에기연, 12MVA급 저·고전압 보상기능 시험평가장치 개발
[이투뉴스] 국내 연구팀이 세계 최대 규모의 풍력발전 보상기능 시험장치와 평가기술을 개발했다.
한국에너지기술연구원(원장 김종남) 전력시스템 연구팀이 세계 최대용량의 풍력발전기를 평가할 수 있는 12MVA급 저·고전압 보상기능 시험평가 장치와 국제 표준에 부합하는 IEC-61400-21-1 기반 계통연계 시험평가기술을 8일 개발했다. 이 기술은 국내에서는 처음 개발된 기술이다.
전압이 순간적으로 낮아지거나 높아지면 전력계통에 연결된 풍력발전기는 가동이 중단되고, 악화될 경우 전력수급 불균형으로 정전을 초래할 수 있다. 풍력발전기는 순간전압 상승·강하에 따른 계통탈락을 방지하기 위해 전압을 보상할 수 있는 저·고전압 보상기능을 보유해야 한다.
그동안 국내에서는 이를 동시 평가할 수 있는 현장평가용 시험장비를 보유하거나 시험평가를 수행할 수 있는 기관이 없었다. 또 코로나19로 인해 해외기관을 통한 인증 및 시험활동이 원활하지 못해 국산 풍력발전기 설비보급 지연 및 경쟁력 확보가 어려운 상황이었다.
기존 국내 보유 시험장비는 저전압 보상기능 시험만 가능한 5MVA급 장비다. 이번에 연구팀이 개발한 장비는 저·고전압 시험이 동시에 가능하며 용량도 12MVA로 확장해 향후 국내에 도입되는 모든 풍력발전기의 전압 보상기능 시험이 가능하다.
연구팀은 플라스포와 협업해 국내에서도 세계 최대규모의 풍력발전기를 시험평가할 수 있는 장비와 기술을 개발했다. 이를 통해 풍력발전현장에서도 저·고전압 보상을 확인할 수 있게 했다. 시험장비는 단권변압기형태로 개발해 컨테이너 1대로 구성했으며, 반영구적으로 사용 가능해 기존 시험장비의 단점을 보완했다.
연구원은 IEC-61400-21-1 기반 계통연계 적합성 시험평가와 관련된 시험장비 보유 및 시험평가 능력을 인정받았다. 한국인정기구(KOLAS)을 통해 저·고전압 보상기능시험을 포함하는 계통연계 적합성시험도 인정받았다.
에너지기술연구원 관계자는 "풍력발전기의 계통연계 적합성 시험을 국내에서도 진행할 수 있는 체계를 구축했다"며 "국내 풍력발전 회사가 해외인증 및 형식시험 시 장기간 소요됐던 기간을 단축하고 풍력발전 기술 보호에 기여할 것"이라고 말했다.
에너지기술연구원은 앞서 풍력발전기 출력 및 기계 하중시험을 국산화한데 이어 전력품질 시험도 국산화해 형식시험에 해당하는 평가를 국내에서 인증 받을 수 있는 체계를 마련했다. 올해는 소음시험 분야로 범위를 확대해 모든 형식시험을 국산화할 예정이다.
연구책임자인 김병기 박사는 “개발한 장비와 기술로 대단위 풍력단지 건설에 필요한 대형 풍력발전기를 대상으로 시험을 진행할 계획"이라며 "올해 개발되는 8MW급과 개발예정인 10MW급 이상의 국산 풍력발전기 등 대규모 신재생에너지원에 대해서도 현장시험평가를 수행하겠다”고 말했다.
진경남 기자 jin07@e2news.com