그리드포밍 기술, 장주기 ESS 중심으로 전력망 적용 구체화
전기신문 · · 큐픽스 에너지 요약
대한전기학회 전력기술부문회와 한국생산기술연구원이 22일 '그리드포밍 기술 현황 및 적용 워크숍'을 열고 국내외 GFM 도입 동향과 현장 운전 사례, 성능 시험방법을 공유했다. 임종호 한국전력공사 복합망기술부장은 지난해 11월 공고한 장주기 BESS 물량이 내년 12월 가압 예정이며, 상업운전 시점에 GFM 성능을 갖추기 위한 시험·인증 준비가 진행 중이라고 설명했다.
한전은 올해 7월 연계 기술기준의 세부 요건을 마련했고, 올해 9월 ESS 입찰에서 시장운영규칙과 연계 기술기준 준수 요구를 반영했다. 요구 성능은 빠른 응답, 위상·주파수 급변 시 계통 이탈 방지, 저계통강도 조건 운전, GFM·GFL 운전 전환 기능 등이다.
강지성 파이온일렉트릭 대표는 제주 태양광발전소의 GFM 인버터·슈퍼커패시터 조상 설비, 광양항 독립형 마이크로그리드의 블랙스타트 시험, 올해 3월 나주 왕곡 T-플랫폼의 한전 실계통 연계 운전 사례를 소개했으며, 제주 서귀포 VPP용 독립형 GFM BESS는 11월 시운전, 12월 준공·상업운전을 목표로 추진 중이다.
이 글에 나온 용어
인버터
inverter
인버터는 태양광 모듈이나 배터리에서 나오는 직류(DC) 전기를 전력계통과 가전기기가 쓰는 교류(AC)로 바꿔 주는 장치입니다. 국내 계통 주파수는 60 Hz이므로, 계통에 연결되는 인버터는 계통의 전압과 60 Hz 주파수에 위상을 맞춰 전류를 내보내야 합니다. 단순 변환뿐 아니라 모듈 어레이가 가장 많은 전력을 낼 수 있는 전압·전류 지점을 계속 찾아가는 최대전력점 추종(MPPT), 계통 이상 시 분리하는 보호 기능, 발전량 계측·통신 기능도 함께 수행합니다. 최근에는 계통 안정화를 위해 무효전력 제어나 주파수 변동 시 출력 조정 같은 기능이 접속 기준으로 요구되기도 합니다. 실무에서는 모듈 용량(kWp)과 인버터 정격출력(kW)의 비율(DC/AC ratio), 최대 입력전압(V), MPPT 채널 수, 변환효율(%)을 보고 기기를 선정합니다.
마이크로그리드
microgrid
마이크로그리드는 일정한 구역 안에서 발전 설비, 저장장치, 부하를 함께 갖추고 자체적으로 전력 수급을 관리할 수 있는 소규모 전력망이다. 평소에는 기존 계통과 연결(계통연계)되어 부족분을 받아오거나 남는 전기를 내보내지만, 계통에 사고가 나면 연결을 끊고 독립적으로 전기를 공급하는 독립운전(islanding)으로 전환할 수 있다는 점이 일반 수용가와 다르다. 대상 구역은 섬, 대학 캠퍼스, 산업단지, 군 시설, 병원 단지처럼 경계가 뚜렷한 곳이 많다. 구성 요소는 태양광·풍력·열병합 같은 발전원, 변동성을 흡수하는 ESS, 그리고 이들을 조율하는 에너지관리시스템(EMS)이다. 독립운전 중에는 주파수와 전압을 스스로 유지해야 하므로, 출력을 즉시 조절할 수 있는 자원과 제어 설계가 필수적이다.
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