24-05-18 신월성 1기 탈락 시 전력망연구실 PMU 기반 국내 주파수 실측데이터 분석
전력망연구실 PMU 기반 발전기 탈락사례별 국내 주파수 실측데이터 분석
◎ PMU 기반 국내 주파수 측정데이터
Phasor Measurement Unit (PMU)는 연계 지점의 3상 전압· 전류 페이저, 주파수 등의 데이터를 1 cycle 주기로 계측하는 장치이다.
다음 그림과 같은 PMU 주파수 측정데이터를 기반으로 국내 전력계통의 주파수제어 성능을 분석하였다.
< PMU 주파수 측정 데이터 (1분 평균, 1주일)>
◎ 과도상태 주파수제어 성능 평가지표
발전기 탈락과 같은 외란 시 주파수 동특성은 해당 운영 시점의 관성확보 수준과 밀접한 관계가 있다. 특히 관성이 감소함에따라 계통의 Rate of Change of Frequency (RoCoF), 최소과도주파수, 최소과도주파수 도달 시간에 대한 분석이 요구된다.
한편, 주파수제어를 위한 예비력 운영의 적정성을 확인할 수있는 지표로써 Frequency Response (FR)를 사용한다. 과도상태주파수제어 성능 평가지표를 정리하면 다음 표와 같다.
< 과도상태 주파수제어 성능 평가지표 >
◎ 발전기 탈락사례 별 과도상태 주파수제어 성능 분석
다음 그림은 ‘24년도 5월 18일에 발생한 발전기 탈락 시 PMU를 통해 측정한 주파수 원본데이터와 이동평균 데이터를 나타내며, 이에 대한 주파수제어 성능을 다음 표와 같이 정리하였다.
< 발전기 탈락 시 PMU 주파수 측정데이터 >
< 24년5월18일 신월성 1기 탈락 시 주파수제어 성능 >
위 표에 따르면 ‘24년도 5월 18일 발전기 탈락 시 최소과도주파수 및 준정상상태 주파수는 각각 59.864, 59.921Hz로 발전기1기 탈락 시 계통주파수를 59.7Hz이상으로 유지하고 1분이내에 59.8Hz 이상 회복하고 있으므로 신뢰도고시에 따른 주파수유지기준을 만족하고 있다. 또한, 신월성 1기 탈락으로 인해 측정한 주파수의 RoCoF가 -0.052Hz/s 인 것을 보아 국내 설치된 FR용 ESS가 -0.0279Hz/s를 기준으로 전력계통의 과도상태를 판단 후 과도상태 제어모드로 동작했을 것을 추정할 수 있다.