[ 과제 1 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	수요자원의 경제적 및 사회적 비용편익 분석에 관한 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■ 현안과제 (□ 경영현안과제 ■ 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장개발처 수요시장팀	⑥ 활용부서		시장개발처 수요시장팀
⑦총연구기간	2018. 1. ~ 2018. 12. (12개월)
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	150,630		150,630
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	ㅇ 2014년 11월 국내 수요시장 도입 이후 지속적인 시장참여자 및 자원 용량의 증가에 따라 전력시장 및 사회적으로 미치는 영향력 증가 ㅇ 중장기적으로 수요자원을 고려한 에너지 정책을 수립하기 위해서는 수요자원에 대한 경제학적 비용･편익 분석이 필요함 ㅇ 이에 본 연구개발 과제를 통해 국내에 적합한 수요자원의 경제학적 비용 편익을 분석하는 프레임워크를 정의하고, 이를 활용하여 계량적인 비용(Cost) ･편익(Benefit)을 도출하고자 함
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 수요자원의 객관적인 편익분석 프레임워크 부재 - 현재 수요자원의 전력시장 참여에 따른 전력시장가격(SMP) 인하 및 발전자원의 대체 등 제한적인 효과에 한하여 계량적인 분석 가능 ㅇ 국내 수요시장에 적합한 프레임워크 개발 필요 - 북미의 경우 2013년 에너지부 및 FERC 주관으로 DR 시장 편익분석 프레임워크를 마련하였으나 국내 시장과 구조적인 차이로 인하여 적용하기 어려움 ㅇ DR을 고려한 중장기 에너지정책 수립을 위하여 비용편익 분석 필수 - 수요자원과 발전자원을 비교하여 최적화된 에너지 정책을 수립하기 위해서는 발전자원 수준의 계량적인 비용과 편익이 가능하여야 함

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	ㅇ 해외사례 검토 - CPUC, LBNL 등의 DR자원의 비용효과성 평가자료 분석 * 각 항목별 정량적･정성적 도출과정 검토 - 프로그램별 비용 및 효용의 차별성 도출 ㅇ 국내 수요자원의 비용편익 분석 프레임워크 도출 - 발전자원의 비용편익 분석 방법 및 산정과정 검토 - 해외 사례와 발전자원 사례 검토 결과를 바탕으로 국내 수요시장에 적합한 수요자원의 구체화된 비용편익 분석 방안 마련 * 다양한 관점(국가, 수요관리사업자, 참여고객)에서 비용편익 도출 * 송배전 회피비용 검토 및 발전기 대체 논리개발 도출 - 최적화된 Cost-Effectiveness Framework 도출 ㅇ 국내 수요자원의 B/C ratio 산정 - 현재 국내 수요자원 현황 및 향후 전망에 따른 B/C ratio 산정 - 경제학적 관점에서 효용 극대화를 위한 제도개선 제언
⑫ 기대성과	ㅇ 객관적인 수요자원의 편익 분석 데이터를 바탕으로 단기적인 시장제도 개선 및 중장기 에너지 정책 수립에 반영 ㅇ 민간의 수요관리사업 관련 비즈니스 계획 수립에 이바지
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 전력시장의 편익 향상을 위한 수요시장 제도 개선 - 수요자원의 적정 보상수준 산정
제안부서	부서명 : 시장개발처 수요시장팀
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	김 은 철	처장	김 홍 근

[ 과제 2 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018 년도)
① 연구과제명	전력계통 저주파동요 영향요소 발굴 및 안정화방안 연구
