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전력계통용 전력변환기술 개발 현황
The Development Status of Power Conversion Technology for Power Grid 원문보기

전력전자학회 2019년도 춘계학술대회, 2019 July 02, 2019년, pp.551 - 554  

이은재 (LS산전) ,  백승택 (LS산전) ,  최호석 (LS산전) ,  김영우 (LS산전) ,  심재혁 (LS산전) ,  송상욱 (LS산전)

초록
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국내 전력 계통은 경제의 성장과 더불어 생활 수준의 향상에 따라 지속적인 증설과 발전이 이루어졌다. 전력설비의 밀도 측면에서 비추어보면 미국이나 일본 대비 적게는 2배에서 많게는 4배에 이르는 최고 수준의 설비 밀도를 보이고 있다. 또한 전체 전력 생산량의 40%이상이 수도권에서 소비되고 있지만 발전설비는 최대 전력 수요지인 수도권과 먼 해안에 인접한 지역에 편재되어 있기 때문에 발생하는 수요와 공급지의 불균형, 장거리 선로를 통한 전력 전송에서 야기되는 전력계통 운영 측면에서의 문제가 발생하게 된다. 최근 화두가 되고 있는 원전 축소, 노후 화력 발전소 정지, 송전선로 경과지에서의 건설 고압 송전선로 건설 반대 등의 요인으로 인하여 전력계통을 최대한 효율적이고 안정적으로 운영하여야 하는 대전제를 만족시키기 위한 방안으로 기존 AC 기반의 계통 설비에 전력변환기술을 기반으로 하는 DC 계통 및 FACTS 설비의 확대 적용하는 방안이 제시되고 있다. 본 논문에서는 다가올 MV급 이상의 전력변환설비의 개념 및 개발 현황에 대한 소개를 하고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 전력계통에 적용되고 있는 전력변환기술의 사례로 SVC 및 STATCOM에 대한 연구/개발 현황을 소개하였으며 LS산전의 전류형 HVDC valve와 전압형 HVDC 개발 현황을 소개하였다. 전력반도체 소자의 발전과 제어기술의 최적화를 통하여 경제성, 신뢰성 있는 HVDC 시스템 구성이 가능할 것으로 예상되며 향후 국내외 사용자의 요구조건에 따라 최적화된 LS산전의 제품이 적용되어 계통의 안정적인 운영에 참여할 수 있을 것으로 기대한다.
  • 제시되고 있는 전력 계통에 적용 가능한 대표적 DC기반의 설비는 하기 그림 1과 같으며 DC 계통에 대한 국제 표준전압의 정의는 완전하게 공표되지 않았지만 설명의 편의성을 위하여 본 논문에서는 MVDC 그룹은 1.5kV ~ 100kV 이하의 전압레벨에서의 계통연계 및 보상, HVDC 그룹은 100kV급이상의 대용량 전력전송을 목적으로 한 설비로 구분하여 설명한다. IEC에서는 LVAC와 연계되는 LVDC 표준전압을 1500V, 48V로 검토중에 있으며, 국내에서는 신재생에너지의 보급 확대를 위하여, 2021년부터 내선규정에 있는 저압DC의 전압범위가 750VDC에서 1500VDC로 변경 될 예정이다.
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