2.5시간 뒤, 30분 간격의 세 번 연속 측정이 고온 시험에서는 최대 온도 이상, 저온 시험에서는 최소 온도 이하일 때 안정으로 본다. 최저 온도점에서는 안정될 때까지 장비를 비가압 상태로 둔다
a) 온도 선택	EUT 규격의 최소·최대 운전 온도 두 점
b) 측정 항목	전압, 유효전력, 무효전력, 주파수. 추가로 고온 끝에서 클리어링 시간 시험, 저온 끝에서 진입 시험을 해 시간 측정 정확도를 확인
c), d) 실행	각 온도점에서 b)의 각 시험을 총 5회 반복하고 기록
판정	트립과 진입 기능이 온도 범위 전체에서 올바르게 동작해야 한다. 최대·최소 온도에서 DER가 보고한 전압·주파수·유효·무효전력의 정상 상태 값이 외부 측정값 ± 각 MRA 안이어야 한다

표 5. 온도 안정성 시험의 절차와 판정(5.3.3, 5.3.4).

5.3.5의 주석은 실무 조언이다. 완전한 EUT로 온도 시험을 하는 것이 불필요하거나 불가능할 수 있으므로 제조사 권고에 따라 측정·제어 부품만 시험할 수 있고, 이때 1차 신호 주입을 쓰거나 센서의 최악 불확도를 기준에 반영해야 한다. 챔버 문을 여는 것을 최소화하고, 특히 저온에서는 문을 열면 즉시 결로가 생길 수 있다. 고온 시험에는 외함을 포함해 외함으로 인한 추가 온도 상승을 반영하고, 불가능하면 주위 온도를 EUT 내부 운전 온도를 대표하는 수준까지 올린다. 반대로 외함은 내부 발열 때문에 최저 온도 도달을 막을 수 있으므로 원하는 저온에 이를 때까지 가압하지 않거나 온도를 더 낮춘다. 저온 시험을 먼저 하는 것이 권장되는데, 데워진 챔버를 식히는 데 훨씬 오래 걸리기 때문이다.

개방 루프와 폐루프(부록 I)

부록 I는 3부 이후의 제어 기능 시험을 읽을 때 필요한 배경이다. DER는 자기가 붙은 교류 전원의 시험 전압에 영향을 준다. 이 영향은 이상적 전압원과 DER 사이의 직렬 임피던스 Z로 모델링할 수 있고, Z는 시험 전원 임피던스와 전원-DER 사이 임피던스를 합쳐 DER 단자에서 본 총 임피던스다. DER가 전류를 더 주입하면 Z에 걸리는 전압이 커지고, 단자 전압은 그 전압 변화와 이상 전원 전압의 합이다. 순저항 임피던스라면 출력 전류가 늘수록 단자 전압이 오른다.

전압 조정 기능이 켜지면 DER는 단자 전압을 재어 전류를 조절하므로 단자 전압이 되먹임 루프가 되는 폐루프 시스템이 만들어진다. 부록은 volt-var 특성, 1차 지연으로 근사한 시간 응답, 피상전력에서 전류로의 변환, 선로 임피던스로 이루어진 블록도(그림 I.2)와 그 방정식을 제시하고, 비선형성 때문에 해석적 닫힌 해가 복잡하므로 반복 해법으로 폐루프 시간 응답을 구할 수 있다고 한다. X/R 비가 크고 유효전력이 일정한 경우에는 유효·무효전력을 분리하고 공칭 전압 주위로 정규화한 소신호 임피던스로 단순화한 모델(그림 I.3)을 쓸 수 있다. 1547-2018이 정의한 개방 루프 응답시간은 Z가 0인 강한 계통에서의 값이며, 실제 시험 전원에는 임피던스가 있으므로 시험소가 관측하는 응답은 폐루프 응답이다. 4부에서 볼 volt-var·volt-watt 시험이 응답시간 판정에 여유를 두고 시험 전원의 임피던스를 보고하게 하는 이유가 여기 있다.

결론 — 세 공통 규칙이 개별 시험을 떠받친다

1부의 요지를 다시 묶으면 이렇다. 첫째, 검증은 다섯 단계로 나뉘고 앞 단계가 증명하지 못한 것은 뒷 단계가 증명해야 하며, 뒤로 갈수록 규범성이 낮아지고 당사자 합의의 자리가 커진다. 둘째, 합격의 여유는 하나의 원리로 통일되어 있다. DER는 자기가 잴 수 있는 것보다 정확히 제어할 수 없으므로 측정 정확도의 1.5배가 판정선이고, 시험 장비는 그 정확도의 절반 이하 불확도로 재야 한다. 셋째, 결과는 사람이 읽는 PDF와 기계가 읽는 CSV로 남기고, CSV의 이름 체계는 1547-2018 표 28~40의 파라미터를 그대로 따르므로 시험 결과가 사업자의 DER 평가와 통신 설정에 곧바로 이어진다.

이 세 규칙은 시험 표준이 스스로 인정한 한계와 짝을 이룬다. 1.5절이 말하듯 형식시험은 현장의 정확한 성능을 예측하지 못하고, 부록 I가 말하듯 시험소의 응답은 시험 전원의 임피던스에 따라 달라지며, 4.6.3의 각주가 말하듯 통상의 계측기는 주파수 정확도 요구를 만족하지 못해 후처리에 기댄다. 인증서가 보증하는 것은 정해진 조건에서 정해진 여유 안의 거동이고, 그 조건과 여유가 무엇인지 아는 것이 인증서를 읽는 첫걸음이다.

2부는 형식시험의 본체인 5.4와 5.5로 간다. 과전압·부족전압 트립 시험, 저전압·고전압 지속운전 시험, 과주파수·부족주파수 트립 시험, 저주파·고주파 지속운전 시험, ROCOF 시험, 그리고 응답 우선순위 시험(5.16)의 절차와 파형, 판정 기준을 다룬다.

IEEE 1547.1-2020 해설 2부 — 전압·주파수 외란 응답 형식시험

1547-2018 해설 4부와 5부에서 본 트립 표와 지속운전 곡선은 요구였다. 그 요구가 지켜지는지는 시험소가 정해진 파형을 인버터에 넣어 보고 판정한다. 이 파형을 어떤 크기와 길이로, 어떤 순서로, 몇 번 넣는지, 그리고 무엇을 재어 합격이라 할지를 정한 것이 1547.1-2020의 5.4절(전압)과 5.5절(주파수)이다. 5.16절은 여러 기능이 동시에 켜졌을 때 우선순위가 맞는지를 본다. 형식시험 가운데 가장 분량이 많고, UL 1741 SB 인증에서 시간이 가장 오래 걸리는 부분이다.

2부의 요지는 이렇다. 트립 시험은 부록 A의 계단 신호로 각 트립 기능의 문턱과 클리어링 시간을 5회씩 재고, 지속운전 시험은 1547-2018 표 14~19의 경계보다 약간 바깥의 전압·주파수를 요구 시간만큼 넣어 트립하지 않는지와 전류 유지·출력 복구를 본다. 두 시험은 서로의 기능을 꺼 두고 따로 하며, 그래서 지속운전 시험은 표준이 요구하는 가압 중지 모드를 의도적으로 어기는 조건까지 포함한다.

전압 외란 시험의 공통 규칙(5.4.1)

EUT가 원격 전압 감지 수단을 제공하면 제조사 지침이 신호 주입 포트를 밝혀야 하고, 원격 감지점과 EUT 단자 사이 도체·개폐기·변압기의 최대 허용 저항과 리액턴스를 명시해야 한다. 원격 감지가 DER 장치의 선택 기능이면 트립 시험(5.4.2, 5.4.3)을 EUT 단자에 전압을 가해 한 번, 명시된 임피던스를 EUT와 원격 감지점 사이에 넣고 다시 한 번 해야 한다. DER 시스템의 일부이면 최대 저항·리액턴스를 넣고 반복한다. 지속운전 시험(5.4.4, 5.4.7)은 선택적 원격 감지 장비를 포함해 시험했다면 반복할 필요가 없다. 달리 정하지 않으면 EUT는 편한 출력 수준과 역률에서 시험할 수 있고, 신호 주입은 절차가 허용한 곳에서만 쓴다.

트립 시험 — 과전압과 부족전압(5.4.2, 5.4.3)

과전압 트립 시험은 EUT가 과전압 조건에서 1547이 정한 클리어링 시간 안에 가압을 멈추고 트립하는지 검증하고, 각 과전압 트립 기능의 크기와 클리어링 시간을 정한다. 절차는 부록 A.3의 계단 함수를 쓰며 변수 P가 전압이 된다.

단계	내용
a)~b)	제조사 지침대로 EUT를 연결하고 전원 파라미터를 EUT의 공칭 운전 조건으로 둔다
c)	EUT 파라미터를 공칭 설정으로 두되, 과전압 설정이 조정 가능하면 최소 설정으로 한다. 단 공칭 전압에 전압 MRA의 2배를 더한 값보다 낮게는 두지 않는다
d)~e)	트립 시간 설정을 최소로 하고 설정을 기록한다
f)	단상: 적용 전압을 시작점 Pb(설정값에서 MRA의 200퍼센트를 뺀 값 이상)로 두고 th 동안 유지한다. th는 트립 시간 설정의 100퍼센트에 시간 MRA의 200퍼센트를 더한 값이다
	그 뒤 전압을 설정값에 MRA의 200퍼센트를 더한 값 이하의 수준으로 A.3에 따라 계단 상승시킨다. 다상: 한 상만 바꾸고 나머지 상은 공칭 ±0.02 p.u.로 유지됨을 확인한다
g)~h)	트립 시의 모든 전압 크기를 기록하고, 4회 더 반복해 총 5회
i)	다상: 각 상 또는 상 쌍 개별로, 그리고 모든 상 동시에 반복
j)~k)	트립 크기가 조정 가능하면 범위 최대에서 반복. 트립 시간 설정을 최대로 하고 반복
l)	각 과전압 운전 트립 영역(OV1, OV2)마다 c)부터 반복

표 1. 과전압 트립 시험 절차(5.4.2.2). 부족전압 트립 시험(5.4.3.2)은 방향이 반대다. 설정은 최대 부족전압 설정(공칭에서 MRA의 2배를 뺀 값보다 높지 않게), 시작점은 설정값에 MRA의 200퍼센트를 더한 값 이하, 계단은 설정값에서 MRA의 200퍼센트를 뺀 값 이상으로 내린다.

요구(5.4.2.3)는 교류 시험 전원이 4.6.1을, 측정 시스템이 4.6.3을 만족하는 것이며 신호 주입이 허용된다. 판정(5.4.2.4)은 EUT가 1547이 정한 각 과전압 범위의 클리어링 시간 안에 가압을 멈추고 트립하면 적합이고, 평가된 트립 크기·시간의 조정 범위가 1547의 허용 범위 이상이어야 한다. 부족전압도 같다.

이 절차의 뜻은 두 가지다. 첫째, 시험은 설정의 양 끝에서 한다. 문턱의 최소와 최대, 시간의 최소와 최대에서 각각 5회씩이므로 한 기능에 최소 20회, OV1·OV2·UV1·UV2 네 기능에 80회, 다상이면 상별 조합만큼 곱한다. 둘째, 계단의 시작점과 종점을 MRA의 2배 안팎으로 두므로 시험은 문턱 바로 근처에서의 거동을 본다. 전압 MRA가 1퍼센트이므로 1.10 p.u. 문턱을 시험할 때 1.08 p.u.에서 1.12 p.u.로의 계단이 된다.

저전압 지속운전 시험(5.4.4)

저전압 지속운전(LVRT) 시험은 EUT가 1547-2018 6.4.2의 요구대로 트립하지 않고 전압 새그를 견디는 능력을 검증한다. 시험 중 부족전압 트립 기능의 크기·시간 설정은 끄거나 결과에 영향을 주지 않게 두어야 한다. volt-var 모드는 해당 카테고리의 표 8 기본값으로 켜고, volt-watt는 있으면 끄며, 주파수-유효전력 모드는 기본값으로 둔다. 시험은 고출력과 저출력 두 수준에서, 역률 0.90을 넘는 편한 값으로 한다. 출력은 외란 전(조건 A)에 잰다. 고출력 시험은 공칭 전압에서 명판 유효전력 정격의 90퍼센트를 넘는 수준이고, 원동기가 출력을 제한하면 위 역률에서의 유효전력 정격 90퍼센트 초과 또는 명판 정격 90퍼센트 초과 가운데 큰 쪽이다. 저출력 시험은 명판 피상전력 정격의 25~50퍼센트 사이의 편한 수준이다.

각주 29는 시험 프로파일의 취지를 밝힌다. 표와 그림의 전압 프로파일은 EUT가 1547의 각 영역 최저 전압보다 약간 바깥에서 지속운전 요구를 만족할 수 있음을 보이려는 것이며, 시험 수행의 유연성을 위해 각 조건에 넓은 전압 범위를 두었다. 각 범위의 가장 낮은 전압까지 견디라고 요구하려는 것은 아니다. 둘 이상의 조건은 결합된 조건이 가장 낮은 전압을 개별 지속시간의 합 이상 유지하면 하나의 시험으로 대체할 수 있다. 결합 시험의 어느 조건이 필수 운전이면 EUT는 필수 운전 모드로만 동작해야 하고, 순간 정지와 필수 운전이 함께 들어 있으면 순간 정지 모드로 동작해야 한다.

각 조건의 전압은 중단 없이 순차로 가하고, 계단 변화는 2주기 이내에 만들어야 하며, 목표값으로의 전이 뒤 양의 감쇠 진동은 허용된다. 각 영역의 크기와 지속시간 판정에 쓰는 전압은 그 구간 실효 전압의 평균이다. 3상 EUT는 각 새그 프로파일을 3상 동시, 최소 한 쌍의 2상 동시, 최소 한 상 단독으로 반복하고, 상-중성점 또는 상-대지 전압이 적용 전압이면 EUT가 지원하는 각 구성으로 반복한다. 비접지 3선 저압이나 델타 중전압 전용 EUT는 상-중성점 시험을 생략할 수 있다. 제어 전원이나 보조 부하가 특정 상에서 나오면 제조사가 그 상을 밝혀야 하고, 2상·단상 새그는 그 상에 걸어야 한다. 제어 전원이 죽어 인버터가 꺼지는 것을 잡으려는 규정이다.

조건	잔류 전압(p.u.)	최소 지속시간(s)	요구 운전 모드
A	0.88~1.00	20	연속 운전
B	0.00~0.50	0.16	허용 운전 (표준의 가압 중지 영역을 의도적으로 어김)
C	0.50~0.70	0.70	필수 운전 (B에서 가압을 멈췄다면 0.70 p.u. 미만에서 계속 멈춰 있어도 됨)
C'	0.72~0.88	2.12	필수 운전 (B에서 가압을 멈췄고 D로 복구 성능을 판정할 수 없을 때만)
D	0.70~0.88	1.42	필수 운전 (0.7 + (t − t3)/4 s의 기울기)
E	0.88~1.00	120	연속 운전

표 2. 카테고리 I 저전압 지속운전 시험 조건(표 3). B·C·C'·D의 지속시간은 t1부터 누적이고 E는 독립이다.

조건 B의 각주 e가 이 시험의 성격을 보여 준다. 시험은 1547이 정한 가압 중지 운전 모드를 의도적으로 어기고, 트립 설정을 조정해 시험 중 트립이 일어나지 않게 한 상태에서 EUT의 지속운전 능력을 확인한다. 가압 중지와 트립 거동은 5.4.3에서 따로 시험한다. 조건 D의 기울기는 계단식 증가로 근사할 수 있으며, 각 계단의 지속시간과 전압의 곱의 합이 선형 기울기의 평균 크기와 지속시간의 곱보다 작아야 한다. 곧 근사 계단이 선형 곡선 아래(더 낮은 전압)에 있어야 한다.

조건	잔류 전압(p.u.)	최소 지속시간(s)	요구 운전 모드
A	0.88~1.00	10	연속 운전
B	0.00~0.30	0.160	허용 운전 (가압 중지 영역을 의도적으로 어김)
C	0.00~0.45	0.320	허용 운전
D	0.45~0.65	3	필수 운전 (C에서 가압을 멈췄다면 0.65 p.u. 미만에서 계속 멈춰 있어도 됨)
D'	0.67~0.88	8	필수 운전 (C에서 가압을 멈췄고 D로 복구를 판정할 수 없을 때만)
E	0.65~0.88	5	필수 운전 (0.65 + (t − t4)/8.7 s의 기울기)
F	0.88~1.00	120	연속 운전

표 3. 카테고리 II 저전압 지속운전 시험 조건(표 4).

조건	잔류 전압(p.u.)	최소 지속시간(s)	요구 운전 모드
A	0.88~1.00	5	연속 운전
B	0.00~0.05	1	순간 정지
C	0.00~0.50	10	필수 운전 (0.50 p.u. 미만에서는 순간 정지에 머물러도 되나 트립은 안 됨)
C'	0.52~0.70	10	필수 운전 (C로 복구 성능을 판정할 수 없을 때)
D	0.50~0.70	20	필수 운전
E	0.88~1.00	120	연속 운전

표 4. 카테고리 III 저전압 지속운전 시험 조건(표 5). 순간 정지 뒤 0.400초 안에 출력을 복구해야 한다(그림 3의 주 d).

연속 지속운전 시험(5.4.4.3)

1547-2018 6.4.2.5의 연속 외란 요구를 검증하기 위해 저전압 시험 순서를 중단 없이 반복한다. 카테고리 I은 'A B C D, A B C D E'의 두 세트를, 필요하면 'A B C' E'를 더한다. 카테고리 II는 'A B C D E, A B C D E F'와 필요 시 'A B C D' F', 카테고리 III는 'A B C D, A B C D, A B C D E'의 세 세트와 필요 시 'A B C' D E'다. 프라임(')이 붙은 순서는 EUT가 허용 운전 영역에서 가압을 멈췄거나 다른 순서로 출력 복구 능력을 평가할 수 없을 때만 한다. 각 순서의 마지막 조건을 0.88 ± 0.02 p.u.에서 하면 그 결과로 1547-2018 5.1의 저전압 연속 운전 적합도 보일 수 있고, 아니면 0.88 ± 0.02 p.u.에서 120초 이상 운전하는 별도 시험을 한다. 연속 시험도 개별 시험과 같은 출력 수준에서 한다.

요구(5.4.4.4)에서 교류 시험 전원은 가변 전압 전원이든 부록 G의 단락 시뮬레이터를 붙인 고정 전압 전원이든 4.6.1을 만족할 필요가 없고, 잔류 전압이 최소값으로 지정되면 구간 평균 실효 전압을 그 값 이하로, 범위로 지정되면 범위 안으로 유지하면 된다. EUT는 가능하면 원동기나 1차 에너지원을 포함한 전체 DER이고, 실제 에너지원으로 시험할 수 없으면 제조사가 특성을 명시한 합성 전원을 쓸 수 있으며, 시험은 원동기·에너지원의 지속운전 취약점을 밝혀야 한다. 판정(5.4.4.5)은 세 가지다. 필수 운전 구간에서는 트립하지 않고 동기를 유지하며 외란 중 총 피상전류를 이상 전 값의 80퍼센트 이상으로 유지해야 한다. 허용 운전 구간에서는 가압을 멈춘 뒤 복구하거나 전류 교환을 계속해도 되지만 트립하면 안 되고, 가압을 멈췄다면 6.4.2.7의 출력 복구 요구를 만족해야 한다. 순간 정지 구간에서는 가압을 멈추고 그 뒤 출력 복구 요구를 만족해야 한다. 양의 감쇠 진동은 허용된다.

불평형 전압 시험과 동적 전압 지원(5.4.5, 5.4.6)

5.4.5는 다상 DER가 적용 전압이 연속 운전 영역 안에 있는 불평형 외란 중에도 1547-2018 6.4.2.2대로 계속 운전하는지 검증한다. 외부 전원 없이 운전할 수 없는 DER에는 가변 전압 전원이나 단락 시뮬레이터를 붙인 고정 전압 전원이 필요하고, 고립 운전이 가능한 DER는 불평형 부하 뱅크로 대신할 수 있다. 부족전압 트립 설정은 영향을 주지 않게 두고, EUT는 정격 유효전력, 역률 1, 공칭 전압·주파수에서 운전하다가 표 6의 불평형을 받는다.

조건	역상 전압(p.u.)	지속시간(s)
A	≥ 0.1	≥ 60
B	≥ 0.05	≥ 300

표 5. 불평형 전압 시험 조건(표 6).

판정은 외란 중 운전을 유지하고, 이상 전 유효전력 이상을 계속 공급하되 가장 낮은 상 전압이 공칭 아래이면 그 p.u. 값에 비례해 줄일 수 있으며, 0.5초 이하의 일시적 편차는 허용된다는 내용이다. 1547-2018 6.4.2.2가 3상 DER에 역상 5퍼센트 60초, 3퍼센트 300초를 넘는 불평형에서 트립을 허용했으므로, 시험은 그 경계인 10퍼센트 60초와 5퍼센트 300초에서 견디는지를 본다. 5.4.6의 동적 전압 지원은 1547에 요구가 정의되어 있지 않아 시험이 없고, 제조사가 선택적으로 능력을 보이려면 기능의 거동을 기술하고 시험기관과 합의한 프로파일로 시험해 그 기술을 검증하면 된다.

