분산형전원 계통연계 범위·시설기준

계통연계의 정의

분산형전원 계통연계는 발전설비를 전력계통에 병렬로 접속할 때 연계 범위와 보호·분리 시설을 정하는 기준이다.

쉽게 말해 건물 옥상의 태양광 설비를 배전선로와 함께 묶어 전기를 주고받게 하는 일이다.

분산형전원은 수용가 가까이에 분산 설치되는 발전설비이고, 계통연계는 이를 배전계통과 병렬로 운전하는 것이다.

연계 범위와 연계점

연계 범위는 발전설비에서 계통 연계점까지를 말한다.

연계점은 발전설비와 전력계통이 만나는 지점이며 PCC라 한다.

계통 측 보호와 계량은 이 연계점을 기준으로 정해진다.

연계차단장치, 보호계전기, 계량기의 위치와 설치 기준을 먼저 정한다.

역송과 단독운전

역송은 발전 전력이 수용가 부하에서 쓰고 남아 계통으로 흘러 들어가는 현상이다.

역송이 생기면 선로 전압이 오르고 기존 보호 협조가 달라진다.

단독운전은 계통이 정전돼도 발전설비가 부하에 전력을 계속 공급하는 상태다.

작업자 감전과 재폐로 실패를 일으키므로 반드시 막아야 한다.

그래서 계통 정전을 빠르게 감지해 발전설비를 분리하는 방식으로 막는다.

계통 이상 시 분리와 재투입

계통 이상이 생기면 발전설비는 즉시 분리되어야 한다.

보호계전기는 과전압, 저전압, 과주파수, 저주파수, 단독운전을 검출한다.

이상이 설정 시간 동안 이어지면 연계차단기나 인버터 출력을 차단한다.

재투입은 전압과 주파수가 정상 범위로 돌아온 뒤 일정 시간이 지나야 허용한다.

계통이 불안정한 상태에서 재투입하면 재폐로 중인 선로에 고장 전류가 남는다.

저압과 특고압의 보호 구분

계통 전압이 높을수록 보호계전기의 종류가 늘어난다.

저압 연계는 과전압, 저전압, 주파수 계전기를 중심으로 보호한다.

특고압 연계는 지락과전압과 단독운전 방지 기능이 추가된다.

특고압에서는 계통 정상 확인 후에만 재투입하고, 차단기와 연동해 분리한다.

재투입 대기 시간 계산

앞 문제의 정답은 계통 정상 확인 후 재투입이다.

가상의 예로 100kW 태양광 발전설비가 특고압 계통에 연계된 경우를 보자.

계통 고장으로 전압이 떨어져 분리된 뒤 복귀하는 상황이다.

재투입 가능 시각은 복귀 확인 시각에 기준이 정한 대기 시간을 더해 구한다.

재투입 가능 시각 이전에는 차단기를 닫지 않는다.