전력망의 주파수는 어떻게 유지되나요?

Question

전력망에서는 여러 발전기와 전력 사용 설비들이 연결되어 있는데, 전력 생산량과 소비량이 계속 변하는 상황에서도 전력계통의 주파수를 일정하게 유지하기 위해 어떤 제어가 이루어지는지 의견 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

전력망의 주파수는 발전량과 소비량이 순간적으로 균형을 이룰 때 일정하게 유지됩니다. 전기를 쓰는 양이 갑자기 늘어나면 발전기가 더 많은 힘을 요구받기 때문에 회전속도가 조금 떨어지고 주파수 또한 낮아질 수 있습니다.

반대로 발전량이 소비량보다 많으면 발전기 회전속도가 올라가면서 주파수도 높아지는데, 이를 막기 위해 발전기의 조속기가 몇 초 안에 출력을 자동 조절하고, 이후 계통운영자가 발전기 출력을 추가로 조정해 주파수를 정상 범위로 되돌리게 됩니다.

최근에 보면 배터리 ESS도 매우 빠르게 충전하거나 방전하면서 주파수 조정에 활용하고 있고, 발전기 예비력을 확보해 큰 발전소 고장이나 갑작스러운 수요 변화가 생겨도 즉시 대응할 수 있도록 준비하고 있습니다.

결국보면 전력망의 주파수는 발전량과 소비량의 균형을 계속적으로 감시하면서 발전기와 저장장치의 출력을 실시간으로 조절하고 유지하는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

전력망의 주파수는 기본적으로 발전량과 소비량이 순간적으로 균형을 이룰 때 일정하게 유지되며 수요가 발전량보다 많아지면 발전기 회전속도가 떨어져 주파수가 낮아집니다 이를 보정하기 위해 발전소의 조속기가 즉각 출력을 조절하는 1차 주파수 제어가 작동하고 이후 계통 운영자가 발전기 출력을 추가 조정하는 2차 3차 제어가 이루어집니다 최근 에는ESS 와 인버터 기반 전원이 빠르게 추력을 조절해 주파수 변동을 보완하기도 합니다 결국 전력망은 발전량과 소비량의 균형을 지속적으로 맞추면서 주파수를 일정 범위 안에 유지하는 방식으로 운영됩니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

전력망의 주파수는 전기의 공급량과 소비량이 정확히 같아야 유지됩니다. 소비가 늘어나서 주파수가 떨어지면은 발전기의 회전 속도를 자동으로 올려서 출력을 늘리게 됐는데 이를 주파수 제어로 실시합니다. 평소에는 수초 단위로 응답하는 조속히 응답이랑 자동 주파수 제어로 미세한 변동을 잡습니다. 그러다가 급격한 변동이 생기게 되면 예비력 전력을 즉시 투입해서 균형을 맞추죠.

Answer 4

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

전력망 주파수는 발전량과 소비량이 순간적으로 균형을 이룰 때 일정하게 유지된답니다.

수요가 늘면 주파수가 떨어지고 발전기의 조속기가 즉각 출력을 조절하는 1차 제어, 2,3차 제어

ESS,인버터의 보정으로 균형을 맞춥니다.