고전압 지속운전 시험(5.4.7)

고전압 지속운전(HVRT) 시험은 EUT가 전압 스웰을 트립 없이 견디는 능력을 검증한다. 카테고리 I·II의 요구 모드는 허용 운전, III는 순간 정지다. EUT는 여러 카테고리로 승인될 수 있다. 과전압 트립 설정은 끄거나 영향을 주지 않게 두고, 주파수-유효전력 모드는 기본값, volt-watt는 끈다. 검증 방법은 둘이다. 독립 운전이 가능한 EUT는 저항 부하 뱅크에 명판 유효전력의 90퍼센트를 넘는 출력을 내며 고전압에서 지속 운전하는 능력을 보일 수 있고(5.4.7.2), 이때 volt-watt, volt-var, 순간 정지 같은 제어 기능은 따로 시험하며 신호 주입으로 제어계 동작을 확인할 수 있다. 그 밖의 EUT는 교류 시험 전원과 병렬로 고·저출력에서 시험한다(5.4.7.3).

저항 부하 방법에서 EUT는 명판 유효전력 90퍼센트 이상으로 운전하며 출력 전압을 1.20 p.u. 이상으로 조정해 카테고리 I·II는 2초 이상, III는 36초 이상 유지하고, 곧이어 1.1 p.u. 이상에서 총 600초 이상 운전한다. 프로그램 가능 전원 방법에서는 volt-var를 기본값으로 켜고, 저항 부하로 이미 적합을 보인 EUT는 신호 주입이나 25퍼센트를 넘는 편한 출력의 병렬 운전으로 제어계만 확인할 수 있다. 다른 EUT는 LVRT와 같은 고·저출력 두 수준에서 시험한다. 순간 정지나 가압 중지가 지정된 조건은 5.4.7.4의 연속 시험으로, 필수·허용 운전은 5.4.7.3으로 평가한다. 계단 변화 2주기 이내, 실효 전압 평균으로 판정, 3상 동시·2상·단상 반복, 상간과 상-중성점 반복, 제어 전원 상 지정 같은 규칙은 LVRT와 같다.

조건	잔류 전압(p.u.)	최소 지속시간(s)	운전 모드
A	1.00~1.10	10 (카테고리 I은 20 가능)	연속 운전
B	1.18~1.20	0.2	허용 운전
C	1.155~1.175	0.5	허용 운전
D	1.13~1.15	1.0	허용 운전
E	1.00~1.10	N/A	연속 운전

표 6. 카테고리 I·II 고전압 지속운전 시험 조건(표 7). 지속시간은 같거나 더 높은 크기의 앞 조건을 포함해 누적이다.

조건	잔류 전압(p.u.)	최소 지속시간(s)	운전 모드
A	1.00~1.10	5	연속 운전
B	1.18~1.20	12	순간 정지
B'	1.12~1.20	12	순간 정지 (B로 판정할 수 없을 때. 진동이 1.12 p.u. 위에 머물 만큼 높은 전압)
C	1.00~1.10	120	연속 운전

표 7. 카테고리 III 고전압 지속운전 시험 조건(표 8). 5.4.7.4의 연속 시험에서만 적용한다.

연속 시험(5.4.7.4)은 카테고리 I·II가 'A B C D, A B C D E', III가 'A B, A B, A B C'와 필요 시 'A B' C'다. 마지막 조건을 1.10 ± 0.02 p.u.에서 하면 고전압 연속 운전 적합도 함께 보일 수 있고, 아니면 1.10 ± 0.02 p.u.에서 120초의 별도 시험을 한다. 요구(5.4.7.5)는 그림 6의 시험 장치(교류 시험 전원, 저항 부하 뱅크, 스위치 S1·S2)를 쓰되 부하 방법에서는 부하 뱅크가 EUT 전체 출력을 흡수할 수 있어야 하고, 전원 방법에서 전원이 출력을 흡수할 수 있으면 부하 뱅크와 S1은 선택이다. 판정(5.4.7.6)은 LVRT의 허용 운전·순간 정지 판정과 같다. 5.4.7.7의 주석은 시험 전원의 강도가 DER 정격에 견주어 스웰 중 전압을 유지하는 능력의 중요한 요인이라고 적는다.

주파수 트립 시험(5.5.1, 5.5.2)

과주파수·부족주파수 트립 시험은 부록 A.4의 변화율 제한 계단 함수를 쓴다. 절차는 전압 트립과 비슷하지만 두 가지가 다르다. c)단계에서 다른 유효·무효전력 제어 기능을 끄거나 영향을 주지 않게 두고, 주파수 드룹 기능은 가장 넓은 불감대와 가장 큰 드룹 설정으로 두어 주파수에 따른 유효전력 변화를 최소로 만든다. 드룹 응답과 트립 응답을 구별하기 위해서다. 그리고 g)~h)단계에서 전원 주파수를 P_N에서 P_B로 옮겨 t_h 동안 유지한 뒤 P_U로 올리거나 내려 클리어링 시간 설정의 1.5배 이상 유지한다. 트립 주파수와 클리어링 시간을 기록하고 5회 반복하며, 크기 설정 최대·최소, 시간 설정 최대·최소, 각 운전 영역(OF1·OF2, UF1·UF2)마다 반복한다.

요구는 모든 주파수 전이 중 변화율이 1547-2018 표 21의 ROCOF 한계보다 작거나, 그보다 크면 EUT가 입증한 ROCOF 능력 안이어야 한다는 조건이다. 판정은 각 범위의 클리어링 시간 안에 트립하고 평가된 조정 범위가 허용 범위 이상이면 적합이며, 주는 1547-2018 부록 H의 '지속운전할 수 있음'과 '트립할 수 있음' 영역 안에서 트립하는 것은 허용된다고 덧붙인다. 주석(5.5.1.5)은 시험 출력을 명판의 25~100퍼센트 사이에서 하되 가압 중지 응답과 주파수-유효전력 응답을 뚜렷이 구별할 만큼 높게 하라고 한다.

주파수 지속운전과 ROCOF 시험(5.5.3~5.5.5)

저주파 지속운전 시험은 Area EPS 정상 범위 밖의 저주파 편차에 대한 시스템 거동을 검증하며, 고립 운전이 가능한 DER와 불가능한 DER에 각각 절차를 준다. 고립 운전이 불가능한 DER는 가변 전압 전원과 부하 뱅크로 이루어진 교류 시험 전원(그림 G.1)을 쓴다.

단계	고립 운전 불가 DER (5.5.3.3)	고립 운전 가능 DER (5.5.3.4)
a)~d)	제조사 지침대로 연결. 기본 설정 확인. 드룹은 유효전력 변화가 최소가 되게. 주파수 트립 설정은 결과에 영향이 없게	같음(부하 뱅크에 연결)
e)	시험 전원을 공칭 주파수 ±0.1 Hz로 운전	EUT를 공칭 ±0.6 Hz로, 정격의 100~125퍼센트를 흡수할 수 있는 부하 뱅크에 운전
f)	EUT를 정격의 90퍼센트 이상, 편한 역률로 운전. 공칭 주파수에서의 출력 전류 기록	같음
g)	전원 주파수를 PN에서 57 Hz 이하의 PU로 옮겨 299초 이상 유지	EUT 주파수를 57 Hz 이하로 옮겨 299초 이상 유지
h)~i)	공칭 ±0.1 Hz로 올리고 f)~g)를 2회 더 반복해 총 3회. 전이 구간의 ROCOF 절댓값은 표 21 한계 이상이면서 EUT의 입증 능력 안	같음(공칭 ±0.6 Hz)

표 8. 저주파 지속운전 시험 절차(5.5.3). 고주파 시험(5.5.4)은 P_U가 61.8 Hz 이상이고 출력이 정격의 90~100퍼센트라는 점 외에 같다.

요구(5.5.3.5)에서 가변 주파수 전원은 EUT의 125퍼센트 이상 정격이어야 하고 전압원 인버터나 공칭 위아래 주파수로 운전할 수 있는 발전기 세트가 예다. EUT는 가능하면 원동기를 포함한 전체 DER이다. 판정은 1547-2018 6.5.2가 정한 크기와 지속시간 이상의 편차를 견디면 적합이다. 5.5.5의 ROCOF 시험은 별도 절차가 없고, 5.5.3·5.5.4의 지속운전 시험 결과로 검증한다. 적합 검증에 쓴 시험 전이 구간의 ROCOF 절댓값이 해당 카테고리의 표 21 한계 이상이어야 한다. 카테고리 III라면 60 Hz에서 57 Hz로 1초 안에 떨어뜨리는 전이가 곧 ROCOF 3 Hz/s 시험이 된다. 주석은 시험 중 ROCOF를 EUT 능력 아래로 두어 불필요 트립을 피하되 6.5.2.5의 최소 요구는 넘도록 하라고 한다.

위상각 점프 지속운전 시험(5.5.6)

위상각 변화 지속운전(PCRT) 시험은 EUT가 1547-2018 6.5.2.6대로 급격한 전압 위상각 변화를 트립 없이 견디는 능력을 검증한다. 60도의 위상각 변화는 상간 전압을 부족·과전압 트립 한계에 가깝게 만들 수 있으므로, 불필요 트립을 피하기 위해 전원의 상간·상-중성점 전압을 필요한 값으로 조정할 수 있고 전압 트립 설정을 허용 범위 안에서 영향 없게 둘 수 있다. 유효·무효전력 제어 기능과 주파수 트립은 1547의 기본값이어야 하고, 회로 보호와 1547이 요구하는 트립 기능, 전압·주파수 감시는 끄면 안 된다. 여기에는 단독운전 트립이 포함되며, 각주 36은 위상 점프, 벡터 이동, ROCOF에 바탕을 둔 트립도 포함한다고 명시한다. 단독운전 검출에 쓰는 능동 주파수·위상 이동 제어는 끌 수 있다.

변형 1(5.5.6.1)은 독립적으로 위상각을 바꿀 수 있는 전원을 쓰며 모든 DER에 쓸 수 있다. 변형 2(5.5.6.2)는 실제 계통이나 회전기처럼 그렇게 할 수 없는 전원을 쓰며 다상 DER와 다상으로 묶을 수 있는 단상 DER에 쓸 수 있다. 어느 쪽이든 완전 적합이다. 이중여자가 아닌 회전기 DER는 실제 위상각 변화 대신 전압·주파수 측정·보호 제어 서브시스템에의 신호 주입으로 할 수 있다. 다른 DER에는 시험기관이 신호 주입으로 재평가할 수 있는 제어 회로·펌웨어 변경을 평가하고, 변경 전 버전이 이미 PCRT를 통과했으며, 펌웨어가 임베디드 소프트웨어 표준과 품질 관리 프로그램으로 평가된 경우가 아니면 신호 주입을 쓸 수 없다. 시험은 명판 유효전력의 90퍼센트를 넘는 출력, 0.90을 넘는 역률에서 한다.

조건	A상 각(°)	B상 각(°)	C상 각(°)	지속시간(s)
A	0	120	240	30~40
B	60 또는 300	120	240	0.320~0.500
C	0	60 또는 180	240	0.320~0.500
D	0	120	180 또는 300	0.320~0.500
E	20	140	260	55~65
F	340	100	220	55~65

표 9. 위상각 점프 시험 조건, 변형 1(표 9). 각은 조건 A의 임의 A상 초기 각 기준이며 두 값이 있는 곳은 앞뒤 어느 방향이든 된다. 순서 A-B-A, A-C-A, A-D-A, A-E-A, A-F-A를 각각 연속으로, 5회 반복한다. 단상 EUT는 A-B-A만 한다.

계단은 가능한 한 짧되 1주기를 넘지 않고, 각 조건은 지정 시간 이상 유지하며, 위상각 허용차는 ±3도다. 점프가 일어나는 파형 위의 위상은 무작위여야 한다. 변형 2의 표 10은 두 상을 60도씩 반대 방향으로 옮기는 상간 고장 시험(순서 A-B-A, A-C-A, A-D-A 중 둘이면 모든 단상 변화를 다 본다)과 세 상을 20도 옮긴 뒤 1주기 안에 되돌리는 3상 점프 시험(E-A, F-A)으로 이루어진다. 상간 고장 시험은 두 상을 단락시켜 한 상은 60도 앞으로, 다른 상은 60도 뒤로 옮기면서 정상분 각은 그대로 두는 방식이다. 요구(5.5.6.3)에서 대체 장치는 시험 중 전류·전압·전력 제한 모드에 들어가지 않게 크기를 잡고, 고장난 상의 각이 서로 6도(허용차의 2배) 안으로 이동하게 구성해야 한다. 판정(5.5.6.4)은 모든 시험에서 트립하지 않으면 적합이고, 6.5.2.6대로 순간 정지는 허용되나 그 경우 0.5초 안에 피상전류를 이상 전 유효전류의 80퍼센트 이상으로 복구해야만 적합이다. 주석은 시험 전원의 EUT 단자 임피던스를 EUT 명판 기준 0.33 p.u. 미만으로 할 것을 권고한다.

여러 기능이 동시에 켜졌을 때 — 우선순위 시험(5.16)

5.16.1은 여러 전압·주파수 조정 기능이 켜진 상태에서 EUT의 운전과 우선순위를 검증한다. 요구(5.16.1.2)에서 시험 전원은 EUT 유효전력 정격 1 p.u.당 10 mHz 넘게 주파수를 바꾸면 안 되고, 시험소는 낮은 임피던스의 전원이나 EUT 출력을 상쇄하는 부하로 적용 전압을 설정값 ±1퍼센트 안에 유지해야 한다. 이 절에서는 응답시간을 재지 않으므로 전압·주파수·EUT 출력을 편한 속도로 바꿀 수 있고 출력은 목표의 ±7.5퍼센트 안이면 된다. 우선순위를 보는 시험이므로 신호 주입을 쓸 수 있다.

절차(5.16.1.3)는 제조사가 정격(P_rated, S_rated, 흡수 정격), 입력 전압 범위, 연속 운전 영역의 전압·주파수 상하한, 최소 출력, 최대 무효전력 주입·흡수, 카테고리, 구현 프로토콜을 밝히는 데서 시작한다. 트립을 가장 넓게 두고 제어 기능을 모두 끈 뒤, 가용 출력을 정격으로, 주파수-유효전력과 volt-watt를 카테고리 기본값으로 켜되 volt-watt의 P2는 0.2 P_rated로 하고, volt-var를 기본값으로 켠다. 정상 상태에서 전압·주파수·유효·무효전력을 잰 뒤 유효전력 제한 신호를 정격의 50퍼센트로 설정하고 다시 잰다. 이어 표 38(카테고리 A) 또는 표 39(카테고리 B)의 각 단계로 전원 전압·주파수를 바꾸며 정상 상태 값을 잰다. 그 뒤 무효전력 모드를 일정 무효전력(최대 주입), 일정 역률(최대 주입 역률), watt-var(기본값)로 바꾸며 전체를 반복한다.

단계	전압(p.u.)	주파수(Hz)	기대 유효전력(p.u.)	volt-var 기대 Q	일정 Q 기대	역률 모드 기대	watt-var 기대 Q
1	1.00	60	0.5	0	0.44 주입	0.9 주입	0
2	1.09	60	0.4	0.44 흡수	0.44 주입	0.9 주입	0
3	1.09	60.33	0.3	0.44 흡수	0.44 주입	0.9 주입	0
4	1.09	60	0.4	0.44 흡수	0.44 주입	0.9 주입	0
5	1.09	59.36	0.4	0.44 흡수	0.44 주입	0.9 주입	0
6	1.00	59.36	0.6	0	0.44 주입	0.9 주입	0.09 흡수
7	1.00	60	0.5	0	0.44 주입	0.9 주입	0
8	1.00	59.36	0.7	0	0.44 주입	0.9 주입	0.18 흡수

표 10. 카테고리 B 우선순위 시험 단계와 기대값(표 39). 카테고리 A(표 38)는 volt-var 흡수가 0.25, watt-var 흡수가 0.05·0.10인 점만 다르다.

기대값은 1547-2018 4.7의 순서를 그대로 계산한 결과다. 2단계의 1.09 p.u.에서 volt-watt 기본 곡선은 출력을 0.4 p.u.로 제한하고 이것이 제한 신호 0.5보다 우선한다. 3단계의 60.33 Hz에서는 고주파 드룹이 0.4에서 약 0.1을 더 빼 0.3이 된다. 5단계의 59.36 Hz에서는 저주파 드룹이 0.2를 더하려 하지만 volt-watt와 드룹이 둘 다 켜져 있으면 작은 값이 우선하므로 0.4에 머문다. 6단계에서 전압이 공칭으로 돌아오면 volt-watt가 풀리고, 드룹은 주파수가 불감대를 벗어난 시점의 출력 0.4에 0.2를 더해 0.6이 되며 제한 신호 0.5는 드룹보다 낮은 순위이므로 넘어선다. 8단계는 7단계의 0.5에서 출발해 0.7이다. watt-var의 기대값은 그 유효전력에서 곡선을 읽은 값(0.6 p.u.에서 −0.088, 0.7에서 −0.176을 반올림)이다.

판정(5.16.1.4)은 각 단계 뒤 정상 상태의 유효전력, 무효전력, 전압, 주파수를 재어 4.2의 정확도 요구로 판정한다. 정상 상태 값은 기능의 개방 루프 응답시간보다 훨씬 긴 시간 뒤에 재며, 응답시간의 2배에서 정상 상태 오차는 1퍼센트가 된다는 지침이 있다. 유효전력은 전압 또는 주파수 가운데 오차 여유가 큰 쪽을 X로 삼아 판정하고, volt-var는 전압을, 역률과 watt-var는 유효전력을 X로 삼는다. 플랜트 제어기처럼 전력을 내지 않는 EUT는 지령한 유효·무효전력을 설계 평가 단계의 적합 검증에 쓸 수 있다.

결론 — 트립과 지속운전은 서로를 꺼 둔 채 따로 증명한다

2부의 시험들을 관통하는 원리는 분리다. 트립 시험은 드룹을 최대한 둔하게 두고 문턱 근처의 작은 계단으로 클리어링 시간을 재고, 지속운전 시험은 트립을 꺼 두고 표준의 가압 중지 영역까지 밟으며 견디는 능력과 복구를 본다. 위상각 시험만은 트립 기능을 끄지 못하게 해 실제 조건에서의 오트립을 잡고, 우선순위 시험은 모든 기능을 켠 채 응답시간을 재지 않고 정상 상태만 본다. 각 시험이 다른 기능의 영향을 지우도록 설계된 이유는 인증서의 각 항목이 하나의 요구에 대응해야 시험기관 사이에서 결과가 재현되기 때문이다.

이 분리는 한계도 낳는다. 현장에서는 트립, 지속운전, 드룹, 단독운전 검출이 동시에 작동한다. 시험은 우선순위를 정상 상태에서만 확인하고 과도 상태에서의 상호작용은 보지 않는다. 시험 전원의 강도가 결과를 좌우한다는 주석이 5.4.7과 5.5.6에 반복해서 나오는 것도, 인증 결과가 특정 임피던스의 전원에서 얻은 값이라는 뜻이다. 부록 I가 설명한 폐루프 문제와 함께, 이것이 형식시험이 현장 성능을 그대로 예측하지 못한다는 1.5절의 경고가 가리키는 자리다.

3부는 5.6~5.12로 간다. 진입과 동기화, 연계 무결성(전자파·서지·병렬장치), 직류 주입, 비의도적 단독운전 시험의 RLC 회로와 품질계수, 개방상 시험, 전류 왜곡 시험이 그 내용이다.

IEEE 1547.1-2020 해설 3부 — 진입·동기화·무결성·단독운전·개방상·전류왜곡 시험

2부의 시험이 '계통이 흔들릴 때 붙어 있는가'를 봤다면, 3부의 시험은 '언제 붙고 언제 떨어지는가'를 본다. 진입 시험은 DER가 조건이 맞기 전에는 전력을 내보내지 않고 조건이 맞은 뒤에도 정해진 지연과 램프를 지키는지, 동기화 시험은 발전기가 위상이 어긋난 채 차단기를 닫지 않는지, 단독운전 시험은 계통이 끊어진 뒤 2초 안에 스스로 멈추는지를 본다. 여기에 전자파와 서지에 견디는지(연계 무결성), 직류를 흘리지 않는지, 한 상이 끊어지면 멈추는지(개방상), 고조파를 얼마나 내는지(전류 왜곡)가 더해진다.

3부의 요지는 이렇다. 이 시험들은 대부분 2003년판 시험 표준에도 있던 항목이지만, 2020년판은 진입 시험에 램프와 무작위 지연의 통계 검증을, 단독운전 시험에 volt-var·드룹 같은 계통 지원 기능을 켠 20개 시험 조건과 무효 부하 ±5퍼센트 탐색을, 전류 왜곡 시험에 간고조파와 TRD를 더했다. 특히 단독운전 시험은 계통 지원 기능이 검출을 어렵게 만드는 문제를 정면으로 다룬다.

