[논문]2006년 한전의 장기 송변전설비계획

황종영; 문봉수; 안광원; 최재명

2006년 한전의 장기 송변전설비계획
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황종영 (한국전력공사 계통계획처) , 문봉수 (한국전력공사 계통계획처) , 안광원 (한국전력공사 계통계획처) , 최재명 (한국전력공사 계통계획처)

우리나라의 전력계통은 지리적 특수성으로 인하여 전력수요는 수도권에 집중되어 있는 반면 발전소는 중 남부 지역에 편재되어 있어 지역간 전력수급 불균형 해소와 장거리 송전망 확충을 위하여 공급신뢰도 및 경제성을 조화한 효율적인 송변전설비계획이 요구되고 있다. 또한 전력사업은 투자에 비해 자본회수 기간이 길고 설비건설에 막대한 비용과 시간이 소요됨에 따라 전력수요에 대한 정확한 예측과 합리적인 설비계획 수립은 매우 중요하다 할 수 있다. 본 논문에서는 금번 제3차전력수급기본계획을 반영하여 건강한 전력수송시스템 구축을 목표로 한국 전력에서 수립한 2006년 장기 송변전설비계획 수립 내용을 설명하고자 한다.

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문제 정의

본론에서 장기전력수급 전망, 장기 송변전설비 계획 주요 검토 내용, 연도별 설비 확충 및 투자계획 등에 대하여 기술하였다.

가설 설정

46배 증가로, 2020년 총변전용량 3억 kVA 초과하게 될 것이다. 초고압 변전설비의 점유율은 지금과 같은 51% 수준을 유지할 것이다.

제안 방법

2) 발전소 건설의향 평가 기준 수립 및 평가- 발전사업자의 발전소 건설의향에 대하여 계통 측면의 발전소 입지 신호 제공으로 지역간 수급 불균형 해소 노력의 일환으로 한전에서 발전소 건설 입지에 대한 송전비용평가 기준을 수립하고 평가를 시행 하였다.
3) 맞춤형 신도시 공급 계획 수립- 행정중심복합도시, 혁신 및 기업도시 전력공급을 위한 설비계획을 수립 반영하였다.
4) 제주도 HVDC(High Voltage Direct Current) 추가 연계선 건설- 제주도 안정공급을 위한 HVDC 추가 연계선 건설 계획 및 이에 따른 154kV AC 계통 보강 계획을 수립 반영하였다.
발전설비 계획은 수요예측에 따라 사회적 총비용이 최소화되는 적정 발전설비 규모와 적정 전원 MIX를 전산모형을 통해 도출하고, 도출된 설비 규모에 따라 지역별, 전원별 발전설비 필요물량 범위에서 사업자의 건설의향을 평가하여 선별 반 영하였다.
경부하 공급 변전소는 농_.어촌 등 경부하 예상지역에 30/40MVA 변압기를 제한적으로 적용하되 수요 및 개발 전망 등을 종합 검토하여 용량을 결정한다.

대상 데이터

허브 변전소는 기존 변전소 2배의 공급능력을 갖는 변전소를 말하며, 도심지, 행정복합/혁신/기업도시 등 부하 밀집지역에 건설한다. 금번 계획에서는 154kV 삼성#2변전소 등 총 6개의 허브 변전소를 반영하였다. 아울러, 경부하 지역 주변 압기 용량 선정 기준을 수립하였음.

성능/효과

5) 수도권 전력수급 안정 검토- 인천지역 발전설비 증가에 대비한 345kV 송전선로 건설 등 수도권 초고압 계통 보강 계획을 수립하였으며, 수도권 송전혼잡비용 저감을 위한 345kV 신파 주변 전소에 SVC 설치 계획을 수립 반영하였다.
7) 지역별 전력수요 예측 정확도 향상 — SOMAS(변전소 운전실적 관리시스템) 연계, 오차보정 모듈 추가 등 REDFOS 04 프로그램 개선으로 지역 수요 예측 정확도를 개선하였다.
발전설비의 공급 불확실성을 확률적으로 감안한 “실효용량” 을 기준으로 전력수급을 전망하였다. 설비 예비율은 2010년까지 11~13%로 전망되어 단기 수급 측면에서 적극적으로 대응이 필요하며, 2011년 이후는 16~25% 수준으로 전망되어 효율적인 수급 안정이 가능할 것으로 전망되고 있다.
8% 증가가 예상된다. 아울러, 점차 전력저소비형 산업구조로 전환되어 2011년 이후에는 연평균 1%대의 증가율을 시현할 것으로 전망된다.
예비선로 병렬 공급을 확대하여 공급 신뢰도를 향상하였다.
정부의 전력정책 및 계통 계획 기준을 반영하여 수립한 향후 15년간의 송변전 설비 확충 계획을 살펴보면 2020년까지 연평균 전력수요 증가율은 약 1.8% 증가하며, 이에 따라 2005년 대비 2020년 송전선로 긍장 및 변전용량은 각각 1.36배 및 1.46배 증가되며, 투자비는 연평균 약 1조원으로 2020년까지 총 약 15조원이 소요될 것이다.

후속연구

향후에는 전력수요 포화에 대비한 최종 전력계통 Master Plan 수립, 발전소 건설 입지에 대한 송전비용평가를 통한 투자비 절감, 계통 대형화에 따른 고장전류 저감방안 강구, 손실 및 혼잡비용 최소화, 분산형 전원 확대에 따른 계통안정 운영 방안 마 련, 고객중심의 설비 확충 계획 등을 고려하여 공급 신뢰도와 경제성이 조화된 최적의 송변전설비 계획을 수립해야 할 것이다.

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