전압·주파수 스스로 만든다…LS일렉트릭·한전, ‘그리드포밍’ 공동개발

[더파워 한승호 기자] 태양광과 풍력, 에너지저장장치(ESS)처럼 인버터를 사용하는 분산전원이 늘어나는 가운데 LS일렉트릭과 한국전력이 전압과 주파수를 스스로 형성해 전력망을 안정시키는 ‘배전용 그리드포밍(Grid-Forming)’ 기술 개발에 나선다. 국내 실증을 거쳐 해외 시장까지 공동 사업화를 추진한다는 계획이다.

LS일렉트릭은 지난 14일 경기도 안양 LS타워에서 한국전력과 ‘배전급 전력전자 기술 협력을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다고 15일 밝혔다.

협약식에는 서장철 LS일렉트릭 전력CTO와 김대한 한전 전력연구원장 등 양사 관계자들이 참석했다.

양사는 이번 협약을 통해 배전급 전력전자 기술의 연구개발과 실증을 공동 추진한다. 주요 협력 분야는 배전망 지원용 그리드포밍 기술과 차세대 지능형 변압기인 스마트 변압기, 블랙스타트 기능을 포함한 계통연계형 마이크로그리드 등이다.

핵심은 배전망 지원용 그리드포밍 기술이다. 기존 그리드 팔로잉(Grid-Following) 방식이 이미 형성된 전력망의 전압과 주파수를 따라가는 구조라면, 그리드포밍은 인버터 기반 설비가 전압과 주파수의 기준을 자체적으로 형성해 계통을 지원하는 방식이다.

재생에너지와 ESS 등 분산전원의 비중이 높아질수록 전력망의 전압과 주파수 변동을 안정적으로 관리하는 기술의 중요성도 커진다. LS일렉트릭과 한전은 아직 글로벌 시장에서도 상용화 초기 단계인 배전용 그리드포밍 기술을 공동 개발해 국내에서 실증한 뒤 해외 사업으로 확대한다는 구상이다.

전력망 상태를 실시간으로 감시하고 제어하는 스마트 변압기 연구도 병행한다. 디지털 통신기술을 변압기에 결합해 배전망 운영 상태를 보다 정밀하게 관리할 수 있도록 하는 기술이다.

대규모 정전 이후 외부 전원 없이 자체 비상전원으로 계통을 다시 가동하는 ‘블랙스타트(Black Start)’ 기술을 활용한 마이크로그리드 연구도 추진한다. 이를 통해 분산에너지가 확대되는 환경에서 계통 복원력과 운영 안정성을 함께 높인다는 목표다.

LS일렉트릭 관계자는 "인버터 기반 분산전원이 급증하면서 스스로 기준을 잡고 전력망을 안정화하는 배전용 그리드포밍 기술의 중요성이 커지고 있다"며 "전력기기·전력변환 솔루션과 한전 전력연구원의 배전계통 연구 역량을 결합해 기술을 확보하고 글로벌 시장 사업화로 이어가겠다"고 말했다.

한승호 더파워 기자 hansh1975@thepowernews.co.kr