제출문 연구수행기관 : 한국전력공사 연구책임자 : 장병훈 선임연구원 : 전웅재 선임연구원 : 오상현

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2 제출문 연구수행기관 : 한국전력공사 연구책임자 : 장병훈 선임연구원 : 전웅재 선임연구원 : 오상현

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7 그림 1 MISO 와인근전력시스템 그림 2 Sub-area별운영주체의구분 그림 3 MISO 정전복구절차

8 그림 4 지역연계에대한체크리스트

9 Type Percent of Rating Steam 5 Combustion Turbine 25 Hydro-Turbine 15 Under Frequency Load Shed

10 그림 6 브라질전력계통의지역구분 그림 5 ONS 의신뢰도유지전략

11 그림 9 Ontario Power 의정전복구절차개념 그림 8 Ontario Power 의 정전복구절차 표 1 Ontario Power 의정전복구절차 (OPSRP) 의개요 구분 내용 Objective 정전발생시, 가용한설비들을활용하여전력계통의안정적상태를복원하는것 그림 7 Ontario Power 의 Transmission System 구성 Strategy Priorities - 독립운전계통의안정화 - 발전기의회복 - 송전선로가압 - 부하의전력공급재개 - 지역간계통연계 1순위 : 모든원자력발전소의전원공급 2순위 : 정전복구에중요한부하의전원공급 3순위 : 전압및발전기기동을위한부하의전원공급 4순위 : 지역간계통연계

12 그림 1 정전복구전략

13 표 2 발전기종류별시송전선로가압요구시간

14 그림 11 PJM 계통복구절차

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20 1) 전력거래소라함은중앙전력관제센터, 중부지사, 제주지사를말한다

21 정전발생및상황파악전계통정전? YES NO 계통상황통지 계통상황통지 지역별세부복구계획시행 비정전지역안정화 자체기동발전기기동 시송전선로가압우선공급발전기기동 정전지역발전소기동전력공급 - 연계선로활용 - 자체기동발전기활용 그림 13 국내발전기저전압한계치조사결과 우선공급부하전력공급안정후공급발전기기동 지역내부하공급 계통선로가압지역부하공급 지역간계통연계 YES 연계필요? NO 계통복구완료 그림 12 계통복구흐름도

22 그림 14 국내발전기주파수조사결과 표 3 경인북부, 남부, 호남, 중부지역주, 예비발전기운전범위 비고 발전기명 주파수범위 (Hz) 전압범위 (kv) 복구지역 Type (general load pick up factor) 청평수력 수력 15% 경인북부 부천복합 복합 25% 청평양수 61미만 양수 15% 경인남부 분당복합 복합 25% 산청양수 양수 15% 호남 섬진강수력 수력 15% 무주양수 양수 15% 중부 대청수력 9미만 수력 15% 표 4 가공 / 지중전압별무효전력충전량 Nominal Voltage Charging MVAR/Mile 69kV line /138kV line.1 23kV line.3 345kV line.8 5kV line /138kV cable 2. ~ 7. 23kV cable 5. ~ kV Cable 15. ~

23 표 5 CBEST 모델주요파라미터 CONs 설정값 Description 비고 J 1. PMAX (pu on MBASE) BESS 정격출력 J OUTEFF, output efficiency ( 1) BESS 출력 ( 방전 ) 효율 J+2.9 INPEFF, input efficiency ( 1) BESS 출력 ( 충전 ) 효율 J IACMAX (pu) 교류전류최대값 J+4 4 KAVR, AVR gain 무효전력출력을위한 gain J+5 T1, AVR time constant (sec) J+6 1. T2, AVR time constant (sec) J+7.5 T3, AVR time constant (sec) (>) J+8 1 T4, AVR time constant (sec) J VMAX, AVR speed limit (pu) AVR 응답속도 J VMIN, AVR speed limit (pu) (<) AVR 응답속도 J DROOP (pu) 무효전력출력관련 Droop 특성 그림 15 Black Start BESS 운용알고리즘 2) Application of storage technology for transmission system support (12.212) Use of large scale energy storage for transmission system support (12.213)

24 표 6 CHAAUT 모델주요파라미터 CONs Description J Positive frequency deviation dead band threshold(hz) J+1 Negative frequency deviation dead band threshold(hz) J+2 Positive slope(mw/hz) J+3 Negative slope(mw/hz) J+4 KP1 J+5 KD1 J+6 Time constants(sec) J+7 Time constants(sec) J+8 Positive frequency deviation dead band threshold(hz) J+9 Negative frequency deviation dead band threshold(hz) J+1 Positive slope(mw/hz) J+11 Negative slope(mw/hz) J+12 KP2 J+13 KD2 J+14 Time constants(sec) J+15 Time constants(sec) J+16 PMAX(MW) J+17 PMIN(MW) J+18 Transducer time constants(sec) J+19 Transducer time constants(sec) J+2 P1POS(MW) J+21 P1NEG(MW) J+22 P2POS(MW) J+23 P2NEG(MW) 그림 16 영남지역예비시송전선로

