대용량 전동기 기동에 따른 열병합 및 소형 발전소의 무효전력 개선 방안에 대한 연구

Abstract

열병합발전소의 소내 전력은 4~5 %인 한전 발전소와는 다르게 발전소 기동에 필요한 전동기 외에 지역난방 열 공급을 위한 대용량 전동기로 인해 7~9 %까지 적용하고 있으며, 이런 대용량 부하로 인한 소내 소비전력 절감 및 한전 전기요금 절감을 위한 노력이 절실한 상황이다. 열병합 발전소는 일반적인 발전소와는 다르게 발전소가 정지했을 때에도 동절기 난방수를 연속적으로 공급을 해야 하며, 이런 특징으로 인해 발전기가 가동하지 않을 때에도 한전으로부터 수전하여 모든 발전소 내 부하에 전력을 연속적으로 공급할 수 있는 전력 시스템을 구성해야 한다. 이런 수전 모드에서 대용량 전동기의 기동 시에 소내 계통의 역률이 현저히 저하되어 소내 계통에 무효전력을 보상하기 위한 대용량 보상장치가 필요하다. 이런 수전 모드에서 대용량 전동기의 기동 시에 소내 계통의 역률이 현저히 저하되어 소내 계통에 무효전력을 보상하기 위한 대용량 보상장치가 필요하다. 하지만, 대부분의 발전소에서는 소내 전력 시스템의 특성상 무효전력보상장치의 제어를 자동으로 하지 못하여 수동으로 제어하고 있으며, 원하는 역률 범위 내에 운전을 하지 못하고 있다. 본 연구에서는 대상 발전소의 무효전력 제어 현황을 조사하고 설계 시의 문제점을 파악하여 개선 방안을 제시하고자 한다. 최근에는 많은 공영 또는 민간 발전사에서 REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서) 충족을 위해 10MW급 소용량 바이오 발전소를 건설하고 있는데 이런 소용량 발전소가 한전 전력계통과 연계 시에 발전소 내 발전기 단자전압과 무효전력의 관계를 검토하여 안정적인 전력시스템 구성을 제시하고자 한다.