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� 박�동�환�

한전 배전계획처 배전연계팀장

1 개 황

경제성장과 생활형태 변화로 인해 전력수요는 지속적으로 증대되고 있으며,

지구온난화에 대한 관심이 사회적으로 높아지면서 새로운 에너지원인 신재생에

너지의 이용에 관한 수요도 증대되고 있다. 또한, 정부의 신재생에너지 확대 보급

정책에 따라 배전계통에 급속히 연계되고 있다. 특히, 태양광, 풍력, 소수력발전

등과 같이 자연에너지를 이용하는 재생에너지의 경우 입지선정 문제가 발전량과

사업성을 좌우하기 때문에 입지여건이 좋은 지역에 집중되면서 특정 배전선로 위

주로 연계되는 특징이 있다.

현재의 배전계통 인프라와 운영방식에서는 다수의 대용량 분산형전원을 수용

하는데 한계점이 많이 따른다. 배전계통은 부하에 전력을 공급할 목적으로 설계

되고 운영되어온 시스템이기 때문에 배전계통에 발전원이 연계되어 일으킬 수 있

는 역조류는 기존에 운영해오던 배전계통에서 고려하지 않았던 다양한 기술적 문

제를 발생시킬 수 있다. 분산형전원의 배전계통 연계로 인한 대표적인 기술적 문

분산형 전원 배전계통 연계기간 확대 추진현황

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+ 분산형 전원 배전계통 연계기간 확대 추진현황

제로는 ▲규정전압 이탈 ▲보호협조 방해 ▲단락용량

증대 ▲전기품질 저하 ▲단독운전에 의한 계통운영의

안전성 저하 등이 있다.

분산형전원의 확대 수용관점에서 볼 때 분산형전원

이 배전계통에 야기하는 기술적 문제를 해소한다면 연

계용량을 확대할 수 있다는 의미이기도 하다.

기존 배전계통은 분산형전원의 수용을 고려하여 설

계된 시스템이 아니므로 한전에서는 분산형전원의 연

계에 따른 기술적 문제를 방지하기 위해 ‘분산형전원

배전계통 연계 기술기준’을 2005년부터 제정하여 운영

하고 있다.

2012년 6월에 전면 개정된 ‘분산형전원 배전계통 연

계 기술기준’에 의하며 분산형전원은 연계하고자 하는

계통의 개별적 특성과 환경을 고려해 연계 가능여부를

평가하는 것을 기본으로 하고 있다. 여러 기술검토 항

목 중에서 분산형전원의 계통연계를 제한하는 주요문

제는 분산형전원이 배전계통에 연계되었을 경우 발생

되는 전압상승의 요인으로 인해 전기사업법에서 규정

하고 있는 배전계통의 전압 유지범위를 벗어나지 않아

야 한다는 점과 기존 배전계통에 있어서의 전력조류는

변전소에서 선로 말단을 향하는 단방향에서 분산형전

원의 출력용량 여부에 따라 양방향 조류가 발생할 수

있다는 점을 들 수 있다

한전에서는 양방향 보호협조와 같은 기술적 문제를

검토하는 절차 및 관련 솔루션을 확보했고, 최근에는

전압안정화 기술을 개발하여 실증을 추진하는 등 분산

형전원의 배전계통 연계확대를 위한 다양한 연구를 추

진하고 있다.

2 현 황

가.�분산형전원�배전계통�연계현황

국내의 경우 배전계통에 연계된 분산형전원은 2011년

대비 2015년 1/4분기 기준으로 개체수 약 4.6배, 용량

그림�1 �단방향�배전계통(좌),�양방향�배전계통(우)

표�1 �XLPE�케이블�AC�내전압시험�기준(IEC)

구 분 2011년 2012년 2013년 2014년 2015. 3월

개체수 30,040 47,511 69,229 117,466 138,034

용량(MW) 1,486 1,824 2,235 5,090 5,934

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약 4배가 증가하였으며, 매년 개체수가 약 46~58%,

용량이 약 23~28%씩 증가하는 양상을 보이고 있다.

지역적으로는 “전라권>경상권>충청권>수도권>강

원권>제주” 순으로 주로 남부권에 집중되고 있으나,

2014년말 대비 연계용량 증가량을 보면 “수도권>강원

권>경상권>충청권>전라권>제주” 순으로 남부권 연계

용량 포화에 따라 북부권(수도권, 강원권) 중심으로 연

계용량이 증대되는 추세이다.

최근 유가하락 등으로 전력판매 단가가 떨어져 태

양광발전 등 신재생에너지 발전 산업의 사업성 확보가

과거보다 어려워진 점이 있다. 정부에서는 매년 신재

생에너지 보급 사업에 많은 지원을 하고 있고, 신재생

발전량을 현 5% 수준에서 2035년까지 15%로 확대할

계획이다. 또한, ‘기후변화 대응을 위한 에너지新사업

육성’의 일환으로 경쟁력이 취약한 소규모 신재생사업

자를 위한 제도개선에도 적극 나서고 있으며, 친환경

에너지타운 조성사업 등 타 사업과 연계하여 추진할

계획을 밝힘으로써 분산형전원의 배전계통 연계는 지

속적으로 증가될 전망이다.