25 그림 17 제주지역시송전선로 그림 18 울산화력 #1 복합전기단선도 그림 19 확대전기단선도

26 그림 2 기동절차 표 7 기동에필요한대용량유도전동기유도전동기종류용량 Stating Motor#1 1,53[kW] Fuel Oil Pump#1 75[kW] Water Injection Pump 15[kW] 3) Application of Storage technology for transmission system support Use of large scale energy storage for transmission system support

27 #1 청송양수 # t t 2 신포항S/S 신월성 N/P 월성N/P 신울산S/S 신포항청송 PP 신포항신월성 NP# G 울산 G/T 1 호기 울산 T/PCC 울산S/S S.U Tr t 6533 월성연락 #1 울산울산 TP# 신울산월성 NP# 신울산S/S 154kV 신울산울산 #1 6A M7 61 #2 M.Tr T 구분단계복구절차비고 예 비 선 로 특기사항 청송양수 #1 기동 청송양수소내가압 필요시잔여호기추가기동 표 8 영남지역시송전계통복구절차 345kV 신포항 S/S Sh.R 6 MVar(#1M.Tr 측 ) 투입 주선로가압불가시시송전선로가압 - 주선로전황색차단기개방지시 - 345kV 청송양수 72 차단기투입 신포항 S/S 계통부하공급 (14MW) - 154kV 포항 S/S(6MW), 154kV 대송 S/S(2MW) 154kV 영일 S/S(6MW) 울산복합 G/T #1 가압 - 154kV 울산 T/P 6533 차단기투입 기동전력공급후청송양수발전기전압조정 발전기안정운전에필요한부하공급 안정후공급발전소기동전력공급 시송전선로가압전황색차단기이외모든차단기개방확인 소내운전중발전기및자체기동가능발전기는급전지시에따라지역내부하공급후동기조작가능개소에서계통연계 최대발전력 :6MW 발전기단자전압유지범위 : 정격의 96% 울산 G/T #1 기동을원칙으로하되, 운전여건에따라타 G/T 기동가능 발전기출력과주파수를고려하여순차적으로부하공급 예비시송전계통을활용하여영남지역복구 자체기동가능발전소 : 안동수력, 임하수력, 합천수력 그림 21 영남지역예비시송전계통 ( 청송양수투입 ) [ 범례 ] : 자체기동발전기 G : 우선공급발전기 T : 주변압기 t :Step up 변압기 : 황색차단기 : 안정후투입차단기 : 일반차단기 : 우선가압시투입차단기 :345kV 송전선로 :154kV 송전선로 : 원자력발전소 그림 22 영남지역의예비시송전 PSS/E 계통도

28 표 1 CBEST 모델출력리스트 (VARs List) VARs Description L PAUX, supply signal(mw) L+1 PINIT (pu on MBASE) L+2 POUT (pu on SBASE) L+3 QOUT (pu on SBASE) L+4 EOUT total energy (pu on SBASE, sec) L+5 Memory 그림 23 CBEST 모델의블록다이어그램

29 SUBROUTINE CONEC C INCLUDE 'COMON4.INS' C VAR(1) = VAR(7) C RETURN END 표 14 시송전선로데이터 선로 [kv] R[PU] X[PU] B[PU] 청송3-신포항 신포항3-신월성NP 월성NP-월성NP# 월성NP#1-신울산 신울산1S-울산 울산-울산TP1S 표 15 유도전동기부하 유도전동기종류 용량 [ 단위 : kw] 기동모터 1,53 오일펌프 75 워터인젝션펌프 15 모선번호 'CIM5BL' ID / 그림 24 CHAAUT 의블록다이어그램

30 2891 청송1P 청송 신포항 신포항 신월성NP 월성NP# 신울산 신울산 신울산1S 울산 울산TP1S 울산TP 울산GT BESS 표 17 청송 1P 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 그림 25 BESS 설치검토후보지 [s] 내용 Start 1 청송3, 신포항3, 신포항1 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 울산 GT1 소내부하투입 (2MVA) 15 울산 GT1 기동부하투입 (Starting Motor : 1.53MW) 2 모의종료 표 16 정태해석모의결과 Case1 Case2 Case3 Case4 모선번호모선명 BasekV 청송1P 신울산3 울산울산GT

31 그림 27 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case1 : 청송 1P) 그림 26 PAUX (Case1 : 청송 1P) 그림 28 모선의계통전압 (Case1 : 청송 1P)

32 표 18 신울산3에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 신울산3 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 울산 GT1 소내부하투입 (2MVA) 15 울산 GT1 기동부하투입 (Starting Motor : 1.53MW) 2 모의종료 그림 29 계통주파수 (Case1 : 청송 1P) 그림 3 BESS 의출력 (Case1 : 청송 1P)

