이 원고는 일본 《電氣現場伎術》誌에서 번역 전재한 것입니다.분산형 전원계통 연계기술검토 지원시스템 개발분산형 전원이 고압배전선에 연계하는 경우 ‘전기설비 기술기준(해석)’ 및 ‘전력품질확보에 관계되는 계통연계 기술요건 가이드라인’을 바탕으로 분산형 전원의 역조류로 인한 전압변동 등의 기술검토를 실시할 필요가 있다.고압배전선의 전압부하관리는 배전설비 관리용 업무시스템(이하, 배전종합시스템)을 이용하고 있지만 분산형 전원의 역조류에는 대응하고 있지 않기 때문에 이제까지는 표 계산 소프트 등을 활용해 기술검토를 진행해 왔다.그러나 검토항목이 다방면에 걸쳐 검토내용이 복잡한 점과 분산형 전원의 증가·다양화로 인해 계산조건이 보다 복잡해졌다는 점에서 업무품질의 유지와 검토업무의 노동력 절감을 꾀하기 위해 배전종합시스템의 설비 데이터를 활용한 기술검토 지원시스템을 개발했다.종래 계산방법과 문제점배전종합시스템의 경우 고압배전선의 전압부하 계산에서는 <그림1>과 같이 변전소에서 말단(또는 전압조정기 설치점)까지의 배전선을 배전선분기점·부하접속점·전선경종변경점 등으로 분할해서 구간마다 유입·유출전류를 산출하고, 식(1)을 이용해 전압강하만을 계산하고 있다.고압배전선에는 다수의 고압·저압부하가 접속되어 있고 이들 모두를 개별적으로 계측하기는 힘들다. 때문에 고압부하는 계약전력, 저압부하는 전력사용량 데이터 등을 이용해 각 부하를 추정하고 각 구간의 부하전류를 산출하고 있다.또 산출한 각 구간 부하 전류의 총화와 변전소 송출전류를 일치시키기 위해 양자의 비를 이용해 각 구간에 변전소 송출전류를 안분하고 계산에 사용할 각 구간의 유입·유출전류를 산출하고 있다<그림2>.역률은 모든 부하의 역률을 개별적으로 계측하기 어렵기 때문에 변전소 송출의 역률을 모든 구간에 적용하고 있다.분산형 전원이 연계할 경우 전압 강하 및 전압상승의 양쪽을 적정하게 계산할 필요가 있지만 이 같은 계산방법은 분산형 전원에서의 역조류를 상정하지 않기 때문에 적정한 전압계산을 실시하는 일은 어려웠다.분산형 전원을 고려한 계산방법 검토조류계산은 전력계통의 전압계산 방법 중 가장 엄밀한 방법으로 알려져 있으며 주로 송전선의 전압해석으로 이용하고 있다. 이 계산법은 전력방정식에 기초해 Newton-Raphson법 등의 수렴계산으로 각 지점의 전압을 구하는 것이며, 모든 부하의 유효전력·무효전력을 정확하게 부여함으로써 복잡한 회로구성에 있어서도 손실전력을 포함한 엄밀한 계산이 가능하다.그러나 고압배전선에는 다수의 고압·저압부하가 접속되어 있어 모든 부하의 유효전력·무효전력을 정확하게 파악하는 일은 실질적으로 어렵다. 또 배전선은 송전선과 비교해 긍장(지지물 사이의 수평거리)이 짧아 손실전력이나 전압위상각을 무시하고 취급해도 실질상으로 문제가 없기 때문에 종전부터 앞의 <그림1>의 계산방법에 따라 고압배전선의 전압계산을 실시해왔다.그래서 앞의 <그림1>의 전압부하 계산방법을 발전시켜, 계산이 용이한데다 분산형 전원에서 발생하는 역조류로 인한 전압상승을 반영할 수 있는 계산법을 검토했다.종래 계산방법은 식(1)과 같이 근이 임피던스 Z을 사용하고 있고 부하역률(=위상각 θ)이 고정되어 있다는 점에서, 부하전류의 부호를 반전시켜도 <그림3>의 제 4상한 및 제 2상한의 계산밖에 대응할 수 없기 때문에 제3상한을 사용하는 풍력발전 등의 계산은 쉽지 않았다.그러나 부하전류를 유효전로와 무효전류로 분해하고 <그림4>의 식(2)로 취급함으로써 모든 상한에 대응한 전압계산이 가능하다. 이로써 기존부터 활용했던 계산방법을 크게 바꾸지 않고도 분산형 전원에서의 역 조류를 고려한 계산이 가능해졌다. 본 방법은 종래 계산법과 정합을 꾀했으며 배전종합시스템에서 다루고 있는 부하전류데이터를 그대로 이용할 수 있기 때문에 실용적인데다 범용성이 큰 계산방법이다. 본 시스템에서는 이 계산법을 적용하기로 했다.시스템의 구성시스템의 구성은 <그림5>에 보이는 대로 직장 내에 설치된 배전종합 시스템과 본 시스템이 인스톨된 PC 및 직장 내 LAN으로 인해 구성된다.배전종합 시스템에서 검토에 필요한 배전설비 데이터를 출력한 후, 직장 내 LAN을 경유해 본 시스템이 인스톨된 PC에 데이터를 전송함으로써 검토 작업이 가능해 진다.