신정부의 재생에너지 확대 정책 추진으로 인해 파생될 수 있는 전력공급안정성 문제를 전력계통운영의 비용부담 관점에서 조사하였다. 재생에너지의 점유율 정도에 따른 추가 계통비용을 세부적으로 분류하고 이를 비용화한 연구의 사례분석결과를 통해 우리나라 전력수급계획 수립시 고려할 시사점을 제시하고자 하였다.
본 논문에서는 대규모 송전계통의 확률론적 공급신뢰도 평가 프로그램인 TRELSS를 이용하여 우리나라 전력계통에의 적용가능성을 검증하고, 2006년${\sim}$2013년 및 2017년 첨두부하 계통에 대한 공급신뢰도를 확률론적으로 평가 분석함으로써 미래의 선진국형 계획기법으로의 도약을 모색하고자 하였다. 분석결과, 시기적절한 계통보강으로 연차별 공급지장발생확률(LOLP) 및 공급지장전력량(EUE)이 감소하는 경향을 보였으나, 효율적인 설비투자 및 계통계획의 일관성 유지로 공급신뢰도 지수의 연도별 편차는 상대적으로 크지 않았다. 향후 보다 정확한 공급신뢰도 평가지수를 확보하기 위하여 송전선로별 고장발생건수, 평균 고장지속 시간 등과 같은 상세 송전선로 고장발생확률 Data의 확보방안을 강구할 예정이며, 사용자 편리를 고려한 TRELSS 프로그램의 수정 및 보완도 지속적으로 추진할 예정이다.
최근 전력계통 운용상 문제점을 해결하기 위하여 대용량 반도체 스위칭 소자를 이용한 전력전자 설비인 FACTS에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. FACTS 설비는 신속한 응답, 다양한 출력변화, 정교한 출력제어 등의 특성으로 전력 계통 적용시 송전용량 증대, 조류제어 등의 효과를 가져오고 있다[7,8]. 본 논문에서는 최근 개발된 FACTS설비인 UPFC(Unified Power Flower Controllers)에 대한 실계통 적용검토 연구를 위하여, 계통모의용 모델을 제시하고, 이에 대한 적용효과를 샘플계통에서 기존의 FACTS설비인 SVC, STATCOM과 비교하였다.
액체로켓엔진 시스템의 시동 및 정지 또는 추력 제어와 같은 천이 작동 시 동특성을 예측하기 위한 선행 연구로서 추진제 공급 시스템의 구성품에 대한 동특성 모델링을 수행하였다. 연료 공급 계통과 산화제 공급 계통의 구성품들은 재생냉각채널을 제외하고 같은 것으로 가정하였다. 동특성 모델링의 대상 구성품은 펌프, 관로, 오리피스, 제어 밸브, 재생냉각채널, 인젝터 등이며 실제 엔진 시스템의 축소 모형에 대한 수류시험을 통해 각 구성품의 동특성 모델링을 검증하였다. 수치적인 방법을 바탕으로 구성품에 대한 동특성 모델링을 통합하였으며 축소 모형으로 연결된 수류시스템을 사용한 수류시험을 통해 통합 동특성 예측프로그램을 검증하였다.
국내의 전력수요는 지속적으로 성장 하고 있으며, 더불어 전력산업도 대용량화, 고밀도화하고 있고 전력계통의 규모가 커짐에 따라 고장전류도 증가하고 있기 때문에 이로 인한 사회적 경제적 파급도 점차 증대되고 있다. 또한 최근에는 친환경 및 고신뢰도의 전력계통을 갖추도록 사회적 요구가 증가하고 있다. 이에 정부와 한국전력공사는 친환경적인 초전도 케이블과 초전도 한류기라는 신기술을 전력계통에 적용하여 운전함으로써 녹색기술의 사회적 요구에 부응하고, 미래 전력산업을 선도하고자, 국내최초로 초전도 전력기기 실계통 적용을 위하여 이천 변전소 초전도 시범사업을 정부지원으로 한국전력이 주관하고 제작업체가 참여하는 방법으로 추진하고 있다. 성공적인 초전도 전력기기의 실계통 적용을 위해서는 초전도 전력기기에 대한 실계통 운영시스템이 반드시 필요한데, 본 논문에서는 이천변전소에서 설치 운영될 22.9kV 초전도케이블과 22.9kV 초전도한류기의 실계통 병입과 관련하여 국내전력계통에서 운영하고 있는 SCADA 시스템과 호환할 수 있도록 계통운영자 관점에서 설계한 국내최초 초전도기기 실계통 운영모니터링시스템을 소개하고자 한다.
전력거래소는 국내 유일하게 한국의 전력계통을 실시간으로 감시 제어하고, 계통의 안전성을 평가 후 최적으로 운용하기 위해 2002년부터 현 EMS 시스템을 운용해 오고 있다. 초기 모든 계통해석의 근간이 되는 상태추정의 운용을 위해 계통모델과 필요 취득 데이터를 대폭 정비하였다. 현재는 154kV 무인 변전소의 탭을 추가취득 하고 모든 아날로그 취득데이터의 그룹별 가중치 조정에 의한 상태추정 등 계통해석의 정도개선 노력을 지속적으로 추진해오고 있다. 또한 상정고장 개소와 발변전소 3상 단락 고장 개소를 대폭 확대 정비하여 예상되는 모든 고장에 급전원이 신속히 대처할 수 있도록 하였다. 또한 무효전력 제어를 통한 계통손실 최소화 방안의 합리적 도출을 위한 최적화 기능의 실시간 계통운용 등 괄목한 성과를 거두었다. 본고에서는 이들 EMS 계통해석 기능을 중심으로 현재의 활용실태와 미래의 방향에 대하여 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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