나.�분산형전원�연계기술기준�개정

한전에서는 정부의 분산형전원 연계 확대정책에 부

응하기 위해 분산형전원을 한전계통에 연계하기 위

한 표준적인 기술요건인 『분산형전원의 연계기술기준』

을 총 8차에 걸쳐 개정하였다. 그 주요 개정사항을 살

펴보면 2007년도 1차 개정에서 배전선로 연계 분산형

전원 발전용량을 10MVA에서 20MVA로 확대하였고,

2012년 6차 개정에서는 분산전원 연계용량 기술기준

보완 연구 후속조치 사항으로 특고압 및 저압 일반선

로 연계용량 상향, 상시 및 순시전압 변동률 기준 재정

립 등을 진행하였다. 2014년 2월에는 7차 개정을 통해

직류 분산전원 연계용량 판정기준을 기존 인버터 정격

출력에서 사업허가 설비용량으로 지자체와 분산전원

업무를 연계시켰으며, 발전사업자의 불편사항을 해소

함은 물론, 정부 신재생에너지 활성화 정책에 부응하

고 전사 기준 연간 약 5MW의 누적연계용량 감소 효과

를 달성했다. 또한 최근 저압연계 범위를 100kW에서

500kW로 대폭 확대하였다.

과거 100kW 이상 설비를 갖춘 태양광 발전사업자는

특고압(22.9kV)으로 한전 선로에 접속하여 전력을 판

표�2 �2015년도�신재생에너지�보급사업�지원계획(산업부)�

구 분 2014년 계획(A) 2015년 계획(B) 증감(B-A)

주택지원태양광 21,420 20,440 980( 4.6%)

비태양광 33,500 26,918 6,582( 19.6%)

건물지원 22,500 20,000 2,500( 11.1%)

융·복합지원 10,000 10,000 -

지역지원 21,000 21,000 -

계 108,420 98,358 10,062( 9.3%)

(단위 : 백만 원)

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+ 분산형 전원 배전계통 연계기간 확대 추진현황

매하였으나, 최근에는 저압으로 접속함으로써 발전사

업자가 구축해야 될 전력설비 비용이 평균 약 3천 만

원 정도 절감되는 효과가 있어 신재생에너지 활성화가

이루어질 전망이다.

다.�분산형전원�능동전압�제어장치�개발(DG-AVM1))

DG-AVM은 분산형전원 연계 기술검토 결과 전압

초과로 연계가 불가능한 발전사업자의 발전출력의 역

률을 제어함으로써 연계제한 조건을 완화하고, 배전선

로의 전압을 안정적으로 유지하기 위한 목적으로 개발

되었다. 현재는 한전 고창 PT Center에서 실증을 완료

하고 시범사용을 준비 중에 있다.

분산형전원 연계점에서의 전압상승은 선로 인피던

스에 의해 발생되므로 전압이 상승할 경우 DG-AVM

에서 전압을 Peak-up하고 고객 측에 설치된 역률제

어 인버터로 역률조정을 명령함으로써 능동적으로 전

압 상승을 억제할 수 있다.

하지만 현장에 본격적으로 AG-AVM의 규격과 역

률제어 인버터의 인증절차 마련이 우선되어야 가능할

것으로 판단된다.

그림�2 �특고압�연계

특고압 전압 접속 시

발전사업자는 발전소 내 전력설비로 차단기, 변압기, 계량장치 등을 자비로 구비하여 한전배전망에 접속

그림�3 �전압�연계

저압 전압 접속 시

발전사업자의 전력설비는 감소, 한전 배전망에 차단기, 변압기설비는 증가

1) DG-AVM(Distribution Generation- Acvtive Voltage Manager) : 분산전원 연계점의 전압을 감시하여 규정전압을 벗어날 경우 인버터의 역률

을 제어하여 연제점 전압을 규정전압 범위내로 유지할 수 있도록 하는 장치

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3 전 망

지속가능한 미래에너지원인 분산전원의 확대와 더

불어 2014년 12월 ESS와 V2G의 보급에 대한 법적 제

도(전기설비기술기준, 소규모 신재생에너지발전전력

의 거래에 관한 지침 등)가 마련됐다. 일부 지역의 경

우 한전 설비 연계용량 부족으로 인해 신규 사업 자체

가 불가능한 실정을 개선하고, 향후 크게 증가될 신재

생에너지의 수요에 대비하기 위해 송배전용 전기설비

의 증설이 필요할 경우 전력산업기반기금을 통해 전

력계통연계조건 개선사업을 수행할 수 있도록 전기사

업법 일부개정법률안이 통과(제332차 국회 본회의,

2015. 4)되었다. 앞으로도 분산형전원의 배전계통 연

계는 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 이에 따른

연계량 증가에 따른 배전선로 용량의 한계가 발생될

것으로 예상된다.

�� 그림�5 �DG-AVM�설치도

�� 그림�4 �전압제어�원리

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+ 분산형 전원 배전계통 연계기간 확대 추진현황

따라서 늘어나는 분산형전원을 배전계통에 수용

하기 위해서는 배전계통을 운영하고 있는 전기사업

자(한전)가 분산형전원의 출력 및 무효전력 제어를

통해 배전계통의 전력품질을 안정화하는 조치는 물

론, 지금보다 더 적극적인 분산형전원 연계기준 마련

이 필요할 것으로 판단된다. 이와 더불어 전체 분산형

전원이 연계된 양방향 배전계통을 능동적으로 제어

할 수 있도록 DAS(Distribution Automation Systm),

AMI(Advanced Metering Infrastructure), SVR 등

IoT기반 ‘능동형 배전계통 시스템’의 구축도 필요할 전

망이다.

�� 그림�6 �배전선로의�능동전압�제어�Concept