한국형 에너지관리시스템(K-EMS)은 Baseline, Prototype, Full-scale의 시험 단계를 거쳐 최종 시스템으로 순차적으로 완성되고, 각 단계별 구현 기능을 시험하기 위해 한국형EMS의 하드웨어 설비인 인 테스트베드(Test Bed)와 데이터베이스를 구축하고 실증시험을 통해 개발 내용에 대해 확인을 하게 된다.
1. 한국형EMS 테스트베드 구축
한국형EMS 테스트베드는 연구개발 참여업체 및 연구기관에서 개발한 한국형EMS 응용소프트웨어를 시험하고 실증할 하드웨어 설비로 서버, 네트워크, 원격지통신장비, 개발기반 소프트웨어(3rd Party 소프트웨어) 등으로 구성되어 있다. 한국형EMS 응용소프트웨어 공정계획인 Baseline, Prototype, Full-scale 개발일정에 맞춰 그 결과물을 시험 및 실증하는데 필요로 하는 최적의 테스트베드도 3단계에 걸쳐 구축했다.

한국형EMS 개발환경 선정 T/F를 운영하여 2006년 5월경에 우리 환경에 가장 적합한 하드웨어 Vendor, Processor Type, OS(Operating System), 프로그래밍 언어, DBMS 등 시스템구조 설계방안을 선정했으며, 2007년 6월에는 Baseline 테스트베드 하드웨어 규격산정, 하드웨어 구성도 작성 및 국내외 기술자문을 통해 설계를 확정했고, 전력거래소 천안지사에 Baseline 테스트베드를 설치하여 시험을 거쳐 2007년 10월에 구축을 완료해 Baseline 응용소프트웨어 실증시험 환경을 제공했다.

2008년 4월에는 Prototype 테스트베드를 설계하여 국내외 기술자문을 통해 규격 및 구성의 타당성 및 적정성을 확보했으며, 2008년 10월에 전력거래소 천안지사에서 시험을 거쳐 구축을 완료하고 Prototype 응용소프트웨어 실증시험 환경을 제공했을 뿐만 아니라 추후 개발되는 응용소프트웨어에 대해서도 실증시험을 할 수 있는 환경을 제공할 수 있게 됐다. Prototype 테스트베드는 이중화 구성(Dual Processor)으로 한국형EMS의 무정지 시스템 운영기반을 확보했다. 2009년 8월에는 계통상황판, 데이터 백업장치, 부대설비를 설치하고 시험을 거쳐 Full-scale 테스트베드 구축을 완료했다.

이 과정에서 주목해야 하는 점은 한국형EMS의 향후 완성도와 상용화에 대비하여 EMS를 구성하는 컴포넌트별(SCADA, 발전제어, 경제급전, 계통해석 등)로 사용자 요구수준에 맞는 하드웨어 인프라의 Sizing(규모산정) 소프트웨어를 개발했다는 점이다. 이것은 추후 국내외의 사업화 제안 시 필수적인 하드웨어 부문에 대한 표준적인 사양을 제시할 수 있는 도구로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국형EMS 테스트베드는 현재 운전하고 있는 EMS 인프라와 물리적으로 근접하게 구축되어서 개발기간동안 실계통 데이터를 적용할 수 있는 실증시험환경을 제공하여 개발결과물의 신뢰도를 높일 수 있도록 고려했다.

2. 한국형EMS 데이터베이스 구축
전형적으로 EMS는 현재의 전력계통 모델을 기반으로 실시간 자료 처리를 하게 된다. 전력계통의 변화에 맞춰 전력계통 모델 정보를 일관성 있게 유지하기 위해서는 EMS 데이터베이스의 효율적인 구성이 요구된다. 이를 위해 한국형EMS의 데이터베이스는 Offline 데이터베이스, Realtime 데이터베이스, Historical 데이터베이스로 구성되어 있다.

Offline 데이터베이스는 한국형EMS Host와는 다른 Offline 환경의 서버에서 전력계통 모델의 변경작업용으로 사용된다. 데이터베이스 변경작업을 위해 편리한 사용자 인터페이스가 제공된다. 구축된 Offline 데이터베이스의 데이터는 별도의 프로그램에 의해 추출되어 검증된 후 Host의 Realtime 데이터베이스에 반영된다. Offline 데이터베이스는 IEC 61970 CIM(Common Information Model)을 바탕으로 한국형EMS의 필요에 의해 일부 데이터 모델을 추가, 조정하여 구성했며 데이터베이스 관리의 편리성과 유연성을 위해 상용 RDBMS(Relational Database Management System)를 사용했다.

Realtime 데이터베이스는 Offline 데이터베이스를 통해 구축된 전력계통 모델을 모든 한국형EMS 기능들이 사용할 수 있도록 Host내에 구성된 데이터베이스이다. SCADA, 발전계획 응용소프트웨어 및 계통해석 응용소프트웨어 등 EMS 기능들은 대량의 데이터를 매우 빠른 주기(수초 이내로)로 처리하므로 Realtime 데이터베이스는 신속한 데이터 처리능력이 요구된다. Realtime 데이터베이스는 논리적으로 SCADA 데이터베이스와 ACM(Application Common Model) 데이터베이스로 분류된다. SCADA 데이터베이스는 실시간 자료취득·감시·제어 기능에 적합하도록 설계된 데이터베이스이며 ACM은 발전계획 응용소프트웨어, 계통해석 응용소프트웨어의 수행에 최적화된 구조를 가지도록 설계됐다.

EMS에서 처리되는 데이터의 장기보관을 위해 Historical 데이터베이스가 존재한다. Historical 데이터베이스는 Host와 별개의 서버에 상용 RDBMS 기반으로 구성되며 Realtime 데이터베이스를 주기적으로 검색하여 자체 데이터베이스에 자료를 저장한다. Historical 데이터베이스에 저장된 데이터는 운영실적 분석, 계통계획 수립 등 Back office의 업무수행에 활용될 수 있도록 편리한 자료검색 기능과 보고서 발행기능 등을 통해 제공된다.

이러한 한국형EMS 데이터베이스 구축을 위해 2006년부터 데이터베이스 설계T/F를 운영하여 데이터베이스 구축방안 개발 및 적용방안을 도출했으며, 수차례의 국내외 전문가의 기술자문 및 세미나 등을 통해 데이터베이스 설계를 확정했고, 기존 EMS의 데이터를 이용하여 2007년 6월과 9월, 2차에 걸쳐 한국형EMS의 데이터베이스를 구축했으며, 2007년 11월부터 이 데이터베이스를 기반으로 한국EMS의 기능들을 통합하여 실증시험을 할 수 있게 됐다.