33 그림 31 PAUX (Case2 : 신울산 3) 그림 33 모선의계통전압 (Case2 : 신울산 3) 그림 32 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case2 : 신울산 3) 그림 34 계통주파수 (Case2 : 신울산 3)

34 그림 35 BESS 의출력 (Case2 : 신울산 3) 그림 36 모선의계통전압 (Case3 : 울산 ) 표 19 울산에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오

35 그림 37 울산 (983) 의리액터설치 그림 39 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case3 : 울산 ) 그림 38 PAUX (Case3 : 울산 ) 그림 4 모선의계통전압 (Case3 : 울산 )

36 표 2 울산GT#1에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 울산GT#1 변전소가압 1 울산 GT1 소내부하투입 (2MVA) 15 울산 GT1 기동부하투입 (Starting Motor : 1.53MW) 2 모의종료 그림 41 계통주파수 (Case3 : 울산 ) 그림 43 모선의계통전압 (Case4 : 울산 GT#1) 그림 42 BESS 의출력 (Case3 : 울산 )

37 그림 44 울산 GT#1(29331) 의리액터설치 그림 45 PAUX (Case4 : 울산 GT#1) 그림 46 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case4 : 울산 GT#1)

38 그림 47 모선의계통전압 (Case4 : 울산 GT#1) 그림 49 BESS 의출력 (Case4 : 울산 GT#1) 그림 48 계통주파수 (Case4 : 울산 GT#1)

39 표 22 유도전동기부하 유도전동기종류 용량 [ 단위 : kw] 오일펌프 75 워터인젝션펌프 15 모선번호 'CIM5BL' ID / 그림 5 제주지역의예비시송전 PSS/E 계통도 표 21 시송전선로데이터 선로 [kv] R[PU] X[PU] B[PU] 제주GT#3-제주GT# 제주화력-동제주 동제주-신제주 신제주-서제주CS 서제주CS-한림복합 그림 51 BESS 설치검토후보지

40 표 23 정태해석모의결과 모선번호 모선명 BasekV Case1 Case2 Case3 Case4 제주 GT#3 동제주서제주CS 한림 GT# 제주 GT# 제주 GT# 제주화력 동제주 신제주 서제주CS 한림복합 한림GT BESS 그림 52 PAUX (Case1 : 제주 GT#3) 표 24 제주 GT#3에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 제주화력변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 한림 GT#1 기동부하투입 ( 오일펌프 + 워터인젝션펌프 :.75MW+.15MW) 2 모의종료 그림 53 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case1 : 제주 GT#3)

41 그림 54 모선의계통전압 (Case1 : 제주 GT#3) 그림 56 BESS 의출력 (Case1 : 제주 GT#3) 표 25 동제주에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 동제주변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 한림 GT#1 기동부하투입 ( 오일펌프 + 워터인젝션펌프 :.75MW+.15MW) 2 모의종료 그림 55 계통주파수 (Case1 : 제주 GT#3)

42 그림 57 PAUX (Case2 : 동제주 ) 그림 59 모선의계통전압 (Case2 : 동제주 ) 그림 58 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case2 : 동제주 ) 그림 6 계통주파수 (Case2 : 동제주 )

43 그림 61 BESS 의출력 (Case2 : 동제주 ) 그림 62 PAUX (Case3 : 서제주 CS) 표 26 서제주CS에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 서제주CS 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 한림 GT#1 기동부하투입 ( 오일펌프 + 워터인젝션펌프 :.75MW+.15MW) 2 모의종료 그림 63 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case3 : 서제주 CS)

44 그림 64 모선의계통전압 (Case3 : 서제주 CS) 그림 66 BESS 의출력 (Case3 : 서제주 CS) 표 27 한림GT#1에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 한림GT#1 변전소가압 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 한림 GT#1 기동부하투입 ( 오일펌프 + 워터인젝션펌프 :.75MW+.15MW) 2 모의종료 그림 65 계통주파수 (Case3 : 서제주 CS)

45 그림 67 PAUX (Case4 : 한림 GT#1) 그림 69 PAUX (Case4 : 한림 GT#1) 그림 68 한림 GT#1(29331) 의리액터설치

46 그림 7 BESS 의 P,Q OUT Signal (Case4 : 한림 GT#1) 그림 72 계통주파수 (Case4 : 한림 GT#1) 그림 71 모선의계통전압 (Case4 : 한림 GT#1) 그림 73 BESS 의출력 (Case4 : 한림 GT#1)

