풍력발전기 사전검증… 원가절감·인력양성 물꼬
에너지기술硏 ‘P HILS’ 개발 한국에너지기술연구원이 대용량 풍력발전기 제어알고리즘에 대해 시험 평가할 수 있는 사전검증시스템 P HILS 을 개발했다. 전력시스템연구팀과 풍력연구팀은 이 시스템이 반복 시험을 통해 제어알고리즘 최적화 및 신뢰성 높은 운전으로 원가 절감은 물론 운영비용도 감소시킬 수 있으며 풍력발전기 주요 구성품 개발에 적용해 국산화를 촉진할 것으로 내다봤다. 또한 풍력발전기의 다양한 운전 조건을 모사하고 이에 대응하는 훈련을 통해 체계적인 풍력발전기 전문 인력 양성에도 활용될 수 있다고 설명했다. 에너지기술연구원 전력시스템연구팀 김대진 박사는 4일 풍력발전기 사전검증시스템은 국내 제조기업의 신뢰성 확보를 통해 제품 경쟁력 강화와 향후 서남해 대규모 풍력발전단지의 안정적 운영을 위한 유지보수 전문인력을 양성하는 중요한 역할을 할 수 있을 것 이라고 말했다. 에너지기술연구원 측은 사전검증시스템을 2개 업체에 이미 기술이전을 완료했으며 올 하반기에도 2개 업체로 추가 기술이전이 예정돼 있어 다양한 형태로 산업계에 적용될 전망이라고 밝혔다. 풍력발전기 제어시스템 원가는 설비 자체의 1% 미만으로 매우 적지만 성능에 따라 블레이드 타워 등을 경량화 함으로써 원가 절감에 크게 기여할 수 있다. 또한 풍력발전기의 설비 용량을 늘려도 제어시스템 비용은 증가하지 않아 사실상 풍력발전기의 경쟁력을 강화하는 핵심 기술이다. 현재 국내에서는 풍력발전기의 전기적 출력을 이용해 전력계통의 특성을 파악하는 장비가 전부다. 해외의 경우 풍력발전기 제조기업이 자체 보유 장비를 통해 제어알고리즘의 성능을 평가하는데 철저한 보안속 외부 접근이 불가능하다. 이에 연구진은 풍력발전기 내부의 각종 특성 값과 풍속과 풍향 등 외부환경 조건에서 풍력발전기의 전기적 출력을 통해 제어알고리즘을 평가할 수 있는 시험장비와 기술을 개발했다. 연구진은 이를통해 실시간 기반의 고속 연산을 통해 현재 보편적으로 사용하고 있는 10ms 0.01초 제어주기의 풍력발전기 제어알고리즘을 평가할 수 있다 고 설명했다. 또한 재생에너지 비중증대로 인한 전력계통의 관성 저하문제를 대처하기 위한 합성관성 및 계통지원기능의 다양한 조건에서의 검증환경을 제공하고 이를 통해 계통의 유연성 확보가 가능하다 고 덧붙였다.
한국에너지기술연구원이 대용량 풍력발전기 제어알고리즘에 대해 시험 평가할 수 있는 사전검증시스템 P HILS 을 개발해 원가 절감은 물론 운영비용도 감소시킬 수 있으며 풍력발전기 주요 구성품 개발에 적용해 국산화를 촉진하고 체계적인 풍력발전기 전문 인력 양성에도 활용될 수 있다.