시화호조력발전소 전력계통 안정성 향상 방안에 대한 연구

Abstract

바닷물이 밀물과 썰물 때 해수면의 수위 차를 이용해 무한의 에너지를 생산하는 시화호조력발전소가 2011년 드디어 그 힘찬 첫걸음 내딛었다. 시화호조력발전소는 수차발전기 10기와 수문 8문으로 구성된 설비용량 254MW, 연간 발전량 552GWh을 자랑하는 국내 최초 세계 최대 규모의 조력발전소로, 서부지역 전력공급의 한 축을 담당하고 있다. 그간 6년간의 체계적인 유지관리와 국내 기술력을 바탕으로 한 자체 점검정비를 통해 매년 안정적인 전기를 생산하고 있는 우리나라 효자 에너지원이다.

시화호조력발전소에서 생산된 전력은 시화방조제를 따라 약 10km 장거리에 위치한 한전 남시화변전소까지 154kV 지중선로를 통해 공급하고 있으며 발전을 하지 않는 대기시간에는 한전으로부터 전기를 수전하고 있다. 이처럼 발전소 전력계통은 바다에 인접한 지중접속계통으로써 일간 발전과 수전상태의 반복, 수변전설비와 특히 지중선로의 환경이 상대적으로 취약한 점 등을 기본적으로 가지고 있다.

최근 시화호조력발전소의 주변압기 중성선 전류가 변압기 용량에 비례하여 일정하고 지속적으로 흐르고 있는 것이 확인되었다. 이와 같이 주변압기 중성선에 흐르는 전류의 크기는 일상적인 평형계통에서 발생하는 값보다 훨씬 큰 값으로 본 연구에서는 이러한 중선선 전류의 원인을 발전소 전기설비에 대한 다양한 진단과 전력계통 모의 및 계통 분석을 통해 밝혀내고, 중성선 전류가 운영상에서의 전력설비와 인체에 미치는 영향과 안전성에 대한 검토와 전력계통 안정성 향상방안에 대한 대책을 마련하고자 한다.