47 모선명 표 28 영남지역과제주지역의리액터유무에따른정상상태전압 영남지역 신포항 1, 신울산 1 리액터유무 모선명 제주지역 서제주 CS 리액터유무 리액터 O 리액터 X 리액터 O 리액터 X 청송1P 1 1 제주 GT#3 1 1 청송 제주 GT#2 1 1 신포항 제주화력 신포항 동제주 신월성NP 신제주 월성NP# 서제주CS 신울산 한림복합 신울산 한림 GT# 신울산1S 울산 울산TP1S 울산TP 울산GT# 표 29 기동절차모의시구성된데이터의리액터유무 울산 한림 Case1 Case2 Case3 Case4 BESS 설치모선 청송1P 신울산3 울산 울산GT#1 리액터유무 O O X X BESS 설치모선 제주GT#3 동제주 서제주CS 한림GT#1 리액터유무 O O O X

48 표 3 청송1P 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 청송3, 신포항3, 신포항1 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 울산 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 기동모터 (1.53MW), 오일펌프 (.75MW) 기동 25 기동모터 (1.53MW) 분리 26 워터인젝션펌프 (.15) 기동 5 모의종료 그림 74 영남지역의리액터설치위치 ( 신포항1, 신울산1) 모선번호 'GENROU' / 모선번호 'GAST' / 모선번호 'EXST1' / 모선번호 'IEEEST' / 그림 75 모선의계통전압 (Case1 : 청송 1P)

49 그림 76 계통의주파수 (Case1 : 청송 1P) 표 31 신울산 3 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 그림 77 발전기의출력 (Case1 : 청송 1P) [s] 내용 Start 1 신울산3 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 울산 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 기동모터 (1.53MW), 오일펌프 (.75MW) 기동 25 기동모터 (1.53MW) 분리 26 워터인젝션펌프 (.15) 기동 5 모의종료 그림 78 발전기의무효전력출력 (Case1 : 청송 1P) 그림 79 모선의계통전압 (Case2 : 신울산3)

50 그림 8 계통의주파수 (Case2 : 신울산 3) 표 32 신울산 3 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 그림 81 발전기의출력 (Case2 : 신울산 3) [s] 내용 Start 1 울산변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 울산 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 기동모터 (1.53MW), 오일펌프 (.75MW) 기동 25 기동모터 (1.53MW) 분리 26 워터인젝션펌프 (.15) 기동 5 모의종료 그림 82 발전기의무효전력출력 (Case2 : 신울산 3) 그림

51 표 33 울산 GT#1 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 그림 84 [s] 내용 Start 1 울산 GT#1 변전소가압 1 울산 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 15 기동모터 (1.53MW), 오일펌프 (.75MW) 기동 25 기동모터 (1.53MW) 분리 26 워터인젝션펌프 (.15) 기동 5 모의종료 그림 85 발전기의출력 (Case3 : 울산 ) 그림 87 그림

52 그림 88 그림 91 제주지역의리액터설치위치 ( 서제주 CS) 그림 89 모선번호 'GENROU' / 모선번호 'GAST' / 모선번호 'EXST1' / 모선번호 'IEEEST' / 그림

53 그림 93 계통의주파수 (Case1 : 제주 GT#3) 표 34 제주 GT#3 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 제주화력변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 2 오일펌프 (.75MW) 기동 25 워터인젝션펌프 (.15MW) 기동 5 모의종료 그림 94 발전기의출력 (Case1 : 제주 GT#3) 그림 92 모선의계통전압 (Case1 : 제주 GT#3) 그림 95 발전기의무효전력출력 (Case1 : 제주 GT#3)

54 그림 97 계통의주파수 (Case2 : 동제주 ) 표 35 [s] 내용 Start 1 동제주변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 2 오일펌프 (.75MW) 기동 25 워터인젝션펌프 (.15MW) 기동 5 모의종료 그림 98 발전기의출력 (Case2 : 동제주 ) 그림 96 모선의계통전압 (Case2 : 동제주 ) 그림 99 발전기의무효전력출력 (Case2 : 동제주 )

55 그림 11 계통의주파수 (Case3 : 서제주 CS) 표 36 제주 GT#3 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] 내용 Start 1 서제주CS 변전소가압 5 시송전선로가압 ( 황색차단기투입 ) 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2MVA, pf=.95) 2 오일펌프 (.75MW) 기동 25 워터인젝션펌프 (.15MW) 기동 5 모의종료 그림 12 발전기의출력 (Case3 : 서제주 CS) 그림 1 모선의계통전압 (Case3 : 서제주 CS) 그림 13 발전기의무효전력출력 (Case3 : 서제주 CS)

56 표 37 한림 GT#1 에 BESS 투입시울산복합발전소기동절차시나리오 [s] Start 1 한림 GT#1 변전소가압 1 한림 GT#1 소내부하투입 (2.MVA) 2 오일펌프 (.75MW) 기동 25 워터인젝션펌프 (.15MW) 기동 5 모의종료 내용 그림 15 그림 16 그림 14 그림