진입 시험(5.6)

이 시험은 1547-2018의 permit service 해제 능력(4.6.1), 응답 우선순위 a)항(4.7), 진입 조건(4.10.2), 진입 중 성능(4.10.3)을 한꺼번에 확인하고, permit service 해제 설정이 전원을 껐다 켜도 유지되는지도 확인한다. 절차는 표 11의 6개 시험 사례마다 반복한다. 홀수 사례는 진입 기간(램프)을, 짝수 사례는 무작위 지연을 검증한다. 램프와 무작위 지연은 상호 배타적이어서 하나가 켜지면 다른 하나는 꺼진다. 무작위 지연을 구현했으면 시험 사례 4를 최소 10회 이상 충분히 반복해 지연의 평균이 400~600초 사이이고 표준편차가 250초를 넘어야 한다. 각주 40이 밝히듯 무작위 지연이 균등 분포를 따르는지 확인하는 조건이다. 0~1,000 s 균등 분포의 표준편차는 약 289초다. 램프가 없는 EUT는 사례 1·3·5에 사례 2·4·6의 무작위 지연 파라미터를 쓰고, 무작위 지연이 없으면 반대로 한다.

사례	설정	ES 지연(s)	램프 / 무작위 지연	전압 상·하한(p.u.)	주파수 상·하한(Hz)	초기 전압→최종 전압(p.u.)	초기 주파수→최종 주파수(Hz)
1	기본값	300	램프 300 s	1.05 / 0.917	60.1 / 59.5	0.897 → 0.937	60.0 → 60.0
2	기본값	300	무작위 300 s	1.05 / 0.917	60.1 / 59.5	1.0 → 1.0	59.48 → 59.52
3	최대값	600	램프 1,000 s	1.06 / 0.95	61.0 / 59.9	1.08 → 1.04	60.0 → 60.0
4	최대값	600	무작위 1,000 s	1.06 / 0.95	61.0 / 59.9	1.0 → 1.0	61.02 → 60.98
5	최소값	0	램프 1 s	1.05 / 0.88	60.1 / 59.0	0.86 → 0.90	60.0 → 60.0
6	최소값	0	무작위 1 s	1.05 / 0.88	60.1 / 59.0	1.0 → 1.0	58.98 → 59.92

표 1. 진입 시험 사례(표 11). 초기값은 전압 또는 주파수 하나가 진입 조건 범위 밖으로 MRA의 2배만큼 벗어나 있고, 최종값은 범위 안으로 MRA의 2배만큼 들어와 있다. 각주 41은 이 설정이 표 3보다 정확한 측정을 요구하지는 않는다고 적는다.

절차의 핵심은 i)단계다. 최종 전압·주파수를 진입 지연의 25퍼센트 동안만 유지했다가 0.05~0.1초 동안 초기값으로 되돌려 진입 지연 타이머가 다시 시작하게 만든다. 조건이 잠깐 벗어났다가 돌아오면 지연을 처음부터 다시 세어야 한다는 1547의 취지를 확인하는 단계이며 지연이 0인 사례에서는 생략한다. 시험 중 신호 주입은 허용되지만 EUT가 유효전력을 실제로 내보내야 한다는 요구는 없어지지 않는다. 주파수 전이 시 ROCOF는 표 21의 지속운전 요구를 넘지 않는 것이 좋다.

동기화 시험(5.7)

이 시험은 EUT가 1547-2018 표 5의 허용차에 따라 계통에 동기화함을 보이며, 계통과 독립적으로 기본파 전압을 만들 수 있는 DER에만 적용된다. 주는 병렬이 7.2.2의 RVC와 7.2.3의 플리커 한계를 넘지 않으면 사업자가 동기화 시험을 면제할 수 있다고 한다. 동기화 시험은 평형 조건에서 한다.

변형 1(5.7.2)은 모의 발전기 전원을 쓰며 동기화 기능을 가진 개별 계전기나 다기능 제어기를 실험실에서 시험하는 절차다. 시험 전원의 전압과 주파수를 공칭에 고정하고 모의 발전기의 전압을 허용 범위 밖(EUT 정확도의 2배 이상 차이)에서 시작해 3분 이상 닫힘 지령이 없음을 확인한 뒤, 전압을 서서히 줄여 닫힘을 개시하는 점의 전압·주파수·위상각 차이를 기록한다. 위에서 내려오는 방향과 아래에서 올라오는 방향 각각 3회씩이다. 주파수도 같은 방식으로 한다. 각주 46은 두 전원의 주파수가 같지 않으면 위상각이 주기적으로 허용 범위 안에 들어온다고 짚는다. 요구는 프로그램 가능 임의 파형 발생기의 사용을 허용하고 시험 전원이 무부하에서 15분 이상 안정해야 한다는 조건이다. 판정 기준은 어느 파라미터에서도 범위 밖 닫힘을 개시하지 않는다는 조건이다. 주석은 EUT에 병렬장치가 없으면 실제 닫힘 순간의 위상각이 차단기 닫힘 시간 때문에 기록값과 달라진다고 하고 보상 계산 예를 든다. 주파수 차 0.10 Hz면 위상이 1 s에 36도 돌고, 5주기 닫힘 시간(0.0833초)에 3도가 돌므로, 허용 10도라면 접근 중에는 13도에서, 이탈 중에는 7도에서 개시해야 한다.

변형 2(5.7.3)는 실제 동기발전기, 별도 여자 유도기, 고립 운전과 재동기화가 가능한 인버터에 쓴다. 변류기와 계기용 변압기의 정격·상·접속을 검증하고, 발전기의 고립 운전 시 전압·주파수 조정 성능을 기록하며, 병렬장치 닫힘 시간을 3회 재고, 닫힘을 막아 둔 채 동기화 동작을 확인한 뒤(시험 위치가 있으면 그것으로) 변형 1과 같은 전압·주파수 시험을 한다. 실제 계통을 전원으로 쓰면 계통이 1547의 트립 한계 안에 있어야 하고 주파수는 공칭 ±0.1 Hz다. 주석은 발전기의 상회전, 계기용 변압기의 상, 그 밖의 많은 요인이 동기화 성능에 영향을 주므로 제조사 설치 지침과 설계 도면에 주의해 역위상 병렬을 피하라고 경고한다. 변형 3(5.7.4)은 기준 전압이 있으면 자동으로 동기화하고 동기화 기능을 끌 수 없는 장비용으로, 전원을 떼었다가 다시 붙이면서 병렬 과정의 전압·주파수·위상각 차이를 기록하기를 3회 한다.

연계 무결성 시험(5.8)

전자파 간섭(EMI) 시험(5.8.1)은 IEEE C37.90.2 또는 IEC 61000-4-3에 따라 변조 전 20 V_rms/m, 1 kHz 변조 후 최소 35 V/m의 신호로 한다. 노출 전에 EUT 파라미터 설정 3개를 정하거나 확인해 기록하고, C37.90.2-2004 6절의 절차 중 EUT는 정상 운전으로 연결되어 전력을 내보내거나 출력 회로를 정상 운전을 대표하는 방식으로 평가할 수 있게 가압되어 있어야 한다. 외부 제어 회로, 통신·계량·측정 포트는 설치 지침대로 연결하고 외부 기록 장치는 가장 빠른 계량 주기로 둔다. 판정은 EMI가 연계 기능의 상태 변화나 오동작을 일으키지 않는 것이며, 오동작에는 상태의 일시적·영구적 정지, EPS에서의 분리, MRA의 1.5배를 넘는 출력 변화가 포함되고, 3개 설정이 노출 뒤 바뀌지 않아야 한다.

서지 내량 시험(5.8.2)은 제조사가 명시한 보호 수준을 IEEE C62.41.2와 C37.90.1 가운데 제조사가 정한 표준에 따라 검증한다. 설치 지침이 외부 서지 억제기를 요구하면 그것을 설치한 채 시험한다. 제조사는 C62.41.2·C37.90.1의 위치 범주와 노출 수준을 명시한다. 통신·신호·제어 회로에는 C37.90.1의 절차를 적용하되 광통신과 서비스 인력만 접근하는 포트는 제외하고, 전력 회로에는 C62.41.2와 C62.45의 절차를 적용하며, 1,000 V 이하 장비는 C62.45에 따라 모든 정상 운전 모드에서 시험한다. 서지로 과전류 보호장치가 열리면 다음 서지 전에 재설정·교체하되, 사용자가 교체할 수 없는 퓨즈는 우회할 수 있고 우회할 수 없어 시험을 계속할 수 없으면 부적합의 증거다. 서지로 트립하면 다음 서지 전에 복귀해야 하고, 서지와 직접 관련된 이상을 검출해 보호 상태에 들어간 경우 전원 재투입이나 제조사가 정한 재설정을 허용하되 그 뒤에도 정상 운전하지 못하면 부적합이다. 판정 기준은 서지 뒤 연계 기능이 고장 나지 않고, 오동작하지 않고, 잘못된 정보를 내지 않는다는 조건이다. 잘못된 정보에는 표시 정보의 변화나 오류, 정상 통신의 상실, 통신 정보의 오류가 포함된다.

병렬장치 시험(5.8.3)은 EUT를 EPS와 병렬하는 비반도체 개폐장치에 적용하며 1,000 V 이하 EUT용이다. 계통 전압의 220퍼센트로 정격된 반도체 병렬장치는 면제되고, 1,000 V 초과는 IEEE C37.04-2018 표 6이나 C37.60-2012 표 2의 상용주파 절연 내력 정격과 C37.100.1-2018 7.3.7.2의 절차(건조 조건만)로 시험하며 발전기 차단기는 IEC/IEEE 62271-37-013을 따른다. 시험은 DER-EPS 병렬 단자 사이에 공칭 EPS 전압의 220퍼센트에 1,000 V를 더한 60 Hz 실효 전압을 0에서 올려 60초 이상 유지하는 것이며, 같거나 더 높은 전압의 다른 표준으로 이미 시험된 장치는 다시 하지 않아도 된다. 직류로 하면 공칭 교류 첨두값의 220퍼센트에 1,400 V를 더한 값이다. 판정 기준은 60초 동안 절연 파괴나 섬락이 없고 시험 뒤 절연 손상의 증거가 없다는 조건이다. 1547-2018 4.11.3의 220퍼센트 요구에 안전 여유 1,000 V를 더한 값이다.

직류 주입 시험(5.9)

이 시험은 직류 절연 상용주파 출력 변압기가 없는 인버터가 1547의 직류 주입 한계(정격 출력 전류의 0.5퍼센트)를 지키는지 검증한다. 그런 변압기가 있거나 설치 지침이 그런 변압기를 거쳐 연결하라고 하면 면제된다. 절차는 EUT를 연속 정격 출력 전류의 100퍼센트, 역률 1로 운전하며(출력 허용차 ±5퍼센트) 모든 상의 실효 전압, 실효 전류, 전류의 직류 성분을 1주기 이상 60주기 이하의 평균 창으로 재어 창의 역수 이상의 표본화율로 5분 동안 기록한다. 자료 분석은 5분 전체의 모든 표본으로 각 상의 평균 실효 전류가 목표의 5퍼센트 안, 평균 실효 전압이 공칭의 5퍼센트 안임을 확인하고, 직류 성분 크기의 절대값을 평균해 정격 출력 전류로 나눈 백분율을 상별로 기록한다. 시험 전원은 4.6.1을 만족하고 직류 오프셋이 무시할 만해야 한다. 판정은 계산된 백분율이 모두 한계 안인 것이며, 이 시험은 전류 왜곡 시험의 일부로 할 수 있다.

비의도적 단독운전 시험(5.10)

5.10.1은 방법을 넷으로 나눈다. 균형 발전-부하 시험(5.10.2)은 어떤 EUT에나 쓸 수 있다. 전력선 전도 허가 신호를 쓰는 EUT는 5.10.3을, 허가 하드웨어 입력을 가진 EUT는 5.10.4를, 역전력 또는 최소 수입 전력 보호는 5.10.5를 따른다. 여러 방법을 지원하면 각각 시험한다. 직접 전송 차단이나 무선·이동통신 채널 같은 다른 방법은 형식시험의 범위 밖이다. 완전 적합은 5.10.2 또는 5.10.5의 판정을 만족할 때이고, 5.10.3과 5.10.4는 형식시험에 없는 추가 장비나 EPS 쪽 설비가 필요하므로 부분 적합에 그친다. 시험 시간을 줄이기 위해 2.5초보다 긴 기본 시간 설정은 2.5초까지 낮출 수 있고 진입 지연은 편한 값으로 둘 수 있다.

균형 발전-부하 시험(5.10.2)

이 시험은 유효·무효전력이 모두 균형을 이룬 섬을 통제된 환경에서 만들어 DER가 1547대로 가압을 멈추고 트립하는지 검증한다. 하나의 EUT를 여러 출력 수준과 계통 지원 기능의 조합에서 시험한다. 전력 하드웨어 인 더 루프(PHIL)로 할 때는 시험 전원, S3, S1, 공진 부하 뱅크가 모의 부분이 되고 전력 증폭기를 통해 EUT와 접속된다.

회로 구성의 세부는 접지와 중성선에 관한 것이 많다. EUT 설치 지침이 중성선이 있는 서비스 접속을 허용하면 중성선을 저항 부하에 연결하고, 중성선 없는 접속만 허용하면 EUT와 RLC 부하에 중성선을 연결할 필요가 없으며, 유도·용량 부하의 중성선 연결은 선택이다. EUT가 정격된 접속 형식에 접지 중성선이 포함되면 시험 전원도 접지 중성선을 포함해야 한다. 단상에서는 콘덴서와 인덕터를 선간 또는 선-중성점에, 저항은 각 선에서 중성점으로 연결한다. 중성선 연결은 S3·S2의 동작에 영향받지 않아야 하고, S2와 S3는 연동 다극이며, 부하와 전원의 접지는 S3 위치에 영향받지 않아야 한다. 각주 49는 실제 태양광 대신 전자식 태양광 시뮬레이터를 쓰는 것이 통례라고 적는다. 시험 전원 전압은 EUT 공칭 ±5퍼센트로, 실제 지역 계통에서도 시험할 수 있게 넓은 허용차를 두었다.

EUT 설정에서는 표 12의 지령형 유효전력 모드를 쓴다. 추적형은 입력 전원의 전력을 조정해 원하는 출력을 만들고, 지령형은 EUT에 출력을 지령하되 입력 전원이 시험 중 출력 증가에 대비해 125퍼센트 이상을 낼 수 있어야 한다. 시험은 카테고리에 따라 표 13 또는 표 14의 각 사례에서 한다. 출력은 p.u.로 ±0.05의 허용차이며 발전기 부호 규약이다. 카테고리 A 장비는 사례 7A·8A와 volt-watt가 요구되지 않지만 지원하면 포함한다.

사례	PEUT	QEUT	무효전력 모드	VW	FW	PR+PL+PC	QC	QL	QF
1B	1.00	0.00	일정 역률 1.00	기본값	기본​	−1.00	1.00	−1.00	1.00
2B	0.50	0.00	일정 역률 1.00	기본값	기본​	−0.50	0.50	−0.50	1.00
3B	0.90	−0.44	일정 역률 −0.90	꺼짐	최소 공격	−0.90	0.90	−0.46	1.00
4B	0.90	0.44	일정 역률 0.90	꺼짐	최소 공격	−0.90	0.46	−0.90	1.00
5B	1.00	0.00	volt-var 최대 공격(응답 1 s)	최대 공격	최대 공격	−1.00	1.00	−1.00	1.00
6B	0.50	0.00	volt-var 기본(응답 10 s)	최대 공격	최대 공격	−0.50	0.50	−0.50	1.00
7B	0.50	0.00	watt-var 기본	해당 없음	최대 공격	−0.50	0.50	−0.50	1.00
8B	1.00	0.00	watt-var 최대 공격	해당 없음	최대 공격	−1.00	1.00	−1.00	1.00
9B	0.50	−0.44	일정 무효전력 −0.44	해당 없음	최대 공격	−0.50	0.50	−0.06	1.00
10B	0.50	0.44	일정 무효전력 0.44	해당 없음	최대 공격	−0.50	0.06	−0.50	1.00

표 2. 카테고리 B 균형 부하 단독운전 시험 행렬(표 14). 값은 EUT kVA 정격 기준 p.u.이고 Q_F는 실효 품질계수다. 카테고리 A(표 13)는 무효전력 흡수가 0.25이고 역률이 −0.96이며 9A·10A의 P_EUT가 0.90·0.50, Q_L이 −0.65·−0.50인 점이 다르다.

이 행렬은 단독운전 검출이 계통 지원 기능이 켜진 상태에서도 작동해야 한다는 요구를 담고 있다. 표 15의 트립 설정은 허용 범위에서 공칭에서 가장 멀고 가장 긴 클리어링 시간(OV1 1.2 p.u. 13초, UV1 0 p.u. 21초 또는 카테고리 III 50초, 주파수 66·50 Hz 1,000초)으로 두어 전압·주파수 트립이 단독운전 클리어링에 기여하지 못하게 한다. 표 16의 volt-watt 최대 공격 설정은 V1 1.05 p.u.와 V2 1.06 p.u.에 P2 0.2 p.u.와 응답 0.5 s이며 P2를 0이 아닌 작은 값으로 둔 것은 단독운전 검출로 멈춘 것인지 volt-watt로 출력이 0이 된 것인지 구별하기 위해서다. 표 17의 volt-var 최대 공격 설정은 V1 0.98, V2 1.00, V3 1.00, V4 1.02 p.u.(불감대 없음)에 응답 1초이고, 자율 V_Ref 조정은 가장 빠른 시정수가 300초라 켜지 않는다. 표 18의 watt-var 최대 공격 설정은 P1 0.2, P2 0.8(A) 또는 0.9(B), P3 0.9(A) 또는 1.0(B), Q1·Q2 0.44, Q3 −0.25(A) 또는 −0.44(B)다. 표 19의 드룹은 최소 공격이 불감대 1.0 Hz, 드룹 0.05, 응답 10초, 기본이 0.036 Hz, 0.05, 5초, 최대 공격이 0.017 Hz, 0.03(카테고리 III는 0.02), 1초(III는 0.2초)다. 가장 공격적인 설정은 섬 안에서 전압과 주파수를 안정시키는 방향으로 작용하므로 검출을 가장 어렵게 만든다.

절차 c)에서는 각 사례마다 균형 부하를 만든다. S3에서 잰 각 상의 유효·무효전력이 EUT 정격의 2퍼센트 미만이 되도록 RLC를 조정하되, |P_S3| = |P_EUT + P_R + P_C + P_L| ≤ 0.02 p.u.와 |Q_S3| = |Q_EUT + Q_R + Q_C + Q_L| ≤ 0.02 p.u.를 만족해야 한다. 다상 전압은 서로 5퍼센트 안에서 평형이어야 하고, EUT 출력이 표의 값에서 0.05 p.u. 안에 머무는 한 전원 전압·주파수와 EUT 출력을 조정할 수 있다. d)에서는 시험 장치가 섬을 유지할 수 있는지 확인한다. 단독운전 보호를 끄고 어느 한 사례에서 S3를 열어 10초 뒤에도 섬이 가압되어 있으면 장치가 검증된 것이며 섬의 전압·주파수를 기록한다. e)의 클리어링 시간 시험에서는 보호를 켜고 각 사례에서 S3를 열어 순시 전압과 EUT 전류가 0.05 p.u. 아래로 떨어져 머물 때까지의 시간을 잰다. 그리고 무효 부하(용량성 또는 유도성)를 초기 균형값의 95퍼센트에서 105퍼센트까지 1퍼센트 간격으로 바꾸며 반복하고, 양 끝에서 클리어링 시간이 아직 늘고 있으면 줄어들기 시작할 때까지 1퍼센트씩 더 나간다. S3 개방 뒤 섬 주파수가 전원 기본파 위로 오른 경우와 아래로 내린 경우가 각각 3회 이상 나타나면 나머지 단계를 생략할 수 있다. 가장 긴 클리어링 시간 3개가 나온 설정에서 2회씩 추가 시험하고, 그 셋이 연속하지 않으면 그 사이의 모든 설정에서도 추가한다.