② 과제분야	■ 중장기과제 □ 현안과제 ( □ 경영현안과제 □ 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	중앙전력관제센터	⑥ 활용부서		중앙전력관제센터, 계통운영처 중부지사, 제주지사
⑦총연구기간	2018. 1. 1. ~ 2018. 12. 31. ( 12 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	111,122		111,122
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	□ 전력계통 고도화로 인하여 계통의 복잡도가 지속적으로 높아짐에 따라, 저주파 동요와 같은 불안정 요소의 발생은 인근지역 고장파급으로 이어져 광역정전과 같은 피해를 야기할 수 있음 □ 저주파 동요가 발생할 경우 관제사의 인지가 어려워 빠른 대처가 곤란하며 계통 안정화를 위한 체계적인 대처방안의 수립이 요구됨 ❈ 중장기연구개발계획 “EMS계통해석기능 활용도 제고”와 연계
⑩ 현 황 및 문 제 점	□ 시장운영규칙에 의거 전력계통은 계통동요에 의한 고장파급이 발생하지 않도록 운영되어야 하며 동요 발생시 운영방안을 명시하고 있음 - 별표3 : 이중 고장이 발생하더라도 발전기 동기탈조, 대규모 공급지장, 고장파급 확대, 과도한 계통동요 증가로 인한 계통분리 또는 전압 불안정이 발생하지 않도록 한다. - 별표7 : 전력계통 동요(Swing) 발생시 조작 1. 출력동요 폭이 큰 발전기의 출력을 신속히 감발하고 다른 운전발전기의 출력을 신속히 조정하여 전력수급균형을 맞춘다. 2. 154kV 송전선로 Loop 분리개소가 있을 경우 Loop가 가능한지의 여부를 파악한 후 가능할 경우 154kV 계통을 Loop 시킨다. 이 경우 분리한 본래 목적(과부하 방지, 차단용량감소 등)을 고려하여 시행한다. □ 하지만, 저주파동요 발생 시 관제사가 상황을 인지할 수 있는 수단이 미흡하여 빠른 대처가 불가능하며, 긴급상황 시 체계적인 대응을 위하여 안정화 방안에 대한 상세 검토가 요구됨

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	□ 저주파동요 해석을 위한 기준수립 및 대처방안에 대한 해외사례 조사 - 해외 저주파동요 발생현상과 대응방안 수립 사례 - 저주파동요 해석 방법, 적용기준 및 적정 안정도 여유 - 저주파동요 현상 감지 시스템 등 □ 저주파동요 해석 기준 수립 - 각각의 해석 알고리즘 분석 및 적용 알고리즘 선정 - 부하모델 처리기준 및 초기값 적용 기준 선정 등 □ 국내 전력계통 저주파동요 영향요소 발굴 및 제어방안 수립 - 다양한 계통상황에 따른 저주파동요 발생 가능여부 판별 (휴전 및 상정고장 시 등 계통 취약요소 발굴) - 저주파동요 발생원인 판별 및 취약 발전기군 탐지방안 도출 - 전력계통 안정화를 위한 제어방안 도출 □ 저주파동요 발생 시 안정화를 위한 관제사 대응방안(절차서) 수립 - 계통상황에 따른 전력계통 안정화방안 수립 - 관제사 교육자료 및 위기관리 절차서 작성 (상황별 체크리스트 등)
⑫ 기대성과	□ 계통 동요현상에 따른 위기상황 사전 예방 □ 저주파동요의 효과적인 제어기술 확립 □ 위기관리 프로세스 확립으로 전력계통 안정운영에 기여
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	□ 저주파동요 해석을 위한 기준 수립 및 적용 □ 저주파동요 감지 및 제어를 위한 기술 습득 □ 실시간 관제운영에 활용
제안부서	부서명 : 중앙전력관제센터
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	김 태 균	센 터 장	한 승 구

[ 과제 3 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	발전기 기술 특성시험 시험항목 규정화 및 검증관리 상세절차 수립 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용: 발전기 모델 기술특성시험 )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	전력계획처			⑥ 활용부서		전력계획처, 계통운영처
