무효전력 보상 - WTG의 인버터 무효전력 능력 활

 

대규모 풍력 발전소에서는 반응력(Power Factor) 보상을 풍력 터빈 인버터의 반응력 능력을 이용해서 구현할 수는 있지만, 이는 여러 가지 이유로 권장되지 않습니다. 일반적으로는 전용 보상 장비를 사용하는 것이 더 효과적입니다.

이러한 선택은 다양한 이유로 이루어지는데, 주로 다음과 같은 이유들이 있습니다:

• 풍력 터빈 인버터의 제한된 용량: 풍력 터빈 인버터는 주로 발전된 전력을 그리드에 공급하는 역할을 하기 때문에 그 용량이 제한되어 있습니다. 따라서 이를 반응력 보상 용도로 사용하면 발전된 전력이 감소할 수 있습니다. 즉 플랜트 운영 수익에 악영향을 미칩니다. 따라서 운영자의 수익에 직결되는 사안이므로 운영자와 사전 협의가 필요합니다.
• 운전 안정성: 풍력 터빈은 안정적인 운전을 유지하는 것이 핵심입니다. 반응력 보상을 터빈 인버터에 맡기면 그 운전 안정성에 영향을 줄 우려가 있습니다. 특히 전압/무효전력 Droop 모드로 운전하는 것이 일반적인데 무효전력 공급을 우선하게 되면 전압안정성이 확보되지 않을 수 있습니다.
• 보상 능력 제어의 어려움: 풍력 터빈 인버터를 사용하여 반응력을 조절하는 것은 그리 쉽지 않을 수 있습니다. 시시각각 급변하는 풍속에 따라 무효전력 출력치를 제어/조정 하는 것은 기술적 어려움이 있습니다. 반면 전용 보상 장비는 정확한 운전 파라미터에 따라 보상을 수행할 수 있기 때문에 더욱 효율적이고 안정적인 제어가 가능합니다.

일반적인 관행은 풍력 터빈 인버터를 이용한 반응력 보상은 최소화하고, 대신에 전용된 반응력 보상 장비를 도입하여 전력 네트워크의 안정성을 향상시키는 것입니다.

CIGRE TB 483 내용을 참고하여 작성하였습니다.