요구(5.10.2.3)는 다음과 같다. 매 시험의 클리어링 시간을 기록한다. 시험 전 각 상 전압은 정격의 5퍼센트 안이어야 한다. 시험 전원의 전압 THD는 5퍼센트 이하, 개별 고조파 3퍼센트 이하이고, 제조사와 시험기관은 섬 검출에 불리하게 작용하는 전압·고조파의 최악 조건을 한계 안에서 함께 정한다. S3를 흐르는 상별 유효·무효전력은 정상 상태에서 0.02 p.u. 미만이고 기본파 성분으로 잰다. 각주 61은 일부 단독운전 방지 알고리즘이 S3의 기본파 전류·전력을 흔들어 주기 단위로는 2퍼센트를 맞출 수 없으므로 여러 주기 평균을 쓸 수 있다고 한다. EUT의 P·Q와 C·L 부하의 Q는 표 값의 0.05 p.u. 안이어야 하고, 저항·유도 부하의 전류 TRD는 S3 개방 전 5퍼센트를 넘지 않아야 하며, 단독운전 클리어링 시간 설정이 조정 가능하면 최대·최소를 시험한다(각주 63은 조건부 연장 클리어링 시간을 든다). PHIL을 쓰려면 50 µs 이하의 시간 간격을 가진 전자기 과도 방식 실시간 시뮬레이션, 리액턴스 대 저항비 20 이상의 인덕터, 시뮬레이터 거동 검증(0.90·1.05 p.u.와 58.7·61.0 Hz의 네 점에서 10초 섬 관측), 800 Hz 이상(정보가 없으면 1.5 kHz 이상)의 고조파 합성 능력 또는 20 Hz~1.5 kHz 임피던스 측정 검증, 그리고 모의 RLC 전압과 EUT 단자 전압 사이의 평균 지연 200 µs 미만이 요구된다. 판정(5.10.2.4)은 기록된 모든 클리어링 시간이 1547-2018 8.1의 요구(2초) 미만이라는 조건이다. 주석은 시뮬레이터가 이산 소자 RLC 특성을 재현함이 검증되면 전력전자식 RLC 부하를 시험기관 재량으로 쓸 수 있고, 변압기의 유효·무효전력 소비는 유도 부하의 일부로 본다고 한다.

다른 세 방법(5.10.3~5.10.5)

전력선 전도 허가 신호 시험(5.10.3)은 전력선에 실린 허가 신호가 있어야 DER가 운전하고, 선로가 끊겨 신호가 사라지면 8.1의 시간 안에 멈추는 방식을 검증한다. 그림 8의 회로에서 연동 스위치 S_P와 감쇠기가 재폐로기·구분개폐기·단로기를 흉내 내고, 신호 발생기가 전원 쪽에 허가 신호 P를 넣는다. 신호가 있을 때의 수신 수준을 ON, 감쇠로 EUT가 멈추는 수준을 OFF로 기록하고, S_P를 열어 트립까지의 시간을 재며, 닫으면 4.10의 방법으로 재투입됨을 확인한다. 4회 반복하며 한 번이라도 실패하면 전체 실패다. 허가 신호는 운전 조건과 무관하므로 출력·기능 조합에서 반복하지 않고, 표 13·14의 어느 조건이든 쓸 수 있다. ON·OFF 수준과 최대 클리어링 시간은 EUT 문서와 함께 제공해야 하며, 이 시험만으로는 부분 적합이다.

허가 하드웨어 입력 시험(5.10.4)은 접점 폐로나 TTL 신호 같은 하드웨어 입력으로 운전 허가를 받는 EUT용이다. 섬을 검출해 그 신호를 만드는 별도 장비(직접 전송 차단 등)는 형식시험에 포함되지 않는다. 시험은 진입 지연을 10초 이상, 램프와 무작위 지연을 1초로 줄여 할 수 있고, 입력을 비허가 상태로 바꾼 뒤 가압 중지·트립까지의 시간을 재며, 비허가 상태에서 전원을 떼었다 붙여도 진입 시도가 없음을 확인하고, 허가 상태로 되돌리면 진입함을 확인하기를 3회 한다. 판정은 클리어링 시간이 8.1의 요구를 넘지 않고 비허가 상태에서 진입 시도가 없다는 조건이다. DER 평가 때는 이 클리어링 시간에 하드웨어 입력에 연결되는 장비의 검출 시간을 더해야 완전 적합이 된다.

역전력 또는 최소 수입 전력 보호(5.10.5)는 PoC와 PCC 사이에서 계통으로부터의 수입 전력이 문턱 아래로 떨어지거나 역전되면 DER를 분리하는 방식이다. 크기 시험(5.10.5.2)은 부록 A.5의 전류 램프로 EUT가 설정의 MRA 안에서 트립하는지 5회 보고, 표 7의 무효전력 주입과 흡수 능력에서 각각, 조정 가능한 설정의 최소·최대에서, 상별 제어 시스템은 상별로 반복한다. 시간 시험(5.10.5.3)은 부록 A.6의 전류 계단으로 클리어링 시간의 정확도를 5회 재고, 설정의 최소·최대에서 반복한다. 이 기능을 단독운전 보호로 쓰려면 8.1의 클리어링 시간 안에 동작하도록 설정해야 한다.

개방상 시험(5.11)

이 시험은 PoC에서 한 상이 끊어졌을 때 DER가 가압을 멈추는지 검증한다. 각주 78은 상의 상실이 흔한 계통 사건이라고 적는다. 단상 2선 DER는 a)~e)만, 다상과 단상 3선 DER는 f)까지 한다. 절연 변압기가 필요하면 변압기를 포함해 시험하고 개방상은 변압기의 계통 쪽에 건다. 중성선에 전류를 흘리거나 받을 수 없는 단상 2선·분상 EUT는 5.17.2의 부하 차단 과전압 시험(무부하) 자료로 이 시험을 대신할 수 있다. 각주 79가 설명하듯 그런 EUT에서는 한 상을 여는 것이 두 선을 모두 여는 것과 같기 때문이다.

절차는 각 비접지 상의 개별 단로기를 거쳐 EUT를 시험 전원에 연결하고, 정격 출력 전류의 5퍼센트 또는 EUT의 최소 출력 전류 정격 가운데 큰 쪽에서 운전하며 한 상 단로기를 열어 클리어링 시간을 기록하기를 5회, 나머지 상마다 반복한다. 판정은 단로기가 열린 뒤 1547-2018 6.2.2의 시간(2.0초) 안에 시험 전원에 연결된 모든 출력 단자의 가압을 멈춘다는 조건이다. 주석의 주의 사항은 철공진이다. 절연 변압기를 거쳐 연결된 다상 EUT에서 한두 상을 열고 EUT가 가압을 멈추면 변압기가 한두 상만으로 가압되어 철공진의 조건 하나가 만들어지고, 철공진 과전압은 공칭의 수 배에 이를 수 있으므로 변압기 정격의 몇 퍼센트 정도의 작은 저항 부하를 더해 피할 수 있다. Y-델타나 Y-Y 변압기의 견고 접지 Y 권선을 쓰는 DER는 경부하 시 개방상에도 전전압이 나타나 트립 뒤 다시 진입을 시도할 수 있다. 낮은 출력에서 시험하는 이유가 여기에 있다. 출력이 작을수록 끊어진 상의 전압이 다른 상에서 유기되어 개방상 검출이 어렵다.

전류 왜곡 시험(5.12)

이 시험은 정상 운전 조건에서 DER의 고조파, 간고조파, 총 정격전류 왜곡(TRD)을 잰다. 5.12.1은 평형 형식시험 조건에서의 측정이며 모든 현장 조건에서의 적합을 보증하지 않는다고 미리 밝힌다. 계통의 전압 왜곡, 기본파 전압 불평형(역상 전압), 특히 직렬 공진이 있는 경우 시험 전원과 다른 계통 고조파 임피던스 때문에 현장의 왜곡이 시험값을 넘을 수 있다. 각주 82는 전압원 인버터와 회전기가 여러 고조파 주파수에서 고조파 임피던스 뒤의 고조파 전압원(테브난 등가)으로 가장 잘 특성화되므로, 고조파 전류는 EUT와 계통, 변압기 등 개재 부품이 이루는 회로의 각 고조파 총 임피던스와 외부 고조파 전압원의 존재에 달려 있다고 설명한다. DER의 적합은 계통 전압 왜곡이 일으킨 고조파 전류를 뺀다. 부하 뱅크를 쓰면 역률 1에는 저항만, 지상에는 저항과 병렬 인덕터, 진상에는 저항과 병렬 콘덴서만 쓰고, 인덕터 가지의 X/R은 기본파에서 10을 넘어야 한다.

외부 전원 없이 운전할 수 없는 DER의 시험(5.12.2)은 절연 변압기가 필요하면 그것을 포함하고, 측정점은 변압기의 전원 쪽 접속점이다. 시험 전원과 병렬로 부하 뱅크를 연결하되 전력을 흡수하는 계통 시뮬레이터를 쓰면 부하 뱅크는 선택이다. EUT를 정상 운전 온도에서 표 20의 네 조건, 곧 최대 주입 역률의 정격 kVA(최소 정격 직류 전압), 역률 1·공칭 직류 전압·정격 유효전력 100퍼센트, 최대 흡수 역률의 정격 kVA(최대 정격 직류 전압), 제조사가 TRD 최대라고 밝힌 피상전력 수준에서 운전하며 상별로 TRD와 1~50차 개별 고조파·간고조파 부분군의 실효값을 기록한다. 요구(5.12.2.3)에서 전원의 출력 임피던스는 EUT 정격 기준 기본파에서 0.05 p.u. 미만이고 주로 유도성이어야 하며, 시험 중 EUT 단자의 추가 고조파 전압은 0.05·h·I(h)를 넘으면 안 된다. 입력 전원의 전압·주파수가 출력 품질에 영향을 주면 가장 불리한 입력에서 시험한다. 전원은 EUT에 의존하거나 EUT의 고조파에 맞춰 파형을 보정하는 알고리즘을 쓰면 안 되고, EUT를 붙인 정격 운전에서 짝수·홀수·간고조파를 포함한 THD가 3.0퍼센트 미만이어야 하며, EUT 없이 표 21·22의 전압 고조파 한계를 넘지 않아야 한다.

홀수 차수 h	h < 11	11 ≤ h < 17	17 ≤ h < 23	23 ≤ h < 35	35 ≤ h < 50
시험 전원 전압 고조파 한계(%)	2.0	1.0	0.75	0.3	0.15

표 3. 시험 전원의 최대 홀수 고조파 전압 왜곡(표 21). 기본파 전압 진폭 대비 백분율.

짝수 차수 h	h = 2	h = 4	h = 6	8 ≤ h < 50
시험 전원 전압 고조파 한계(%)	0.5	1.0	1.5	표 21의 해당 구간 값

표 4. 시험 전원의 최대 짝수 고조파 전압 왜곡(표 22).

이 전압 한계는 1547-2018 표 26·27의 전류 한계의 절반이다. 전원이 깨끗해야 EUT의 고조파 전류를 EUT 탓으로 돌릴 수 있기 때문이다. 측정 장비는 IEC 61000-4-30 A급이어야 한다. 판정(5.12.2.4)은 TRD, 1~50차 개별 고조파, 개별 간고조파 성분이 1547-2018 7.3의 한계를 넘지 않는 것이며 다상 EUT는 상마다 만족해야 한다. 주석은 측정값이 한계를 넘으면 EUT 없이 전원을 부하 뱅크에 같은 출력으로 운전해 전원이 왜곡의 원인이 아닌지 확인하고, 그렇다면 더 낮은 왜곡의 전원이 필요할 수 있다고 한다. 외부 전원 없이 운전할 수 있는 DER(자여자 유도발전기, 동기발전기)의 시험(5.12.3)은 부하 뱅크에 직접 연결해 표 23의 같은 네 조건에서 재는 대체 방법이다.

결론 — 붙고 떨어지는 조건은 경계값에서, 계통 지원 기능을 켠 채 증명한다

3부의 시험들을 한 문장으로 묶으면 '진입과 분리의 조건을 문턱 바로 안팎의 값으로 확인하고, 단독운전 검출은 검출을 가장 어렵게 만드는 부하 균형과 제어 설정에서 확인한다'가 된다. 진입 시험은 전압 또는 주파수를 MRA의 2배만큼 범위 밖과 안에 두고, 타이머 재시작과 램프 규칙, 무작위 지연의 분포까지 본다. 단독운전 시험은 2003년판의 품질계수 1.0 RLC 회로를 유지하되, volt-var·watt-var·드룹의 가장 공격적인 설정과 10개 출력 조합을 더하고, 무효 부하를 1퍼센트씩 훑어 최악점을 찾는다. 전류 왜곡 시험은 전원의 고조파를 전류 한계의 절반 이하로 묶어 원인을 EUT로 한정한다.

이 시험들이 답하지 않는 것도 5.10.1과 5.12.1이 스스로 적는다. 여러 DER의 검출 방법이 같은 계통에서 서로 어떻게 작용하는지는 형식시험 밖이고, 현장의 전압 왜곡과 공진에서의 고조파는 시험값과 다를 수 있다. 허가 신호와 하드웨어 입력 방식은 시험만으로는 부분 적합이어서 사업자의 DER 평가가 완전 적합을 판정해야 한다. 이 지점들이 6부에서 볼 설계 평가와 커미셔닝의 몫으로 넘어간다.

4부는 5.13~5.15와 5.17~5.19로 간다. 유효전력 제한, 일정 역률·volt-var·watt-var·일정 무효전력·volt-watt의 전압 조정 시험, 주파수 드룹 시험, 지락 과전압과 부하 차단 과전압 시험, 고장전류 시험, 설정 유지 시험이 그 내용이다.

IEEE 1547.1-2020 해설 4부 — 유효전력 제한·전압조정·주파수지원·과전압·고장전류 시험

1547-2018 해설 3부와 5부에서 본 제어 곡선들, 곧 volt-var, watt-var, volt-watt, 주파수 드룹, 일정 역률, 일정 무효전력은 모두 설정값에 따라 다른 거동을 낸다. 시험은 이 곡선을 어떻게 증명하는가. 4부는 그 답인 1547.1-2020의 5.13~5.15절과, 계통 보호 협조에 필요한 자료를 만들어 내는 5.17(과전압 기여)과 5.18(고장전류), 그리고 설정이 정전 뒤에도 남는지를 보는 5.19를 다룬다.

4부의 요지는 이렇다. 제어 곡선 시험은 곡선의 모든 꺾임점 양옆을 측정 정확도의 1.5배만큼 떨어진 전압·전력·주파수로 계단 이동하며 정상 상태 값과 응답시간을 재고, 곡선 3종과 출력 3수준을 곱한 조합으로 반복한다. 과전압과 고장전류 시험은 사업자의 DER 평가에 쓸 파형과 곡선을 만드는 시험이다.

유효전력 제한 시험(5.13)

이 시험은 1547-2018 4.6.2의 유효전력 제한 능력과, 4.7에 따라 volt-watt와 주파수 드룹이 제한보다 우선하는지를 함께 확인한다. 카테고리 A는 volt-watt가 요구되지 않지만 능력이 있으면 시험한다. 절차는 volt-watt와 드룹을 카테고리 기본값으로 켜고(각주 84: 드룹은 1547에 따라 기본 켜짐), 정격 출력에서 시작해 제한 66퍼센트를 걸고, 주파수를 59 Hz로 내렸다 돌리고, 61 Hz로 올렸다 돌리고, 전압을 1.08 p.u.로 올렸다 돌린다. 제한 33퍼센트와 0퍼센트에서 반복하고 전체를 3회 한다. 입력 전원은 정격 출력에 충분해야 하고 의도적으로 바꾸면 안 된다.

판정(5.13.4)에서 c)단계의 정상 상태 출력은 지령 백분율에 유효전력 MRA의 1.5배를 더한 값 이하로 4.6.2의 시간(30초) 안에 내려가야 한다. d)·e)단계의 출력은 표 23의 식대로 4.2의 허용차 안에서 조절되어야 하며 응답시간은 4.6.2를 따른다. 각주 85는 1547-2018 표 23의 고주파 식에 부호가 '+'로 잘못 인쇄된 오류가 있어 정오표로 고쳐졌음을 밝힌다. f)단계에서 66퍼센트 제한의 기대 출력은 P_expected = P_rated − (P_rated − P2)(V_meas/V_nom − 1.06)/0.04이며, 33퍼센트와 0퍼센트에서는 출력이 바뀌지 않아야 한다. 1.08 p.u.에서 기본 volt-watt 곡선은 정격의 60퍼센트(P2 = 0.2일 때)를 허용하므로 66퍼센트 제한보다 낮아 우선하지만, 33퍼센트 제한보다는 높아 제한이 그대로 남는다. 플랜트 제어기처럼 전력을 내지 않는 EUT는 지령 출력으로 검증하고 설계 평가나 커미셔닝이 필요할 수 있다. 주석(5.13.5)은 구내 부하를 제어해 수출을 제한하는 시스템은 제어 가능 부하를 포함해 시험하고 모의 PCC의 전력으로 판정할 수 있으며, RPA가 PCC인 용도에서는 UL 1741의 전력 제어 시스템 요구로 부하·발전 변화에 대한 응답시간을 정량화할 수 있다고 한다. 부하 제어 없이 시험하는 것은 의무이고 부하 제어를 포함한 시험은 선택이다.

전압 조정 시험의 공통 규칙(5.14.2)

5.14의 시험은 무효전력 능력과 5개 전압 조정 모드의 동작을 검증한다. 시험 중 전압 조정 기능은 계통 전압을 바꾸도록 설계되어 있으므로 시험소는 낮은 임피던스의 전원이나 EUT 출력을 상쇄하는 부하로 적용 전압을 설정값 ±1퍼센트 안에 유지해야 한다. a_v는 전압 MRA의 150퍼센트(0.015 p.u.)로 정의한다. 제조사는 정격, 입력 전압 범위, 연속 운전 영역의 전압 하한 V_L과 상한 V_H, 최소 출력, 무효전력 흡수·주입 정격, 카테고리, 프로토콜을 밝힌다. 전원 전압은 1주기 안에 새 값으로 계단 이동하고 EUT 출력은 제조사 지침의 최대 속도로 램프하며, 전압은 6.4.2의 연속 운전 범위 안에 머문다. 출력은 목표의 ±7.5퍼센트 안이면 된다.

무효전력 능력은 V_L, V_N, V_H 각각에서 정격 출력으로 흡수와 주입을 보여야 하며, 5.14의 어느 시험에서든 신호 주입 없이 정격 출력에서 Q_rated,inj와 Q_rated,abs를 세 전압에서 내면 된다. 최소 무효전력 능력 확인에 신호 주입은 허용되지 않고, 발전이 실제 전압 측정과 분리될 수 있는 곳에서는 모든 시험에 신호 주입을 쓸 수 있다. 카테고리 A는 공칭 아래 전압에서 유효·무효전력 요구를 전압에 비례해 낮춰 잡을 수 있다. 시험은 개방 루프 응답을 평가하며, 강한 전원에서는 개방 루프 응답이 폐루프 응답과 같고, 제조사와 시험소가 합의하면 부록 I에 따라 폐루프 응답을 대신 쓸 수 있다.

불평형 3상 전압 시험에서는 제조사가 EUT가 상별 전압에 응답하는지, 3상 실효값 평균이나 정상분에 응답하는지를 밝혀야 한다. 상별 응답이면 상마다, 평균·정상분 응답이면 3상 합계로 평가하며 이것이 1547-2018 4.3의 적용 전압 요구를 검증한다. 표 24의 불평형 조건은 사례 A가 한 상 1.07 p.u. 이상, 두 상 0.91 p.u. 이하이고, 사례 B가 두 상 1.07 이상, 한 상 0.91 이하다. 일정 역률 시험에서는 불평형을 300초 이상 유지해 6.4.2.2대로 트립하지 않음을 확인한다.

일정 역률 모드(5.14.3)

이 시험은 1547-2018 5.3.2의 고정 역률 운전을 검증한다. 최소 주입 역률 PF_min,inj는 A·B 모두 0.90, 최소 흡수 역률 PF_min,ab는 A가 0.97, B가 0.90이며, 그 사이의 중간값 PF_mid도 시험한다. 파라미터를 바꿀 때마다 예상 응답시간의 4배 이상 전압·전류를 기록한다. 절차는 트립을 가장 넓게 두고 제어 기능을 모두 끈 뒤, 가용 출력을 정격으로 두고(무효전력 요구를 맞추기 위해 유효전력을 줄일 수 있다) 일정 역률 모드를 PF_min,inj로 켠다. 정상 상태 뒤 출력을 P_min으로, 다시 정격으로 계단 이동하고, 전압을 V_L + a_v, V_H − a_v, V_L + a_v로 계단 이동하며, 다상 장치는 공칭, 사례 A, 공칭, 사례 B, 공칭을 거친다. 모드를 끄면 역률이 1로 돌아와야 한다. 다른 세 역률, 입력 전압 최소·최대에서 반복하고 프로토콜마다 반복할 수 있다.

판정은 각 계단 뒤 EUT가 10초 안에 90퍼센트 × (Q_final − Q_initial) + Q_initial에 이르고, Q_final이 P_final을 X로 삼은 4.2의 정확도 요구를 만족한다는 조건이다. 역률 PF에서 무효전력은 Q = P·√(1/PF² − 1)이므로 유효전력 측정 오차가 무효전력 판정에 반영된다.

volt-var 모드(5.14.4~5.14.6)

volt-var 시험은 고정된 V_Ref에서 전압 변화에 대한 응답을 본다. 특성 1은 1547-2018 표 8의 기본값이고, 특성 2와 3은 기준 전압을 1.05와 0.95 p.u.로 치우치게 하고 불감대의 무효전력을 0이 아닌 값으로 둔 곡선이다.