⑦총연구기간	2018. 1. ~ 2018. 12. (12 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	132,644				132,644
⑨ 연구개발 목 적	ㅇ 전력계통의 합리적 계획과 안전한 운영을 위하여 발전기와 제어시스템의 특성시험과 모델링에 관한 의무사항과 필수 시험항목을 관련 규정에 명시 ㅇ 발전기 특성시험과 모델링 자료 제출에 관한 전력거래소의 확인/검증 상세절차와 기준준수 감시체계에 관한 개선방안 도출 ㅇ 신재생에너지 풍력/태양광 및 ESS, FACTS 모델 작성과 제출 규정안 작성 ㅇ 전력계통 안정도 해석용 ‘발전기/제어시스템 표준모델’구성
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 계통해석용 발전기모델은 ①전력계통신뢰도고시 제32조(발전설비 특성자료 제출), ②전력시장운영규칙 제8절(전력계통 안정운영 및 자료제공) 및 ③산업부 발전기기술특성관리지침(‘12.07.02)에 의거, 발전기 소유자가 발전설비 특성자료를 검증하여 거래소에 제출하며, 거래소는 이를 관리함 ㅇ 상기 고시 및 규칙에는 발전기 특성시험과 모델링을 위한 필수 시험항목이 지정되지 않았으며 따라서 계통해석용 모델의 정밀도 향상을 위해서는 발전기특성시험의 필수항목을 상세하게 지정할 필요가 있음 ㅇ‘16년 하반기 5개 시험기관을 신규인증하여 현재 총 10개 인증기관이 발전기특성시험과 모델작성 및 자료제출 중이며 특성시험 기관별로 기술수준에 큰 차이가 존재하는데 제출된 자료별 검토를 통해 반려, 재제출 등의 관리조치가 시행되어야 하며 아울러 발전기기술특성 자료제출에 관한 규정 준수 관리체계를 개선하여 규정위반 시 적절한 제재조치를 취하여야 함 ㅇ 정부 신에너지정책으로 대대적인 확대 적용이 예상되는 풍력/태양광 발전 및 ESS, FACTS 설비의 모델링과 자료제출 규정 보완 필요 ㅇ ‘전력거래소 승인 발전기 표준모델 라이브러리’가 아직까지 없어 거래소가 주도적으로 국내 발전기와 전력설비의 동특성 모델 DB를 관리 운영하는 기반이 마련되어 있지 않음
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<자체분> ㅇ 발전기 특성시험과 모델링 자료 제출에 관한 확인/검증 상세절차 및 기준 개선대책 수립 <위탁분> ㅇ 발전기 특성시험과 모델링 자료 제출에 관한 확인/검증 상세절차 및 기준 개선대책 수립 지원 (특성시험 전반 강제성 부여방안 포함) ㅇ 전력계통의 합리적 계획과 안전한 운영을 위하여 발전기와 제어시스템의 특성시험과 모델링에 관한 요구사항 및 필수 시험항목을 규정화 (고시 및 시장규칙 개정 목적) ㅇ 정부의 신재생에너지 확대정책에 따른 풍력/태양광 및 ESS, FACTS 모델과 제출 규정안 작성 ㅇ 전력계통 안정도해석용 ‘전력거래소 발전기 표준모델’ 개발
⑫ 기대성과	ㅇ 발전기 특성시험 규정의 개선으로 모델 정밀도 향상 ㅇ 전력거래소의 발전기 표준모델 정립을 통한 모델검증의 효율성 제고 ㅇ 전력계통의 계획과 운영을 위한 계통해석 정밀도와 신뢰도 향상
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 전력계통신뢰도고시 제32조(발전설비 특성자료 제출), 전력시장운영규칙 제8절(전력계통 안정운영 및 자료제공) 및 산업부 발전기기술특성관리지침(‘12.07.02) 개정 ㅇ 신재생에너지의 대규모 계통해석용 모델링 방안 및 자료제출 규정 마련
제안부서	부서명	전력계획처 전원계획팀
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		서 영 준		처 장		양 성 배

