한국전력공사는 합리적인 전력소비를 위해 다양한 요금체계를 제공하고 있다. 그러므로, 주택용과 일반용전력(갑), 일반용전력(을), 교육용전력, 산업용전력(갑), 산업용전력(을) 등 전력사용고객의 성격에 따라 기본요금이나 계절별, 시간대별, 혹은 누진 등 차등요금제를 적용한다. 그러나, 이들 각각에 맞는 전자식 전력량계를 개발한다는 것은 경제성이 없는 일이다. 그러므로, 단일의 전자식 전력량계에서 다양한 요금체계를 수용할 수 있는 방안이 필요하며, 이를 위해 단일의 전자식 전력량계로 공통 기능은 하드웨어로 구현하고 각종 요금체계에 따른 변화를 수용하는 부분은 펌웨어로 개발하여 검침을 수행하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 단일의 전자식 전력량계에서 효과적으로 적용할 수 있도록 한국전력공사에서 시행하고 있는 다양한 요금제도에 부합하는 응용프로그램을 설계하고 구현하는 방안을 제시한다. 또한, 이런 응용 프로그램을 관리하는 소프트웨어를 실제로 구현한 사례를 제시한다.
한국전력공사 전력연구원에서는 2005년 전력IT 과제인 "전력계통 무효전력 관리시스템 개발"을 통하여 '전압관리시스템(VMS, Voltage Management System'을 개발하여 시범사업지역인 제주지역에 설치, 스마트그리드 실증사업에 참여하여 2013년 까지 운영할 예정이다. 전압관리시스템은 발전기 등의 순동무효전력원을 제어하여 계통 전압을 유지하는 중앙집중형 전압/무효전력 제어기이다. 이와 함께 한국전력공사에서는 제주지역의 전압/무효전력 특성 개선을 위하여 신제주변전소, 한라변전소에 각각 50MVA급 STATCOM을 설치하여 2011년 하반기부터 운영에 들어갈 예정이다. STATCOM 설비는 국부적인 전압/무효전력 개선을 위한 순동 무효전력원이다. 본 논문에서는 중앙집중형 전압/무효전력제어기인 전압관리시스템과 국부적인 전압/무효전력제어기인 STATCOM과 병렬 운전 에 따른 효과를 시뮬레이션을 통하여 검토하였다.
한국전력공사는 고객의 합리적인 전력소비를 촉진하고자 다양한 요금체계를 제공하고 있다. 이를 위해서 주택용과 일반용전력(갑), 일반용전력(을), 교육용전력, 산업용전력(갑), 산업용전력(을) 등 전력사용고객의 성격에 따라 기본요금이나 계절별 시간대별, 혹은 누진 등 차등요금제를 적용한다. 그러나, 이들 각각의 목적에 부합하는 전자식 전력량계를 개발한다는 것은 경제성이 없는 일이다. 그러므로 단일의 전자식 전력량계에서 다양한 요금체계를 수용할 수 있는 방안이 필요하여, 이를 위해 단일의 전자식 전력량계로 공통 기능은 하드웨어로 구현하고 각종 요금체계에 따른 변화를 수용하는 부분은 펌웨어로 개발하여 검침을 수행하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 단일의 전자식 전력량계에서 효과적으로 적용할 수 있도록 한국전력공사에서 시행하고 있는 다양한 요금제도에 부합하는 응용프로그램을 설계하고 구현하는 방안을 제시한다. 또한, 이런 응용프로그램을 관리하는 소프트웨어를 실제로 구현한 사례를 제시한다.
국유전기사업자 멕시코전력공사(CFE)는 2008년 9월, 앞으로 10년간의 전원개발계획을 종합 정리한 보고서 "Programs de Obrase Inversions de Sector Electrico 2008-2017"을 발표하였다. CFE는 2017년까지의 전력수요의 신장을 연평균 4.8%로 예상하여 발전설비를 약 2,649만 kW 증강하는 계획이다. 이 계획에서는 신규 전원의 주력을 가스 컴바인드 사이클로 하고 있으나 재생가능에너지 전원을 총발전용량의 25%로 하는 것과 석유 등의 발전화력을 단계적으로 폐지하는 것 등도 포함시키고 있다. 다만 신규 발전소의 건설은 독립발전사업자(IPP)에 의지하지 않을 수 없는 상황으로 계획목표 중에 679만 kW 상당의 용량은 미확정 상태로 두고 있다.