파라미터	특성 1 (A)	특성 1 (B)	특성 2 (A·B)	특성 3 (A·B)
VRef	VN	VN	1.05 VN	0.95 VN
V2 / Q2	VN / 0	0.98 VN / 0	1.04 VN / 무효 능력의 50% 주입	0.93 VN / 50% 주입
V3 / Q3	VN / 0	1.02 VN / 0	1.07 VN / 50% 주입	0.96 VN / 50% 주입
V1 / Q1	0.9 VN / 피상전력의 25% 주입	0.92 VN / 44% 주입	0.88 VN / 무효 능력의 100% 주입	0.9 VN / 100% 주입
V4 / Q4	1.1 VN / 25% 흡수	1.08 VN / 44% 흡수	1.1 VN / 100% 흡수	1.1 VN / 100% 흡수
개방 루프 응답시간 Tr	10 s	5 s	1 s	90 s

표 1. volt-var 시험 특성(표 25~27). 특성 2·3의 Q1은 낮은 전압에서 능력이 줄 수 있다는 각주가 있다.

절차(5.14.4.2)는 특성 1로 volt-var를 켜고 자율 V_Ref 조정을 끈 뒤, 모드가 활성이고 올바른 특성이 보고되는지 확인하고, 전압을 V3 아래 a_v, 위 a_v, (V3+V4)/2, V4 아래·위 a_v(V4가 V_H 미만일 때), V_H 아래 a_v로 올렸다가 같은 점을 거쳐 V_Ref로 돌아오고, 다시 V2 위·아래 a_v, (V2+V1)/2, V1 위·아래 a_v, V_L 위 a_v로 내렸다가 돌아온다. V_Ref를 1.05와 0.95 V_N으로 바꿔 반복하고, 출력 20퍼센트와 66퍼센트에서 반복하고, 특성 2와 3에서 반복한다.

판정(5.14.4.3)에서 정상 상태 값은 T_r보다 훨씬 긴 시간 뒤에 재며, 지침으로 응답시간의 2배에서 정상 상태 오차가 1퍼센트다. 계단마다 T_r 시점의 기대 무효전력 Q(T_r) = 90퍼센트 × (Q_final − Q_initial) + Q_initial을 계산하고, Q_final은 V_final을 X로, Q(T_r)은 T_r을 X로 삼아 4.2의 정확도 요구로 판정한다. 곧 응답시간 판정에도 시간 MRA에 따른 여유가 붙는다.

V_Ref 시험(5.14.5)은 자율 조정 V_Ref를 켜고 T_ref를 300초로 둔 뒤 전압을 (V3+V4)/2와 (V2+V1)/2로 계단 이동하고, T_ref 5,000초에서 반복한다. 기록은 T_ref의 4배 이상이다. 판정은 T_ref 시점의 무효전력 Q(T_ref)가 전압 상승에서는 Q4의 10퍼센트 미만, 하강에서는 Q1의 10퍼센트 미만이어야 한다는 조건이다. 기준 전압이 측정 전압을 따라가면 곡선이 함께 이동해 무효전력이 0으로 돌아오므로, 시정수 뒤에는 응답의 10퍼센트만 남아야 한다는 뜻이다. 불평형 계통 시험(5.14.6)은 특성 1에서 사례 A·B와 공칭을 오가며 같은 판정을 하고, 불평형 응답 설정이 여럿이면 각각 확인한다.

watt-var, 일정 무효전력, volt-watt(5.14.7~5.14.10)

watt-var 시험(5.14.7)은 유효전력 변화에 대한 무효전력 응답을 본다. a_p는 전력 MRA의 150퍼센트(정격 피상전력의 7.5퍼센트)다. 특성 1은 1547-2018 표 9의 기본값이고, 특성 2는 Q1·Q2를 피상전력의 13퍼센트(A) 또는 22퍼센트(B) 흡수, Q'1·Q'2를 22퍼센트 주입으로 둔 곡선이며, 특성 3은 Q2를 Q3와 같은 25 또는 44퍼센트 흡수, Q'1·Q'2를 44퍼센트 주입으로 둔 곡선이다. 절차는 전압 트립을 기본값으로 두고, 가용 출력을 P_min에서 시작해 P1 아래·위 a_p, (P1+P2)/2, P2 아래·위 a_p, (P2+P3)/2, P3 아래·위 a_p, 정격으로 올렸다가 같은 점으로 돌아오는 것이며, 흡수 가능 EUT는 P' 값으로 반복하고, 출력 20·66퍼센트와 특성 2·3에서 반복한다. 판정은 volt-var와 같은 구조이되 X가 P_final이다.

일정 무효전력 시험(5.14.8)은 무효전력 지령을 Q_max,inj로 두고 활성 상태와 설정값이 보고되는지 확인한 뒤, 출력을 정격의 20퍼센트(또는 P_min 중 작은 쪽), 5퍼센트, 정격으로 계단 이동하고, 전압을 V_L + a_v, V_H − a_v, V_L + a_v, 다상은 불평형 사례를 거치며, 모드를 끄면 무효전력이 0으로 돌아와야 한다. Q_max,ab, 0.5 Q_max,inj, 0.5 Q_max,ab와 입력 전압 최소·최대에서 반복한다. 판정은 각 계단 뒤 10초 안에 Q_final의 90퍼센트에 이르고 Q_final이 4.2를 만족한다는 조건이다. 출력 5퍼센트 계단은 1547-2018 5.2의 5~20퍼센트 구간 능력을 확인하는 자리다.

파라미터	특성 1(기본)	특성 2	특성 3
V1 / P1	1.06 VN / Prated	1.05 VN / Prated	1.09 VN / Prated
V2 / P2	1.1 VN / 0.2 Prated와 Pmin 중 작은 값	1.1 VN / 같음	1.1 VN / 같음
P'2 (흡수 가능 DER)	P'rated	P'rated	P'rated
개방 루프 응답시간	10 s	90 s	0.5 s

표 2. volt-watt 시험 특성(표 31~33). 특성 2는 시작 전압 1.05와 응답 90초, 특성 3은 시작 전압 1.09와 응답 0.5초로 조정 범위의 양 끝이다.

volt-watt 시험(5.14.9)은 카테고리 A에 선택이다. 절차는 정격 출력에서 특성 1을 켜고, 전압을 V_L 위 a_v, V1 아래·위 a_v, (V1+V2)/2, V2 아래·위 a_v, V_H 아래 a_v로 올렸다가 같은 점으로 돌아오는 것이며, 출력 20·66퍼센트와 특성 2·3에서 반복한다. 판정은 P_final을 V_final에 대해, P(T_r) = 90퍼센트 × (P_final − P_initial) + P_initial을 T_r에 대해 4.2로 판정한다. 부록 C가 말했듯 volt-watt에는 상한만 있다. 불평형 시험(5.14.10)은 volt-var의 불평형 시험과 같은 구조이며 흡수 가능 EUT는 P' 값으로 반복할 수 있다. 모든 5.14 시험에서 전력을 내지 않는 플랜트 제어기는 지령값으로 설계 평가 단계에서 검증하고 신호 주입을 쓸 수 있다.

주파수 지원 시험(5.15)

5.15는 1547-2018 6.5.2.7의 주파수 드룹 기능을 검증하며, 표 41의 프로토콜로 설정을 바꾸면 상호운용성 검증을 겸할 수 있다. 5.15.1.1도 표 23의 고주파 식 부호 오류가 정오표로 고쳐졌음을 다시 적는다. 요구(5.15.1.2)에서 전원은 EUT 정격 1 p.u.당 10 mHz 넘게 주파수를 바꾸면 안 되고, 출력은 목표의 ±7.5퍼센트 안이며, 발전이 실제 주파수 측정과 분리될 수 있으면 신호 주입을 쓸 수 있다. 회전기 DER는 공칭 아래 주파수에서 최대 가용 출력을 주파수에 비례해 낮춰 잡을 수 있다. 주파수는 카테고리의 ROCOF 한계 속도로 램프하고 출력은 제조사 지침대로 램프한다.

과주파수 시험(5.15.2)에서 제조사는 정격, 공칭 주파수, 연속 운전 영역의 상·하한 f_H·f_L, 소신호 성능 ΔP_small(W), 대신호 성능 ΔP_large(분당 정격의 퍼센트), 카테고리를 밝히고, Δf_small = ΔP_small · f_N · k_OF를 계산한다. a_f는 주파수 MRA의 150퍼센트(15 mHz)다.

파라미터	특성 1(기본): I / II / III	특성 2: I / II / III
dbOF, dbUF (Hz)	0.036 / 0.036 / 0.036	0.017 / 0.017 / 0.017
kOF, kUF	0.05 / 0.05 / 0.05	0.03 / 0.03 / 0.02
Tr 소신호 (s)	5 / 5 / 5	1 / 1 / 0.2

표 3. 주파수-유효전력 시험 특성(표 34~37). 특성 2는 불감대와 드룹, 응답시간이 모두 허용 범위의 가장 공격적인 끝이다.

절차는 주파수 트립을 가장 넓게 두고, 정격 출력에서 특성 1로 켜고 활성 상태를 확인한 뒤, 주파수를 (f_N + db_OF) 아래·위 a_f, Δf_small + f_N + db_OF, f_H로 램프하고, f_H − Δf_small, 불감대 위·아래 a_f, f_N으로 돌아온다. 출력 20·66퍼센트와 특성 2에서 반복하고, 흡수 가능 EUT는 음의 P_min으로 특성 1을 다시 한다. 판정(5.15.2.3)은 각 램프 뒤 정상 상태 P_final과 기대값 P_expected(f_steady)를 정하되 f_steady는 전원 주파수나 EUT 보고 주파수(표 3 정확도 만족)에서 취하고, 소신호 램프 뒤 T_r 시점의 P_small(T_r) = 90퍼센트 × (P_final − P_initial) + P_initial을 T_r에 대해 4.2로 판정하며, 큰 램프에서는 1/ΔP_large분 안에 정상 상태에 이르러야 한다. 분당 20퍼센트라면 5분이다. 부족주파수 시험(5.15.3)은 EUT 출력을 정격의 50퍼센트에 두고 시작해 f_L까지 내려가는 거울상 절차이며, 출력을 절반에 두는 것은 저주파에서 늘릴 여유를 남기기 위해서다.

과전압 기여 시험(5.17)

지락 과전압(GFOV) 시험(5.17.1)은 모든 DER에 선택이며, 1547-2018 7.4.1의 적합을 DER 평가에서 판단할 자료를 만든다. 3상 전류 조절형 DER, 곧 통상의 인버터를 대상으로 하고 고대역 전류 조절이 없는 전압원형 DER에는 대개 적용되지 않는다. 각주 86은 목적을 이렇게 적는다. 부하가 접지된 상태에서 전류 조절형 DER가 IEEE C62.92.1의 유효 접지 한계를 넘는 지락 과전압을 만드는지를 C62.92.6의 논의대로 판정해, 접지 변압기 같은 보조 접지 전원의 필요를 평가하는 데 쓴다.

절차는 역률 1, 능동 전압 조정 끄기로 시작한다. 제조사가 외부 변압기로 시험하기로 하면 변압기는 EUT와 S2 사이에 두고 EUT의 일부로 보며, 기본 결선은 계통 쪽 델타, EUT 쪽 Y(또는 접지 Y)이고 제조사가 달리 정하면 그 결선으로 한다. 변압기 결선과 임피던스는 DER 평가용으로 문서화한다. 부하를 비접지 Y나 델타로 연결해 시험할 수도 있다. 과전압 트립의 크기와 클리어링 시간을 허용 범위의 최대로 두고, 정격 출력, 전압 ±2퍼센트, 주파수 ±0.1 Hz에서 품질계수 1.0 ± 0.05의 부하(Q_F = 1이면 유도·용량 무효전력이 각각 유효전력과 같다)를 공진 주파수가 트립 설정 안에서 공칭에 최대한 가깝게 조정하고, S3를 닫고 S3의 기본파 전류가 정격의 2퍼센트 미만이 되도록 R·L·C를 맞춘다. S3를 열어 전압 10퍼센트, 주파수 0.5퍼센트 안의 안정한 섬을 잠시 만들고(또는 S3 개방 1주기 안에 S4를 닫고), S4를 닫아 EUT가 부하 가압을 멈추거나 전압이 안정될 때까지 기록한다. 3회 반복하고, 최소 주입 역률에서 반복하며, 더 높은 과전압을 만든 역률에서 S4를 다른 상에 차례로 붙여 모든 상을 시험한다. 요구는 오실로그래프 자료(COMTRADE·PQDIF, 10 kHz 이상, 정확도 1퍼센트 이하), 비유도성 저항, 고 Q 인덕터(철심 인덕터는 단독 운전 시 전류 THD 2퍼센트 이하), 직렬 저항·인덕턴스가 작은 콘덴서다. 판정 기준 대신, 트립까지의 순시 전압으로 전압-지속시간 곡선을 만드는 것이 결과물이다. 각주 87은 단독운전 보호를 켠 채 하기를 권하되 시험 중 전압·주파수를 안정시키기 위해 끌 수 있다고 한다.

부하 차단 과전압(LROV) 시험(5.17.2)은 개폐 동작이 발전-부하 섬을 만들 때 DER 시스템이 계통 과전압에 미치는 영향을 DER 평가에서 검증할 자료를 만든다. 모든 DER에 역률과 무관하게 적용되며 EUT의 무효전력 보상은 켠 채 둔다. 외부 변압기가 필요하면 EUT와 저항 부하 사이에 두거나 같은 임피던스의 인덕터로 대신할 수 있고, 5 W 미만의 정류기 회로로 계량기 부하를 흉내 낼 수 있다. 절차는 정격 전압 ±2퍼센트, 주파수 ±0.1 Hz에서 원하는 출력 ±2퍼센트(전압원 입력이면 최대 출력 입력 전압의 10퍼센트 안)와 부하 ±2퍼센트를 맞추고 S3를 열어 EUT가 부하 가압을 멈출 때까지 부하 전압을 기록한다.

EUT 출력	부하 50%	부하 33%	부하 10%	부하 0%
100%	예	예​	예	예​
66%	예	예​	예	예​
33%	아니오	아니​오	예	예​

표 4. 부하 차단 과전압 시험의 출력·부하 조합(표 40). 백분율은 명판 정격 기준이며 각 조합을 5회, S3의 개방 시점을 파형의 다른 위치로 해서 반복한다.

판정은 1547-2018 그림 3의 전압-지속시간 곡선을 트립까지의 순시 전압으로 만들고, 지속시간은 각주 110의 누적 방식으로 계산해 그 한계를 넘지 않는다는 조건이다. 주석은 여러 부하 차단 조건의 최대 기록 전압이 사업자의 보호 협조 연구에 유용하므로 EUT 문서와 함께 제시하라고 한다. 이 시험은 3부의 개방상 시험과 연결된다. 중성선 전류를 흘릴 수 없는 단상 EUT는 무부하 LROV 자료로 개방상 시험을 대신할 수 있었다.

고장전류 시험(5.18)

5.18은 1547-2018 11.4의 요구대로 배전계통 단락 고장에 대한 DER 응답을 특성화한다. 동기·유도발전기처럼 일반 물리 모델이 정확하고 널리 받아들여지는 장치는 제조사가 모델 파라미터를 제공하고, 인버터는 5.18.1의 절차로 고장 응답을 시험한다. 각주 89는 그 이유를 든다. 거리 계전기는 동기발전기 고장 모델을 바탕으로 고장 위치를 송전 철탑 몇 기 안으로 계산하며, 일부 사업자는 인버터 기반 발전 근처에서 방향 계전기의 오동작을 겪었다. 위상각 정보가 모델링과 검증에 중요한 이유다.

일반 요구(5.18.1.2)에서 내부 절연 변압기나 제조사가 요구하는 외부 변압기는 EUT의 일부이며 그 대칭분 임피던스, 결선, kVA 정격을 제공한다. 장치 요구(5.18.1.3)에서 전원은 시험 중 전류·전압·전력 제한 모드에 들어가지 않을 크기여야 하고, 전류를 흡수하지 못하면 저항으로 EUT 출력을 흡수한다. 지락된 상의 상-대지 전압은 측정점 a-a에서 모든 시험 역률에서 EUT 전류를 흡수하면서 공칭의 5퍼센트 미만으로, 상간 고장의 상간 전압도 5퍼센트 미만으로, 건전상 상-대지 전압은 90~138퍼센트로, 주파수는 10주기 평균 59.0~61.0 Hz로 유지해야 한다. 부록 H는 계통을 1차 전원으로 시험하는 지침을 준다.

절차(5.18.1.4)는 정격 피상전력에서 역률 1, 최소 진상, 최소 지상, 그리고 고장 지속운전 동적 전압 지원처럼 역률이 0에 가까워질 수 있는 모드가 있으면 그 모드에서도, 그리고 운전 가능한 카테고리 I·II·III마다 한다. 입력 전원은 출력을 제한하지 않아야 하고 전압·주파수 트립은 공칭에서 가장 멀고 가장 긴 시간으로 둔다. 1선 지락(LG) 시험은 단상·3상 인버터에 적용되며 정격 정상 상태에서 고장상 전압을 1 ms 안에 한계 안으로 떨어뜨려 유지하고, 파형의 다른 위치에서 5회 반복해 고장전류 지속시간이 가장 긴 자료를 공식 결과로 보고하며, 3상은 나머지 두 상에서 반복한다. 3상 지락(LLLG)은 3상 인버터만, 상간(LL)은 3상 인버터와 델타로 3상을 이룰 수 있는 단상 인버터 3대에, 2선 지락(LLG)은 변압기나 Y 결선의 단상 인버터 3대처럼 영상분 경로가 있는 3상 인버터에 LL에 더해 적용한다. 자료 요구(5.18.1.5)는 각 선-대지 전압, 상 전류, 중성선 전류 파형을 COMTRADE 또는 PQDIF로 10 kHz 이상, 고장 전 100 ms 이상을 포함해 고장전류 과도 전체가 담기게 하고, 시험 장치 도면, 입력 전원 파라미터, 전원의 정상·역상·영상 임피던스와 전압을 함께 Local EPS 운영자가 사업자에게 제공한다는 내용이다.

회전기(5.18.2)의 경우 동기발전기는 IEEE 115의 시험에 따른 정격 전압, 정격 피상전력과 역률, 직축·횡축 초과도 리액턴스, 직축 과도 리액턴스, 직축·횡축 동기 리액턴스, 역상·영상 임피던스, 각종 단락·개방 시정수, 여자기 시정수, 전기자 단락 시정수, 고정자·계자 저항, 발전기와 원동기를 합한 관성 모멘트를 제공하고, 여자기는 IEEE 421.5의 표준 모델로 줄 수 있다. 유도발전기는 IEEE 112에 따른 고정자·회전자 저항과 누설 리액턴스, 자화 리액턴스, 상호 인덕턴스, 관성 모멘트, 극수다. 이중여자기는 고장 중 회전자 컨버터가 크로바로 단락되어 자기 보호하면 유도기 파라미터를 제공하고, 다른 방식으로 보호하거나 보호하지 않으면 인버터 절차로 시험한다.

설정 유지 시험(5.19)

이 시험은 DER 파라미터 설정이 전원 재투입 뒤에도 유지되는지 확인한다. 제조사는 설정을 저장하는 부품에의 전압 측정점을 밝혀 시험자가 그 회로의 전압이 제거되었음을 확인할 수 있게 하고, 시험은 그 제어 부품만으로 할 수 있다. 절차는 시험기관이 제조사 모르게 1547-2018 표 30~40에서 조정 가능한 파라미터 3개를 골라 초기·기본값과 다른 허용 범위 안의 값으로 바꾸고 구현을 확인해 기록한 뒤, 시험 전원 전압을 제거하고 입력 전원을 끊거나 발전을 정지해 저장 부품의 전압이 60초 이상 없음을 확인하고(백업 전원이 있으면 분리해야 할 수 있다), 전원을 복구해 값을 확인한다. 다른 파라미터로 총 3회 반복한다. 판정 기준은 바꾼 값과 복구 뒤 값이 모두 일치한다는 조건이다. 사업자가 원격으로 써넣은 설정이 정전 한 번에 공장 기본값으로 돌아가면 4부까지의 모든 시험이 무의미해지므로 짧지만 필요한 시험이다.

결론 — 제어 곡선은 꺾임점 양옆에서, 보호 자료는 파형으로 증명한다

4부의 시험을 한 문장으로 줄이면 '곡선의 모든 꺾임점을 측정 정확도의 1.5배 거리에서 양옆으로 밟고, 정상 상태 값은 목표 함수의 허용띠로, 응답시간은 90퍼센트 도달 시점으로 판정하며, 이것을 곡선 3종과 출력 3수준에서 반복한다'가 된다. 유효전력 제한 시험은 그 곡선들이 제한 신호와 부딪힐 때의 우선순위를 확인하고, 설정 유지 시험은 그 모든 설정이 정전을 견디는지 확인한다. 반면 과전압 기여와 고장전류 시험은 판정 기준이 없거나 느슨하다. 이 둘은 사업자의 보호 협조와 접지 평가에 쓸 파형과 곡선을 만드는 시험이며, 1547-2018 11.4가 500 kVA 이상의 인버터 DER에 오실로그래프 자료를 요구한 것을 절차로 옮겼다.

