한국계통에서 SMP 변동폭을 완화하기 위한 계통 운영자의 예방정비계획 수립 방법 연구

Abstract

현재 국내에서 수립되고 있는 발전소의 예방정비계획은 발전사업자가 제출한 계획에서 일정 공급 예비율을 확보하면 통과시키는 방향으로 신뢰도만을 고려하고 있다. 하지만 9.15 정전 사태 이후에 우리나라는 높은 예비율을 확보하고 있고 이에 따라 계통의 안정적인 운영이 가능한 상황이다. 그러나 SMP 변동폭이 크다면 에너지 수요의 왜곡 가능성이 존재하고 이는 안정적인 계통 운영을 목적으로 하는 계통 운영자의 목표에 위배되는 내용이다. 따라서 예방정비계획 수립 시 SMP의 변동폭을 줄이기 위한 방법들이 필요한데 기존에 연구되어 왔던 방법으로는 발전기를 출력하는데 드는 비용인 발전비용을 최소화하여 최적의 예방정비계획을 구하는 방법이 있다. 이를 통해 계통의 안정적인 운영을 위한 신뢰도를 고려하고 경제적 이득까지 얻고자 하였다. 그러나 전력을 구매하는 비용인 구매비용을 최소화하는 방법에 대해서는 연구가 진행되지 않았다. 비록 현재 전력 산업의 구조 때문에 고려되지 않은 방법 중 하나이지만 현재의 SMP 변동폭을 낮출 수 있을 가능성이 존재한다. 따라서 기존의 발전비용 최소화를 통한 최적화 방법과 비교하여 SMP 변동폭을 얼마만큼 완화시키고 더 나아가 발전비용과 구매비용에 어떠한 영향을 미치며 예방정비계획이 어떻게 변화하는지 살펴볼 필요가 있다. 본 연구에서는 일정 공급 예비율을 확보한 상태에서 발전비용 최소화와 구매비용 최소화를 각각 목적함수로 하는 두 가지의 최적화 방법을 제시할 것이다. 이 두 가지 방법에 따른 SMP 변동폭의 완화 정도를 살펴보고 발전비용과 구매비용을 비교한다. 이 때의 예방정비계획은 월별, 계절별, 발전원별로 어떻게 변화하는지 살펴볼 것이고 수요가 다른 상황에서는 어떤 변화가 존재하는지 확인할 것이다.