국내 전력계통의 신뢰도 평가를 위한 CLC 사용 제안 및 신뢰도 지표 개선 연구

 

정민규 | 건국대학교 전기전자공학부 재학

Jung, Min-kyu|  Dept. Electrican and Electronic Engineering, Konkuk University

이두희 | 건국대학교 전기전자공학부 부교수

Lee, Duehee|  Dept. Electrican and Electronic Engineering, Konkuk University


서론


전력계통에서 재생에너지와 에너지저장장치(ESS)는 시간에 따라 출력이 달라지는 자원이기 때문에, 이들의 시계열적 특성과 운전 조건을 평가 방식에 함께 고려하는 접근이 사용된다. 본 글은 기존의 공급신뢰도 평가 방식을 정리하고, 순차부하곡선(CLC), 유효부하수용능력(ELCC), 병행 신뢰도 지표, 그리고 SERVM 시뮬레이션 도구를 중심으로 시계열 기반 평가 접근을 소개한다

 

1.1 공급신뢰도의 중요성


장기 전력 수급 계획 수립은 전력계통의 안정적인 운영을 위한 국가 에너지 정책의 핵심 과제이다. 이때 예측된 수요에 대해 얼마만큼의 발전기를 건설해야 되는지를 판단하는 핵심 도구로 활용되는 것이 공급신뢰도 평가 체계이다. 이는 정전 발생을 최소화하면서 과잉 투자도 피할 수 있도록, 설비 규모의 적정 수준을 정량적으로 판단하게 해주는 기준이 되기 때문이다. 공급신뢰도 평가 체계에서는 전력계통이 다양한 불확실한 계통 상황에서도 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 능력을 수치화하여 나타내는 지표로 공급신뢰도 지수를 사용한다. 이 지수는 국가 차원의 설비계획 수립, 설비 투자 의사결정, 그리고 계통 운영 기준 설정 등에 널리 활용된다. 공급신뢰도 지수는 장기적으로 예상되는 전력 수요를 가용한 발전 설비를 통해 얼마나 안정적으로 충족할 수 있는지를 확률적으로 평가하는 방식으로 정의된다. 발전설비의 수요 충족 여부는 발전기 고장, 수요 변화, 재생에너지 변동성 등과 같이 계통 운영에 동적인 영향을 주는 다양한 불확실한 요소들을 반영하여 주어진 수요가 나타날 수 있는 확률과 발전기가 전력을 공급할 수 있는 확률을 비교하여 결정된다.