가변 교류 송전 시스템(FACTS)의 개념과 필요성

가변 교류 송전 시스템(FACTS)의 개념과 필요성

 

1. 서론
FACTS (Flexible AC Transmission System) 이란 교류 송전 선로에 최근 급격히 발전하고 있는 전력 전자 기술 (Power Electronics Technology)로 개발된 대용량 전력용 반도체 스위칭 소자를 이용하여 선로 임피던스와 전력조류를 제어해서 계통 안정도 향상과 송전용량 극대화를 목적으로 하는 시스템이다.

2. FACTS 개념

① FACTS (Flexible AC Transmission System)란 전력 전자 기술 (Power Electronics Technology)의 발달로 개발된 대용량 고전압 사이리스터를 초고압 교류 송전 계통의 각종 Switching 소자로 활용하여 종래의 교류 송전 계통의 유연성, 안정도 및 송전 용량을 증대시키기 위한 기술이다.
② 다시 말해서, 고전압 직류 송전 방식 (HVDC: High Voltage DC)에 사용되는 Inverter, Converter 등을 제외하고, 전력 전자를 응용한 대전력 계통의 설비를 통칭해서 FACTS 설비라고 말할 수 있다.
③ 최근의 송전 계통은 계통의 대규모 연계 및 장거리 대용량 송전 방식을 채택하는 것이 불가피한 현실인데 이렇게 되면 계통의 안정도 저하, 루프 선로의 조류 제어의 어려움, 단락 용량의 증대 등으로 계통 운영상의 한계에 이르고 있다.
④ 따라서 기존의 설비를 고유 용량 한계까지 송전하기 위한 방법으로 Power Electronics 기술을 이용해서 고전압 대전류 송변전 설비를 고속으로 제어하는 방법인 FACTS 기술이 태동되게 된 것이다.

3. FACTS의 필요성

① 전력 계통의 제어 범위 확대로 송전 선로의 고유 용량만큼의 조류 부담이 가능하게 하기 위해서 필요하다.
② 정태 안정도 및 동태 안정도를 획기적으로 향상해 송전 용량을 증대시키기 위해 필요하다.
③ 계통 사고의 영향을 제한함으로써 사고의 파급을 방지하기 위해 필요하다.
④ 사고에 의한 계통의 동요를 억제하기 위해 필요하다.
⑤ 송전선의 안정도 한계와, 열용량 한계의 차이가 크기 때문에 발생하는 비 경제성을 배제시키기 위해 필요하다.
⑥ 송전 선로의 이용률이 증가하고 설비비를 감소시키기 위해 필요하다.
⑦ 기존 송전설비의 용량을 증가시켜 신설 송전선로를 줄일 수 있으므로 투자비 절감과 신설 송전선로에 필요한 부지 확보의 어려움을 감소시키기 위해 필요하다.