[ 과제 4 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 ( 2018 년도)
① 연구과제명	신재생 확대와 송전가능용량을 고려한 발전제약 기준 수립에 관한 연구
② 과제분야	□ 중장기과제 ■ 현안과제 ( □ 경영현안과제 □ 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 □ 응용 ■ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	계통운영처	⑥ 활용부서		계통운영처, 중앙전력관제센터
⑦총연구기간	2018. 7. 1. ~ 2019. 12. 31. ( 18 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	166,194		55,398
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	ㅇ 신 기후체제 대응과 미세먼지 저감을 위해 정부는 재생에너지 발전비중을 2030년까지 20% 확대한다는 목표를 제시함 ㅇ 민원 등의 사유로 전력계통 내 신규 송전선 건설이 지연됨에 따라 향후 송전제약으로 인한 문제가 증가할 것으로 예상되고 있으며, 이를 해소하기 위해 발전기 출력을 조정하는 것이 단기적 해결방안으로서 고려되고 있음 ㅇ 대규모 신재생에너지 도입 이후 송전제약 해소를 위해 다양한 발전설비 (신재생, 원자력, 석탄, LNG 등) 발전제약에 대한 세부기준 마련이 시급히 요구되고 있음
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 대규모 신재생 발전설비와 증가하는 송전제약에 대응하기 위한 전력계통 내 발전설비(신재생, 원자력, 석탄, LNG 등) 발전제약에 대한 세부적 기준 미비 ㅇ [신재생 출력제어 기준] 대규모 신재생에너지가 전력계통에 도입될 것으로 예상되나 계통에서 수용할 수 없는 과도한 신재생발전량에 대한 출력제어 기준이 없음 - 신재생 3020 비전에 따라 2030년 신재생 발전량 비중은 20%, 설비용량은 약 60GW 수준으로 확대 전망 - 제주지역에서는 안정적인 계통운영을 위하여 수급여건 및 계통특성을 고려하여 일부시간대 신재생에너지 출력 감발 기 시행중 ㅇ [발전기 발전제약 기준] 송전설비 건설지연 등으로 인해 발전설비 출력 제약이 예상되나 발전제약 적용 방법에 관한 명확한 기준이 없어 비효율적인 발전설비에 대해 제약이 이뤄질 수 있음 - 최근 동‧서해안에 신규발전기가 지속적으로 건설되고 있으나, 송전망 건설이 지연됨에 따라 해당지역 발전기들에 대해 발전제약이 심화됨 * 동‧서해안 신규발전기 내역 : 당진화력 9, 10호기, 태안화력 9, 10호기, 삼척그린파워 1, 2호기, 북평화력 1, 2호기, GS당진복합 4호기 등

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<연구개발 내용 - 자체분> ㅇ 국내 동‧서해안 발전기 제약량 산정방식 및 적용 절차 검토 ㅇ 국외 전력사 발전제약 적용방법과 국내 방안 비교 분석 <연구개발 내용 - 위탁분> ㅇ 국외 발전설비(신재생, 원자력, 석탄, LNG 등) 발전제약에 대한 사례조사 - 국외 수급여건과 송전제약 등으로 인해 발생하는 발전설비의 발전제약 기준 및 운영 사례 ㅇ 대규모 신재생 발전원 도입시 전력 과다공급(경부하 등)으로 인한 신재생 및 기저 발전설비 발전제약 기준 개발 - 발전기 특성, 건설 시기, 경제성 등을 고려한 발전제약 대상 선정 방법 및 적용 우선순위 기준 개발 (현재 제약이 발생하는 제주지역 우선 검토) - 부하수준 및 기존 발전자원 증감발율 등을 고려한 최적발전제약 기준 개발 ㅇ 송전제약 문제 해소를 위한 발전기(신재생, 석탄, LNG 등) 발전제약 기준 개발 - 계통 분석을 통해 발전제약 대상 선정기준 개발 - 발전설비 특성 분석, 제어설비 구비여부, 경제성 분석 등을 통한 발전제약 적용 우선순위 기준 개발 - 부하수준 등을 고려한 발전기 발전제약 기준 개발 ㅇ 운영발전계획 수립시 발전설비(신재생, 석탄, LNG 등) 제약적용 방안 제시 ㅇ 대규모 신재생 발전원 도입시 연간 신재생 발전실적 분석을 통해 신재생 발전기 제약 적용에 따른 에너지 제약량 분석 ㅇ 발전기 발전제약에 따른 보상방안, EMS와의 연계방안, 제약해소를 위한 송전설비 보강 방안 등 발전제약과 관련된 제반 제도 개선사항 제언
