국내 연구진, 대용량 풍력발전기 신뢰성 검증 시스템 개발

사전검증시스템(P-HILS)-1.[사진=한국에너지기술연구원 제공]

국내 연구진이 대용량 풍력발전기의 신뢰성을 검증할 수 있는 시스템을 개발했다.

4일 한국에너지기술연구원에 따르면 전력시스템연구팀과 풍력연구팀이 대용량 풍력발전기의 신뢰성 확보를 위한 사전검증시스템(P-HILS)을 개발하고 풍력발전기의 제어알고리즘 검증 체계를 마련했다.

최근 재생에너지의 비중이 증대되면서 출력 변동성 때문에 전력 계통의 강건성과 복원력을 악화시키는 문제가 발생되고 있다. 이에 따라 대용량 풍력발전기에는 제어알고리즘의 개발과 업그레이드를 통한 합성 관성(Synthetic Inertia) 제어 기술과 계통 지원 기능(Grid Support)이 필요해지고 있다.

이에 연구팀은 풍력발전기 제어알고리즘에 대해 시험 평가할 수 있는 사전검증시스템(시험장비 등)을 개발했다.

해당 시스템을 통해 풍력발전기 내부의 각종 특성 값과 풍속과 풍향 등 외부환경 조건에서 풍력발전기의 전기적인 출력을 통해 제어알고리즘을 평가할 수 있다.

연구팀이 개발한 시스템은 실시간 기반의 고속 연산을 통해 현재 보편적으로 사용하고 있는 10ms(0.01초) 제어주기의 풍력발전기 제어알고리즘을 평가할 수 있다. 또한 재생에너지 비중증대로 인한 전력계통의 관성 저하문제를 대처하기 위한 합성관성 및 계통지원기능의 다양한 조건에서의 검증환경을 제공하고 이를 통해 계통의 유연성 확보가 가능하다.

이와 함께 개방형 플랫폼 형태로 개발돼 주요 구성품의 탈부착이 용이해 다양한 풍력발전기 종류와 내부 부품을 시험할 수 있고, 복수의 풍력발전기로 구성된 풍력발전단지에 대해 제어 및 다중화(Redundancy) 통신시스템에 대한 신뢰성 검증도 가능하다.

연구책임자인 김대진 선임연구원은 "풍력발전기 사전검증시스템은 국내 풍력발전기 제조사의 신뢰성 확보를 통해 제품의 경쟁력 강화와 향후 서남해지역의 대규모 풍력발전단지의 안정적인 운영을 위한 유지보수 전문인력을 양성하는 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
김성현 기자 larczard@