이 절들이 반복해 적어 둔 한 문장이 있다. 전력을 내지 않는 플랜트 제어기는 지령값으로 설계 평가 단계에서 검증한다는 문장이다. 대규모 태양광 단지에서 실제로 1547의 곡선을 구현하는 것은 플랜트 제어기이고, 그 제어기의 지령이 수백 대 인버터의 실제 출력으로 이어지는지는 6부의 설계 평가와 커미셔닝이 확인해야 한다. 표 23의 부호 오류를 두 절이 거듭 알리는 것도 시험 표준이 성능 표준의 오류를 잡아 주는 자리다.

5부는 6절과 부록 E로 간다. 명판·구성·감시·관리 정보의 상호운용성 시험, 그리고 IEEE 2030.5, DNP3, SunSpec Modbus, IEC 61850-7-420 각각으로의 파라미터 매핑이 그 내용이다.

IEEE 1547.1-2020 해설 5부 — 상호운용성 시험과 프로토콜 매핑

1547-2018 해설 7부에서 본 10절은 DER가 명판·구성·감시·관리 정보를 로컬 통신 인터페이스로 읽고 쓸 수 있어야 한다고 요구했다. 그 요구는 파라미터 이름의 목록(표 28~40)과 프로토콜 세 가지(표 41)로 되어 있어, 시험하려면 두 가지가 더 필요하다. 어떤 값을 써넣고 무엇을 읽어 비교할지의 절차, 그리고 각 프로토콜에서 그 파라미터가 어느 데이터 점에 해당하는지의 매핑이다. 1547.1-2020의 6절이 그 둘을 정한다. 5부는 6절과, 정보용이지만 같은 구조로 IEC 61850-7-420 매핑을 제시한 부록 E를 다룬다.

5부의 요지는 이렇다. 상호운용성 시험은 5절의 기능 시험을 통신 인터페이스로 설정하면서 하는 시험이며 별도의 통신 시험이 없다. 읽기 전용 정보는 독립 계측값과 대조하고, 읽기·쓰기 정보는 쓴 값이 읽히는지와 그 값대로 동작하는지를 두 값 이상에서 확인하며, 프로토콜별 절은 1547의 파라미터를 SunSpec 모델 번호, 2030.5 객체, DNP3 데이터 점으로 대응시키는 표일 뿐이다.

시험의 범위와 조건(6.1)

6절의 시험은 1547-2018의 상호운용성 요구 적합을 검증하며, EUT 카테고리가 지원하는 기능과 관련된 시험만 적용된다. 모든 시험은 1547-2018 10.1의 로컬 DER 통신 인터페이스를 통해 하고, 그 인터페이스는 DER가 운전 중인 동안 언제나 사용 가능하고 통신 기준을 만족해야 한다. 표 41은 세 프로토콜의 요구 판본을 정한다. IEEE 2030.5는 2030.5-2018, DNP3는 1815-2012와 DNP3 응용 노트 AN2018-001, SunSpec Modbus는 6.8.1이 부르는 특정 정보 모델이며, SunSpec은 새 정보 모델 번호로 판 관리를 한다.

제조사는 시험받을 프로토콜과 전송·물리층을 밝혀야 하고, 둘 이상을 지원하면 각 프로토콜마다 6절의 모든 요구를 시험한다. 인증 표시는 통과한 프로토콜과 전송·물리층을 나타낸다. 적합 조건은 6.4~6.8의 해당 시험을 모두 통과하는 일이다. 1547-2018 11.3.2의 부분 적합 'DER 장치'로 시험하면 지원하지 않는 능력에만 해당하는 설정은 시험하지 않으며, 주는 부분 적합 장치의 경우 뒤에 'DER 시스템' 수준의 상호운용성 시험이 필요하다고 한다. 시험은 독립적으로 하거나 5.4~5.15의 기능 시험과 함께 할 수 있도록 설계되었고, 제품군 50~200퍼센트 규칙도 같이 적용된다.

시험 접근법(6.2)

목적은 1547의 상호운용성 관련 정보가 모두 올바르게 교환되고 반영되는지의 검증이다. 읽기 전용 정보는 읽은 값이 맞는지 검증한다. 읽기·쓰기 정보는 쓴 값을 다시 읽어 EUT에 올바로 설정되었는지 검증하고, 조정 가능한 각 설정마다 서로 다른 두 값 이상에서 쓴 값과 관련된 기능 거동을 검증해 값이 실제로 적용되었는지 확인한다. 상호운용성 시험은 조정 가능 설정에 관련된 기능 시험을 새로 정의하지 않고, 해당 기능 시험의 절차·값·기준을 그대로 쓴다.

이 절은 두 가지를 분명히 한다. 1547의 로컬 인터페이스를 써서 1547.1의 모든 기능 시험을 수행하면 효율이 높아지고 모범 관행이 될 수 있지만, 그것은 선택이며 상호운용성 적합에 요구되지 않는다. 그리고 이 시험은 잘못된 형식이나 유효하지 않은 값의 메시지를 포함하지 않으므로 그런 메시지에 대한 DER 거동은 평가하지 않는다. 곧 보안 시험이나 강건성 시험이 아니다. 시험 명세는 두 부분으로 되어 있다. 프로토콜 독립적으로 시험 요소를 기술하는 일반 절차와, 시험 수행에 필요한 프로토콜 정보(대개 1547 정보 요소를 프로토콜 정보 요소로 대응시키는 단순 매핑)를 기술하는 프로토콜별 고려 사항이다.

일반 시험 절차(6.3)

6.3.1은 6.4~6.8의 모든 시험에서 DER가 각 요청에 1547-2018 표 42의 통신 시간(읽기 응답 30초) 안에 응답함을 검증하라고 한다. 6.3.2는 조정 가능 설정이 있는 시험의 일반 절차다.

절차는 이렇다. 끄기가 요구 능력인 모든 경우에 로컬 인터페이스로 기능을 끈다. 1547 기능 요구에 명시된 모든 사용 가능 설정이 시험 과정에서 서로 다른 두 값 이상으로 설정되도록 다음을 반복한다. 인터페이스로 해당 절의 기능 시험 사례 설정을 적용하고 기능이 켜져 있지 않으면 켠다. 인터페이스로 현재 설정을 읽는다. 읽은 설정이 쓴 설정과 같고 기능이 켜져 있음을 검증한다. 기능 시험 사례의 기준으로 기능이 켜져 있고 적용된 설정이 효력을 냈음을 검증한다. 가능하면 인터페이스로 기능을 끄고 꺼졌음을 검증한다. 판정(6.3.3)은 기능을 절차대로 켜고 끌 수 있고, 모든 조정 가능 설정을 읽을 수 있으며, 적용한 설정에 대한 모든 기능 시험이 기능 시험 기술의 기준을 만족한다는 조건이다.

이 절차에서 통신 시험은 기능 시험을 대체하지도, 기능 시험에 얹히지도 않는다. 4부에서 본 volt-var 시험은 특성 1·2·3의 세 곡선을 쓴다. 그 세 곡선을 인터페이스로 써넣고 읽어 대조하면서 시험하면, 곡선마다 다른 값이므로 '두 값 이상' 요구가 저절로 충족되고 기능 시험과 상호운용성 시험이 한 번에 끝난다. 2030.5나 DNP3를 쓰는 사업자라면 그 프로토콜로 시험한 결과가 인증서에 적히는지를 보아야 한다.

명판, 구성, 감시 정보 시험(6.4~6.6)

명판 자료 시험(6.4)은 제조사가 제공한 기대 명판값과 DER에서 읽은 1547-2018 표 28의 각 항목을 비교하며, 하나라도 다르면 실패다. 구성 정보 시험(6.5)에서 구성 설정은 선택이며, 쓰이면 사용 가능한 설정을 읽고 쓸 수 있고 쓴 설정이 효력을 내는지 검증한다. 절차는 표 42의 각 파라미터를 읽어 보고값이 DER 인터페이스와 별개인 독립 시험 장비로 잰 거동과 일치하는지 확인하고, 값을 조정해 반복하고, 초기값으로 되돌려 보고값이 초기값과 일치하는지 확인한다.

파라미터	요구 조정	추가 지시
역률 1 유효전력 정격(명판 유효전력 정격)	초기값의 80%로	초기 운전 조건은 제조사가 명시하는 어떤 값이든 된다
최대 피상전력 정격	초기값의 80%로
최대 무효전력 주입 정격	초기값의 80%로
최대 무효전력 흡수 정격	초기값의 80%로
최대 유효전력 충전 정격	초기값의 80%로	저장장치를 포함한 DER에만
최대 피상전력 충전 정격	초기값의 80%로	저장장치를 포함한 DER에만
지원 제어 모드 기능	해당 없음

표 1. 구성 정보 시험 수준(표 42).

판정 기준은 읽은 구성 항목이 제조사 제공값과 일치하고 DER 거동이 조정된 구성 파라미터와 일치한다는 조건이다. 정격을 80퍼센트로 낮추면 그 뒤의 백분율 기반 설정(volt-var의 44퍼센트 등)이 새 정격을 기준으로 계산되어야 하므로, 이 시험은 1547-2018 10.4가 말한 '구성값이 명판값과 다르면 DER 안에서 구성값이 정격이 된다'는 규칙을 확인한다.

감시 정보 시험(6.6)은 감시 정보가 DER에서 읽히고 독립 시험 장비의 실측값과 표 3의 정상 상태 정확도 안에서 일치함을 검증한다. 절차는 DER 운전 조건을 표 43의 운전점 A로 두고 30초 이상 기다린 뒤 각 감시 정보를 읽어 보고값이 운전 조건과 일치하는지 검증하고, 운전점 B로 바꿔 반복한다.

표 43의 세부 조건은 이렇다. 전압 시험은 1547-2018 표 1·2의 지원되는 각 적용 전압에 적용한다. 운전 상태 '꺼짐'은 DER가 지원하면 통신은 가능하되 발전은 불가능한 상태에서 한다. 연결 상태 '분리'는 permit service 불허 상태에서 한다. 경보 상태는 시험 목적으로 제조사가 시험 프로토콜에서 지원되는 경보 조건을 설정·해제하는 방법을 최소 하나 명시해야 한다. 표의 각주는 정보 요청에 대한 응답이 요구 응답시간 안에 잰 최신값이어야 하고, 정보가 응답시간보다 오래된 것이면 오류를 표시해야 한다고 정한다. 30초 전에 잰 값을 그대로 돌려주는 것은 허용되지 않는다는 뜻이다.

관리 정보 시험(6.7)

관리 정보 시험은 각 관리 기능의 조정 가능 설정을 읽고 쓸 수 있고 쓴 설정이 효력을 내는지 검증한다. 표 44의 각 시험에 6.3.2의 일반 절차를 적용해 1547이 정한 모든 조정 가능 설정을 검증하고, 판정은 6.3.3의 기준을 해당 기능 시험 조항의 기준에 적용한다.

관리 기능	조정 가능 설정(1547-2018)	판정 기준(1547.1-2020)
일정 역률 모드	10.6.2, 표 30	5.14.3.3
전압-무효전력 모드	10.6.3, 표 31	5.14.4.3, 5.14.5.3
유효전력-무효전력 모드	10.6.4, 표 32	5.14.7.3
일정 무효전력 모드	10.6.5, 표 33	5.14.8.3
전압-유효전력 모드	10.6.6, 표 34	5.14.9.3
전압 트립	10.6.7, 표 35	5.4.2.4(과전압), 5.4.3.4(부족전압)
주파수 트립	10.6.8, 표 37	5.5.1.4(과주파수), 5.5.2.4(부족주파수)
주파수 드룹	10.6.9, 표 38	5.15.2.3(공칭 위), 5.15.3.3(공칭 아래)
진입과 가압 중지	10.6.10, 표 39; 10.6.11	5.6.4
최대 유효전력 제한	10.6.12, 표 40	5.13.4

표 2. 관리 정보 시험 목록(표 44). 1547-2018 표 36의 순간 정지 설정은 1547에서 의무가 아니므로 목록에 없다.

이 표가 7부에서 본 1547-2018 표 30~40과 4부까지 본 기능 시험을 하나씩 짝지어 주는 다리다. 관리 정보 시험에 독자적인 판정 기준은 없다. 인터페이스로 써넣은 곡선이 5.14.4.3의 허용띠 안에서 나오면 통과이고, 인터페이스로 써넣은 트립 문턱이 5.4.2.4의 클리어링 시간 안에서 동작하면 통과다.

프로토콜별 매핑(6.8)

6.8의 서두는 두 원칙을 둔다. 상호운용성 시험 중 장치는 이 절에 적힌 것 이외의 DNP·2030.5·Modbus 메시지나 제조사 고유 데이터 점을 필요로 해서는 안 된다. 그리고 통신 인터페이스의 차단·잠금(독점 행위)은 1547의 상호운용성 요구에 따라 허용되지 않으며, 그 근거는 인터페이스가 DER 운전 중 언제나 사용 가능해야 한다는 6.1의 문장이다. 제조사가 자기 앱이나 클라우드에서만 설정을 바꿀 수 있게 인터페이스를 잠가 두는 관행이 인증 대상에서 배제된다는 뜻이다.

SunSpec Modbus(6.8.1)

SunSpec 정보 모델은 논리적 정보 내용에 따라 조직되고, 각 모델의 판은 모델 ID로 나타내며 승인된 모델 ID의 내용은 바뀌지 않는다. SunSpec 적합 Modbus 마스터로 DER에 접근하고, Modbus 직렬 RTU 또는 Modbus TCP를 쓸 수 있다. 1547이 허용한 두 물리층(이더넷, RS-485)마다 해당 표준 적합을 검증하고, 시험 중 TLS는 쓰지 않는다.

1547-2018 정보	SunSpec 파라미터(모델.항목)
명판: 역률 1 유효전력 정격 / 과여자·저여자 정격과 역률 / 최대 피상전력	702.WMaxRtg / 702.WOvrExtRtg, WOvrExtRtgPF, WUndExtRtg, WUndExtRtgPF / 702.VAMaxRtg
명판: 정상·이상 카테고리 / 무효전력 주입·흡수 정격 / 충전 정격 / 전압 정격	702.NorOpCat, AbnOpCat / 702.VarMaxInjRtg, VarMaxAbsRtg / 702.WChaRteMaxRtg, VAChaRteMaxRtg / 702.VNomRtg, VMaxRtg, VMinRtg
명판: 제조사, 모델, 일련번호, 버전	1.Mn, 1.Md, 1.SN, 1.Vr (공통 모델 1)
감시: 유효·무효전력, 전압, 주파수, 운전 상태, 경보	701.W, 701.VAR, 701.PPV·PhV, 701.Hz, 701.St, 701.Alrm
일정 역률: 활성, 역률, 여자	704.PFWInjEna, 704.PFWInj.PF, 704.PFWInj.Ext
volt-var: 활성, VRef, 자율 조정, 시정수, 곡선 점, 응답시간	705.Ena, 705.VRef, 705.VRefAuto, 705.VRefTms, 705.VoltVar.Crv.Pt, 705.RspTms
watt-var: 활성, 곡선 점	712.Ena, 712.WattVar.Crv.Pt
일정 무효전력: 활성, 값	704.FixedVarEna, 704.FixedVar
volt-watt: 활성, 곡선 점, 응답시간	706.Ena, 706.VoltWatt.Crv.Pt.V/W, 706.VoltWatt.RspTms
전압 트립 곡선 점(고·저)	708.HVRT.Crv.MustTrip.Pt.V/Tms, 707.LVRT.Crv.MustTrip.Pt.V/Tms
주파수 트립 곡선 점(고·저)	710.HFRT.Crv.MustTrip.Pt.Freq/Tms, 709.LFRT.Crv.MustTrip.Pt.Freq/Tms
주파수 드룹: db, k, 응답시간	711.DbOf, DbUf, KOf, KUf, RspTms
진입: permit service, 전압·주파수 상하한, 지연, 무작위 지연, 램프	703.PmtSvc, ESVHi, ESVLo, ESHzHi, ESHzLo, ESDlyTms, ESRndTms, ESRmpTms
유효전력 제한: 활성, 최대 유효전력	704.MaxLimWEna, 704.MaxLimW

표 3. SunSpec Modbus 매핑(표 45~56 요약). 모델 701~712는 SunSpec DER 정보 모델 규격(2019년 7월 15일 판)의 모델 번호다.

모델 번호가 곧 기능 묶음이다. 701은 측정, 702는 정격, 703은 진입, 704는 유효·무효전력 제어(일정 역률, 일정 무효전력, 유효전력 제한), 705는 volt-var, 706은 volt-watt, 707~710은 저·고전압과 저·고주파수의 지속운전·트립 곡선, 711은 주파수 드룹, 712는 watt-var다. 트립 설정이 곡선의 'MustTrip' 점으로 표현되는 것은 1547-2018 표 35·37이 트립을 구간별 선형 곡선의 집합으로 지정하라고 한 것과 맞물린다.

IEEE 2030.5(6.8.2)

2030.5-2018 적합 서버 구현으로 DER에 접속하며, 서버는 6.8.2.1~6.8.2.13에 명시된 2030.5 기능을 쓰고 2030.5-2018의 기본 보안 정책을 적용한다. 세 프로토콜 가운데 보안을 켠 채 시험하는 것은 2030.5뿐이다. 명판은 DERCapability 객체(rtgMaxW, rtgMaxVA 등), 감시 정보는 ReadingType의 accumulationBehaviour 12(순시값)로 읽는 계량값, volt-var는 DERCurve 객체(autonomousVRefEnable 등), 진입 설정은 DefaultDERControl(setESHighVolt, setESHighFreq, setESRandomDelay 등)에 대응한다. 표 57~68이 나머지 항목을 대응시킨다.

DNP3(6.8.3)

DNP3 구현은 IEEE 1815-2012를 따르고 DNP3 응용 노트의 표준 프로파일을 쓰며, 아웃스테이션 프로파일은 응용 노트 2.2절 '점 목록'과 일치해야 한다. 이더넷 표준 적합을 검증하고 시험 중 TLS는 쓰지 않는다. 6.8.3.1에 따르면 응용 노트 2.13절이 1547-2018 통신 요구에 대한 매핑 참조를 제공하고, 응용 노트 표 63이 이 시험에서 읽고 쓸 각 파라미터에 쓸 DNP3 데이터 점을 정한다. DNP3는 각 파라미터에 값을 쓰는 점(출력)과 현재값을 읽는 점(입력)을 따로 둔다. 아웃스테이션은 응용 노트 2.12절 '구현 표'의 모든 해당 객체 그룹과 변형을 따르고, 표 63의 모든 데이터 점을 지원하며, 2.3.1절 '모드와 기능 지원'의 일반 요구를 따라야 하고, 시험 전이나 시험 중에 이 절에 적힌 것 이외의 메시지나 데이터 점을 필요로 해서는 안 된다.

6.8.3.2는 곡선 처리를 정한다. 응용 노트 2.3.3절이 DNP3에서 곡선 기능을 다루는 방법을 설명하며, 1547 적합 장치는 각각 4점 이상을 갖는 일반 곡선을 10개 이상 지원해야 한다. 이 요구는 언제나 쓰이지 않는 곡선 인덱스가 하나 이상 있어 그곳에 쓸 수 있음을 보장하기 위한 것이고, 장치는 응용 노트의 메커니즘으로 쓰이지 않는 곡선 인덱스를 찾을 수 있어야 한다. 표 69 이하의 매핑에는 명판의 무효전력 흡수 정격이 음수라는 점, 충전 정격은 모든 DER가 지원하되 발전 전용은 0으로 둔다는 점 같은 명확화가 붙어 있다.

IEC 61850-7-420 매핑(부록 E)

부록 E는 정보용이다. IEC 61850-7-420이 정의하고 61850-8-1 또는 8-2로 교환하는 정보 모델을 제시하며, 1547-2018의 요구가 추가 프로토콜의 사용을 배제하지 않으므로 관심이 있을 수 있다고 적는다. E.2에 따르면 이 정보 모델을 쓰면 1547 명판 자료를 표 E.1의 데이터 객체에 대응시켜야 한다. 발전 관련 데이터 객체는 대부분 논리 노드 DGEN에, 저장 특유 객체는 DSTO에 두며, 전압 정격이나 역률 정격처럼 발전과 저장에 공통인 명판 정격은 DGEN으로 표시하되 저장 DER에서는 같은 추상 데이터 객체를 상속하는 DSTO를 쓸 수 있다. 역률 1 유효전력 정격은 DGEN.WMaxRtg, 과여자 정격은 DGEN.WGnOvPFRtg, 그 역률은 DGEN.OvPFRtg, 최대 피상전력은 DGEN.VAMaxRtg, 정상 카테고리는 DGEN.Ieee1547Cat1이다. 61850은 유럽과 변전소 자동화에서 널리 쓰이는 표준이며, 이 부록은 1547이 북미의 세 프로토콜을 요구하면서도 61850 정보 모델과의 대응을 열어 두었음을 보여 준다.

결론 — 상호운용성 시험은 기능 시험에 '누가 설정했는가'를 더한 것이다

6절의 논지는 하나다. 상호운용성이란 인터페이스로 써넣은 값이 그대로 읽히고 그 값대로 장치가 움직이는 것이며, 그 '움직임'의 판정은 5절의 기능 시험이 이미 정해 두었다. 그래서 6절에는 독자적인 판정 기준이 거의 없고, 대신 무엇을 읽고 쓸지(표 42~44)와 각 프로토콜에서 그것이 어느 점인지(표 45~69, 부록 E)를 정한다. 세 프로토콜을 모두 인정한 1547의 선택은 시험 표준에서 세 벌의 매핑 표로 나타났고, 어느 프로토콜로 시험했는지가 인증 표시에 적힌다.

