한국전력거래소(이사장 김영준)에서는 우리나라 계통의 안정성 감시를 위해 한전 전력연구원과 공동으로‘GPS를 이용한 전력계통 온라인 안정성 감시, 분석 시스템 개발’을 추진, 지난 3월 시험 운영에 들어갔으며 현재 안정적으로 운영중에 있다고 밝혔다.
전력계통 규모의 확충과 대전력 수송 및 전력수송 밀도의 고도화가 진전됨에 따라, 계통의 안정적인 전력공급을 위해서는 정밀한 안정성 감시 및 분석이 필수적으로 요구된다.
선진국에서는 전력품질과 안정도의 중요성을 오래전부터 인식하고 이를 위해 실시간으로 전력계통에 영향을 주는 각 요소들을 감시, 분석할 수 있는 시스템 개발에 주력해 현장에 설치, 적용하고 있다.
시스템은 3개의 서버를 가진 중앙시스템과 8개소의 현장시스템으로 구성돼 있다. 현장 시스템(TSDS : Time Synchronized Data Aquistion System)은 전력설비의 계통운영 정보(유·무효전력, 모선전압, 주파수 및 위상각)를 실시간으로 취득, 계산하고 GPS를 이용 시각동기화한 데이타를 통신선을 통해 중앙시스템으로 전송한다.
중앙시스템은 현장시스템에서 전송된 각종의 데이터를 실시간 감시, 분석하는 서버와 급전자동화설비(EMS : Energy Management System )로부터 전 계통의 전력정보를 온라인 취득하여 계통의 과도안정도를 평가하고 그 결과를 DB에 저장하는 과도안정도 분석장치로 구성돼 있다.
현장 시스템 설치장소 위치선정은 2003∼2010년 전력계통의 첨두·비첨두부하시 미소신호안정도, 과도안정도, 전압안정도 해석결과를 토대로 계통운영 안정상 가장 중요한 345㎸ 변전소 5개소 및 원자력발전소 3개소를 우선 감시대상으로 선정했다.
주요 기능으로는 상기 발·변전소 송전선로의 계통운영정보 중 특히, 모선의 위상각차를 서울지역의 345㎸ 동서울변전소를 기준으로 다른 발·변전소의 위상변화를 온라인 처리 표시하고, 일정범위 초과시 계통 불안정을 예측함으로써 광역사고 파급을 방지하게 된다.
만일의 계통고장시는 고장 전후의 광역계통의 시각동기화된(GPS 이용) 계통정보를 자동 수신하여 고조파, 저주파진동, 주파수 스펙트럼 및 선로 각상의 파형 등을 정밀 측정해 사고원인을 정확히 분석 제시하고, 급전자동화시스템(EMS)의 상태추정(SE) 결과와 본 시스템에서 취득한 계통운영 정보로 과도안정도 및 미소신호 안정도를 해석, 계통 안정성을 구분할 수 있는 기능을 가지고 있다.
본 시스템 개발로 광역제어(Wide-Area Control)를 위한 기반을 구축했으며, 향후에는 지금의 8개소 감시대상을 확대해 광역계통의 운영상태를 감시함으로써 도매경쟁전력시장(TWBP) 운영시, 보다 안정된 계통운영을 도모할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
2003. 6. 20