[발송배전기술사] 분산형 전원의 배전계통 도입에 따른 문제점과 대책!

다음은 발송배전기술사 전력계통공학 문제 중 분산형 전원의 배전계통 도입에 따른 기술적인 측면에서의 문제점과 대책에 대한 설명입니다.

[문제] 분산형 전원의 배전계통 도입에 따른 기술적인 측면에서의 문제점과 대책에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

  · 분산형 전원의 배전계통 도입에 따른 기술적인 측면에서의 문제점으로는 전압변동, 보호협조, 단독운전, 고조파 발생,

    역률저하, 상불평형, 주파수 저하, 단락용량 증가 등이 있다.

 

2. 전압변동

  1) 문제점

     · 분산형 전원이 투입되면 투입지점 부근의 전압이 상승하여 전력품질 저하(현, OLTC 전압조정 문제임)

  2) 대책

     · 배전선로 재설계(분산형 전원의 잉여전력 특성 고려)

 

3. 보호협조

  1) 문제점

     · 계통사고 시 분산형 전원의 지락, 단락, 낙뢰사고 등이 발생하여 계통의 사고파급 우려(기존 단방향 전원에 의한

       보호협조체계 문제점 생김)

  2) 대책

     · 보호협조 가이드라인 필요

 

4. 단독운전(Islanding)

  1) 문제점

     · 계통사고 시 분산형 전원이 계속 단독운전되면 계통 측 전원 복귀 시 비동기 투입에 의한 위상차로 인하여 단락사고

       또는 탈조사고(Step Out) 발생

  2) 대책

     · 배전사령실의 전송회로에 의한 조작

     · 계통전원 상실 시 분산형 전원 측에서 검출하여 자동적 계통분리

 

5. 고조파 발생

  1) 문제점

     · 변환장치에 의해 고조파 발생

  2) 대책

     · Filter 사용, PWM(Pulse With Modulation : 펄스 폭 변조) 방식 채용

 

6. 역률저하

  1) 문제점

     · 유효전력은 계통 측에 공급하고, 무효전력은 계통으로부터 공급받기 때문에 역률의 악화로 전압안정도 저하

  2) 대책

     · 전력용 콘덴서(SC) 삽입, 동기조상기 과여자(진상)운전, 동기발전기의 지상운전

 

7. 상불평형

  1) 문제점

     · 분산형 전원의 투입으로 상불평형이 생기게 되면 중성선에 불평형 전류가 흘러 중성점 전위 상승

        → 선로 제어기기 오동작

  2) 대책

     · 배전선로 재설계, 보호협조 가이드라인 필요

 

8. 주파수 저하

  1) 문제점

     · 다수의 분산형 전원 또는 대용량의 분산형 전원이 동시에 출력 0 으로 되는 경우 주파수 저하

  2) 대책

     · UFR 설치, Load Shedding(분리) 실시

    ※ Load Shedding : 발전력 탈락 시 수급균형 유지를 위해 적정량의 부하를 차단하는 것

 

9. 단락용량 증가

  1) 문제점

     · 계통 사고 시 분산형 발전기의 단락전류에 의해 단락용량 증가

  2) 대책

     · 발전기 리액턴스 검토, 계통구성 재검토, 한류리액터 설치

 

10. 향후 전망

    · 기존의 배전계통에 다수의 분산형 전원 도입 시 고품질, 고신뢰의 전력공급을 위한 고기능 실현이 가능한 차세대

      배전계통 운용체계(Smart Grid) 구축을 통한 통합제어로 기술적 측면의 상기 8가지 문제점 해결

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 전력계통공학 문제로 나올 법한 분산형 전원의 배전계통 도입에 따른 기술적인 측면에서의 문제점과 대책에 대하여 알아 보았습니다.