57 표 38 BESS 설치필요용량 [ 단위 : MVA] ESS 설치 위치 영남지역 제주지역 신포항1, 신울산1 리액터유무 ESS 설치위치 서제주CS 리액터유무 리액터 O 리액터 X 리액터 O 리액터 X 청송 1P 제주 GT# 신울산 동제주 그림 18 청송양수 울산 G/T 간시송전선로계통도 울산 서제주 CS 울산 GT# 한림 GT# 그림 19 청송양수발전소와울산 G/T 발전소의승압변압기 그림 11 청송양수 울산 G/T 간 3 권선변압기

58 그림 111 청송양수 울산 G/T 간 branch data 그림 112 신포항모선과신울산모선에설치된 shunt reactor 모델 그림 113 청송양수 울산 G/T 간시송전선로계통에대한 PSCAD/EMTDC 모델

59 ide_ref D + - F ide_er I P d_vde vde_ B + D + - F vde ref ide L_u * * omega iqe v L_u * * omega ide vqe_ B + D + vqe ref 그림 114 기준전압및주파수제공을위한인버터의 dq 축전류제어기 ω vde_ref D + - vde_er d_ide I F vde P D + - F ide_ref C_LC * * omega vqe 그림 115 인버터의 d 축전압제어기

60 그림 118 부하입력창 그림 116 모터데이터입력 그림 117 전동기등가회로

61 표 39 부하운전시나리오 순서 시간 투입 / 탈락장치 1 5 sec. 투입 부하모선 ( 시송전선로연계 ) 2 7 sec. 투입 Start motor, Oil pump 3 25 sec. 탈락 Start motor 4 26 sec. 투입 Water injection pump 표 4 모의시나리오 Shunt Reactor 전원위치 No. 전원종류 File name 신포항 신울산 모선명 모선번호 Case - - 울산 G/T 소내부하모선 C_BaseLoad.pscx Case 1 N89 청송PP3 C1_IS_FSR.pscx 6 6 Case 2 N85 신포항3 C2_IS_FSR.pscx Case 3 N8155 신월성NP C3_IS_FSR.pscx Case 4 N985 동울산3 C4_IS_FSR.pscx 이상전원 - 6 Case 5 (Ideal N981 신울산3S C5_IS_FSR.pscx Source) Case 6 N98 신울산3 C6_IS_FSR.pscx Case 7 N981 신울산11 C7_IS_FSR.pscx Case 8 N9811 신울산12 C8_IS_FSR.pscx - - Case 9 N983 울산 C9_IS_FSR.pscx Case 1 N9316 울산TP11 C1_IS_FSR.pscx Case N89 청송PP3 C11_IS_SR.pscx Case N85 신포항3 C12_IS_SR.pscx Case 13 이상전원 95 N8155 신월성NP C13_IS_SR.pscx Case 14 (Ideal Source) 95 N985 동울산3 C14_IS_SR.pscx - Case N981 신울산3S C15_IS_SR.pscx Case N98 신울산3 C16_IS_SR.pscx Case 17 울산 G/T 소내부하모선 C17_ESS.pscx Case N89 청송PP3 C18_ESS.pscx Case N85 신포항3 C19_ESS.pscx Case 2 95 N8155 신월성NP C2_ESS.pscx Case N985 동울산3 C21_ESS.pscx - Case N981 신울산3S C22_ESS.pscx BESS Case N98 신울산3 C23_ESS.pscx Case 24 N981 신울산 11 C24_ESS.pscx Case 25 N9811 신울산12 C25_ESS.pscx Case N983 울산 C26_ESS.pscx Case 27 N9316 울산TP11 C27_ESS.pscx Case 28 N9315 울산TP C28_ESS.pscx

62 (MW,MVar) P_src P, Q of Motor loads Q_src Min Max x f 그림 119 Case - 모터부하의소비전력 Apprent power of load Apprent power fromsource Min 6. Max sec f (MVA) (pu) 그림 12 Case - 모터부하의피상전력 Speed of Motor Loads Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f 그림 122 Case 1 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max.1-2 x f 그림 123 Case 1 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource x f 그림 124 Case 1 공급점피상전력 Min Max sec 그림 121 Case - 각모터의 speed (pu)

63 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 125 Case 1 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 126 Case 1 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads 6 6 Min Max x f - 그림 127 Case 1 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f - -1 그림 128 Case 2 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max -12 x f 그림 129 Case 2 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource x f 그림 13 Case 2 공급점피상전력 Min Max

64 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 131 Case 2 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.93 Max x f - 그림 134 Case 3 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max (Hz) Freq@Src 그림 132 Case 2 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 133 Case 2 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -1 x f - 그림 135 Case 3 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource Min 6 Max x f 그림 136 Case 3 공급점피상전력

