오늘날 전력망은 여러 전력 설비가 광범위하게 얽히고 설켜 복잡한 형태를 이룬다. 이러한 형태는 정확한 전력 계통 감시를 어렵게 하고 전력망의 안정도와 효율을 떨어뜨리며, 자칫 사고라도 발생하면 국가적으로 막대한 손실을 초래한다. 그렇기에 다변하는 전력 상황에 실시간으로 대응하는 전력 계통 보호 및 감시 시스템이 필수다. 이에 광역 전력망에서 위상을 검출해 전력 계통의 안정을 도모하는 지멘스PMU가 해답을 제시한다.

올여름 극심한 폭염 현상으로 한반도가 전력 수급 위기 상황에 놓였다. 이러한 가운데 지난 3월에 정전 사고로 가동을 중단한 고리원전 1호기가 5개월 만에 다시 가동을 시작했다. 이를 놓고 시민 단체들의 반발은 여전히 계속되지만, 고리원전 1호기의 재가동으로 급증하는 전력 수요에 대처할 수 있는 예비 전력을 어느 정도 확보해 전력 수급에 부분적으로 기여할 것으로 보인다.
비단 우리나라뿐만 아니라 오늘날 전 세계적으로 겪는 전력난과 더불어, 전력 계통에 대한 실시간 감시 및 보호의 중요성이 점점 강조되고 있다. 특히 한국과 일본 등에서 최근에 겪은 원전 사고로 전력부족에 충분히 대응하지 못하는 점을 미뤄 볼 때 전력 계통 간 신속한 사고 분석과 협조 대응이 상당히 중요하다는 사실을 짐작해 볼 수 있다.
발전기, 개폐기, 차단기, 송전선로, 배전선로, 부하 등 다양한 전력 설비가 여러 지역에 광범위하게 연결돼 전력 계통을 구성하며, 그 구성은 매우 복잡하다. 따라서 실시간으로 다변하는 전력 상황에 신속하게 대응하려면 최신 기술을 적용한 전력 계통보호 및 감시 시스템이 필요하다. 전력 계통에 사고가 발생할 경우 보수 작업에 따른 산업적 손실이 적지 않기에, 사고가 발생하기 전에 계통을 감시해 사고를 방지하는 계통 감시 시스템의 중요성 또한 부각되고 있다.
이에 지멘스는 광역에서 위상을 검출하는 장치(PMU : Phasor Measuring Unit)를 소개한다. 광역 전력망에서 위상을 검출하고 분석해 사전 경고함으로써 안정도를 해할 수 있는 상황을 방지하는 솔루션이다.
'전력 위상 측정기'라고 일컫는 Phasor Measure ment Units(PMUs)는 초고압 · 고압 변전소와 발전소에서 운용할 수 있는 디지털 고장 기록 및 전력위상 측정 장치로, 전력 계통 감시를 통해 전력 계통 안정을 도모하는 동시에 보호하는 역할을 수행한다.
PMU는 GPS 신호에 의한 시간 동기를 바탕으로 실시간 전력 계통의 전기 파장을 측정해 전력 계통내 사고를 분석한다. 또한, 각 전력 설비의 운전 상태나 보호 · 제어 시스템의 운전에 관한 데이터를 취합해 전체 시스템을 감시하고 사고 시 취득한 데이터를 분석해 사고 재발을 방지한다.
실시간 전력 감시를 위해선 전압, 전류, 주파수, 유효 전력, 무효 전력, 역률 등 여러 변수를 정확하고 신속하게 측정하는 것이 매우 중요하다. 이 변수들은 동기화된 전압과 전류 간 위상 정보를 통해 산출할 수 있다.

<Energy News>