심현보 / 전력거래소 계통운영처 운영기준팀장
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  • 승인 2013.05.06 10:48
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북미의 안정적 전력공급을 위한 노력
북미전력신뢰도기구(NERC)를 통한 전력계통 신뢰도 관리

 
"신뢰조건별 평가 값은 적합한 신뢰도수준이라는 목적 하에 전문위원회에서 해당 지표를 개발하고 있으며, 현재까지 18개가 만들어져 사용되고 있다. 이들 지표를 파악해 보면 안정적 범위를 초과하는 횟수 및 시간, 사고발생 횟수 및 사고 시 전력계통 반응, 보호기기의 오동작분석, 그리고 발전력 부족 등으로 구성되어 있다. 이를 통해 다양한 측면에서 신뢰도를 평가하고자 노력했음을 알 수 있다."


▲ 고도 산업사회와 전력

현대 고도화된 정보화 산업사회에서 전력은 경제적 생산 활동과 풍요로운 삶을 영위하기 위한 필수재화 중 하나로 자리매김 하였다.

산업과 사회가 선진화됨에 따라 과거의 단순한 전력의 공급 차원을 넘어 양질의 지속적인 전력공급에 대한 요구가 증가하고 있다. 따라서 경제의 건전한 성장지원과 사회의 복리 확보 차원에서 전력계통의 신뢰도 확보는 우리나라와 같은 산업화된 국가에서 필수불가결한 요소다.

어떠한 국가든 국민생활에 필수재인 전력의 안정적 공급을 위한 전력계통의 신뢰도와 전기품질의 유지에 대한 책임은 최종적으로 정부에 있다. 정부는 소비자를 대신해서 사업자가 준수해야 할 최소한의 전력품질 및 신뢰도 기준을 제시하고 규제해야 한다.

이와 같은 전력계통의 신뢰도 관리와 관련하여 선진국인 미국의 사례를 살펴봄으로써, 국내 전력계통의 신뢰도 제고를 위한 관리체계 개선에 활용할 필요가 있다.

▲ 광역정전과 전력계통 신뢰도

미국은 광역정전의 발생을 전력계통의 신뢰도 제고의 기회로 활용하였다. 2003년 8월 14일 미국 동부 및 캐나다 일부지역에 대규모 정전사태가 발생함으로써 약 6조원의 사회적 손실과 약 5000만여명의 인구가 최대 일주일간 전기를 공급받지 못하는 사태가 발생하였다.

사안의 중대성에 따라 미국의 대통령과 캐나다의 수상이 공동 지시에 따라 미국-캐나다 공동 사고조사반이 구성되었으며, 8개월간에 걸쳐 정밀 사고원인을 조사하였다. 조사에 따르면 북미전력신뢰도기구(NERC)가 제정한 신뢰도 기준위반이 대정전의 가장 근본적인 원인으로 분석되었으며, 이는 2005년도 북미에너지법(Energy Act 2005) 개정으로 이어져 신뢰도기준에 강제성을 부여하게 되었다.

북미전력신뢰도기구는 이러한 법적권한에 따라 해당 역무인 ▶신뢰도기준 수립 및 이행감시 ▶전력계통 신뢰도평가 ▶사이버 중요자산 관리 등을 수행하고 있는데, 9개 팀 186여명의 인력이 이를 분담하고 있다.

▲ 북미전력신뢰도기구(NERC)

그렇다면, 2003년 대규모 정전사고 이후 신뢰도관리에 있어 대대적 선진화작업을 수행한 미국은 어떻게 신뢰도를 평가하고 있을까? NERC는 신뢰도평가 근거자료 수집을 위한 별도의 설비와 시스템 구축하고 평가기준의 개발 및 평가를 담당하는 전문위원회 운영 등을 통하여 매년 신뢰도평가를 수행하고 있다. 또한 이러한 과정을 통하여 작성된 보고서는 홈페이지에 공시됨으로써 모든 전기사용자에게 정보를 제공하고 있는데, 이를 자세히 들여다보면 다음의 두 가지 측면으로 평가되고 있다는 사실을 알 수 있다.

먼저, 전력이 적절하게 공급되고 있는지의 적정성 여부를 평가하는데, 이는 다가오는 여름, 겨울 그리고 향후 10년으로 나누어 평가하고 있다. 신재생에너지 등과 같은 미래의 전력계통에 영향을 줄 수 있는 요소들을 상세히 파악하여 이를 중심으로 다양한 예측 및 권고사항을 제시한다.

두 번째는 현재 전력계통 상태를 수치로 변환하여 나타낸 것으로, 크게 연간 전력계통 위험도와 신뢰조건별 평가 값으로 구분하고 있다. 해당 결과가 상대적으로 비교가 용이한 숫자인 만큼 객관성을 갖췄다고 할 수 있으며, 2006년 이후부터 지금까지 다양한 시행착오를 겪으며 현재의 지표를 사용하고 있다는 점에서, 어느 정도의 검증도 되었다고 볼 수 있다.

연간 전력계통 위험도는 전체 전력계통이 매일 어느 정도의 위험에 노출되었었는지를 나타내는 수치로, 발전 및 송변전 그리고 수용가를 모두 고려하여 계산된다. 해당 지표는 1년 전체의 값을 시각적으로 파악할 수 있도록 하는데, 이는 상대적으로 비교될 수 있다는 관점에서 매우 유용해 보인다.

신뢰조건별 평가 값은 적합한 신뢰도수준이라는 목적 하에 전문위원회에서 해당 지표를 개발하고 있으며, 현재까지 18개가 만들어져 사용되고 있다. 이들 지표를 대략적으로 파악해 보면 안정적 범위를 초과하는 횟수 및 시간, 사고발생 횟수 및 사고 시 전력계통 반응, 보호기기의 오동작분석, 그리고 발전력 부족 등으로 구성되어 있다. 이를 통해 다양한 측면에서 신뢰도를 평가하고자 노력했음을 알 수 있다.

▲ 전력계통 신뢰도평가

북미전력신뢰도기구는 신뢰도기준 뿐만 아니라 전력계통 신뢰도평가에도 상당한 노력을 기울이고 있는데, 객관적인 근거를 바탕으로 다양한 측면을 분석하여 대중에게 공개하고 있다.

이러한 신뢰도평가는 크게 두 가지로 나눠지는데, 먼저 연간 발생한 사고를 그 위험정도에 따라 수치로 표현하는 것, 그리고 적합한 신뢰도수준이라는 목적 아래 전문가들이 신뢰도지표를 개발, 이를 분석한 것이다.

여기서 신뢰도지표는 ▶전력계통 안정범위 초과 횟수 및 시간 ▶사고발생 횟수 ▶사고 시 전력계통 반응 ▶보호기기 오동작분석 ▶발전력 부족 등 현재 총 18개가 사용되고 있는데, 새로운 지표도 계속해서 개발되고 있다.

이렇듯, 북미는 다양한 연구를 바탕으로 객관적 자료를 개발, 전력계통 신뢰도를 향상시키고자 노력하고 있다.

우리나라도 미국의 전력계통 신뢰도 관리체계 강화 사례를 참조하여 2011년 9월15일 발생한 긴급부하조정 사태를 전환점으로 삼아 전력계통 신뢰도의 중요성을 인식하고, 우리나라의 전력계통의 신뢰도 관리체계를 보다 강화할 필요성을 검토할 시기가 되었다고 여겨진다.
 

 


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