⑫ 기대성과	ㅇ 다양한 발전설비(신재생, 원자력, 석탄, LNG 등) 발전제약에 관한 기준을 정비하여 안정적인 전력계통 운영에 기여 ㅇ 발전기의 발전제약에 대한 합리적이고 경제적인 가이드라인을 제시함으로써 국가 전체의 계통운영비용 절감에 기여 ㅇ 합리적이고 상호 신뢰할 수 있는 발전제약이 이뤄지도록 함으로써 회원사와 업무 협조 및 신속한 의사결정 지원
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 신재생 발전량 수용한계 적용시 신재생 발전량 출력제어에 활용 ㅇ 송전가능용량 한계값 유지를 위한 발전제약에 대한 가이드라인 제시 ㅇ 연구 결과를 전력시장운영규칙 등에 반영하여 제약설정 관련 명확한 근거 및 전력설비 보강 근거 확보
제안부서	부서명 : 계통운영처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	송 태 용	처 장	김 우 선

[ 과제 5 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	대규모 발전단지 연계선로 불평형고장시 안정도 대책 개선방안 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	계통운영처	⑥ 활용부서		계통운영처, 전력계획처, 중앙전력관제센터
⑦총연구기간	2018.3.1. ~ 2019.2.28 (12개월)
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	140,080		116,733
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	○ 대규모 발전단지의 연계선로 고장대비 계통안정도 확보를 위해 발전기 제약운전 및 고장파급방지장치(SPS)를 설정하여 운영하고 있으나, 발전기 증설 및 운전패턴의 변화 등에 따라 안정도 마진의 감소로 계통운영 신뢰도가 저하될 우려가 있음 ○ 현재 이중고장(2회선 6상) 대비해서는 PSS/E 툴을 통한 안정도 평가결과를 기반으로 발전제약 및 SPS를 결정하고 있으나, 단일고장을 포함한 다상고장 등 불평형 고장 발생 시 안정성 여부에 대해서는 기존 계통해석 프로그램으로 검토 불가 ○ 대규모 계통에서 SPS 및 불평형모의가 가능한 실시간 계통해석시뮬레이터를 이용하여 기존 계통해석 Tool로 검토 불가능하지만 실제 발생 가능한 불평형 고장에 대해서 안정도 평가를 통해 필요시 안정도 마진 확보 대책 수립 필요 ○ 또한 발전단지 연계선로 재폐로 시행으로 고장 후 과도안정도 회복을 저하시킬 수 있으므로 이에 대한 안정도 영향 평가를 통해 안정도 대책 개선방안도 검토 필요 ※ 해외의 경우 발전단지 연계선로 3상 트립시 재폐로 미시행하는 사례도 있음 ※R&D계획근거: 중장기연구개발계획/전력계통/계통운영/계통 안정성 향상 및 광역전전 예방 (32쪽, 137쪽)
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ 현재 발전단지 연계선로 2회선 고장에 대해 고장파급방지 등 신뢰도 유지를 위해 필요시 발전기차단 SPS 대책을 적용하고 있으나, 2회선 고장이 아닌 다상고장에 대해서는 별도의 대책을 수립하고 있지 않고 1회선 고장에 준함 ○ 그러나, 발전단지 대규모화 및 송전선로 건설 지연에 따라 고장대비 안정도 여유가 저하되고 있으므로 실제 계통 상황에 따라 1회선 및 추가 단상고장 발생 시 발전기 과도안정도 확보가 어려워질 수도 있을 