▲ 48MW 경산 FR ESS

가동율 100% 무고장 운전 달성 쾌거, 기술지원도 수행

한전 전력연구원(원장 김동섭)은 전력계통 주파수조정용 에너지저장장치 운영기술을 경산 48MW 등 7개 변전소 총 184MW 설비에 개발·적용해 2016년 7월부터 본격적인 상업운전을 시행했다고 최근 밝혔다.

한전에서 지난 2015년부터 총사업비 약 1800억원을 투자하고 있는 주파수조정용 ESS 구축사업의 지원을 위해 전력연구원은 ESS 운영알고리즘과 운전방법, 이를 운용하기 위한 제어시스템을 개발·적용해 6개월간의 시운전과 기술지원을 성공적으로 마무리했다.

한전의 주파수조정용 ESS는 대용량 에너지 저장장치를 이용해 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지하는 시스템이다.

전력연구원에서 개발한 주파수조정용 ESS 운영기술은 지난 2013년 10월 제주 조천변전소에서 4MW급 ESS 실증을 마치고, 서안성 28MW, 신용인 24MW 설비에 본 기술을 적용·운영하면서 지속적으로 알고리즘과 운전방법에 대한 성능개선을 통해 금년에 설치한 184MW 설비에 탑재해 수명과 성능관리를 최적화했다.

주요 성능개선 내용은 고속의 에너지저장장치의 특성을 이용해 속도조정률을 14배 빠르게 운영할 수 있도록 제어알고리즘을 개선했으며, 이는 24MW급 에너지저장장치 기준으로 주파수 0.1Hz 변동시 기존 1MW의 출력을 14MW의 출력으로 보다 빠르게 주파수를 회복하도록 하는 것이다.

또한 계통의 과도상태 발생시 높은 계통주파수 회복을 위해 계통주파수 회복을 인지한 이후에도 정상 주파수 범위인 59.97~60.03Hz까지 안정적으로 회복할 수 있도록 에너지저장장치의 출력을 주파수 상승에 따라 가변적으로 제어할 수 있도록 개선했다.

이러한 운전성능개선과 더불어 운전조작화면의 표준화 등 시스템 설계를 통해 현재까지 전력연구원에서 개발한 기술을 적용한 에너지저장장치의 운영시스템에서 단 1건의 고장정지 없이 가동율 100%, 무고장 운전을 하고 있다.

	▲ 표준 운전조작 화면

전력연구원은 또 오는 2017년 준공예정인 김제, 논공, 속초, 울산 등 4개 변전소의 140MW 주파수조정용 ESS 사업을 성공적으로 추진할 수 있도록 계약업체에 운영기술을 지원하고 있으며 관련 기술을 북미, 인도 및 이란 등에 수출을 추진하고 있다.

김동섭 전력연구원장은 “한전에서 오는 2017년까지 추진하고 있는 500MW ESS 주파수조정용 ESS 구축사업을 성공적으로 마무리 할 수 있도록 기술개발, 시운전 및 관련 기술지원에 만전을 기할 것”이라고 밝혔다.