분산형전원 배전계통 연계 기술기준

분산형전원 연계 기준

분산형전원을 배전계통에 연결할 때 지켜야 할 기술 기준을 본다.

연계 조건과 보호·계통지원 요건을 함께 정한 기준이다.

시험에서는 연계 요건의 수치와 분리 조건을 자주 묻는다.

동기화 조건

동기화는 분산형전원의 전압 크기, 위상, 주파수를 계통과 맞추는 것이다.

맞지 않은 상태로 투입하면 큰 돌입 전류와 기계적 충격이 생긴다.

그래서 기준은 변수가 허용 범위에 들어온 뒤에만 연계를 허용한다.

주파수 차는 아래 식의 절댓값이며 투입 전 허용 범위 안에 있어야 한다.

단독운전과 분리 시간

단독운전은 계통이 분리된 뒤 분산형전원이 일부 부하에만 전기를 공급하는 상태다.

작업자 감전 위험이 커지므로 기준은 단독운전을 빨리 검출해 분리하도록 요구한다.

검출과 분리의 상한은 0.5초 이내다. 짧은 순간이라도 공공 안전에 나쁜 영향이 없어야 한다.

이를 위해 보호장치나 전송차단장치를 갖추도록 한다.

분리 시간 계산

가상의 예로 150kW 태양광 설비가 배전선로에 연계된 경우를 본다.

분리 시간은 검출 릴레이 동작 시간과 차단기 동작 시간의 합이다.

릴레이 0.2초와 차단기 0.25초를 더하면 0.45초로, 기준 0.5초 이내다.

계통지원과 분리 구분

계통지원은 분리 기능과 다르다. 비정상 상태에서도 일정 시간 연계를 유지한다.

분리는 이상 상태에서 계통에서 떨어져 나가는 기능이다.

계통지원은 전압과 주파수 변동이 허용 구간에 있을 때 운전을 계속하는 것이다.

기존 발전 설비와 달리 크기와 지속 시간에 따라 계속 운전할지 가린다.

단독운전 검출 방식

단독운전 검출 방식은 수동, 능동, 전송차단 방식으로 나뉜다.

수동 방식은 검출 속도가 빠르지만 평형 부하에서 불감대가 생긴다.

능동 방식은 응답을 확인하고, 전송차단 방식은 차단 신호를 직접 받는다.

그래서 단독운전 방지는 계전기 단독이 아니라 병행해야 한다고 쓴다.

정리와 확인

정리하면 연계 기준은 계통 이상 시 분리와 연계 유지의 균형이다.

단독운전은 0.5초 이내 분리이고, 계통지원은 저전압 연속운전으로 연계를 유지한다.

역조류가 있으면 기존 구간개폐기가 오동작할 수 있다.