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문제 정의
- 또한 그림 6과 같이 송전용량이 높아질수록 계통운영에 있어 보다 경제적이라는 사실을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 강원도 동해안 지역으로부터 수도권까지의 장거리 송전을 기존 AC 송전방식의 문제점을 해결하는 HVDC 송전방식을 적용하여 계통검토를 수행한다. 또한 강원도 동해안 지역의 대규모 신규전원과 수도권 계통의 최적연계방안을 검토하기 위하여 발전용량, 연계지점, 그리고 연계 방법의 3가지에 대하여 다양한 케이스를 검토하였다.
- 우리나라의 전력계통은 일반적으로 수도권 융통전력을 765kV의 경우에 1회선 선로 사고, 345kV의 경우 병행 2회선 선로의 사고 시 안정적으로 수도권으로 전송될 수 있는 상황을 한계상황이라고 정의하여 사용하고 있다[4][5]. 따라서 본 논문에서는 강원지역에서 수도권으로 연결된 345kV와 765kV 기설선로들과 신규전원에서 각 연계지점으로 연계되는 신규선로의 3상 단락사고에 대한 안정도를 검토하였다.
- 기존 345kV 송전선로를 사용한 고전압 교류 송전방식은 대용량 장거리 송전의 경우 선로손실에 따른 효율이 낮아 경제적 측면에서 문제가 있으며, 특히 765kV 급의 송전선로는 거대한 철탑으로 인한 환경파괴와 고가의 건설비용, 송전선로 주변 주민들의 민원으로 인하여 건설이 지연되거나 현실적으로 어려울 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 제 6차 전력수급계획이 완료되는 2027년 미래계통을기반으로 HVDC 송전방식을 적용하여 강원도 동해안 지역의 신규발전설비와 수도권 계통과의 연계에 대한 계통영향 평가를 수행한다.
- 제 6차 전력수급계획에 따르면 강원도 동해안 지역과 경북 영덕군에 건설되는 신규전원의 설치용량은 6GW로 예상되지만 실제 신규전원의 정확한 용량은 알 수 없다[2]. 따라서 신규전원이 3GW(1.5GW 2기)와 6GW(1.5GW 4기)의 규모로 설치된다고 가정하여 테스트 계통을 구성 하였고 각각의 경우에 최적 송전방안을 찾고자 한다.
- 그 결과를 바탕으로 기존 AC 송전방식과 비교하였다. 또한 본 논문에서는 HVDC 송전방식이 우리나라 전력계통 도입에 적합성을 평가하기 위해 ESCR과 UIF 검토를 통한 기술적 분석을 수행하였다.
- 본 논문에서는 2008년 8월에 발표된 제 1차 국가에너지 기본계획에 따라 2027년부터 강원도 동해안 지역에 건설되는 신규전원을 대상으로 최적 연계지 방안 및 계통안정도에 대하여 검토하였다. 먼저 제 6차 전력수급계획을 반영한 2027년 기본 계통을 구성하여 과도안정도를 검토한 결과 기본 계통은 신뢰도 고시를 만족하여 안정적인 계통 운영이 가능하지만 추가적인 발전기가 계통에 연계될 경우, 송전선로의 여유용량이 부족하여 기설선로 만으로의 계통운영은 불가능하다는 것을 확인하였다.
- 본 논문에서는 HVDC 송전방식을 이용하여 강원도 동해안 지역에 신규전원이 건설될 경우, 발전용량과 연계지점을 고려하여 최적 연계방안에 대하여 검토하였다. 그러나 신규 전원이 건설될 시점에는 주민들의 민원 상황과 주변 환경요소, 부지확보 가능성 여부 등을 고려하여 선택되어야 할 것이다.
- 본 논문에서는 PSS/E를 사용하여 각 컨버터 스테이션에서의 UIF를 검토하였다. 표 22는 계통 구성 별 UIF 검토결과다.
- 본 장에서는 HVDC 송전방식을 사용한 계통구성에 대하여 안정적인 계통운영을 보장하기 위한 계통 검토를 수행한다. 2.
가설 설정
- 수도권 북부지역으로의 전력공급 사례검토를 위하여 본 논문에서는 ‘북경기’ 라는 가상의 신규모선이 수도권 북부 지역에 설치된다고 가정하였다.
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