65 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 137 Case 3 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.53 Max x f - 그림 14 Case 4 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power atsource and Loads Q_Load Min Max (Hz) Freq@Src 그림 138 Case 3 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 139 Case 3 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -5 x f 그림 141 Case 4 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 142 Case 4 공급점피상전력 Min Max

66 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 143 Case 4 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f - 그림 146 Case 5 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min - Max (Hz) Freq@Src 그림 144 Case 4 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads 6 6 Min Max x f - 그림 145 Case 4 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -5. x f 그림 147 Case 5 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 148 Case 5 공급점피상전력 Min Max

67 (pu) Voltage at ESS and Loads V_src V_Load Min.7 Max x f - 그림 149 Case 5 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f - 그림 152 Case 6 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min - Max (Hz) Freq@Src 그림 15 Case 5 전동기부하스피드 Active power at Source and Loads Freq@Loads Min Max x f - 그림 151 Case 5 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -5. x f 그림 153 Case 6 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 154 Case 6 공급점피상전력 Min Max

68 (pu) Voltage at Source and Loads V_src V_Load Min.7 Max x f - 그림 155 Case 6 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f - 그림 158 Case 7 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max (Hz) Freq@Src 그림 156 Case 6 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 157 Case 6 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -5 x f 그림 159 Case 7 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 16 Case 7 공급점피상전력 Min Max

69 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 161 Case 7 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f - 그림 164 Case 8 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max (Hz) Freq@Src 그림 162 Case 7 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 163 Case 7 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -5 x f 그림 165 Case 8 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 166 Case 8 공급점피상전력 Min Max

70 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 167 Case 8 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.11 Max x f - 그림 17 Case 9 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) x (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max (Hz) Freq@Src 그림 168 Case 8 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 169 Case 8 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MVA) -4 x f 그림 171 Case 9 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 172 Case 9 공급점피상전력 Min Max

71 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 173 Case 9 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 174 Case 9 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 175 Case 9 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) Active power at Source and Loads P_src P_Load Min 2.5 Max x f - 그림 176 Case 1 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Reactive power at Source and Loads Q_src Q_Load Min - 6. Max x f - 그림 177 Case 1 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource Min 6. Max x f 그림 178 Case 1 공급점피상전력

72 (pu) (pu) Voltage at Source and Loads V_src V_Load Min.7 Max x f - 그림 179 Case 1 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x (Hz) Freq@Src 그림 18 Case 1 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads 6 6 Min 6 Max x f - 그림 181 Case 1 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.33 Max x f 그림 182 Case 11 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Reactive power at Source and Loads Q_src Q_Load Min Max x f - 그림 183 Case 11 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 184 Case 11 공급점피상전력 Min Max

73 (pu) (pu) Voltage at Source and Loads V_src V_Load Min.7 Max x f - 그림 185 Case 11 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x 그림 186 Case 11 전동기부하스피드 Frequency Freq@Src Freq@Loads Min Max x f - (Hz) 그림 187 Case 11 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.2 Max x f 그림 188 Case 12 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max x f - 그림 189 Case 12 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 19 Case 12 공급점피상전력 Min Max

74 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max 1.9. x f - 그림 191 Case 12 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 192 Case 12 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 193 Case 12 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.47 Max x f - 그림 194 Case 13 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max -6 x f - 그림 195 Case 13 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource x f 그림 196 Case 13 공급점피상전력 Min Max

75 (pu) (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max x f - 그림 197 Case 13 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x 그림 198 Case 13 전동기부하스피드 Frequency Freq@Src Freq@Loads Min Max x f - (Hz) 그림 199 Case 13 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) Active power at Source and Loads P_src P_Load Min Max x f 그림 2 Case 14 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power atsource and Loads Q_Load Min Max.1-1. x f - 그림 21 Case 14 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 22 Case 14 공급점피상전력 Min Max

76 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max 1.4. x f - 그림 23 Case 14 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 24 Case 14 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads 6 6 Min Max x f - 그림 25 Case 14 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f 그림 26 Case 15 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max x f - 그림 27 Case 15 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 28 Case 15 공급점피상전력 Min Max

77 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at ESS and Loads V_Load Min Max 1.9. x f - 그림 29 Case 15 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 21 Case 15 전동기부하스피드 Active power at Source and Loads Freq@Loads Min Max x f - 그림 211 Case 15 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min Max x f 그림 212 Case 16 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max x f - 그림 213 Case 16 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 214 Case 16 공급점피상전력 Min Max

78 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min Max 1.9. x f - 그림 215 Case 16 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speed Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 216 Case 16 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f - 그림 217 Case 16 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) P, Q of Motor loads P_ESS P_Load Min 2.5 Max x f 그림 Case 17 공급모선, 부하모선에서의유효전력 P, Q of Motor loads Q_ESS Q_Load Min - 5. Max x f 그림 Case 17 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power of load Apprent power fromsource Min 6. Max sec f (MVA) 그림 2-22 Case 17 공급점피상전력

