1100kW 디젤발전기 6기 병렬운전의 장점 및 혜택

1100kW 디젤발전기 6대를 병렬운전(Parallel Operation) 하는 경우, 단일 대용량 발전기를 사용하는 것보다 다음과 같은 여러 가지 장점과 혜택이 있습니다.

• 향상된 신뢰성 및 안정성:

  • 백업(Redundancy) 기능: 발전기 1대 또는 일부에 **고장(Fault)**이 발생하더라도 나머지 발전기가 계속 전력을 공급하여 전체 전력 공급 중단을 방지할 수 있습니다. 동일한 출력을 유지하면서 장비 안정성이 향상됩니다.

• 효율적인 부하 대응 및 연료 절감:

  • 부하 변화 대응: 전체 부하 수요에 따라 필요한 발전기 수량만 가동하고 나머지는 정지시켜, 개별 발전기가 최적 효율(Optimal Efficiency) 부하(보통 정격 부하의 75% 내외) 근처에서 운전되도록 할 수 있습니다. 이를 통해 연료 소비를 최적화하고 운전 효율을 높일 수 있습니다.

• 유지보수 용이성 및 비용 절감:

  • 무정전 정비: 필수적인 정기 정비(Preventive Maintenance) 작업 시에도 전체 전력 공급을 중단할 필요 없이, 정비 대상 발전기만 계통에서 분리하고 나머지 발전기로 전력을 공급할 수 있어 서비스 중단 시간을 최소화하고 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

  • 긴 수명: 낮은 부하 수준으로 운전하여 엔진 손상을 방지함으로써 발전기의 **작업 수명(Operating Life)**을 늘릴 수 있습니다.

• 확장성:

  • 향후 전력 수요가 증가할 경우, 발전기를 추가로 병렬 연결하여 용량을 쉽게 확장(Scalability) 할 수 있습니다.

• 최대 출력:

  • 1100kW 발전기 6대를 병렬운전할 경우, 모든 발전기가 정상적으로 운전된다면 이론적인 최대 출력은 $1100 \text{kW} \times 6 = **6600 \text{kW}**$ 입니다. (실제 운전에서는 부하 분배, 손실 등을 고려하여 약간 낮을 수 있습니다.)

⚙️ PMS (Power Management System)의 작동 방식 (발전기 시스템 기준)

발전기 병렬운전 시스템에서 **PMS(Power Management System)**는 여러 대의 발전기를 자동으로 관리하고 제어하여 시스템의 안정성, 효율성, 경제성을 극대화하는 핵심 제어 시스템입니다.

PMS의 주요 작동 방식 및 기능:

1. 자동 동기화 및 병입(Synchronization and Connection):

   • 새로운 발전기를 계통에 투입할 때, 발전기의 전압 크기, 주파수, 위상이 계통의 조건과 일치하도록 자동으로 조정하여 안전하게 병렬 운전이 시작되도록 합니다.

2. 자동 부하 분배(Automatic Load Sharing):

   • 전체 부하를 병렬 운전 중인 모든 발전기에 균등하게 또는 설정된 비율로 분배합니다.

   • 유효 전력(kW) 분배는 주로 **원동기(Prime Mover, 디젤 엔진)**의 속도/출력을 제어하여 이루어지며, 무효 전력(kVAR) 분배는 **자동 전압 조정기(AVR)**를 통해 발전기 **여자 전류(Excitation Current)**를 제어하여 이루어집니다.

3. 부하 수요 기반 운전(Load-Demand Based Operation):

   • 전체 부하의 증감에 따라 필요한 수의 발전기만 자동으로 기동하거나 정지시킵니다 (부하 헌팅 방지 및 효율 증대).

   • 예를 들어, 부하가 낮을 때는 일부 발전기를 정지시켜 운전 중인 발전기가 효율적인 부하율(약 75%)로 운전되도록 합니다. 부하가 설정치 이상으로 증가하면 예비 발전기를 자동으로 기동하고 병입합니다.

4. 보호 및 감시(Protection and Monitoring):

   • 발전기 이상(과전류, 과전압, 저주파수 등) 발생 시 해당 발전기를 계통에서 자동으로 **분리(Tripping)**하여 시스템 보호 및 사고 확대를 방지합니다.

   • 모든 발전기의 상태, 부하, 연료 소비 등을 지속적으로 감시하고 기록하여 운전자에게 유용한 정보를 제공합니다.

5. 운전 시간 평준화(Running Hours Equalization):

   • 발전기들의 총 운전 시간을 균등하게 유지하도록 가동 순서를 자동으로 순환하여 개별 발전기의 수명을 연장하고 유지보수 일정을 예측 가능하게 합니다.

   • 하위 동영상강의 살펴보기 :동기 발전기의 병렬 운전 조건을 자세히 다루는 영상입니다

   •     https://www.youtube.com/watch?v=V0zdMtH3czU