전력산업 사외공모 기초연구 RFP

1. 제안기술 개요

①과 제 명	1	GFM 인버터의 배전계통 도입 유효성 검토
②기술분야	□ 경영효율 향상			□ 공급안정 · 고장감소			□ 안전·재난 대응
	■ 미래전력망 구축				□ 탄소중립선도
③기술단계	□ TRL(1)			□ TRL(2)	■ TRL(3)		□ TRL(4)
④과제규모	개별과제		연구비 : 100백만원			기간 : 24개월

2. 제안기술의 개발목표 및 내용

⑤개발목표

ㅇ GFM 인버터의 배전계통 도입 유효성 검토 및 도입후 수용력 확대방안 검토

⑥KPI

성능지표 (KPI)		현수준	목 표	측정방법
1	GFM 도입 유효성 및 필요성 분석 건수	-	5	GFM 인버터의 도입 유효성, 필요성 분석 건수
2	GFM 유효성(단독운전, 접지, 관성)분석 알고리즘 수	1	2	유효성 분석 알고리즘 수
3	GFM 연계용량 정의 재정립 및 수용성 확대방안 도출	-	2	연계용량 산정방식, 수용력 확대방안 도출 건수

⑦연구개발

내   용

ㅇ GFM 기술의 배전계통 유효성 검증 및 필요성 분석

- GFM 배전계통 도입시 계통 안정화 효과, 경제성 분석 등을 통한 유효성 검증 및 배전계통 도입 여부 판단

- GFM 배전계통 도입시 GFL 인버터의 탈락방지 효과 검토

- 재생e 연계급증에 따른 계통고장시 계통 관성 및 강건성 영향 분석

ㅇ Matlab 알고리즘을 분석을 통한 GFM 유효성(단독운전, 접지, 관성) 분석

- 알고리즘을 통한 GFM 인버터 도입시 관성 및 강건성 보강여부 분석

- 알고리즘을 통한 GFM 인버터 도입시 단독운전, 접지 영향 분석

ㅇ GFM 도입 후 연계용량 정의 재정립, 수용력 확대 방안 검토

- GFM 배전계통 도입시 안정도 향상에 따른 연계용량 산정방식 변경 및 재생e 연계 확대 제도 등

⑧주요성과물

주요 연구성과물		활용 방안
1	GFM 배전계통 도입 유효성 및 필요성	GFM 배전계통 도입 유효성 분석결과를 통한 GFM 기술개발 방향 설정
2	GFM 유효성(단독운전, 접지, 관성)분석 알고리즘
3	GFM 도입 후 수용력 확대방안(안)

논 문	SCI(E)급 2건	인력양성	석사과정 2명 이상 참여
특 허	1건(출원)	기 타	-

기 타

붙임		KPI 설정 및 측정방법

KPI	단위	측정방법
GFM 도입 유효성 및 필요성 분석 건수	건수	정 의	경제성에 기반한 GFM 인버터 배전계통 도입 유효성, 필요성 분석을 통한 GFM 배전계통 도입여부 판단
		측정방법	GFM 인버터의 도입 유효성, 필요성 분석 건수 확인
		설정근거	기존 동기 발전기 대비 GFM 인버터 도입으로 인한 배전계통에 미치는 효과 분석 필요
GFM 인버터 유효성분석 Matlab 알고리즘 수	건수	정 의	GFM 인버터 도입시 배전계통의 단독운전, 접지, 관성에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통한 평가
		측정방법	알고리즘 분석을 통한 유효성 분석 건수 확인
		설정근거	배전계통 GFM 인버터 도입으로 인한 효과를 시뮬레이션 결과를 통해 확인 필요
GFM 도입 후 연계용량 정의 재정립, 수용력 확대 방안 도출	건수	정 의	GFM 배전계통 도입 후 연계용량 산정방식 및 수용력 확대 가능여부 평가
		측정방법	연계용량 산정방식, 수용력 확대방안 도출 건수
		설정근거	GFM 도입시 배전계통 안정도 향상으로 인한 연계용량 산정방식 및 수용력 확대제도 개발 가능여부 검토 필요

전력산업 사외공모 기초연구 RFP

1. 제안기술 개요

①과 제 명	2	대용량 데이터의 고수준 압축기반 고속처리 솔루션 개발
②기술분야	□ 경영효율 향상			■ 공급안정 · 고장감소			□ 안전·재난 대응
	□ 미래전력망 구축				□ 탄소중립선도
③기술단계	□ TRL(1)			□ TRL(2)	■ TRL(3)		□ TRL(4)
④과제규모	개별과제		연구비 : 0.5억			기간 : 12개월

2. 제안기술의 개발목표 및 내용

⑤개발목표

ㅇ AMI 실시간 고속처리를 위한 최적 데이터구조 및 알고리즘 개발

⑥KPI

KPI		Initial	Target	측정 및 평가방법
AMI 측정 데이터 압축률	KEPCO	80%	30%	· 압축된 데이터 크기/ Raw 데이터 크기 X 100(%) · 1년치 전압 데이터 50TB를 15TB이하로 압축하여 RDB 형태로 저장
	WORLD TOP	-
압축된 데이터의 검색 응답속도	KEPCO	100sec	10sec 이내	· 압축된 상태의 DBMS에서 특정 조건을 만족하는 1년치 시계열 데이터 검색 및 데이터 추출 응답 속도 측정
	WORLD TOP	-

