[논문]역률요금제도 개선 방향

송경빈; 노경수; 김규호; 김주현; 김경훈

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문제 정의

따라서 현재 1개월간 평균역률 기준으로 할인·할증을 적용하는 방식은 가능하면 순시 개념으로의 전환이 필요하다고 판단된다. 따라서 해외 사례에 대한 광범위한 조사를 바탕으로 역률요금제도의 개선방향을 제시한다.

제안 방법

다음에서는 역률보상에 따른 이점을 전력회사 측면과 수용가측면으로 나누어 정리하여 제시한다.
이상에서는 전력공급자 측면에서의 역률운전기준을 살펴보았다.

성능/효과

이상의 역률요금제도 변천과정을 보면 여건에 따라 기준역률, 역률요금 추가·감액 대상 모수, 할인·할증 동시 도입여부 등에 있어 변화를 거쳐 현행제도에 이르렀음을 알 수 있다.

후속연구

이 때문에 전기공급약관 제41조에서는 “고객은 콘덴서의 부분 또는 일괄개폐장치 등 한전이 인정하는 조정 장치를 설치하여 진상역률이 되지 않도록 해야 합니다”라고 규정하여 진상역률이 되지 않도록 의무화하는 동시에, 동 약관 제45조에서는 “고객이 적정용량을 초과하는 콘덴서를 부설하여 진상역률이 되는 경우”에는 전기공급을 중지할 수 있도록 규정하고 있다. 그러나, 현재 계통에서 진상역률 문제가 쟁점화 되기 시작하고 있으며 향후에는 이 진상역률 문제는 더욱 더 심각할 것으로 예상되고 있어 현재시점에서 야간 콘덴서 개방 의무화, Timer 부착 콘덴서설치 의무화, 역률자동조정장치 설치 의무화 또는 개별 설비별 콘덴서 구분 설치 의무화 등의 조치를 취하거나 요금제도측면에서 진상역률에 대하여도 추가요금을 부과하는 방안을 제시하여 미래에 대비할 수 있도록 하여야 할 것이다. 현재의 주간(09시 - 23시) 평균역률에 대해 현행 지상역률에 부과하는 것과 같이 역률 0.
기준역률을 상향조정할 필요성은 절박하지 않은 것으로 평가되며 기준역률을 상향조정할 경우 진상무효 전력 발생가능성이 커지게 되므로 이와 관련된 대비책도 종합적으로 검토되어야 할 것이다.
또한, 계통측 조상설비를 활용한 계통역률 관리에 따른 전력원가 측면과 고객의 콘덴서 투자비 회수기간 등을 종합적으로 고려하여 현행 할인/할증율(1%)의 적정성 여부를 검토하여 합리적 수준으로 조정할 필요가 있다.
마지막으로 역률요금제도 선진화 방안을 추진함에 소비자의 반응을 정확하게 반영하고 역률이 계통의 신뢰도, 즉 전압안정도에 기여한 부분을 경제적으로 산정하고 분석하여 부작용을 최소화하고 안정적 전력계통운영과 고품질의 전력공급에 기여하길 기대한다.
그러나 전력계통의 신뢰도적 관점에서 특히, 전압안정도를 위해서 순시개념으로 역률이 유지되어야 전력계통의 안정적인 운영에 기여할 수 있으며 실제 전력계통에서의 역률은 순시개념으로 관리하고 있으므로 가능하면 수용가측에서도 이러한 취지에 기여할 수 있도록 콘덴서를 운용하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있을 것이다. 이를 위해 순시 개념의 고역률 유지를 위한 방향으로 순시역률 요금제도로의 개선이 필요하다고 할 것이다. 또한, 현재 고압 수용가의 경우 30분 단위의 역률측정이 가능하므로 순시역률 요금제 도입기반은 이미 확보되었다고 볼 수 있다.
또한, 현재 고압 수용가의 경우 30분 단위의 역률측정이 가능하므로 순시역률 요금제 도입기반은 이미 확보되었다고 볼 수 있다. 이와 같이 무효전력 보상을 보다 효율적으로 수행하기 위해 순시역률요금제를 채택하면 수용가에서는 부하의 실시간 변화특성을 보다 잘 반영할 수 있는 동특성이 뛰어난 무효 전력 보상설비를 사용하고자 할 것이다. 그 영향으로 계통에서는 고역률로 안정되게 실시간 무효전력 평형을 이루게 되어 부하의 전압변동이 감소하여 전압품질이 향상되게 될 것이며, 계통 전체적으로는 전압안정도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다.
현재 개별 수용가측의 진상역률이 계통에 미치는 영향에 대해 정확하게 파악되어 있지 않지만 분명한 것은 일부지역의 심야시간대에 진상역률로 인해 발전소 단자 전압이 높아지는 현상 등 부정적인 현상이 발생하고 있어 과도한 진상역률이 발생할 경우 추가요금을 부과하는 방안이 필요할 것으로 보인다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

무효전력이 중요한 이유는?

또한 발전소로부터 수용가까지 전력계통을 통하여 전력을 전송하는데 무효전력이 필요하다. 무효전력은 전력계통의 신뢰도 유지를 위해 전압을 제어하기 위한 필수적인 요소로 매우 중요하며 부적절하게 무효전력을 운용할 경우에 전압의 붕괴가 야기되어 2003년 8월에 발생한 북미 동북부지역의 대정전과 같은 주요 사고로 이어질 가능성이 있다. 따라서 전력계통의 운영자는 합리적인 비용으로 적정한 무효전력의 공급을 보장해야 한다.

교류전원을 사용하는 계통에서 부하가 소비하는 전력은 무엇으로 구분되어 표현되는가?

교류전원을 사용하는 계통에서 부하가 소비하는 전력은 유효전력, 무효전력, 피상전력으로 구분되어 표현되고, 실제로 부하가 일을 하는데 필요한 전력은 유효전력으로, 부하는 계통으로부터 필요한 유효전력을 공급 받고 있다. 전력계통에서 대부분의 부하는 유도성(Inductive)부하로서 실제로 전력기기를 운용하기 위해서는 유효전력뿐만 아니라 무효전력도 필요하다.

전력계통에서 부하가 흡수하는 전류는 어떠한 성분으로 나눌 수 있는가?

• 유효성분(IR) : 공급되는 전압과 같은 위상을 가지며 부하의 전기적인 출력과 직접적인 관련이 있다. 즉, 기계에너지, 빛에너지, 열에너지와 같이 다른 형태의 에너지로 변환되는 전기에너지와 관계하는 성분이다. • 무효성분(IQ) : 공급되는 전압과 90도 위상각 차이를 가지며 자기장을 통하여 전력변환이 가능하도록 하는 전류를 말한다. 이것이 전원과 부하사이의 전력전송의 척도가 된다. 이 무효성분이 없으면 변압기나 전동기의 공극에서의 전력전송이 일어날 수 없다.

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