79 (pu) V_ESS Voltage on Motor Load V_Load Min Max 1.8. sec f 그림 Case 17 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Speed of Motor Loads Speed_Start Speed_Oil Speed_Water (MW) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min.2 Max x f 그림 223 Case 18 공급모선, 부하모선에서의유효전력 (pu) sec (MVar) Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max 그림 Case 17 전동기부하스피드 -5. x f 그림 224 Case 18 공급모선, 부하모선에서의무효전력 (MVA) Apprent power fromsource Apprent power fromsource. x f 그림 225 Case 18 공급점피상전력 Min.744 Max

80 (pu) (pu) (Hz) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min.946 Max x f 그림 226 Case 18 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x Freq@Src 그림 227 Case 18 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads 6 6 Min Max x f 그림 228 Case 18 공급모선과부하모선에서측정된주파수 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min -.18 Max x f 그림 229 Case 19 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Reactive power at Source and Loads Q_src Q_Load Min. Max x f 그림 23 Case 19 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource Min Max x f 그림 231 Case 19 공급점피상전력

81 (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min.966 Max x f 그림 232 Case 19 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) 1.2 Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water 1..8 (pu) x 그림 233 Case 19 전동기부하스피드 (Hz) Freq@Src Frequency Freq@Loads 6 6 Min Max x f 그림 234 Case 19 공급모선과부하모선에서측정된주파수

82 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min.3 Max x f 그림 235 Case 27 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min -.1 Max x f 그림 236 Case 27 공급모선, 부하모선에서의무효전력 Apprent power fromsource Apprent power fromsource Min Max x f 그림 237 Case 27 공급점피상전력 (pu) (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min.68 Max x f 그림 238 Case 27 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x 그림 239 Case 27 전동기부하스피드 Frequency Freq@Loads Min Max x f 그림 24 Case 27 공급모선과부하모선에서측정된주파수

83 (MW) (MVar) (MVA) P_src Active power at Source and Loads P_Load Min.3 Max x f 그림 241 Case 28 공급모선, 부하모선에서의유효전력 5.. Q_src Reactive power at Source and Loads Q_Load Min Max x f 그림 242 Case 28 공급모선, 부하모선에서의무효전력 5. Apprent power fromsource Apprent power fromsource Min Max x f 그림 243 Case 28 공급점피상전력 (pu) (pu) V_src Voltage at Source and Loads V_Load Min.68 Max x f 그림 244 Case 28 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Load speeds Speed_Start Speed_Oil Speed_Water. x 그림 245 Case 28 전동기부하스피드 Freq@Loads Frequency 6 6 Min Max x f 그림 246 Case 28 공급모선과부하모선에서측정된주파수

84 표 2-43 부하운전시나리오 순서 시간 투입 / 탈락장치 1 5 sec. 투입 한림복합소내부하가압 2 7 sec. 투입 Oil pump 기동 3 26 sec. 투입 Water injection pump No. 전원종류 Shunt Reactor 전원위치 File name 신포항신울산모선명모선번호 Case 29 이상전원 (Ideal Source) 표 41 모의시나리오 - - 한림복합 #1 소내부하모선 C29_IS_Jeju.pscx Case 3 BESS 한림복합 #1 소내부하모선 C3_ESS_Jeju.pscx (MW,MVar) P_src P, Q of Motor loads Q_src Min Max x f 그림 Case 29 - 모터부하의소비전력 표 42 기동부하에해당하는유도전동기의용량유도전동기종류용량 Fuel Oil Pump#1 75[kW] Water Injection Pump 15[kW] (MVA) Apprent power of load Apprent power fromsource. sec f 그림 Case 29 총기동부하의피상전력 Min Max

85 (pu) Speed_Oil Speed of Motor Loads Speed_Water (MVA) Apprent power of load Apprent power fromsource Min Max sec 그림 Case 29 - 각모터의 speed (pu). sec f 그림 Case 3 공급점피상전력 (MW) (MVar) P, Q of Motor loads P_ESS P_Load Min Max x f 그림 2-25 Case 3 공급모선, 부하모선에서의유효전력 Q_ESS P, Q of Motor loads Q_Load Min - Max -.2 x f 그림 Case 3 공급모선, 부하모선에서의무효전력 (pu) (pu) V_ESS Voltage on Motor Load V_Load Min Max 1.2. sec f 그림 Case 3 공급모선, 부하모선의전압실효치 (pu) Speed_Oil Speed of Motor Loads Speed_Water sec 그림 Case 3 전동기부하스피드

