동계의 Case별 단기수급균형신뢰도를 나타낸 그림 5.7을 보면 Case 1의 경우 6시∼12시와 20시∼24시에는 99.7% 이상의 수급균형신뢰도를 보이지만 그 이외의 시간대에는 증가한 불확실성으로 인해 단기수급균형 신뢰도가 최소 99.28%까지 감소한다. 반면, 본 논문에서 제안한 방법은 시간대에 상관없이 항상 99.7% 이상의 단기 수급균형 신뢰도를 유지하 게 된다.
5.3 풍력발전단지의 발전용량 증가에 따른 시간대별 순
풍력발전용량 (㎿) 풍력발전 보급률
Scenario 1 500 6.48%
Scenario 2 1,000 12.17%
Scenario 3 1,500 17.20%
Scenario 4 2,000 21.69%
Scenario 5 2,500 25.72%
표 5.4 Scenario별 풍력발전단지용량 및 풍력발전보급률
위의 다섯 종류의 시나리오를 토대로 계산한 시간대별 순동예비력 산정 결과는 그림 5.8과 같다.
그림 5.8 Scenario별 시간대별 순동예비력 산정결과
그림 5.8을 살펴보면 풍력발전용량이 증가하면서 시간대별 순동예비 력 산정량도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 풍력발전용량이 증가 하면서 풍력발전예측오차가 가지는 불확실성 또한 동시에 증가하였기 때 문이다. Scenario 1을 기준으로 Scenario 2부터 Scenario 5까지의 순동예 비력 산정량과의 시간대별 차이를 비교하면 그림 5.9로 나타낼 수 있다.
그림 5.9 Scenario 2∼Scenario 5와 Scenario 1의 시간대별 순동예비력 산정 결과 차이
그림 5.9를 보면 풍력발전단지의 발전용량 증가에 따라 필요한 시간 대별 예비력도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 풍력발전단지의 발 전용량이 증가하면서 풍력발전의 불확실성 또한 증가하기 때문에, 수급
불균형에 대비하는 순동예비력 또한 증가하게 된 것이다. 실제로 보급률 이 20% 이상이 되는 Scenario 4와 Scenario 5의 경우, 필요한 예비력 산 정량이 시간대별로 최대 90∼130㎿ 더 증가하게 된다.
한편 각 시나리오에 대해 10시부터 12시 사이에는 순동예비력 산정 량에 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 이는 풍력발전량의 수준이 Class 1에 속하기 때문에 풍력발전량을 과소평가할 가능성이 크기 때문 이다. 따라서 공급량이 부족할 확률이 작기 때문에 상대적으로 풍력발전 량의 수준이 큰 새벽시간대(1시∼9시)와 저녁 시간대(21시∼24시)에 비 해 순동예비력 산정량의 변화가 없다.
풍력발전의 보급 증가는 같은 수요에 대해서 기존 발전기의 발전력 을 줄이는 효과를 나타낼 수 있다. 하지만 풍력발전이 가지는 불확실성 으로 인해 수급균형의 불확실성이 증가하게 되기 때문에, 기존의 산정방 법인 일정한 예비력을 확보하게 된다면 계통의 수급불균형 확률은 점점 증가하게 된다. 하지만 위 사례연구 결과에서 볼 수 있듯이, 본 논문에서 제안한 방법은 기존의 일정한 예비력 산정 방법과는 다르게 풍력발전 보 급의 증가로 인해 발생하는 불확실성의 증가를 대비하여 예비력을 산정 할 수 있으므로, 이를 통해 풍력발전 보급이 증가하더라도 안정적으로 계통을 운영할 수 있다는 장점이 있다.
수요예측오차율의 변화
Scenario 1 기존 수요예측오차율 데이터 사용
Scenario 2 Scenario 1 대비 10% 감소 Scenario 3 Scenario 1 대비 20% 감소
표 5.5 Scenario 별 수요예측오차율의 변화