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최근 우리나라 경제가 매년 성장함에 따라 전력 수요도 매년 꾸준히 증가하고 있으며 이에 전력회사에서는 발전소를 추가로 건설하면서 전송 케이블을 증설하거나 선로 고압화를 통한 전력공급능력의 향상으로 증가하는 전력수요를 충족하고 있었다. 하지만 이러한 방법들은 넓은 전송면적을 필요로 하며, 전송전력 고압화에 대한 지역 주민과의 갈등을 야기하는 등의 문제를 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법 중 하나로 초전도 케이블 기술이 주목받고 있다. 초전도 케이블은 ...

최근 우리나라 경제가 매년 성장함에 따라 전력 수요도 매년 꾸준히 증가하고 있으며 이에 전력회사에서는 발전소를 추가로 건설하면서 전송 케이블을 증설하거나 선로 고압화를 통한 전력공급능력의 향상으로 증가하는 전력수요를 충족하고 있었다. 하지만 이러한 방법들은 넓은 전송면적을 필요로 하며, 전송전력 고압화에 대한 지역 주민과의 갈등을 야기하는 등의 문제를 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법 중 하나로 초전도 케이블 기술이 주목받고 있다. 초전도 케이블은 극저온 상태에서 저항을 가지지 않고 일반 구리선에 비해 전류 용량이 100배 이상을 가지는 초전도선을 이용하여 만든 케이블로서, 이를 계통에 적용할 경우 같은 전압계급에서 일반 케이블대비 높은 전력을 전송 할 수 있으며, 같은 전송용량 대비 전송면적을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 초전도 케이블이 포함된 계통이 운용 중에 고장으로 인하여 대전류가 발생하고 초전도 케이블에 유입되면, 퀜치 특성에 의해 케이블의 초전도 상태가 깨지면서 임피던스가 기존 케이블과 달리 급격하게 상승하는 특징을 가지고 있다. 이러한 특성은 케이블의 고장뿐만 아니라 보호시스템의 오작동을 유발할 우려가 있으므로 계통에 적용하기 전 이러한 특성에 대한 실험 또는 시뮬레이션 검증을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 2015년에 제주도 금악 지역에 설치될 초전도 케이블을 대상으로 PHILS 기법을 이용한 초전도 케이블의 과도 특성에 대해서 분석해 보았다. PHILS 기법은 프로그램으로 모델링된 계통 모델과 실제 전력기기가 RTDS로 서로 연계되어 계통 분석을 하는 시뮬레이션 기법 이며, 소프트웨어 기반의 계통 분석 프로그램을 이용한 방법과는 달리 실제 초전도 케이블의 특성이 실시간으로 계통 모델에 반영한 상태로 계통 분석을 수행하기 때문에 보다 정확하고 신뢰성 높은 분석 결과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 제주 금악 계통을 RTDS로 모델링하고, 초전도 케이블을 실제 기기로 제작 하여 PHILS를 구성하였다. 이러한 과정에서 초전도 케이블의 설계와 제작과정, 금악 계통의 모델링 과정 그리고 이 둘을 이용한 PHILS의 구성과 수행 과정, 분석 결과들은 본문에서 자세히 다루었다. 이러한 연구 결과는 향후 초전도 전력케이블을 실 계통에 적용하기 전 계통에 적용된 초전도케이블의 과도상태 특성과 안정성에 대한 분석을 하는데 많을 도움을 줄 것으로 기대된다.