⑦연구개발

내   용

ㅇ AMI 데이터 고속처리를 위한 최적 데이터 구조 설계

- AMI 저장 데이터 분석 및 프로파일 정립

- 데이터 구조 최적화 및 개발 언어, 라이브러리, 압축기술 선정

ex) 정보이론, 트리탐색 알고리즘 등 최적화 기술 연구

ㅇ DB 저장 및 분석용 고속 탐색 알고리즘 개발

- 부하, 발전량 등 시계열 분석 및 데이터 최적화(고효율 DB 생성)

- 기 개발 모델(Oracle DMBS)의 엔진과 처리 속도 비교 검증

- 성능 시험 및 개발모델 보완 성능 개선안 도출

ㅇ 최적화 DB 알고리즘을 활용한 데이터 전처리 및 분석 솔루션 개발

- 데이터 프로파일 에러 유형별 발생 빈도 정밀 분석

- 에러 유형별 처리 정책 설정 및 전처리 알고리즘 개발

- 보안성, 범용성, 무결성의 성능검증 및 보완

*프로파일 : 전압, 전류, 위상, 전력량 등 35개 컬럼과 15분 주기로 측정된 약1,000만대 AMI

⑧주요성과물

주요 연구성과물		활용 방안
1	연구보고서	K-PQMS 고도화
2	데이터 고속처리 엔진 시제품

논 문	SCI(E)급 1건	인력양성	석박사 1명
특 허	1건	기 타	-

기 타

전력산업 사외공모 기초연구 RFP

1. 제안기술 개요

①과 제 명	3	배전급 친환경 개폐장치 개발을 위한 新절연가스(K6가스) 적용 타당성 연구
②기술분야	□ 경영효율 향상			□ 공급안정 · 고장감소			□ 안전·재난 대응
	□ 미래전력망 구축				■ 탄소중립선도
③기술단계	□ TRL(1)			■ TRL(2)	□ TRL(3)		□ TRL(4)
④과제규모	단체과제		연구비 : 400백만원			기간 : 24개월

2. 제안기술의 개발목표 및 내용

⑤개발목표

ㅇ K6 성능 DB 구축 및 배전분야 SF6 대체 적용 가능성 검토

⑥KPI

성능지표 (KPI)		현 수준	목 표	측정방법
1	친환경 절연가스 기초특성 DB[건]	-	＞2건	□ 절연파괴전압 DB, 액화온도 DB 필수 □ 조건 : 조성비/압력/전계조건/온도/수분량 *조성비 : K6 또는 K6 + CO2/O2/N2 혼합 *압력 : ~3bar(SF6기준 × 1.43U50 기대수준 × 2안전율 기대수준) *온도 : -40℃ ~ 50℃
2	절연파괴전압 U50 수준 [p.u]	1.0	0.7	□ 조성비 및 압력조건별 SF6 대비 절연파괴전압 비 : (K6의 U50)/(SF6의 U50) □ 기준압력 : 액화압력 이내 □ 인가전압 : AC, LI □ 전계 : (준)평등, 불평등

⑦연구개발

내   용

ㅇ K6 절연특성 분석 및 고전압, 대전력 특성 분석

- 배전 계통에서의 친환경 절연가스 사용에 대한 경제성 및 국외 사례 조사

- 배전 전력기기 SF6 대체 적용을 고려한 혼합가스 최적* 조성비 및 압력 도출

* 배전기자재의 구조 및 내압을 고려하여 내구성 검토 후 도출

□ 혼합가스 조성비별, 압력별, 전계조건별, 인가전압 파형별 절연파괴 전압 DB

□ 수분량별 절연내력, 압력별 액화온도, 혼합가스 순도 및 조성비 측정 및 검증

□ 확보 DB 기반의 시험조건별 특성 커브 분석 및 시사점 도출

□ 개폐기 부속품 호환성 검토(O-ring 부식, 내부 균열 등 발생 가능성 검토)

- PFAS(과불화화합물) 규제 적용대상 여부 검토

ㅇ 현행 기자재(SF6 가공개폐기)의 절연가스 대체 시 성능평가

- 피시품 활용 절연가스 단순교체(SF6 → K6)시 성능분석 및 개선사항 도출

□ 임펄스 절연시험, 부하전류 개폐시험 등 가공개폐기 구매규격 준용

□ 개폐제어 요소기술 및 기본해석 모델 개발(전자계 영향분석 및 열 유동 분석)

- 가스혼합기준, 혼합비 측정방법, 수분, 순도 등 신뢰성 평가 관련 기준(안) 도출

⑧주요성과물

주요 연구성과물		활용 방안
1	입력 조건별 액화온도 및 절연내력 분석 데이터	25.8kV 차세대 개폐기 개발 및 배전분야 개폐장치 설계 기본방향 정립 *신규 주력연구과제 연계 예정
2	가스조성(혼합비), 수분량별 절연내력 분석 DB	고압 혼합가스 관리 및 진단절치 수립의 기초DB *신규 주력연구과제 연계 예정

논 문	SCI(E)급 2건	인력양성	석사 또는 박사 2명
특 허	-	기 타	-

붙임		KPI 설정 및 측정방법

☞ KPI 건별로 아래 양식에 맞춰서 작성해주세요.

KPI	단위	측정방법
친환경 절연가스 기초특성 DB	건	정 의	확보된 친환경 절연가스 기초특성(절연파괴전압, 액화온도 필수)
		측정방법	조건 유지환경에서 조건별 다회차 실험
		설정근거	동일한 SF6 사용조건에서 K6가스 대체시 기초특성 확인
절연파괴전압 U50 수준	p.u	정 의	SF6 대비 조건별 K6가스의 절연파괴전압 수준
		측정방법	조건 유지환경에서 조건별 다회차 실험
		설정근거	동일한 SF6 사용조건에서 K6가스 대체시 절연성능 확인