것으로 전망 ※ 기존 전력계통 시뮬레이션 도구인 PSS/E(3상 평형, 60Hz)로 단상 사고 시험 모의 한계 ○ 시뮬레이션 기반의 계통운영 전략 수립 시 1회선(3상) 및 2회선(6상) 평형고장에 대해서는 안정도 평가를 시행하고 있으나, 1회선 및 추가적인 단상고장에 대해서는 기존 Tool의 한계로 안정도 평가가 불가하므로 안정도 마진에 대한 판단 곤란 ○ 대규모 발전단지 연계선로 고장 대비 안정도 여유 부족으로 인한 파급효과를 고려할 때 가능한 고장시나리오별 안정도 여유 확보를 위한 정밀모의가 필요한 실정임

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<최종목표> ○ 실시간 계통해석시뮬레이터를 활용하여 발전단지 연계선로 재폐로 및 불평형 고장에 따른 안정도 영향평가를 통해 대규모 발전단지 안정도 대책 개선방안 마련 <자체분> ○ 발전단지 안정도 검토용 DB 구축 ○ 발전단지별 연계선로 재폐로 및 불평형고장 시나리오 구성 ○ 안정도 영향 평가 결과 검토 및 계통운영측면에서 개선방안에 관한 의견 제시 <위탁분> ○ 발전단지별 안정도 평가모의를 위한 시뮬레이션 케이스 구축 - 평가모의를 위한 원자력, 석탄화력, 복합화력 대표 단지선정 - 실시간 계통해석시뮬레이터를 위한 모의케이스 구축 및 초기화 ○ 발전단지별 재폐로, SPS 포함한 평형 및 불평형 고장모의 시나리오 작성 ○ 발전단지별 평형 및 불평형 고장에 따른 안정도 영향 평가를 통한 개선점 도출 - 평형고장에 따른 기존 안정도 대책의 신뢰성 검증 - 불평형고장에 따른 안정도 영향 평가를 통해 필요시 안정도 대책 개선방안 제시 ○ 발전단지 연계선로 3상 자동재폐로(Auto-reclosing)에 따른 안정도 개선 효과 분석
⑫ 기대성과	○ 대규모 발전단지 연계선로의 다양한 고장시나리오별 정밀모의 검토를 통해 계통 안정도 해석 정확성 및 신뢰성 향상 ○ 발전단지별 안정도 대책 평가 및 검증을 통한 안정도 마진 확보의 근거 마련
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 발전단지별 안정도 대책 수립 시 연계선로 재폐로 및 불평형고장을 고려한 안정도 마진 확보를 위한 기초자료로 활용 ○ 향후 동서해안 내륙 HVDC 및 FACTS 등 신전력설비 도입시 발전기 안정도 영향 검토 및 기존 AC 계통과의 상호영향 분석을 위한 자료로 활용 가능
제안부서	부서명 : 계통운영처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	허 성 일	처장	김 우 선

[ 과제 6 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	신재생 전원 확대에 따른 계통운영 신뢰도 확보 기준개선에 관한 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	계통운영처(계통기술팀)	⑥ 활용부서		계통운영처, 중앙전력관제센터
⑦총연구기간	2018. 2. 1. ~ 2019. 4. 30. ( 15 개월 )
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	149,565		109,681
⑨ 연구개발 목 적	신재생 전원 확산에 따라, 국내 계통특성을 고려한 신재생 전원의 안정적인 운영을 위해 그리드 코드 운영전략 및 모델링 기준을 개발
