태양광발전 배전계통연계와 보호계전방식에 관한 연구

Abstract

최근 지구환경문제와 화석에너지 자원의 고갈문제로 인해 신.재생에너지 에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그 중 가장 실용화 보급 잠재력을 가지고 있는 것이 계통 연계형 태양광발전이라 말할 수 있다[6]. 이렇게 태양광발전을 사용하면 환경문제를 해소하고 배전계통의 전력수요를 충족할 수 있는 장점이 있으나, 한편으로는 배전계통의 안정도와 전력품질에 좋지않은 영향을 주게 된다. 그 중에서도 계통의 보호협조 문제에 미치는 영향은 기존의 보호시스템이 실패할 수 있는 가능성을 주기 때문에 매우 중요하다. 즉 기존의 방사형 보호협조 시스템은 태양광 발전이 연계된 다중전원 계통에 적합하지 않을 수 있다. 왜냐하면 고장 발생시 기존의 보호협조 방식을 적용하여 계통 전원측 차단기가 선로를 차단 하더라도, 태양광발전에서 고장전류를 계속 공급할 수 있기 때문이다. 따라서 계통에 태양광발전 시스템은 연계할시 보호협조에 대한 상세한 분석이 필요하다. 현재까지 이러한 태양광 발전설비와 기존의 배전계통의 연계시 원활한 연계운전을 위한 기술적 요건, 문제점 및 대책에 대한 연구가 다소 미흡하며, 태양광 발전설비의 확대보급에 적지않은 걸림돌이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전의 전반적인 이론사항과 배전계통연계 기술기준 및 보호방식 적용방안에 초점을 맞추었으며, 안면도 태양광발전 2.1[MW]을 22.9kV 특고압 배전계통에 연계, 병렬운전하는 태양광발전 시스템의 전반적인 설계와 특고압 계통연계에 따른 보호계전기 정정에 대하여 분석하였다.