이 시험이 답하지 않는 것도 6.2가 스스로 적었다. 잘못된 메시지에 대한 거동은 보지 않는다. 2030.5만 기본 보안 정책으로 시험하고 SunSpec Modbus와 DNP3는 TLS 없이 시험한다. 1547-2018 10.9가 사이버보안을 범위 밖으로 둔 결정이 시험 표준에서는 '보안 없이도 통신이 되는지만 본다'로 이어졌다. 인터페이스 잠금을 금지한 6.8의 원칙은 사업자에게 유리하지만, 그 열린 인터페이스를 누가 지키는지는 여전히 표준 밖의 물음이다.

6부는 7~9절과 부록 B·C로 간다. 출하 전 모든 장치에 하는 생산시험, 연계 심사의 설계 평가와 준공 설치 평가, 커미셔닝 시험의 점검 항목, 정기 시험의 요구가 그 내용이다.

IEEE 1547.1-2020 해설 6부 — 생산시험, DER 평가, 커미셔닝, 정기 시험

형식시험은 시료 한두 대로 설계를 증명한다. 그러나 사업자의 선로에 붙는 것은 공장에서 나온 수천 대 가운데 한 대이고, 그것이 특정 변압기 뒤에, 특정 설정으로, 때로는 보조 장치와 함께 설치된다. 1547.1-2020의 7절은 출하 전 모든 장치를, 8절은 설계와 설치를, 9절은 운전 중의 변경을 검증한다. 1547-2018 해설 8부에서 표 43·44로 본 '평가 R, 커미셔닝 D'가 실제로 무엇을 하라는 것인지를 이 세 절이 정한다.

6부의 요지는 이렇다. 생산시험은 트립 설정과 측정 정확도만 보는 짧은 시험이고, DER 평가와 커미셔닝은 RPA(PoC 또는 PCC)와 적합 정도(완전 또는 부분)의 네 조합마다 설계 평가 DE1·DE2, 설치 평가 IE1·IE2, 커미셔닝 시험 CT1~CT4 또는 CT1~CT6의 점검 항목을 정하되, 그 전체가 권고이며 무엇을 실제로 할지는 사업자의 연계 요건이 정한다.

생산시험(7절)

생산시험은 고객용으로 제조된 모든 DER 연계 부품이나 시스템의 동작 가능성을 검증한다. 같은 설계의 장비가 5절과 6절의 요구를 이미 만족했다고 가정하며, 공장 시험으로 하거나 커미셔닝의 일부로 할 수 있고, 5절·6절의 시험 가운데 완료되지 않은 것이 있으면 생산시험에 포함할 수 있다. 기능 설정은 한 번만 기록하면 되고, 제조사가 보관하는 시험 기록에는 최종 설정 목록이 있어야 하며, 공장 설정이 없어 커미셔닝 전에 현장에서 설정해야 하는 EUT는 그 사실을 적는다. 제조사 재량으로 5절의 해당 시험을 이 절의 절차 대신 쓸 수 있다.

DER는 제조사가 정한 단일 설정점 세트로 시험하며 과전압·부족전압 트립 시험과 과주파수·부족주파수 트립 시험을 해당하는 대로 포함한다. 공인 시험기관이 수립·감시하는 품질 관리 방법을 가진 제조사는 7.2·7.3의 절차를 시험기관과 합의한 절차로 대체할 수 있되, 그 절차는 최소한 트립 설정과 전압·주파수 측정 정확도를 검증해야 한다. 신호 주입이 허용된다.

이상 전압 응답(7.2)의 절차는 EUT를 제조사 트립 전압·시간 설정으로 두고 다른 설정이 공장 설정점에 있음을 확인한 뒤, 부족·과전압 보호 기능 하나를 골라 시험 전원 전압을 그 설정 너머로 MRA의 2배 이상 옮겨 실효 전압과 클리어링 시간을 기록하고, 다상은 한 상씩, 모든 기능에 반복한다. 각주 93은 시험을 선택한 기능으로만 트립하도록 설계하고, 크기와 시간 설정을 한 파형으로 한 번에 또는 두 파형으로 따로 검증할 수 있다고 한다. 판정 기준은 제조사가 명시한 범위에서 트립한다는 조건이다. 이상 주파수 응답(7.3)도 같다. 문서화(7.4)에는 생산 일자, 모델 번호, 일련번호, 기능 소프트웨어·펌웨어 버전, 시험 결과와 설정이 들어가고 요청 시 제공한다.

생산시험이 짧은 이유는 그것이 조립을 검증하기 때문이다. 설계는 형식시험이 증명했으므로, 이 장치가 그 설계대로 만들어져 트립 문턱을 제대로 재고 제때 끊는지만 보면 된다. 1부에서 본 4.5.3의 보고 규칙에 따라 생산시험 결과는 모델과 일련번호를 담은 파일로 제조사가 보관한다.

DER 평가와 커미셔닝의 구조(8.1)

8.1은 8절의 절차·요구·기준이 권고로 제공되며, DER 설치와 계통 조건이 다양함을 인정한다고 밝힌다. 이 검증 요구와 시험 명세는 DER 연계에 일반적으로 필요하고 대부분의 설치에 대개 충분하지만, 구체적 평가와 시험은 사업자의 연계 요건에 따라 수행해야 한다. 상황에 따라 추가 검증이 필요하거나 일부 단계가 적용되지 않거나 수정이 필요할 수 있다. 1547-2018 11절이 정한 대로 모든 요구는 형식·생산·DER 평가·커미셔닝·정기 시험 또는 그 조합으로 입증되고, 형식시험으로 부분만 검증된 요구는 DER 평가와 커미셔닝으로 완전히 검증되어야 하며, 결과는 정식으로 문서화한다. 설치 평가와 커미셔닝의 검증 요구는 DER가 완전 적합인지 부분 적합인지, RPA가 PCC인지 PoC인지로 정해지고, 사업자는 특정 커미셔닝 시험을 요구할 수 있다.

8.1.2는 네 용어를 정리한다. DER 장치는 보조 장치 없이 완전 적합인 DER, DER 시스템은 DER 장치와 보조 장치가 시스템으로 형식시험되어 전체로서 완전 적합인 것, 부분 적합 DER 장치는 1547의 모든 요구를 만족하지 못해 보조 장치나 사업자·AGIR의 보충 평가가 필요한 것, DER 조합은 부분 적합 부품과 보조 장치로 이루어져 상세 설계 평가·설치 평가·커미셔닝으로 완전 적합을 판정해야 하는 시스템이다. 조합의 설계 평가가 필요한 검증 수준을 정하되, 부분 적합이 유발하는 평가와 시험은 완전 적합을 위해 쓴 보조 장치가 영향을 주는 요구(그 장치가 다른 요구에 미치는 악영향 포함)에 한정되고, 형식시험으로 만족된 나머지 요구는 만족한 것으로 본다.

8.1.3은 단계를 소개한다. 설계 평가(탁상 검토)는 설계·연계 심사 중에 설계된 시스템이 요구를 만족하는지 검증하며 대개 장비 납품·설치 전에 현장 밖에서 한다. 준공 설치 평가(현장)는 커미셔닝 시점에 납품·설치된 시스템을 검증하며 시험을 요구하지 않는다. 기본 DER 평가는 올바른 부품과 접속으로 설계·설치되었는지 확인하는 데 한정되고, 상세 DER 평가는 선택된 부품의 공학적 검증을 포함하며 조합의 모델링·시뮬레이션이 필요할 수 있다. 표 71은 형식시험(장치·시스템), 기본·상세 DER 평가, 기본·상세 커미셔닝 시험을 요약한다. 기본 커미셔닝 시험은 육안 검사와 분리장치 동작 시험을 포함할 수 있고 설계 평가가 정하며, 상세 커미셔닝 시험은 기본 시험에 더해 장치 조합이 시스템으로 함께 동작하는지의 기능 시험을 포함한다. 사업자나 AGIR는 특정 커미셔닝 요구를 둘 수 있고, 커미셔닝은 생산·형식 시험과 설계·설치 평가가 완료되었음을 전제하며, 사업자는 입회를 요구하거나 수행한 시험과 결과의 문서를 요구할 수 있다.

모든 DER에 요구되는 검증(8.1.4.1)

단계	내용
a) 문서 검토	소유자 프로젝트 요건(OPR), 프로젝트 명세, AGIR 요건에서 형식·생산 시험 요구와 프로젝트별 설정·구성을 확인
b) RPA 결정	1547-2018 4.2에 따라
c) 면제 여부	4.13에 따라 면제되면 설계 평가나 연계 계약에 기록
d) 계약	DER 운영자와 사업자 사이의 계약이 필요하면 체결되었는지 확인
e) 설정	모든 설정이 사업자 요구를 만족하는지 확인
f) 운전 모드	커미셔닝 시 구현할 모드 확인(각주 95: 장치는 1547이 요구하는 모드를 모두 갖추어야 하고 지정 모드는 초기 활용을 위해 고른 것). 카테고리 I·II·III와 A·B 능력 확인과 설정 문서화, 이상 전압·주파수 응답 설정 기록, 켜진 전압·전력 제어 기능 기록, 재폐로기와의 협조 확인, 트립 후 재투입 요건 확인, 단독운전 검출 동작과 섬 형성부터 가압 중지까지의 시간 확인, 가능하면 계통 시뮬레이션·모델 검토
g) 보호 연구	보호 연구가 뒷받침하는 요구는 DER 설정과 접속 구성을 연구와 대조
h) 상호운용	해당하면 각 상호운용 기능과 통신할 데이터 묶음을 기술해 연계 신청·계약과의 적합을 확인
i) 목록화	이상을 고려해 커미셔닝에서 검증해야 할 DER 기능 요소를 나열

표 2. 모든 DER 검증에 요구되는 단계(8.1.4.1).

8.1.4.1.1은 설계 평가 뒤의 교정 조치와 예외를 다룬다. 커미셔닝에서 검증해야 할 기술 요구를 식별해 이해관계자에게 알리고, 고장 검출 시간과 보호 협조 간격을 사업자가 받아들일 수 있게 유지하기 위해 사업자 보호 시스템 설정이나 DER 연계 파라미터의 조정이 필요할 수 있으며, 커미셔닝 전에 완료할 시스템 수정이나 교정 조치를 식별한다. 8.1.4.1.2는 AGIR가 DER 크기나 계통 조건에 따라 기능 시험·검증 수준을 정할 수 있다고 하고, 설계가 미완이면 설계 평가를 미루고, 계통 접속이 없으면 모의 전원으로 커미셔닝 중 기능을 시험하는 방안을 평가하고, 구내 계통이 미완이면 모의 부하 시험의 필요를 검토하라고 권고한다.

PoC 완전 적합 장치(8.2)

8.2는 PoC에서 완전 적합으로 형식시험된 DER 장치와 시스템에 적용되며 제조사 지침대로 설치되어야 한다. 표 72가 검증할 기술 요구와 각 평가·시험 열의 요구 여부를 요약한다.

1547-2018 요구	설계 평가		설치 평가		커미셔닝 시험
	DE1	DE2	IE1	IE2	CT1	CT2	CT3	CT4
4.2 적용 기준점	R	NR	R	NR	NR	NR	NR	NR
4.3 적용 전압	R	NR	R	NR	NR	NR	NR	NR
4.9 무단 가압	NR*	NR	R	R	D	NR	NR	NR
4.10.3 진입 성능	R	NR	R	NR	D	NR	NR	NR
4.10.4 동기화	R	NR	R	NR	NR	D	NR	NR
4.12 접지 협조	R	R	R	NR	NR	NR	NR	NR
5.4.2 volt-watt	R	NR	NR	R	NR	NR	NR	NR
6.2 고장·개방상	R	R	NR	NR	NR*	NR	NR	NR
6.3 재폐로 협조	R	R	NR	NR	NR	NR	NR	NR
6.4.1 전압 트립	R	R	NR	R	NR	NR	D	NR
6.4.2.3.3 저전압 지속운전 성능	R	R	NR	NR	NR	NR	NR	NR
6.5.1 주파수 트립	R	R	NR	R	NR	NR	D	NR
7.2.2 RVC	NR	R	NR	NR	NR	NR	NR	D
7.2.3 플리커	NR	R	NR	NR	NR	NR	NR	D
7.4 과전압 기여	NR	R	R	NR	NR	NR	NR	D
8.1 비의도적 단독운전	NR*	NR*	NR*	NR*	NR*	NR	NR	NR
9.2 그리드 네트워크	NR	R	R	NR	D	D	NR	NR
9.3 스팟 네트워크	NR	R	R	NR	D	D	NR	NR

표 1. PoC 완전 적합 장치의 검증 요약(표 72). R 요구, D 설계 평가로 결정, NR 요구 없음. *는 1547-2018이 요구하지 않지만 이 표준이 고려를 권고하는 항목이다. DE1 형식·생산 시험 요구 충족 확인, DE2 보호·영향 연구와 대조, IE1 설치가 설계 평가와 일치하는지, IE2 설치 설정 검증, CT1 켜기-끄기, CT2 동기화, CT3 전압·주파수, CT4 전력품질.

표에서 보이는 원칙은 두 가지다. 설계 평가 DE1은 거의 모든 항목에 R이다. 형식시험 요약 보고서와 데이터시트로 그 장치가 표 72의 요구에 승인되었는지, 설계·설치가 RPA를 PoC로 둘 조건과 일치하는지, 사업자가 요구한 단독운전 방법이 구현되었는지를 확인하고, 커미셔닝으로 확인할 항목을 식별한다(8.2.1.1). 각주 98은 PoC와 PCC 사이에 영상분 연속성이 없으면 6.2와 6.4를 PCC에서 만족해야 한다고 상기하고, 각주 99는 형식시험된 단독운전 방법이 부분 적합일 수 있어 현장 장치의 구체적 구현이 필요하면 끝에서 끝까지의 구현을 평가하고 커미셔닝이 필요할 수 있다고 한다. DE2는 보호·영향 연구가 요구될 때 보호 요구, 지속운전 능력, 접지 요구가 장치와 설치로 만족되는지 연구와 대조하는 단계이며 트립, 재폐로, RVC, 플리커, 과전압, 네트워크 항목에 R이다. 커미셔닝 열은 거의 모두 D다. 어떤 커미셔닝 시험을 할지는 설계 평가가 정하고, 문서와 검사로 능력을 입증하지 못하면 사업자 판단에 따라 CT1이나 CT2가 요구될 수 있다.

설치 평가 IE1(8.2.2.1)은 설치가 설계 평가와 일치하는지, IE2(8.2.2.2)는 설치된 설정이 요구대로인지를 확인한다. 커미셔닝(8.2.3)은 설치 뒤에 하며 필요한 시험은 기본 설계·설치 평가가 정한다. 여기에 사업자가 정하는 통신 시험과 허가 신호 시험이 더해질 수 있고, DER의 전압·주파수 트립 기능과 가압 중지 요구 적합은 검증되어야 하며, 실제 전압·주파수 조정으로 트립 설정을 시험하기 어려우면 신호 주입을 쓸 수 있다.

CT1(8.2.3.1)은 설치된 장치가 진입 요구와 네트워크 요구를 만족하는지, 가압과 운전이 계통에 미치는 영향은 어떤지를 본다. 각주 107은 이 시험이 요구를 완전히 확인하지는 않지만 형식시험과 함께 장치가 요구를 만족할 높은 개연성을 만든다고 적고, 각주 108은 태양광·풍력처럼 입력에 의존하는 설치는 시험 시점의 가용 용량까지 또는 사업자와 합의한 대로 운전한다고 한다. 판정은 계통 응답과 DER 응답·안정성을 관찰해 사업자와 검토하고 필요하면 설정을 조정하는 것이며, 성공한 시험의 결과는 문서화해 DER 운영자와 사업자의 합의를 표시하고, 실패하면 합의된 교정 조치와 필요한 설계·설치 평가 단계를 문서화해 만족할 때까지 반복한다.

CT2 동기화(8.2.3.2)는 3상 계통에서 계통과 DER의 상회전이 설치된 대로 호환되는지 확인·기록하고, 동기 계전기가 있으면 전압·주파수가 설계 한계 밖일 때 차단기가 닫히지 않음을 시험한다. 판정은 동기식 DER가 표 5를 만족하고, 병렬이 PCC 실효 전압에 중전압 3퍼센트, 저압 5퍼센트를 넘는 계단 변화를 일으키지 않는다는 조건이다. CT3 전압·주파수(8.2.3.3)는 부족·과전압, 부족·과주파수에서의 가압 중지가 1547과 AGIR가 정한 크기·클리어링 시간을 만족하는지, 그리고 카테고리 B가 volt-watt 곡선대로 유효전력을 제한하는지 보이는 시험이다. 이상 전압·주파수 시험은 현장에서 하기 어려워 대개 형식시험으로 하고, 설계 평가가 커미셔닝 전에 협조를 평가해 두어야 하며, 신호 주입을 고려할 수 있다. 판정에서 volt-watt 특성은 표 10의 기본값으로 구성하고 클리어링 시간은 카테고리별 표 11~13을 만족해야 하며 사업자가 달리 정하지 않으면 기본 설정을 쓴다.

CT4 전력품질(8.2.3.4)은 커미셔닝 중 현장 운전·성능 문제가 생기거나, 설계 평가가 요구하거나, 사업자가 요구할 때 한다. 측정 장비는 IEC 61000-4-30 A급이어야 한다. 전력품질 요구는 PCC에서 재고 만족하되 직류 주입과 전류 왜곡은 RPA에서 만족할 수 있다. 권고 절차는 승압 변압기 가압 시 여자 돌입 전류의 영향 관찰, 0에서 가용 용량까지 유효·무효전력 스윕, 램프가 아닌 계단 분리 사건의 영향 관찰, 구름 통과와 인근 설비 운전을 포함한 정상 운전 기간의 관찰이다. 판정은 형식시험된 시스템의 검증이므로 형식시험 자료를 재현할 필요 없이 설치된 시스템이 한계 안임을 보이면 된다.

부분 적합 조합과 PCC 판정(8.3~8.5)

8.3은 RPA가 PoC이고 부분 적합인 조합(추가 장치가 필요한 시스템), 8.4는 RPA가 PCC인 완전 적합 시스템, 8.5는 RPA가 PCC인 부분 적합 조합을 다루며, 표 73~75가 각각의 검증 요약이다. 구조는 8.2와 같지만 조합에는 커미셔닝 시험이 여섯으로 늘어난다.

시험	PoC 장치 (8.2)	PoC 조합 (8.3)	PCC 시스템 (8.4)	PCC 조합 (8.5)
CT1	켜기-끄기	켜기-끄기	켜기-끄기	켜기-끄기
CT2	동기화 검증	무효전력 능력·제어 검증	전압·주파수	무효전력 능력·제어 검증
CT3	전압·주파수	전압·주파수 시험	전력품질	전압·주파수​
CT4	전력품질	전력​품질	N/A	전력품질​
CT5	N/A	상호운용성	N/A	상호운용성
CT6	N/A	단독운전	N/A	단독운전

표 3. 네 시나리오의 커미셔닝 시험 구성(8.2.3, 8.3.3, 8.4.3, 8.5.3). 부분 적합 조합에서는 보조 장치까지 합친 무효전력, 통신, 단독운전을 현장에서 확인한다.

조합의 CT2 무효전력 능력·제어 검증(8.3.3.2)은 조합이 여러 유효·무효전력원으로 이루어질 수 있으므로 무효전력 능력의 양 끝과 그 사이의 뚜렷이 다른 두 값에서, 설계된 모든 무효전력원을 동원해 시험하고, 순 무효전력이 매끄럽고 연속적으로 변하는지 계통 응답을 관찰한다. 각주 123은 콘덴서 뱅크가 무효전력 범위를 넓히면서 계단 변화를 만들 수 있고, 변환기가 매끄러운 램프를 제공할 수 있으며, 조합 전체가 매끄러운 순 무효전력을 내야 한다고 설명한다. 사업자가 승인한 모드로 운전하며, 일정 역률·일정 무효전력이면 사업자가 모드와 설정점을 조정할 수 있는지 여러 설정점에서 확인하고, volt-var·watt-var·volt-watt이면 PoC에서 모든 전력원을 동원해 곡선의 꺾임점과 각 구간의 한 점을 시험하도록 권고한다.

CT5 상호운용성(8.3.3.5)은 설치가 거의 끝나고 제어 시스템이 가압될 수 있으며 사업자가 통신 수단을 배치했을 때 한다. DER 장비의 소프트웨어·펌웨어 판을 확인해 제조사와 1547 요구를 만족하는 판인지 확인하고, 갱신이 필요하면 올바른 파라미터와 설정이 적용되었는지 확인하며, DER 운영자가 판 변경의 영향을 이해하도록 설계 변경 문서, 통합 평가, 플랜트 제어 벤치 시험 등을 권고하고, 사업자가 설치 평가 IE2에서 확인한 파라미터를 읽고 쓸 수 있는지 검증한다. 판정 기준은 판이 요구를 만족하고 사업자가 10절의 파라미터에 접근·읽기·쓰기를 할 수 있다는 조건이다.

