KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Development of Multi-Reservoir System Operation Rule Curves for Hydropower Maximization in the Nam Ngum River Basin of Lao PDR

라오스 남능강 유역 다중 저수지 시스템의 최적 수력발전 운영규정 곡선 개발

  • 이현재 ((주)한국종합기술 수자원부) ;
  • 장웅철 (영진엔지니어링 수자원부) ;
  • 이일주 ((주)한국종합기술 수자원부) ;
  • 이진희 (한국환경연구원 환경평가본부 환경평가모니터링센터)
  • Received : 2022.07.27
  • Accepted : 2022.09.15
  • Published : 2022.12.01
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Abstract

The Lao government is continuously developing hydro-power dams in addition to the existing eight power plants in the Nam Ngum River basin and is expanding the power capacity of the existing power plants to meet the expected increase in electricity demand. Accordingly, the Lao government has requested an update on the existing reservoir operating rule curve in order to run the power plants efficiently. To this end, this study reviewed the current independent operating system as well as the joint operating system in order to maximize the annual power generation produced by a power plant by using CSUDP, general-purpose dynamic programming (DP) software. The appropriate operating regulation curve forms (URC/LRC, MRC) were extracted from the DP results, and the annual power generations were simulated by inputting them as the basic operating data of the reservoir operation set of the HEC-ResSim program. By synthesizing the amount of the annual power generation simulated, the existing operation regulation curve, the operational performance, and the opinion of the field operator, the optimal reservoir operation regulation curves that maximize the annual power generation of the target power plant were developed. Results revealed that a system operating in conjunction with the reservoir produces about 2.5 % more power generation than an independent reservoir due to the synergistic effect of the connection.

라오스 정부는 증가할 것으로 예상되는 전기 수요량을 충족하기 위해, 남능강 유역 내에 기존 8개소의 발전소 외에도 발전소 댐을 지속적으로 개발하고 있거나 기존 발전소의 발전 설비용량을 증설하고 있다. 이에 따라 라오스 정부는 발전소를 효율적으로 운영하기 위해 기존 저수지 운영규정 곡선(reservoir operation rule curve)을 갱신할 필요성을 제기하였다. 본 연구는 이를 위해 범용적인 동적 계획법(Dynamic Programming:DP) 프로그램인 CSUDP를 활용하여 발전소에서 생산되는 연간 발전량을 극대화하기 위해 현재의 단독 운영체계 외에 연계 운영체계도 검토하였다. 이의 결과로부터 적절한 운영규정 곡선 형태(URC/LRC, MRC)를 추출하였고, 이를 HEC-ResSim 프로그램의 저수지 운영 세트의 운영기초 자료로 입력하여 연간 발전량을 모의하였다. 모의된 연간 발전량과 기존의 운영규정 곡선, 운영실적, 그리고 현장 운영자의 의견 등을 종합하여, 대상 발전소의 연간 발전량을 최대화하는 최적의 저수지 운영규정 곡선(reservoir operation rule curve)을 개발하였다. 이 경우, 저수지를 연계하여 운영하는 체계가 저수지 단독의 운영체계보다 연계에 따른 시너지 효과로 약 2.5 %의 발전량을 더 생산하는 것으로 모의 되었다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 한국국제협력단(KOICA)에서 발주한 「라오스 남능강 유역 통합 수자원 관리(IWRM) 마스터플랜 수립」 용역의 결과를 바탕으로 연구되었으며, 당시 자문을 맡아주신 고석구 교수님, 이진희 박사님, 이광만 박사님께 감사를 표합니다.

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