연구목표

[최종목표] o 525kV 전압형 HVDC Bi-Pole 변환용 변압기 기술개발 [1차년도 목표] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 전압형 HVDC 변압기 시제품 개발 Concept 도출 o 공동연구개발기관(한국전기연구원) - Bipolar VSC HVDC용 변압기 기술자료 분석 - Bipolar VSC HVDC용 변압기 기술요건 초안 수립 - 현장시험을 위한 인프라 검토 및 시험인증체계 수립 [2차년도 목표] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 전압형 HVDC 변압기 핵심 설계/제작기술 개발 - 525kV 전압형 HVDC 변압기 제작설계 o 공동연구개발기관(한국전기연구원) - Bipolar VSC HVDC용 변압기 기술요건 보완 - Bipolar VSC HVDC용 변압기 시험기술 수립 - 현장시험을 위한 인프라 설계 최적화 [3차년도 목표] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 525kV 전압형 HVDC변압기 시제품 제작 - 525kV 전압형 HVDC변압기 인증시험을 통한 설계/제조 기술검증 o 공동연구개발기관(한국전기연구원) - Bipolar VSC HVDC용 변압기 기술스펙 수립 - Bipolar VSC HVDC용 변압기 시험스펙 수립 - 현장시험

연구범위

[1차년도 개발내용] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 전압형 HVDC 변압기 기술분석(국제규격, 논문, 기술자료) - 전압형 HVDC 변압기 특허분석 - HVDC 변압기 기술 검증을 위한 시제품 Spec.분석 및 Deviation - 시제품 개발 Concept 설계 o 공동연구개발기관1(한국전기연구원) - IEC/IEEE 국제규격(IEC 60076-57-129:2017 HVDC 시스템용 변압기 요구사항 분석) 등 기술자료 분석 - Bipolar VSC HVDC용 변압기 기술개발 규격서 검토 - HVDC 변환소(AC측, 변환기, DC측) 측면 기술요건 연계 고찰 [2차년도 개발내용] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 전압형 HVDC 변압기 핵심 설계/제작기술 개발 - AC/DC 복합전계를 고려한 절연설계기술 - 525kV 전압형 HVDC 변압기 제작설계 o 공동연구개발기관1(한국전기연구원) - 국내·외 HVDC 변압기 사례조사 - Bipolar VSC HVDC 변환소 모델링을 통한 정상 및 과도상태에서의 DC 전압 및 DC 전류 분석 - Bipolar VSC HVDC용 변압기 절연설계기준 분석 - 국내계통 특성을 반영한 시험항목 설계 - 현장시험을 위한 인프라 설계 최적화 [3차년도 개발내용] o 주관연구개발기관(LS ELECTRIC) - 525kV 전압형 HVDC변압기 시제품 제작 - 525kV 전압형 HVDC변압기 인증시험을 통한 설계/제조 기술검증 - HVDC 변압기 설계/제조 기술평가 및 개선 o 공동연구개발기관1(한국전기연구원) - 모의해석 결과분석 및 요구사항 보완 - 산업계·전문가 자문을 통한 기술 검토 - 1·2차년도 성과를 반영하여 시험스펙 수립 - 해외규격과의 정합성 및 상호인정 가능성 검토 - 시험 스펙에 따른 공인시험기관 시험

기대효과

o HVDC 전력망 인프라 구축을 위한 핵심 기자재인 변환용 변압기 국산화 - 국내 500kV급 전압형 HVDC 변압기 국산 기술 확보로 국가성장기반인 에너지고속도로에 대한 사회적 요구에 부응하고 HVDC기반 전력망을 조기/적기/지속 구축기반 확보 - 해상풍력, 태양광 등 신재생에너지 발전전력을 효율적으로 수도권·산업단지에 공급하기 위한 HVDC 시스템의 핵심 기자재 확보 - 공급자 우위의 HVDC 시장환경을 고려할 때 국내 HVDC 전력망의 적기 확충을 위해서는 시장협상력 강화가 필요하며 HVDC 시스템의 핵심 기자재인 변환용 변압기 기술 확보를 통해 국내 HVDC 전력망 적기/지속 확충 기반 마련 o 국내 HVDC 전력망 적용 - 에너지 고속도로, 제11차 장기 송변전 설비계획 등 정부 전력 인프라 현대화, 계통 유연성 프로젝트 실증사업에 활용 - 서해안 HVDC 해저전력망(8GW) 건설 사업에 직접 적용하여 실증 및 상용화 추진 - 향후 남·동해안 확장 구간에도 동일 기술을 확대 적용, 국가 전력망 확충의 핵심 기반으로 활용 o 글로벌 HVDC 시장 진출을 위한 국내 기술/산업 생태계 조성 - 국내 교류변압기 개발역량과 경쟁력을 바탕으로 HVDC 변압기 기술을 조기에 확보하고 국제표준(IEC/IEEE)에 부합하는 Reference를 확보함으로써 새로운 성장 동력을 확보하고 국내 HVDC기술/산업 생태계 구축 - 국가 간 HVDC 송전, 해상풍력 연계 등 유럽, 북미에서 진행되는 글로벌 대형 HVDC 프로젝트의 주요 공급망 지위획득 및 협력을 통한 해외 진출로 실질적 수출 성과 창출 o HVDC 계통연계 영향분석 적용 및 정책적 활용성 제고 - 계통연계 영향분석 활용을 통한 절연·보호·운영상 불확실성을 최소화하여 안정적 계통 운영 지원 - 국가 에너지정책 수립과 기술 표준 제정의 근거 자료로 제공하여 후속 사업 추진 기반 마련 o HVDC 변환용 변압기 국산화 - 변환용 변압기 제품을 국내 기술로 대체함으로써 대규모 프로젝트에서의 사업비 절감 기대 o 신재생에너지 및 산업단지 활용 - 대규모 해상풍력·태양광 발전 전력을 안정적으로 수도권까지 전송하는 기반 기술로 활용 - RE100 이행을 추진하는 산업단지에 청정 전력 공급 인프라로 적용, 기업의 탄소중립 달성 지원

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