분산형 전원의 계통에서 발생하는 문제점, 원인, 대책

1. 분산형 전원 계통연계의 정의

• 기존의 원자력, 대용량 화력이 아닌, 비고정·소용량 마이크로파워 시스템
  (예: 연료전지, 태양광, 풍력, 소수력, 열병합 발전 등)이 계통에 분산 연계되는 것을 의미합니다.

2. 연계운전 시 문제점과 대책

(1) 전압 변동 문제

• 분산형 전원이 계통에 투입되면, 투입지점 부근의 전압이 상승하여 전력 품질이 저하됩니다.

대책:

1. 전압 차이가 상용전압의 5% 이하가 되도록 설계
2. 한 지점에만 집중되지 않도록 분산 설계
3. 계통 특성에 따라 배전선로를 재설계

(2) 역률 변동 문제

• 분산형 전원이 진상 운전 시 무효전력을 공급하여 계통 안정도가 저하됩니다.

대책:

1. 역률 90% 이상 유지
2. 전력용 콘덴서 및 동기조상기, SVC, STATCOM 등 설치

(3) 고조파 발생

• 분산형 전원의 인버터에서 고조파 발생 → 계통 설비 및 보호장치 오동작

대책:

1. 필터 설치
2. PWM 방식 인버터로 대체

(4) 공통신호 예비력 증대 필요

• 분산형 전원이 대량화되면, 탈락 시 예비력 부족 문제 발생

대책:

1. 장기 전원계획 수립
2. 수요관리(DSM) 및 전력 저장설비 활용
3. 분산형 전원의 소용량화

(5) 단락용량 증대

• 사고 발생 시 발전기 단락 전류가 증가 → 보호협조 문제

대책:

1. 계통 구성 및 발전기 용량 재검토
2. 고임피던스 리액터 설치
3. 고장 전류 제한장치 설치

(6) 보호협조 문제

• 분산형 전원에 의해 지락, 단락, 낙뢰 시 계통 오동작 발생 가능

대책:

• 보호계전기 협조 및 가이드라인 강화

(7) 단독운전(Islanding) 문제

• 계통 사고 시 분산형 전원이 단독운전 상태로 계속 전력을 공급 → 위험한 상황 초래

대책:

1. 발전소에서 계통감시 및 계통연계 차단 기능 확보
2. 분산형 전원에서 자동 차단 기능 확보 (UFR 등)

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