[국토경제신문 박채원 기자] 한국에너지기술연구원은 풍력발전기 신뢰성을 다양한 조건에서 사전에 검증할 수 있는 ‘P-HILS’을 개발했다고 4일 밝혔다.


최근 기후위기로 인해 풍력발전 등 재생에너지의 비중이 커지고 있다.
풍력발전은 발전기 설치 위치가 기존 육상에서 해상으로 이동함에 따라 설비의 신뢰성과 안정성이 중요해지고 있다. 


그러나 재생에너지 비중이 증대됨에 따라 출력 변동성으로 인한 전력계통의 강건성과 복원력을 악화시키는 문제가 발생되고 있다.
대용량 풍력발전기의 경우 제어알고리즘 개발과 업그레이드를 통한 합성관성기술과 계통지원기능이 필요하다.
합성관성기술과 계통지원기능은 재생에너지 변동성을 제어해 전력계통에 안정을 취하도록 하는 기술이다.


이러한 문제를 해결하고자 에기연은 풍력발전기 제어알고리즘에 대해 시험 평가할 수 있는 사전검증시스템인 ‘P-HILS’를 개발했다.
이 시스템은 실시간 기반의 고속 연산을 통해 현재 보편적으로 사용하고 있는 10㎳(0.01초) 제어주기의 풍력발전기 제어알고리즘을 평가할 수 있다. 
재생에너지 비중 증대로 인한 전력계통의 관성 저하문제를 대처하기 위한 다양한 조건에서의 검증환경을 제공해 계통의 유연성을 확보할 수 있다.


특히 개방형 플랫폼 형태로 개발돼 주요 구성품의 탈부착이 용이하며 다양한 풍력발전기 종류와 내부 부품을 시험할 수 있다.
복수의 풍력발전기로 구성된 풍력발전단지에 대해 제어 및 다중화 통신시스템에 대한 신뢰성 검증도 가능하다.


이 시스템을 통해 제어알고리즘 최적화 및 신뢰성 높은 운전으로 원가 절감은 물론, 운영비용도 감소시킬 수 있다.
풍력발전기 주요 구성품 개발에 적용해 국산화를 촉진하는 한편, 풍력발전기의 다양한 운전조건을 모사하고 이에 대응하는 훈련을 통해 체계적인 풍력발전기 전문인력 양성에도 활용될 수 있을 것으로 에기연은 기대하고 있다. 


연구책임자인 김대진 선임연구원은 “이 시스템은 향후 서남해지역의 대규모 풍력발전단지의 안정적인 운영을 위한 유지보수 전문인력을 양성하는 중요한 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.

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