전력계통운영 ‘지능화’되고 있다

전력계통운영 시스템에 첨단 공법이 더해지면서 점차 지능화되고 있다. 전력계통운영이란 전기를 생산, 전달하고 소비자가 이를 사용하기까지의 전 과정에 필요한 모든 전기설비를 말하는 것으로 크게 발전계통, 송변전계통, 배전계통으로 구성된다.
 
한국전력의 기업부설연구소 전력연구원은 최근 ‘유연송전기술(FACTS) 자동 및 협조운전제어 시스템’ 개발에 성공하면서 전력계통운영의 새로운 전기를 마련했다.
 
이 시스템은 원방감시제어시스템(SCADA)으로부터 취득한 모선 전압(변전소의 송전선로가 모였다 빠져나가는 장소에 걸리는 전압) 및 전기의 흐름 등의 아날로그 데이터와 차단기 접점 정보 등의 디지털 데이터를 분석해, 주기적으로 계통의 상황을 판단, 그에 따라 적절한 유연송전기술 설비의 운전량을 결정하는 온라인 제어시스템이다.

유연송전기술은 초고전압과 대용량 반도체 스위칭 소자기술(전기 흐름을 끊거나 연결해주는 소자기술)의 발달로 1990년대 이후 전력계통에 적용하기 시작한 차세대 전력제어 기술이다. 이 기술을 이용한 대용량 전력전자(스위칭소자를 가지고 전압 전류 등 전기 흐름을 제어하는 것) 인버터로 전력계통의 전류의 흐름과 모선전압을 신속하고도 능동적으로 제어해 계통의 안정도를 향상하고 송전선로의 이용률을 향상시켜 대용량의 전력수송을 가능케 할 수 있다.

원방감시제어시스템은 전력망, 철도교통망 등 대규모 실시간 상황감시 및 제어에 필요한 원격 감시 제어시스템을 말하는 것으로 한국전력의 경우 모든 전력계통의 정보나 상태 등을 이 시스템을 통해 감시하시고 운전하고 있다.

이번에 전력연구원이 개발한 유연송전기술 자동 및 협조운전제어 시스템은 전력계통의 모든 정보나 상태를 감시한 데이터를 자동으로 분석해 실시간 온라인으로 즉각 계통의 상황을 판단하고 지시 등 전력계통의 모든 운영을 제어하는 획기적인 시스템이다.

윤종수 전력연구원 과장은 “기존의 유연송전기술은 전력계통설비가 변전소 및 지역급전소에서 운전자 경험에 의해 수동 설정 운전 방식으로 운용되고 있어 최적 운영에 일정부분 한계가 있었다”며 “유연송전기술이 원방감시제어시스템과 온라인으로 연계됨으로써 최적의 제어 값을 자동으로 설정해 유연송전기술 설비의 최적 운용이 가능해졌다”고 설명했다.

전력연구원은 이 시스템 개발로 유연송전기술 계통운영효과 및 현장 운전자의 운전 편의성이 극대화되고 계통 손실 저감(低減)효과가 연간 1억여원에 달할 것으로 기대했다.

박상덕 전력연구원장은 “이번에 개발한 유연송전기술 자동 및 협조운전제어 시스템은 광주지역계통과 강진 변전소에 설치된 유연송전기술 설비 중 하나인 종합전력조류제어기(UPFC)를 적용대상으로 했으며 광주전력관리처 지역급전소에 설치 운전한 결과, 정상 상태에서는 계통의 운전 손실을 저감하며 선로사고 등 비정상 계통상태에서는 계통의 안전도를 향상시키는 효과가 있는 것으로 나타났다”고 말했다.
 
종합전력조류제어기란 유연송전기술 설비의 하나로써 전력계통의 유효전력 및 무효전력조류와 모선전압을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 다목적 최첨단 유연송전기술 설비를 말한다.
현재 전 세계에 한국 1대 미국 2대 등 총 3대의 설비가 운전 중이다.
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