초록 ▼

○ 기술적 측면
- 전력계통의 대용량화, 분산전원화에 따라 상시 전력조류의 적절한 제어는 물론 계통내부의 이상발생시 계통의 제어를 하기위한 종합적인 대책이 필요하다. 전력계통전체를 제어하고 운용하는 측면에서는 EMS(Energy Management System)가 담당하고, 광역제어(Wide Area Control)를 위해서는 Multi-Agent 기반의 지능형 전력정보시스템 등의 구현을 통하여 기초연구수준에 머물러 있는 국내 전력계통 분야의 시스템 기술을 개발할 필요가 있다. 이러한 시스템화를 실질적으로 구현하기 위한 전력기

○ 기술적 측면
- 전력계통의 대용량화, 분산전원화에 따라 상시 전력조류의 적절한 제어는 물론 계통내부의 이상발생시 계통의 제어를 하기위한 종합적인 대책이 필요하다. 전력계통전체를 제어하고 운용하는 측면에서는 EMS(Energy Management System)가 담당하고, 광역제어(Wide Area Control)를 위해서는 Multi-Agent 기반의 지능형 전력정보시스템 등의 구현을 통하여 기초연구수준에 머물러 있는 국내 전력계통 분야의 시스템 기술을 개발할 필요가 있다. 이러한 시스템화를 실질적으로 구현하기 위한 전력기기 레벨 및 지역제어(Regional Control) 레벨의 기능을 구현하기 위해서는 기기의 제작단계에서부터 IT를 기반으로 하는 전력변환시스템을 설계할 필요가 있다.

○ 산업·경제적 측면
- 국내 전력수요의 지속적인 증대로 인한 원거리의 발전단지의 대용량화에 따라 대용량 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전력변환기술 수요가 증대될 것으로 전망된다. 또한, 규제완화와 민영화로 대표되는 전력산업의 환경변화에 능동적으로 대응할 수 있는 새로운 형태의 대용량 전력수송 기술 개발과 지역계통간의 연계방안의 확립은 국가 전력 부문 경쟁력 강화의 핵심 요인으로 등장하고 있다. 이러한 대용량의 전력을 안정적이고 경제적으로 수송하기 위해서는 FACTS 전력변환기술의 개발과 확대적용이 필요하다.
- FACTS 기술의 경우 전력수요가 포화단계인 선진국에서는 설비 이용률을 향상하고 계통운용을 고도화하는 수단으로, 전력수요가 지속적으로 증가하고 있는 개발도상국에서는 계통의 안정화 및 송전용량 증대를 위한 기술대안으로 인식하고 있다. 또 한 향후 예상되는 남북 또는 동북아 계통연계를 위해서도 FACTS 전력변환 기술의 확보는 필수적이다.

○ 정책적 측면
- FACTS 기술의 해외 기술도입과 관련하여 현재 ABB, Siemens, Areva, TMT &D 등의 일부 회사가 세계시장을 거의 독점하여 기술이전을 기피하고 있으며 기술제공에 대한 고가의 용역대가를 요구하고 있다. 따라서 전력변환 설비를 보유한 전력회사로서 고유한 계통 특성이 고려된 계통 운용을 위한 기술 확보는 큰 경제적 가치를 가지게 된다.
- 2003년 8월 북미 대정전 사고의 원인으로 제시된 것 중 하나가 송전망의 예비용량부족이며 이를 일반적인 교류 송전망 확충으로 해결하기에는 현재의 상황에서 경제적, 사회적 비용이 너무 많이 들게 된다. 따라서 기존 송전망에 FACTS를 투입하여 조류 제어와 무효전력 공급을 통한 송전용량을 증대시킴으로써 송전제약비용 절감 및 광역정전 예방 효과를 기대할 수 있다.
- 이를 통해 수도권 지역의 기존 화력 발전소 신설과 송전망 확충을 막을 수 있게 될 뿐만 아니라 신재생에너지 발전원의 계통 연계를 가능하게 해 저탄소 녹색성장에 도움을 주고 계통 운용에 있어서 높은 제어성과 유연성을 제공함으로써 지능형 전력망의 구현을 가능하게 하는 좋은 해법을 제공할 수 있다.
- 또한 FACTS는 환경 친화적인 전력 설비로써 고품질을 원하는 미래 전력 수용가의 높은 질적 요구수준을 충족시킬 수 있으며, FACTS의 이용 확대는 정부의 환경 정책에 부응하는 것이다. FACTS에 대한 지속적인 연구를 통해 국제 경쟁력을 확보할 경우 동북아 계통 연계에 대한 다자간 협의 시 국익을 취하기 위한 주장이 가능할 것이며, 이에 따른 후속의 국가 전력 정책 결정이 용이하다.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ...5
• 기술개발사업 주요 연구성과 ...13
• 목 차 ...25
• 제1장 서론...31
• 제1절 개발기술의 중요성 및 필요성...31
• 1. 기술적 측면...31
• 2. 산업경제적 측면 ...33
• 3. 정책적 측면 ...34
• 제2절 국내·외 관련 기술의 현황...34
• 1. 국외현황 ...34
• 2. 국내현황 ...36
• 3. 현 기술상태의 취약성 ...37
• 제3절 기술개발 시 예상되는 기술적 경제적 파급 효과 ...38
• 1. 기술적 측면 ...38
• 2. 산업경제적 측면 ...38
• 3. 정책적 측면 ...39
• 4. 활용방안 ...39
• 제2장 기술개발 내용 및 방법 ...43
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ...43
• 1. 최종목표 ...43
• 2. 평가방법 ...43
• 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ...43
• 1. STATCOM 연구과제 연차별 평가 착안점 및 기술 ...43
• 가. I 단계 (1,2 차년도) ...44
• 나. II 단계 (3,4,5 차년도) ...44
• 2. 정량적 목표 ...45
• 3. 전력 IT 제어시스템 설계 및 제어알고리즘 구현 ...48
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ...49
• 1. I 단계 ...49
• 가. 1차년도 ...49
• 나. 2차년도 ...49
• 2. II 단계 ...50
• 가. 3차년도 ...50
• 나. 4차년도 ...51
• 다. 5차년도 ...52
• 라. 연구개발 성과물 ...54
• 제3장 결과 및 사업화 계획 ...57
• 제1절 연구개발 최종 결과 ...57
• 1. 100MVA STATCOM 개발 ...57
• 가. 연구개발 추진 일정 ...57
• 나. 연구개발 추진 실적 ...57
• 2. 20MVA BTB STATCOM 계통연계기술개발 ...316
• 가. 연구개발 추진 일정 ...316
• 나. 연구개발 추진 실적 ...316
• 3. 전력 IT 제어시스템 설계 및 제어알고리즘 구현 ...456
• 가. 광역 협조제어 알고리즘 구현 ...456
• 1) 연구개발 추진 일정 ...456
• 2) 연구개발 추진 실적 ...456
• 나. 다기FACTS협조운용 시스템 HMI(Intouch 프로그램) 개발 ...473
• 다. 다기FACTS협조운용 시스템 운용Software 개발 ...485
• 1) 연구개발 추진 일정 ...485
• 2) 연구개발 추진 실적 ...485
• 라. 협조 제어알고리즘 개발 ...503
• 제2절 연구개발 추진 체계 ...558
• - 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ...558
• 제3절 시장 현황 및 사업화 전망 ...563
• 부 록 A ...565
• 부 록 B ...668