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스페셜리포트

[ZEC 3세부 참여기관] 한남대

도시단위 최적 전기 네트워크 설계

기존 전력망에서는 전력 생산자(Producer)와 수요자(Consumer)라는 역할이 명확히 구분돼 있으며 수요자가 생산자로부터 전력망을 통해 전력을 구매하는 단방형적인 특징을 가지고 있다. 또한 생산자의 발전기로부터 송전망-배전망을 거쳐 수요자로 전달되는 계층적인 구조로 이뤄져 있다.

한남대의 관계자는 “기존 전력망이 갖고 있는 특징들은 Smart ZEC에서 목표로 하고 있는 에너지 프로슈머(Prosumer=생산자(Producer)+소비자(Consumer)) 기반의 양방향 전력 공급 및 거래를 구현하기 어렵다”라며 “특히 신규 전기서비스 제공 등 도시단위의 최적 에너지시스템의 구축 및 운영에 한계가 있다”고 지적했다.

3세부 과제 참여기관인 한남대는 기존 전력망이 가지고 있는 한계점을 탈피하기 위해 양방향 전력거래 등을 고려한 도시단위 최적 전기 네트워크(배전망) 설계뿐만 아니라 고품질, 고신뢰도의 전기서비스 제공을 위한 플랫폼 기반의 운영기술 개발을 목표로 하고 있다.

이를 위해 한남대는 연차별 연구목표로 △1차연도 도시단위 양방향 전력 공급 및 거래를 위한 최적 배전망 구성방안 검토 △2차연도 Smart ZEC 설치 예정지역을 대상으로 한 시뮬레이션 기반 최적 배전망 구성모델 개발 △3차연도 전력품질 향상을 위한 Smart ZEC 배전설비 운영방안 및 서비스 기반 계통설계기술 개발 △4차연도 선로고장 등 배전망 상태에 따른 주요 전기설비 운용 및 제어기술개발 등을 계획하고 있다.

이를 통해 Smart ZEC의 에너지시스템 중 전기 네트워크는 기존의 일반적인 배전망에서 제약사항이던 다양한 문제점을 해결할 수 있을 전망이다. 

특히 Smart ZEC에 구축되는 새로운 형태의 배전망은 3세부과제뿐만 아니라 타세부과제의 기술개발 결과와 유기적으로 결합돼 구역 내 부하의 전력공급 신뢰도 향상, 선로 전압강하 최소화를 통한 효율성 향상, 양방향 전력공급 및 거래의 용이성 확보, 신재생에너지 등 분산자원의 활용을 통한 계통운영 효율성 극대화, 분산자원 및 부하의 실시간 데이터를 활용한 통합운영 플랫폼의 제어효과 확보 등의 효과를 가져올 것으로 기대된다.

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