180kV 해남 제주간 HVDC 시스템 개요 | 회선당 150MW

국내 전력계통을 구성하는 765 및 345, 154kV 송전선로는 주로 AC 계통입니다.

반면에 제주도의 정전방지를 위해 육지와 연결하는 선로는 HVDC 시스템을 운영하고 있습니다.

국내 최초의 해남 제주 간 180kV HVDC 시스템의 개요에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 해남-제주 HVDC : DC 180kV, 회선당 150MW
2. 운전방식 : Monopole 및 Bipole
3. 제어방식 : 주파수제어, 전력제어, 전류제어

 

 

해남-제주 HVDC 시스템

 

HVDC는 직류연계방식으로 High Voltage Direct Current(초고압직류송전)로 표현합니다.

AC(교류) 송전방식에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

 

• 높은 송전효율
• 전력계통 안정도 증대
• 장거리 전력전송에 유리
• 해협횡단 개소에 적용 가능

 

1. 해남-제주 HVDC 시스템 개요

 

 

 

육지(해남)와 제주도 간 AC 전력망을 연결하는 직류 Bipole 해저연계 계통입니다.

직류연계방식은 해남 측 154kV AC 전력을 DC 180kV로 정류하고 이 DC 전력을 제주 측 154kV AC 계통으로 역변환함으로써 전력을 전송합니다.

 

• 2회선으로 회선당 150MW의 전력을 양방향으로 전송 가능
• 운전방식 : Monopole 및 Bipole 운전이 모두 가능
• 제어방식 : 주파수제어, 전력제어, 전류제어방식

 

참고로 진도-서제주 HVDC는 250kV, 북당진-고덕 HVDC는 500kV로 운영 중입니다.

 

HVDC 시스템

 

#㉮ Thyristor Valve

교류 및 직류 상호교환을 담당합니다.

해남 측(순변환), 제주 측(역변환)

 

#㉯ 변환용 변압기

교류계통의 전압을 변환하며, 교류 및 직류계통을 분리합니다.

 

#㉰ 직류 리액터

전환실패 시 또는 Cable 충전전류 방전 시 Valve를 보호합니다.

 

#㉱ 고조파 Filter

순, 역변환시 발생하는 고조파를 흡수합니다.

 

#㉲ 조상설비(SC)

순변환 시(해남 측) 필요한 무효전력을 공급하여 역률을 개선합니다.

 

#㉳ 동기조상기

역변환시(제주 측) 필요한 무효전력을 제어하며, 계통의 단락용량을 증대시킵니다.

 

 

2. 직류 및 교류 변환과정

 

#변환과정

① 154㎸(Y)/79.2㎸ (Y)/79.2㎸ (Δ) 3 권선 변압기를 통하여 Thyristor에서 12 pulse방식으로 DC 180㎸로 정류합니다.

② 정류된 DC는 직렬리액터를 거치면 ripple이 제거됩니다.

③ 154㎸ AC 모선에 병렬로 필터를 연결하여 변환과정에서 발생되는 고조파를 제거합니다.

④ 무효전력 보상을 위해 AC 모선에 병렬로 해남 측은 커패시터를 연결하고, 제주 측은 리액터를 연결합니다.

 

#DC 전류

Solid type의 800㎟ 케이블 2회선으로 육상구간 5㎞, 해저구간 96㎞로 양 변환소간에 연결되어 있습니다.

해수귀로방식으로 전극소를 각 변환소에서 이격 설치하여 해수를 통한 전류의 귀로를 형성합니다.

 

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