86

87 No. 모의가능부하동작 전원피상전력최대값 (MVA) 부하모선전압최대값 (pu) 주파수 Case 가능정상동작 정상 Case 1 가능정상동작 정상 Case 2 가능정상동작 정상 Case 3 가능정상동작 정상 Case 4 가능정상동작 정상 Case 5 가능정상동작 정상 Case 6 가능정상동작 정상 Case 7 가능정상동작 정상 Case 8 가능정상동작 정상 Case 9 가능정상동작 정상 Case 1 가능정상동작 정상 Case 11 가능정상동작 정상 Case 12 가능정상동작 정상 Case 13 가능정상동작 정상 Case 14 가능정상동작 정상 Case 15 가능정상동작 정상 Case 16 가능정상동작 정상 Case 17 가능정상동작 정상 Case 18 가능정상동작 정상 Case 19 가능정상동작 정상 Case 2 불가능확인불가 표 44 모의결과요약 BESS 위치 모의 Tool PSS/E PSCAD/EMTDC BESS 용량비고 BESS 용량비고 청송 1P 신포항, 신울산 신울산 Sh.R투입 - 신울산, 신포항 Sh.R 투입 울산 울산 GT# BESS 위치 모의 Tool 표 45 BESS 설치위치별필요용량 ( 영남지역예비시송전계통 )_ 단위 [MVA] P : 3.18MW Q : 7.81MVAr 9.33 울산 GT 소내부하모선연결 표 46 BESS 설치위치별필요용량 ( 제주지역주시송전계통 )_ 단위 [MVA] PSS/E PSCAD/EMTDC P : 4.26MW Q : 8.49MVAr BESS 용량비고 BESS 용량비고 Case 21 불가능확인불가 Case 22 불가능확인불가 Case 23 불가능확인불가 초기선로투입후제어기발산문제로운전점을확보하지못하여시뮬레이션이불가능함 제주 GT# 동제주 서제주 CS Sh.R 미투입 - Case 24 불가능확인불가 Case 25 불가능확인불가 Case 26 불가능확인불가 선로투입후운전점을찾으나.2~.3 pu 의낮은전압에서운전점이형성된후정상전압으로회복하지못하는문제로시뮬레이션이불가능함 Case 27 가능정상동작 정상 Case 28 가능정상동작 정상 Case 29 가능정상동작 정상 Case 3 가능정상동작 정상 서제주 CS 한림 GT# P : 2.34MW Q : 1.64MVAr 2.47 한림 GT 소내부하모선연결 P : 2.19MW Q : 1.42MVAr

88 표 47 최적 BESS 위치및용량 BESS 설치위치 P(MW) Q(MVAr) S(MVA) BESS 용량 영남지역울산 GT#1 3.18~ ~ ~ MW,5MWh 제주지역한림 GT#1 2.19~ ~ ~2.73 4MW, 3MWh 표 48 BESS 설치비용 자재명 영남 ( 울산GT#1) 12MW,5MWh 제주 ( 한림GT#1) 4MVA,3MWh 비고 비용 [ 억원 ] 배터리 억원 /MWh PCS 억원 /MW M.Tr 억원 /154kV GIS 억원 전력케이블 억원 기타자재 1 1 1억원 변전공사비 억원 토건공사비 억원 운송비.4.4.4억원 총계 영남 ( 울산 GT#1) 제주 ( 한림 GT#1) 표 49 배터리및디젤발전기설치비용비교 BESS 억원 억원 억원 (12MW) 7.54 억원 (4MW) 디젤발전기 EUR 14~15/kW 5) 4) 영남지역계통정전시 GT1 호기우선공급발전기세부복구계획 (216.8, 울산화력본부 ) - [ 부록 1] 발전기용량및기동소요시간참조 5) European Diesel Generator Set Market, Forecast to 22 (217.3, Frost&Sullivan)

89 As-Is To-Be 자체기동발전기수력혹은양수발전 BESS 시송전계통장거리시송전선로필요시송전선로구성불필요 복구계획 표 5 자체기동발전기를 BESS 로대체시장단점분석 전국 7 개지역별로복구진행 전계통정전시복구계획 주요부하기집중된수도권및산업단지인근의복합화력우선복구가능 복구시간시송전계통복구시간 (45~18 분 ) 시송전계통복구시간불필요 비용 - 초기 BESS 구축비용필요 BESS 위치단계복구절차비고 우선공급발전기단 시송전선로내 1 BESS 기동및단자전압조정 - Black Start 용 BESS 운영시스템자체기동및 BESS 투입 2 우선공급발전소내전원복구및보조기기기동 3 우선공급발전기 (GT) 기동및병입 1 2 BESS 기동및단자전압조정 - Black Start 용 BESS 운영시스템자체기동및 BESS 투입 시송전선로가압 - 선로내차단기투입 - 필요시선로내설치된 Sh.R 투입 3 우선공급발전소내전원복구및보조기기기동 4 우선공급발전기 (GT) 기동및병입 시송전선로無 시송전선로有

90 6) BESS 용량 : 표. 45~47 참조