CT6 단독운전(8.3.3.6)은 조합의 능력과 합의된 단독운전 모드에 따라 비의도적 또는 의도적 단독운전 절차를 따른다. 비의도적 단독운전에서 역전력·최소 수입 기능은 신호 주입, DER 출력과 구내 부하 조정, 또는 다른 적절한 방법으로 검증하고 형식시험 절차를 참고해 현장 시험을 설계할 수 있다. 직접 전송 차단은 신호 주입이나 사업자가 정한 방법으로 검증한다. 전력선 허가 신호는 신호 발생점과 검출점 사이에서 분리해 시험하고, 자율 검출 능력이 검증된 DER도 정해진 절차를 따른다. 3부에서 본 형식시험의 부분 적합 방법들이 여기서 사업자 설비까지 합쳐 완전 적합으로 판정된다.

PCC 판정(8.4, 8.5)의 차이는 평가 항목의 확대에 있다. 1547-2018 해설 8부에서 본 대로 PCC에서는 측정 정확도, 가압 중지, 제어 능력, 무효전력 능력, 저전압 지속운전, 과전압 기여, 상호운용성 일반이 형식시험만으로 끝나지 않고 설계 평가가 R이 된다. 8.4의 커미셔닝은 CT1 켜기-끄기, CT2 전압·주파수, CT3 전력품질의 셋이고, 8.5의 조합은 8.3과 같은 여섯이다.

정기 시험(9절)

9절은 DER 장치나 시스템이 1547의 요구를 계속 만족하는지 검증하는 정기 시험의 목적을 밝히고 1547-2018 11.2.6을 적용한다. 커미셔닝 뒤 재검증이 필요하면 8절의 현장 검증 방법을 사업자와 DER 운영자의 합의로 참조한다.

두 규칙이 붙어 있다. 기능 소프트웨어·펌웨어를 바꾸면 1547-2018 10.6의 관리 정보 조정 가능 설정을 변경 전 값으로 복원해야 한다. 4부의 설정 유지 시험이 정전을 다루었다면 이 규칙은 갱신을 다룬다. 그리고 재검증이나 설정·구성 변경이 있으면 갱신된 DER 구성과 재검증 결과를 문서화해 사업자에게 제출해야 한다.

보고 서식과 판정 기준 계산(부록 B, C)

부록 B는 규범 부록으로, 4.5의 결과 보고 서식이 IEEE 표준협회 웹사이트의 내려받기 페이지에 게시되어 있음을 알리고, 1547-2018 표 28~40의 기능 파라미터 이름을 이 표준의 자료 구조와 이름 체계로 대응시키는 표를 담는다. 1부에서 본 NP_P_MAX, QV_CURVE_V1, ES_DELAY 같은 이름이 그 표에서 나온다. 부록 C는 정보용으로 4.2의 판정 기준 계산 예를 든다. 6부의 관점에서 두 부록이 뜻하는 것은, 형식시험 보고서의 CSV가 8절 설계 평가 DE1의 입력이고, 커미셔닝에서 적용한 설정을 같은 이름 체계로 보고하면 IE2 설치 평가와 9절의 재검증 문서가 같은 형식으로 이어진다는 점이다.

결론 — 8절은 절차가 아니라 점검 항목의 목록이다

6부의 요지를 다시 묶으면 이렇다. 생산시험은 조립을, 설계 평가는 선택을, 설치 평가는 시공을, 커미셔닝은 현장 동작을, 정기 시험은 변경을 검증한다. 이 가운데 규범적으로 상세한 것은 생산시험뿐이고, 8절은 스스로 권고라고 밝힌 뒤 네 시나리오마다 무엇을 확인해야 하는지의 목록(표 72~75)과 각 시험의 취지·권고 절차·판정 원칙을 제시한다. 실제로 무엇을 할지는 설계 평가가 정하고, 설계 평가는 사업자의 연계 요건과 보호·영향 연구에 기댄다.

이 구조는 1547-2018 해설 8부에서 본 '인증서가 답하지 않는 것'의 목록과 정확히 맞물린다. 인증서는 DE1의 입력이다. RPA, 적용 전압, 접지, 재폐로, RVC, 플리커, 네트워크는 DE2와 IE1이 답한다. 부분 적합 조합에서는 CT2·CT5·CT6이 보조 장치와 사업자 설비까지 합친 시스템을 처음으로 시험한다. 한국의 연계 절차로 옮기면 사용전검사와 한전의 연계 협의가 이 자리에 오며, 표 72~75는 그 검사와 협의에서 무엇을 물어야 하는지의 점검표로 쓸 수 있다.

7부는 남은 정보용 부록으로 간다. 하드웨어 인 더 루프 시험의 용어와 요구(부록 F), 지속운전 시험용 단락 시뮬레이터(부록 G), 계통을 1차 전원으로 쓰는 고장전류 시험(부록 H), 단독운전 시험 조건의 배경(부록 D), 그리고 프로그램 불가 전원에 관한 지침이 그 내용이다.

IEEE 1547.1-2020 해설 7부 — HIL 시험, 단락 시뮬레이터, 대체 전원, 단독운전 부록

3부의 단독운전 시험, 2부의 지속운전 시험, 4부의 고장전류 시험에는 공통의 어려움이 있다. 실제 계통을 흔들어 시험할 수 없으므로 계통을 흉내 내는 장비가 필요하고, 그 장비의 성질이 결과를 좌우한다. 1547.1-2020의 정보용 부록 네 개가 그 장비를 다룬다. 부록 F는 컴퓨터 시뮬레이션과 실물 장비를 실시간으로 잇는 하드웨어 인 더 루프(HIL), 부록 G는 리액터로 전압 새그를 만드는 단락 시뮬레이터, 부록 H는 프로그램 가능 전원 대신 실제 계통으로 고장전류를 시험하는 장치, 부록 D는 단독운전 시험의 배경과 섬의 전압·주파수 식이다. 7부는 이 넷을 다루며 연재를 마친다.

7부의 요지는 이렇다. 네 부록은 모두 '프로그램 가능 교류 전원이 없거나 부족할 때의 대안'이며, 대안을 허용하되 그 대안이 실제 계통이나 이산 소자 회로와 같은 거동을 낸다는 것을 먼저 검증하라고 요구한다. 시험 장비의 강도, 임피던스 비, 시간 지연, 표본화 간격에 붙은 숫자들이 그 검증의 기준이다.

단독운전 시험의 배경(부록 D)

부록 D는 5.10의 단독운전 시험을 뒷받침하는 배경이다. 단독운전용 교류 시험 전원은 권장 전압·주파수 창 안에서 운전할 수 있는 어떤 전원이든 되며, 전압·주파수 제어가 있고 단독운전 보호가 없는 엔진 발전기도 시험 전원으로 볼 수 있다. 전원, RLC 부하, DER 사이를 흐르는 고조파 전류는 기본파 성분이 S3에서 0.02 p.u. 아래로 줄었는데도 전류가 흐르는 것처럼 보이게 만들므로, 유도·용량 리액턴스를 조정할 때는 기본파 성분만 표시하는 계기를 써야 한다. 부하 균형은 인덕턴스를 먼저 맞추고, 전압이 안정되도록 커패시턴스를 다음에 더하고, 저항을 마지막에 더하는 순서가 바람직하며, 이 저항은 유도 부하에 본래 들어 있는 저항과 별개다.

동기발전기에 관한 설명도 있다. 계통 연계 동기발전기는 대개 계통 주파수와 무관하게 유효전력을, 계통 전압과 무관하게 무효전력이나 역률을 조정한다. 동기기 고유의 제어 시스템은 부하가 출력과 가깝게 맞으면 비의도적 섬을 유지할 수 있다. 유효전력 변화에는 엔진 연료율 변화가, 무효전력 변화에는 여자 변화가 필요한데 여자가 연료보다 훨씬 빨리 바뀌므로 단독운전 검출 보호는 그 특성을 고려해야 한다. 동기기는 섬이 되어도 교류 출력을 유지할 수 있지만, 그 주파수는 일부 인버터와 달리 부하의 유도·용량 성질과 관계가 없다.

섬 전압과 주파수의 모델은 다음과 같다. f_island = f_eps × √[(Q_L + Q_Li)/(Q_C + Q_Ci)], V_island = V_eps × √(P_gen/P_load), Q_F = √[(Q_L + Q_Li)(Q_C + Q_Ci)]/P_load. Q_L·Q_C는 유도·용량 부하의 무효전력, Q_Li·Q_Ci는 EUT의 유도·용량 무효전력, P_gen은 EUT 유효전력, P_load는 저항 부하의 유효전력이다. 이 식이 3부에서 본 시험 행렬의 근거다. 표 13·14의 Q_F가 모두 1.0인 것은 유도와 용량 무효전력을 각각 유효전력과 같게 두어 공진 회로의 품질계수를 1로 맞춘 것이고, 무효 부하를 95~105퍼센트로 훑는 것은 주파수 비를 공칭 주위로 움직여 검출이 가장 느린 점을 찾기 위해서다. 정상 상태 균형에서 섬의 전압·주파수가 공칭에 머물면 전압·주파수 계전기만으로는 검출할 수 없고, 능동 검출 방법이 필요하다.

하드웨어 인 더 루프 시험(부록 F)

부록 F는 HIL 시험을 해당 절차에서 대체 방법으로 쓸 수 있음을 전제하고, 설정 요구와 절차는 각 절에 있으므로 용어와 구조만 설명한다. 디지털 실시간 시뮬레이터(DRTS)는 HIL 설정의 핵심 부품으로, 모델(나머지 계통, ROS)을 실시간으로 시뮬레이션하고 모의 부분과 외부 하드웨어 사이의 신호 교환 인터페이스를 제공하며 EUT 단자의 시험 조건을 제어한다. 시험 대상 장치와 접속하는 전기 부분에는 전자기 과도(EMT) 방식의 모델링을 써야 한다. 인터페이스 알고리즘(IA)은 DRTS의 모의 부분을 전력 장치와 잇는 방법으로, 전력 인터페이스(증폭기)를 제어 전압원으로 쓰고 측정 전류를 모의 계통에 되먹이는 것이 한 예다. 저전력 입출력 인터페이스는 0~10 V 아날로그나 TTL 디지털 신호로 전력 장비의 제어를 잇고, 디지털 통신 프로토콜을 쓸 수도 있다. 전력 증폭기(PA)는 모의 부분의 전압·전류를 반영한 기준 신호를 받아 전력 단자의 실제 전압·전류로 바꾼다. 나머지 계통(ROS)은 DRTS에서 실행되어 EUT와 접속되는 실시간 모의 부분이다.

전력 HIL(PHIL)에서 ROS와 EUT의 연결은 시뮬레이션에서 잰 전압을 증폭기를 통해 EUT 단자에 걸고 EUT의 측정 전류를 ROS로 되먹이는 방식이다. 그림 F.2 (b)는 단독운전 시험에서 계통 전압원, S3, RLC 부하 뱅크를 소프트웨어 모델이 대체하는 예다. 제어기 HIL(CHIL)에서는 실시간 ROS가 EUT가 측정으로 쓰는 신호를 주고 EUT의 응답이 시뮬레이션으로 되돌아가며, 신호가 EUT의 전력 수준에서 일어나지 않으므로 전압·전류 수준을 맞추기 위해 액추에이터와 센서가 필요할 수 있다. 계전기 시험이 그 예이며 계기용 변압기와 변류기가 필요할 수 있다. EUT는 인식한 전압·전류에 따라 차단기 상태를 제어한다.

F.2는 보조 DER 장치의 CHIL 시험이다. 보조 장치는 DRTS와 아날로그·디지털 입출력 인터페이스로 시험할 수 있고, 이 인터페이스는 전압·전류 측정 신호 같은 저전력 신호이지 DER의 전력 단자가 아니다. DRTS의 신호 수준이 맞지 않으면 계전기 시험기 증폭기로 5 A나 120 V 신호를 만들어 변류기·계기용 변압기의 2차 신호를 흉내 낼 수 있다. 보조 장치는 형식시험의 범위에 맞지 않으므로 설계 평가에 이 방법이 유용하며, 현장 설치 전에 더 큰 DER 시스템 안에서 보조 장치의 올바른 기능을 보일 수 있다. 시뮬레이션 시간 간격은 과도 효과를 충분히 모델링하도록 50 µs 이하가 권장된다. 보조 장치의 입력과 출력을 모두 연결해 장치 내부 기능이 모의 계통에 영향을 주게 하고, 입력이나 출력을 고정할 때는 근거를 적는다.

3부에서 본 5.10.2.3의 PHIL 요구가 이 구조 위에 놓인다. 50 µs 이하의 시간 간격, X/R 20 이상의 모의 인덕터, 네 운전점에서 10초 섬을 유지하는 시뮬레이터 검증, 800 Hz 이상의 고조파 합성 또는 20 Hz~1.5 kHz의 임피던스 측정 검증, 모의 RLC 전압과 EUT 단자 전압 사이의 200 µs 미만 지연이 그 요구다. 각주 66에 따르면 200 µs 한계는 모의 회로와 EUT의 무효전력 차이를 7.5퍼센트 아래로 유지하기 위한 값이다.

단락 시뮬레이터(부록 G)

부록 G는 저전압 외란 지속운전 시험을 단락 시뮬레이터로 하는 한 방법이다. 직렬 리액터와 단락 초크로 전압 분배 원리를 구현한 장비이며, 3상 EUT의 대칭·비대칭 선-대지 또는 선간 전압 새그를 만드는 LVRT 시험용이다. 정상 운전 중에는 직렬 리액턴스 X_series가 차단기 CB_series로 우회되고 CB_shunt는 열려 있다. 이상 조건에서는 CB_series를 열고 CB_shunt를 닫아 구성에 따라 비대칭 또는 대칭 3상 새그를 만든다. 크기와 지속시간이 다른 여러 새그를 순차로 만들어 전압 프로파일을 구성하려면 분로·직렬 임피던스를 가변 리액턴스나 개별 조작하는 병렬 소자로 구현할 수 있다.

선-대지 새그 절차(G.2.1)는 필요한 새그를 내도록 직렬 리액터와 초크의 임피던스를 고르고 X/R과 함께 기록하며, CB_source·CB_eut·CB_series를 연동으로, CB_shunt를 시험 사례에 따라 3상·2상·단상 선-대지로 구성하고, EUT를 기본 설정으로 연결해 목표 출력으로 운전하며 MP1의 전압을 기록한 뒤, CB_series를 열어 정상 상태를 기다리고, CB_ground를 닫고, CB_shunt를 닫아 새그를 만들고, MP2의 전압을 기록해 순간 정지를 포함한 어느 기본파 주기에서도 새그가 요구값 아래임을 확인하고, 요구 시간 뒤 CB_shunt를 열고 CB_series를 닫아 지속운전 완료 여부를 기록한다. 선간 새그(G.2.2)는 CB_ground를 열어 둔 채 같은 순서다. 요구(G.3)는 임피던스의 X/R이 3.1 이상이라는 한 가지다. 판정(G.4)은 트립하지 않고 유효전력 진동이 양의 감쇠를 갖는 것이며, 임피던스 개폐로 생기는 전압 과도를 감안해 요구 프로파일 위로 0.05 p.u.의 추가 허용을 두되 구간 평균 전압은 잔류 전압 이하여야 하고, 순간 정지는 6.4.2.7의 복구 기준을 만족할 때만 적합이다.

G.5의 주석은 2부에서 반복된 '전원의 강도' 문제를 숫자로 만든다. EUT(변압기 유무 무관)에서의 단락 용량이 EUT 정격의 3배 이상이어야 새그 중 전압을 안정하게 유지할 수 있고, EUT가 안정하다면 더 낮은 값도 쓸 수 있으며, 큰 DER는 더 큰 단락 용량이 필요할 수 있다. 피상 단락 용량은 S_sc = V_source²/(X_source + X_series)로 계산하고, 장비 선택과 설정의 추가 지침은 IEC 62910(풍력 발전 시스템의 저전압 지속운전 시험)에 있다. 프로그램 가능 전원이 수십 kW급까지만 흔하고 MW급 인버터를 시험하려면 실제 계통과 리액터로 새그를 만들어야 하는 사정이 이 부록의 배경이다.

프로그램 가능 전원 없이 하는 고장전류 시험(부록 H)

부록 H는 고장전류 특성화에 프로그램 가능 교류 전원을 쓰지 않을 때의 장치다. 3상 EUT의 장치는 그림 H.1이며, 오른쪽의 위치 2가 4부에서 본 그림 16의 측정점 a-a에 해당한다. 전원의 정상·역상·영상 임피던스와 전압을 시험 자료와 함께 제공하고, 위치 1의 전원 쪽 모든 부품의 자료를 제공한다.

전원은 위치 1에서 3상 지락 고장 용량이 EUT 정격의 3배 이상, 1선 지락 고장 용량이 1배 이상이어야 한다. 전원 임피던스는 전원의 일부로 위치 1의 왼쪽에 있고, 직렬 Z_limit와 분로 Z_fault는 시험 장치의 일부로 조정 가능하며 저항성이거나 유도성일 수 있다. EUT 단자에서 본 전원 임피던스의 X/R은 2.5~3.5여야 한다. RLC 부하의 주 목적은 EUT가 Z_limit를 통해 큰 전력을 내보낼 때 생길 수 있는 과도한 전압 상승을 피하는 것이며, EUT 전체 출력이 전원으로 흐를 때 위치 1의 전압 상승이 5퍼센트 미만이면 생략할 수 있다. 쓸 때는 저항이 EUT 출력의 100 ± 1퍼센트를 흡수하고 인덕터나 콘덴서가 역률 1 시험 시 EUT의 무효전력을 공급·흡수하도록 맞추되, 공진 RLC 탱크를 만들려는 것이 아니므로 대개 L과 C 가운데 하나만 필요하다.

상-대지 고장 시험에서는 위치 2의 고장상 전압이 공칭의 5퍼센트 미만, 건전상 전압이 90~138퍼센트, 위치 1의 선-대지 전압 변화가 5퍼센트 이하, 위치 1의 주파수가 10주기 평균 59.0~61.0 Hz여야 한다. 상간 고장 시험에서는 위치 2의 고장 상간 전압이 5퍼센트 미만, 건전 상간 전압이 95~105퍼센트, 건전 상-대지 전압이 90~138퍼센트, 위치 1의 선간 전압 변화가 5퍼센트 이하, 주파수 조건은 같다. 단상 인버터는 그림을 상별로 해석해 어느 한 상에서 시험하고 나머지 두 상을 생략할 수 있다. Area EPS를 전원으로 쓰고 그 계통이 시험 목적의 직접 고장을 감당할 수 있으면 Z_limit를 생략할 수 있으며, 이때 위치 2의 전압 요구가 그대로 적용되고 위치 1의 주파수 요구는 전원 주파수에 적용된다.

이 부록이 요구하는 조건은 시험이 실제 계통에 미치는 영향을 묶는 조건이기도 하다. 위치 1의 전압 변화 5퍼센트 이하는 시험용 고장이 사업자 계통의 다른 수용가에 1547-2018 7.2.2의 RVC 한계 안의 영향만 주게 하려는 값이고, 3상 지락 용량 3배는 EUT의 고장전류가 계통 전압을 흔들지 않게 하려는 값이다.

결론 — 대안 장비는 먼저 자기 자신을 증명해야 한다

네 부록을 하나의 원칙으로 묶으면 이렇다. 프로그램 가능 전원이 없어도 시험할 수 있지만, 대안 장비가 실제 계통이나 이산 소자 회로와 같은 거동을 낸다는 것을 먼저 보여야 한다. PHIL은 50 µs 시간 간격, 20 이상의 인덕터 X/R, 네 운전점의 섬 유지, 1.5 kHz까지의 임피던스 일치, 200 µs 지연으로 그것을 보인다. 단락 시뮬레이터는 3.1 이상의 X/R, 3배의 단락 용량, 0.05 p.u.의 개폐 과도 허용으로 보인다. 계통 전원 고장 시험은 3배와 1배의 고장 용량, 2.5~3.5의 X/R, 5퍼센트의 전압 변화로 보인다. 부록 D의 식은 그 모든 시험의 출발점인 단독운전 회로가 왜 그렇게 설계되었는지를 설명한다.

이것으로 IEEE 1547.1-2020 해설 7편과 IEEE 1547-2018 해설 8편을 마친다. 두 연재를 함께 읽으면 하나의 구도가 남는다. 성능 표준은 요구를 카테고리와 기준점에 붙였고, 시험 표준은 그 요구를 측정 정확도의 1.5배 여유와 정해진 파형으로 증명하되, 자신이 증명하지 못하는 것, 곧 현장의 임피던스, 여러 DER의 상호작용, 보안, 보조 장치와 사업자 설비의 조합을 스스로 목록으로 만들어 설계 평가와 커미셔닝에 넘겼다. 두 표준을 다른 나라에 옮길 때 가장 먼저 물어야 할 것은 그 목록을 누가 맡을 것인가다.