예비력⁕

예비력

우리나라 전력시장운영규칙에서 전력예상수요에 대한 중앙급전발전기의 공급가능용량 여유에 따라 예비전력을 단계별로 구분하여 필요 조치사항을 설명하시오.

공급 예비력과 예비율

공급 예비력

수요예측의 오차, 발전기 불시고장 등으로 인하여 전력수급의 균형을 유지하지 못할 경우에 대비하여 “전력수요(최대수요전력)를 초과하여 보유하는 발전력”

공급 예비력=공급설비용량-최대수요전력

공급 예비율

적정 공급예비율은 15~20% 수준을 유지하는 것이 좋지만, 최근에는 10%이하로 저하된 상태이다.

예비력의 종류

운영 예비력	기 간	확 보 량	응 동 시 간
주파수조정 예비력		1,500MW	수초
대기·대체 예비력	동,하계수급기간	운전상태 : 1,500MW	10분
		정지상태 : 1,000MW	20분
	일반기간	운전상태 : 1,000MW	10분
		정지상태 : 1,500MW	120분

운영 예비력

운영예비력은 전력계통의 신뢰도 확보를 위하여 주파수조정 예비력과 전력거래소의 급전지시 후 120분 이내(동계 및 하계전력수급대책 기간은 20분 이내)에 확보 및 이용이 가능한 대기·대체예비력을 말한다.

수요관리 실무에서는 통상 이것을 사용하며, 확보기준은 상시 4,000MW(400만 kW)이다.

(1) 주파수조정 예비력

계통에 병입하여 운전하는 발전기의 자동발전제어(AGC) 또는 주파수추종(Governor Free) 운전에 따라 순시에 자동으로 응동할 수 있는 예비력으로 미소 수요변화 및 원활한 계통 주파수 조정을 위한 적정량을 확보 운영한다.

(2) 대기·대체 예비력

발전기의 불시정지 및 수요예측 오차, 발전소 및 송전설비 고장정지 등에 대비하여 전력거래소의 급전지시 후 120분 이내(전력수급대책기간에는 20분 이내)에 확보 및 이용이 가능한 예비력으로서 운전상태와 정지상태로 구분한다.

공급 예비력

우선적으로 확보해야 하는 운영예비력과 이를 초과하여 급전정지 중인 발전력을 말한다.

전력공급 부족시 조치

전력수급 경보의 종류, 경보 요건(관-주-경-심)

경보 수준	요 건
관 심(Blue)	– 운영예비력이 [3,000MW ~ 4,000MW]미만으로써 향후 상황악화에 대비
주 의(Yellow)	– 운영예비력이 [2,000MW ~ 3,000MW]미만으로써 사전 대비
경 계(Orange)	– 운영예비력이 [1,000MW ~ 2,000MW]미만으로써 즉시 조치가 필요한 때
심 각(Red)	– 운영예비력이 [1,000MW]미만 주파수조정이 곤란하여 부하조정이 필요한 긴급상황이라고 판단될 때

단계별 조치사항

(1) 관심(Blue)

– 비상전력수급대책 기구 구성 준비
– 추가 공급가능용량 확보
→ Cold 상태에서 기동시 장시간 소요되는 발전기 기동지시)

(2) 주의(Yellow)

– 비상전력수급대책 기구 구성 운영
– 수요조절 준비
– 추가 공급가능 용량 확보 → 비중앙급전발전기 포함

(3) 경계(Orange)

– 수요조절 시행
– 계획된 발전정지계획의 변경을 포함한 발전기 공급가능용량 유지 또는 향상

(4) 심각(Red)

– 긴급 부하조정
→ 계통주파수 및 전압조정에 의한 부하조절
→ 필요시 부하차단

※ 관련 용어

– 운전상태
대기·대체예비력 중 계통에 병입되어 운전 중이고 출력 여유분(주파수조정예비력 초과 발전력)을 보유한 발전기가 급전지시 후 10분 이내 이 여유분의 출력을 추가로 낼 수 있는 상태를 말한다.

– 정지상태
대기·대체예비력 중 전력계통에 병입되어 있지 아니하고 정지중인 발전기가 급전지시 후 120분 이내에 전력계통에 병입하여 발전출력을 낼 수 있는 상태를 말한다.

– 공급능력
발전단 용량의 총합으로 계획예방정비 및 감발전력 등을 제외한 용량을 말한다.

– 급전정지
운영예비력을 초과하여 정지중인 발전력을 말한다.

– 특수일기간
법정공휴일 및 임시공휴일을 특수일이라 하며, 이 특수일을 포함하고 특수일 전․후 1일을 특수일기간이라 말한다.

– 특수경부하기간
설 또는 추석 전, 후 7일간과 하계휴가 집중기간을 말한다. 단, 연휴 시작일 전일과 연휴 마지막 다음날이 토요일 또는 휴일인 경우 그 기간을 포함하여 특수경부하기간으로 본다.

★전력계통
조속기 자유운전과 조속기 자유운전과 부하부담
조속기(Governor)
자동주파수제어(AFC)
예비력
무효전력과 조상설비
FACTS Ⅰ
FACTS Ⅱ
안정도의 분류
안정도 해석 Ⅰ (각 안정도)
고장중 전송전력
안정도 해석 Ⅱ (전압 안정도)
전압 불안정 현상
안정도 향상 대책
전력계통안정화 장치(PSS)
광역정전(Black out)
전력조류 계산(2)
경제부하 배분
부하 모델링
고장전류 저감대책
수요관리 (DSM)