송전계통 외란, 발전설비 영향 대응
외란 감지·실시간 손상 위험도 평가 
남제주·삼척발전소에서 정확도 검증 

회전체 모사실험장치로 비틀림 고유특성을 계측 중인 연구원의 모습

한전 전력연구원이 송전계통의 외란이 발전설비에 미치는 영향에 대응하기 위해‘터빈-발전기 축계 상태평가 시스템’을 개발하고, 한국남부발전 발전소 2기 현장에 시스템 구축을 완료했다.
전력연구원이 개발한 ‘터빈-발전기 축계 상태평가 시스템’은 인공지능 분류기법에 기반해 실시간으로 외란신호를 감지하고, 피로수명을 산출해 위험도를 평가한다.
터빈-발전기 축계 세부 위치별 피로 손상의 크기를 바탕으로 위험도를 산정해 우선적으로 정비가 필요한 설비와 상대적으로 안전한 설비를 판단한다. 
이를 통해 예방정비가 필요한 설비의 선정 기준을 제공해 발전소 운용비용을 절감하고 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
전력연구원은 해당 시스템을 남부발전 발전소 2개 호기에 설치하고 건전성 평가를 실증, 시스템을 고도화하고 있다.
제주 송전계통은 규모가 작고, 새로 도입된 신재생 전력설비가 많아 외란신호의 발생 가능성이 많아 터빈-발전기 축계 상태평가 시스템의 필요성이 높다. 
따라서 실증대상은 제주에서 HVDC 송전라인과 연결된 남제주빛드림본부 2호기와, 직렬보상제어기(TCSC) 설비와 인접한 삼척빛드림본부 1호기로 선정했다.
전력연구원은 송전계통 외란 영향권에 인접한 발전소 10개 호기의 도면과 형상정보를 검토해 해석모델을 작성하고, 비틀림 고유 특성의 데이터베이스를 확보했다. 
해당 데이터베이스와 실증결과를 토대로 내년 초까지 상태평가 시스템의 정확도를 검증할 계획이다. 
전력연구원 관계자는 “상태평가 시스템이 차동기 발진과 공진을 예측·예방해 송전계통 안정성을 향상시킬 것”으로 기대했다.
이 관계자는 “송전계통의 외란신호 감지 및 위험도 평가 기술을 통해 터빈 축계의 건전성을 평가해 신뢰도를 향상할 수 있다”라며 “계통 안정성을 높여 발전소 운용비용을 절감해 전력산업의 경영효율을 높일 것”이라고 말했다.