Analysis of Battery ESS Technology and its Effects for Generation Constraint

발전제약완화용 배터리 ESS 효과 분석 및 기술 적용

우리나라 서해안 및 동해안지역에는 대규모 발전단지가 집중되어 운영 중이며 이 발전단지들의 발전력을 송전하고 있는 765kV 송전선로 2 회선 고장이 발생하는 경우 송전선로의 용량부족으로 인해서 수 GW 규모의 발전력을 불시에 탈락시키도록 보호체계(SPS, Special Protection System)가 운영 중이다. 이 SPS 가 동작하여 대규모 공급능력이 불시에 상실되면 급격한 주파수 하락이 발생하게 되어 저주파수계전기(Under Frequency Relay, UFR)가 동작할 수 있기 때문에 SPS 탈락 발전기의 출력을 상시에 감소시키는 제약비발전(Constraint off)을 시행하고 있다. 이 제약비발전으로 인해 매년 수천억원의 제약비용이 발생하고 있기 때문에 제약을 완화시키기 위한 방안으로 배터리 에너지저장장치(BESS)를 적용하는 사업이 추진되고 있다. 이는 "발전제약완화 에너지저장장치(이하 발전제약완화용 ESS) 사업"으로 불리며 전국 19 개 변전소에 총 1.4GW(2C-Rate)의 에너지저장장치가 설치되는 국내 최대규모의 BESS 사업이다. 향후 송전망 확충에 의해서 발전제약이 해소되는 경우 주파수 조정용, 재생에너지 변동성 완화용 등의 다목적 ESS 로 활용될 계획이다. 본 보고서에서는 발전제약완화 ESS 사업의 기술적 효과를 실효치 기반의 시뮬레이션(PSS/E v33.3)을 통해서 검토하였다.