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스마트 그리드용 스마트 변압기

전문가 제언: ○ 스마트 변압기(smart transformer)는 전력수요와 공급의 실시간 변화에 따라 전기흐름을 조정하여 효율적인 전력운용이 가능하고 교류와 직류 모두를 제어하는 지능형 변압기를 말한다. 반도체소자를 이용하여 고전압 운용이 가능하며 방전과 누전 등의 전기손실과 운용 상태를 스스로 진단하여 사전에 고장가능성을 배제한다.

○ 스마트 그리드의 중요 구성품인 변압기는 운용 중에 열과 기계 그리고 전기적 스트레스를 받아 성능이 저하되어 고장원인이 된다. 또한 그리드에 노후 변압기의 수가 증가되어 변압기의 최적 운용신뢰도를 유지하기 위하여 다양한 측정방법이 도입되어야 한다.

○ 변압기 상태감시와 평가를 위한 지능형 프레임워크는 신호처리와 패 턴 인식과 같은 지능형 알고리즘을 요구한다. 전자는 온라인 센서 기반 으로 변압기 상태를 검사하는 동안 센서에 의해 획득한 신호의 잡음을 제거하며 후자는 변압기 고장형태 분류 및 건강상태를 평가한다.

○ 스마트 변압기는 발전소에서 소비자에게 전력을 기존 1:N에서 N:N 방식으로 공급하여 손실을 최소화하며 온라인 점검기능으로 변압기의 신뢰도 유용성 수명과 경제성을 향상시키며 관련 정보를 실시간으로 관리자에게 제공한다.

○ 스마트 변압기는 전압최적화 절차를 통하여 정확히 필요한 양의 전력을 공급하며 동시에 전압이 변동하지 않도록 전압조정기 역할을 함으로서 그리드의 전압변동 상항에 실시간 대응하여 불필요한 전력소모와 가스방출을 최소화한다.

○ 2011년 미국 MIT는 스마트 변압기를 미래 유망기술로 선정하여 관련 산업을 육성하고 있다. 국내에도 최근 전력연구원과 기업에서 스마트 그리드용 변압기의 연구개발이 추진되어 일부 시제품이 공개되었으며 변압기 진단시스템은 유럽인증을 획득하였다. 이것은 향후 구축될 디지털 변전소 요구사항과 함께 성능보완이 계속되어야 할 것이다.

저자: Hui Ma, Tapan K. Saha, Chandima Ekanayake, Daniel Martin
자료유형: 학술정보