⑩ 현 황 및 문 제 점	<현황> ㅇ 일반 발전기가 구비하여야 할 기술적 요구사항은 고시로 지정하여 운영 * 고시(발전설비 신뢰도) : 출력변동, 주파수 운전기준, 무효전력 출력, 자동발전제어, 주파수조정량, 속도조정률, AVR, 여자기, PSS, 자체기동, 특성자료 ㅇ 신재생전원에 대한 기준은 일반발전기와 대비 미흡 * 계통연계, 저전압 내역(LVRT)에 관하여 일부 규정하고 있으나, 자동전압조정, 출력제어, 주파수 유지와 관련된 분야는 미흡 <문제점> ㅇ 신재생전원 운영 증가로 신뢰도 유지에 참여중인 일반 발전기의 운영 비율은 감소할 것으로 예상이 되며, 이에 계통운영 환경 변화가 예상됨 ㅇ 계통운영 환경 변화에 따라 신뢰도 확보를 위한 신재생 전원의 제한적 접속은 신재생 전원 확산 정책에 걸림돌로 작용 ㅇ 신재생 발전원의 계통투입 중가에 따른 계통영향 검토를 위한 신재생 발전기에 대한 자료제출 규정 미흡 및 모델링 기준 부재로 기술적 특성 분석이 어려움 ㅇ 국내 계통특성을 고려한 신재생 전원의 안정적인 운영전략 및 그리드코드 운영에 대한 심도 있는 검토 및 분석이 필요한 시점임
	<연구개발 목표> ㅇ 신재생 전원 스스로 신뢰도 유지에 기여 할 수 있도록 계통친화형(Grid friendly) 규칙 제정을 위한 국내 계통 진단 및 그리드코드 운영전략 수립

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<연구개발 내용-자체분> ㅇ 국내외 신재생 전원 그리드코드 운영에 대한 분석 등 조사․연구 ㅇ 신재생 전원 확산에 따른 시나리오별 국내 전력계통 특성 분석을 위한 기초 검토 DB 생성 및 문제점 분석 <연구개발 내용-위탁분> ㅇ 신재생 전원의 접속규정 해외사례 조사 및 시사점 분석 ㅇ 국내 신재생 전원 접속규정 분석 및 전원별 그리드코드 적용 범위 검토 * 일반발전기와 동일한 접속기준을 적용할 발전원과 별도의 접속기준이 필요한 발전원을 분류하여 적용범위 재설정 ㅇ 신재생 전원 확산에 따른 계통 영향도 분석 및 그리드코드 운영전략 수립 ㅇ 신재생 발전 확대시, 계통영향 검토를 위한 신재생 발전 DB 및 모델링 기준수립 ㅇ 신재생 전원의 계통 접속에 필요한 요구조건(requirements) 도출 - 계통의 안정도를 확보하기 위한 신재생 전원의 계통접속 요건 분석 - 신재생원의 계통 왜란에 대한 적절한 응답 정의 - 현재 신재생 기술 수준과 발전기 동작 특성을 고려한 신뢰도 참여 방법 및 접속 요구조건 적용 가능 진단 * 해외의 경우 ① Reactive Power and Voltage control, ② Performance During and After Disturbances, ③ Active Power Control Capabilities, ④ Models for Facility interconnection Studies ⑤ Communications between VER and Grid operators 등을 적용 ㅇ 신재생 전원의 계통친화형(Grid friendly) 규칙 제정을 위한 개정안 제안
⑫ 기대성과	ㅇ 신재생 전원 확산에 따른 계통운영 안정도 확보를 위한 접준 기준 개선안의 기술적 근거 마련 ㅇ 현재 운영되고 있는 신재생 전원의 기술 수준 진단 및 향후 신재생 확산 정책에 맞춰 계통운영 측면의 대응방향 도출 가능
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 신재생전원의 신뢰도 참여를 의무화 하고, 이를 고시 또는 규칙에 반영토록 개정
제안부서	부서명	부서명 : 계통운영처
	제 안 자			제안부서장
	직 위		성 명	직 위	성 명
	차 장		김 상 민	처 장	김 우 선

[ 과제 7 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	경제학적 기법을 활용한 상업용 전력의 경제적 가치 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	장기수요전망팀			⑥ 활용부서		전력계획처
⑦총연구기간	2018. 3. ~ 2018. 10. ( 8개월 )
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	156,940				156,940
⑨ 연구개발 목 적	○ 문서번호 40080014-901 신규연구과제 사업계획서 평가결과 알림 관련 ○ 2017년 연구과제의 후속조치 (산업용 → 상업용 → 가정용)
