전력계통의 주파수 변동 원인 및 주파수 제어의 목적

전기품질을 유지하기 위해서는 전압과 함께 주파수를 관리해야 합니다.

산업통상자원부와 한국전력의 주파수 유지범위에 대해서 살펴보겠습니다.

또한, 주파수 변동의 원인 및 주파수 제어의 목적에 대해서도 알아보도록 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 주파수 유지범위 : 60 ± 0.2Hz
2. 주파수 제어 : 발전력을 부하의 변동에 맞추어 제어
3. 주파수 제어 목적 : 조속기의 속도조정 용이, 경제적 출력배분 가능

 

 

1. 주파수 관리 규정

 

 

 

우리나라에서 사용하는 기본 주파수는 60Hz입니다.

산업통상자원부와 한국전력에서 관리하는 주파수 규정은 다음과 같습니다.

 

#산업통상자원부

① 표준 계통주파수 : 60 ± 0.2Hz

② 최대 용량 발전기 1기 고장 시 최저 59.7Hz 이상 유지, 1분 이내 59.8Hz로 회복

③ 발전기 2기 고장발생 및 고장파급방지장치에 의하여 발전기가 탈락시 최저 59.2Hz 이상 유지, 1분 이내에 59.5Hz 및 10분 이내 59.8Hz로 회복

④ 비상상황 계통주파수 : 62 ~ 57.5Hz

 

참고로 전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준 제4조의 내용입니다.

 

#한국전력

• 계통주파수 유지범위 : 59.9 ~ 60.1Hz
• 연간 유지율 : 99% 이상

 

 

2. 주파수 변동의 원인

 

전기생산량이 소비량보다 많으면 주파수는 60Hz 보다 높아집니다.

반면에 생산량이 소비량보다 적으면 주파수는 60Hz 보다 낮아집니다.

 

과주파수 및 저주파수 현상

 

전력계통 전체에 수급균형을 유지하려면 주파수 제어가 필요합니다.

주파수 제어는 발전력을 부하의 변동에 맞추어 제어하는 것을 말합니다.

 

 

3. 주파수 제어의 목적

 

 

 

주파수 제어의 목적은 고객 및 전력계통 운영자로 구분할 수 있습니다.

또한 주파수 제어의 영향에 대해서도 알아보겠습니다.

 

#고객

고객은 주파수 변동의 영향을 받기 쉬운 기기를(컴퓨터, 냉장고 등) 사용합니다.

주파수가 변동하면 제품 고장의 원인이 되기도 합니다.

따라서, 일정 오차범위 내의 주파수를 반드시 유지해야 합니다.

 

#전력계통 운영자

전력계통을 운영하는 측면에서 안정된 주파수는 주파수 조정을 쉽게 할 수 있습니다.

주파수 및 전압변동이 감소하면 계통의 안정도가 향상됩니다.

결국 신뢰도가 높은 전기를 공급할 수 있게 됩니다.

 

#주파수 제어의 영향

① 발전기의 조속기에 의한 속도조정이 쉬워집니다.

② 발전기의 보일러 및 터빈계의 열응력이 감소, 터빈축의 기계적 진동이 감소됩니다.

③ 시간에 따른 전력수요의 변동이 크더라도 경제적인 출력 배분이 가능해집니다.

 

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