해외 발전사업의 기술 경쟁력 우위 선점을 위해서는 발전시스템에 대한 최적설계기술 및 발전소 운영 기간 중 최소 비용으로 높은 신뢰도의 설비 관리, 최적 성능 유지를 할 수 있는 O&M 관리 기술이 필요하다. 전력연구원은 해외발전사업 전주기 기술지원을 위한 연구개발을 수행하고 있다.
전력산업은 기존의 독점적 구조에서, 분할을 통해 경쟁을 도입하는 시장 구조로 변환하려는 움직임이 현재 진행 중이다. 전력산업의 발전설비 투자는 일반적으로 대규모의 자금과 오랜 공사시간을 요구하며, 안정적인 전력 공급을 위해 지속적으로 필요하다. 전력산업 구조개편 이전에는 일반적으로 정부가 장기적인 전력공급의 안정을 위해 전력공급계획을 수립하고, 독점회사인 한국전력공사가 이에 따른 발전설비 투자를 시행하였다. 그러나 전력산업 구조개편 이후에는 전력수급 안정을 위해 새로운 개념의 전력수급기본계획을 수립하였다. 이전과 가장 큰차이는 발전사업자가 발전설비를 투자하는데 있어 자유롭게 사업계획을 세울 수 있게 되었다는 점이다. 본 논문에서는 기존 독점구조에서의 발전투자와 경쟁시장이 도입된 이후의 발전투자의 효율성을 비교할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다.
본 연구는 VGGNet을 사용하여 광섬유 복합가공 지선 설비의 양/불량 판별을 수행한다. 광섬유 복합가공 지선이란, 전력선의 보호 및 전력 시설 간 통신을 담당하는 중요 설비로 고장 발생 전, 결함의 조기 발견 및 유지 관리가 중요하다. 현재 한국전력공사에서는 드론에서 촬영된 영상을 점검원이 이상 여부를 점검하는 방식이 주로 사용되고 있으나 이는 점검원의 숙련도, 경험에 따른 정확성 및 비용과 시간 측면에서 한계를 지니고 있다. 본 연구는 드론에서 촬영된 영상으로 VGGNet 기반의 양/불량 판정을 수행했다. 그 결과, 정확도 약 95.15%, 정밀도 약 96%, 재현율 약 95%, f1 score 약 95%의 성능을 확인하였다. 결과 확인 방법으로는 설명 가능한 인공지능(XAI) 알고리즘 중 하나인 Grad-CAM을 적용하였다. 이러한 광섬유 복합가공 지선 설비의 양/불량 판별은 점검원의 단순 작업에 대한 비용 및 점검 시간을 줄이며, 부가가치가 높은 업무에 집중할 수 있게 해준다. 또한, 고장 결함 발견에 있어서 객관적인 점검을 수행하기 때문에 일정한 점검 품질을 유지한다는 점에서 적용 가치가 있다.
우리나라는 지난 '96년 제정한 "전력기술관리법"에 따라 전력시설물 공사에 대한 설계와 감리업무를 실시하고 있지만 "전기공사업법", "정보통신공사업법" 등에서처럼 건축 등 타 분야와의 분리발주를 명확하게 명시하고 있지 않아 발주자, 시공자, 용역업자 등 업계의 혼란을 가중시키고 있어 많은 문제점을 야기시키고 있는 것이 현실이다. 분리발주는 통합발주에 비해 각 공정별 기술력을 확보하고 중소업체와 대형업체간의 공정한 경쟁을 유도함으로써 전력산업 시장경제의 건전성을 확보하는 등 통합발주로 인해 발생시키는 불법하도급, 업계의 혼란, 타 분야와의 경쟁력 약화 등 부정적인 요소를 해결할 수 있는 방안이다. 하지만 법상에서 명확하게 명시하고 있지 않아 모든 전기설계 감리 용역에 대해 분리발주가 되고 있지 않은 것이 현실이므로 거시적 관점에서 전력산업의 미래를 본다면 분리발주가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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