한전 전력연구원(원장 김태균)은 2017년 착공한 북당진-고덕 초고속직류송전(High-viltage Direct Current, HVDC) 케이블의 진단 및 안정적 계통 운영을 위해 올해 6월 ‘HVDC 케이블 부분방전 진단기술’을 자체 기술력으로 개발에 성공했다.
‘북당진-고덕 HVDC’는 국내 최초 ±500kV로 운전되는 대용량 전력공급 사업이며, 육상으로 포설되고 세계에서 두 번째로 반합성지 강제함침(MI-PPLP) 케이블을 사용하는 사업으로 HVDC 계통 운전 신뢰도 향상을 위해 전 세계적으로 진단기술이 전무한 상황에서 정확한 HVDC 부분방전을 진단하는 자체 기술력의 확보가 시급했다.
전력연구원에서는 약 4년간의 연구개발을 통해 다채널 HVDC 케이블 부분방전 측정장치 개발을 시작으로 HVDC 케이블 부분방전 패턴분석 기술, 실시간 부분방전 진단 장치 및 운영시스템 개발 등 3종의 HVDC 케이블 부분방전 진단 패키지 기술을 즉시 실계통 적용이 가능한 상용화 기술로 개발하는 데 성공했다. 이 기술은 세계 최초의 HVDC 케이블 부분방전 진단 상용화 기술이다.
이 기술은 모의 케이블 및 실계통 케이블의 다양한 운전 조건 및 고장 환경에서 충분한 성능검증 과정을 거쳤고, 6개월여간 ±500kV 북당진-고덕 HVDC 케이블 실계통 성능 최적화 실증을 통해 진단 성능이 검증됐다.
전력연구원이 순수 자체 기술로 개발한 ‘세계 최초 HVDC 케이블 진단기술’은 성공적인 성능검증을 마치고 국내 최초 HVDC 케이블 육상 계통인 ±500kV 북당진-고덕 HVDC 케이블의 중요 구간(양단 변환소 단말 및 해저터널 구간 등 5개소)에서 실시간 진단을 수행하고 있다. 이 기술은 2021년 말까지 전 구간으로 진단 개소를 확대할 예정이다.
‘HVDC 케이블 부분방전 진단기술’은 세계 최초 HVDC 케이블 진단 상용화 기술로 글로벌 시장 진출 시 시장 파급력이 클 것으로 기대하고 있다. 특허 및 프로그램 등록 등 핵심 지식재산권을 확보했으며, 이를 기반으로 HVDC 케이블 진단기술을 선도하고 글로벌 시장을 선점키 위해 북미, 유럽지역 전력회사 및 대표 케이블 진단회사와 다각적인 협의를 진행하고 있다.
전력연구원 관계자는 “이번에 자체 기술로 개발에 성공한 ‘HVDC 케이블 부분방전 진단기술’을 2022년 준공 예정인 북당진-고덕 HVDC 2단계 사업에도 적용할 예정”이라며 “HVDC 케이블의 정확한 진단을 통해 HVDC 계통의 고장과 정전을 미연에 예방할 수 있어 정전으로 인해 국가 산업 전반에 미치는 경제적 손실도 방지하는 효과가 있다”고 밝혔다.