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ 전력수급계획의 기초자료로 현재 산업용 전력의 경제적 가치 연구를 수행하고 있으며, 이에 대한 후속조치로 상업용 연구를 시행하고자 함(17.1.26) ○ 전력의 경제적 가치(VoLL, Value of Lost Load)이란 전력수용가가 정전을 피하기 위해 기꺼이 지불하고자 하는 금액(원/kWh)으로서 전력공급의 안정성과 관련된 가치를 의미하며 전력 수용가의 피해함수(customer damage function)라고도 하는데, 새로운 발전설비에 대한 투자와 노후화된 비효율적 발전소의 폐쇄 등의 의사결정에 기초자료로 적정 수준을 파악하는 것은 매우 중요 ○ 효율적인 시장이라면 VoLL은 전력의 첨두 도매가격과 같지만 전력시장에 대해 정부가 규제를 하는 우리나라의 경우에는 전력가격과 VoLL 사이의 괴리가 존재하므로 특별하게 고안된 경제학적 방법론을 적용한 추정이 필요 ○ 사회적 비용(투자비용과 피해비용의 합)이 최저가 되는 수준에서 최적 공급신뢰도가 결정되는데, 이 때 투자비용함수는 비교적 쉽게 구할 수 있는 반면에 상업용 피해함수는 추정이 매우 어려움 ○ 상업용 전력 수용가의 피해비용인 상업용 VoLL은 공급신뢰도가 증가함에 따라 감소하므로 공급신뢰도의 감소함수임 ○ 반면에 공급신뢰도를 증가시키기 위해서는 발전사업자의 투자가 증가해야 하므로 공급신뢰도 개선을 위한 투자비용은 공급신뢰도의 증가함수임 ○ 즉, 본 연구에서는 상업용 전력과 관련된 사회적 비용함수의 구성요소인 상업용 VoLL 함수를 도출하고자 함
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 상업용 전력 공급신뢰도 개선이 산업부문에 얼마나 도움이 되는지를 알기 위해서는 예산과 인력이 투입되어야 함 ○ 발전설비투자의 근거 확보 및 사업의 당위성 논의 등을 위해 상업용 전력 VoLL에 대한 정량적 분석 및 결과 제시가 요구됨 ○ 따라서, VoLL의 추정에 대한 경제이론 및 선진국에 대한 연구사례를 체계적으로 수집하여 정리하고, 국내 실정에 맞는 연구방법론을 결정한 후 상업용 전력 수용가를 대상으로 선택실험법을 효과적으로 설계하여 적용함으로써 VoLL(원/kWh)을 추정할 필요가 있음
⑫ 기대성과	○ 본 연구를 통해 국가경제적 측면, 경영적 측면, 연구성과적 측면의 3가지 효과가 기대됨 ○ (국가경제적 측면) 상업용 전력 공급신뢰도 개선 관련 투자의 경제적 가치를 규명할 수 있음. 이는 산업용 전력 공급신뢰도 개선에 대한 투자의 근거를 마련하고 투자의 활성화에 기여할 것으로 기대됨 ○ (경영적 측면) 상업용 전력 VoLL 함수의 규명을 통해 한국전력거래소가 전력거래관련 계획 수립시 정량적인 기초자료로 활용 가능함 ○ (연구성과적 측면) 국내외에서 개최되는 학술대회 또는 워크숍에 참가하여 연구결과 발표를 통해 확산하고 학술지에 연구결과의 논문게재를 추진
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ (대국민 인식 제고) 상업용 전력 VoLL 함수의 규명을 통해 상업용 전력의 경제적 가치에 대한 대국민 홍보자료로 활용하여 전력 공급신뢰도 개선의 중요성에 대한 국민들의 인식 제고 ○ (경제적 편익 평가 지침 마련) 향후 용도별 전력 공급 신뢰도 개선의 경제적 편익을 지속적이고 효과적으로 평가할 수 있도록 상업용 전력 공급신뢰도 개선의 경제적 편익 평가의 가이드라인으로 적용 ○ (계획수립에 활용) 상업용 전력 VoLL 함수의 규명을 통해 한국전력거래소가 전력거래관련 전력시장의 개설운영, 장․단기 송전망 안정성 평가 및 전력계통 운영계획 수립, 전력수급기본계획 수립을 원활하게 할 수 있도록 참고자료로 활용함
제안부서	부서명	전력계획처 장기수요전망팀
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		김 두 천		처 장		양 성 배