효성중공업, 한국에너지대전에서 HVDC 설비 소개

전압형 HVDC 변환 기술의 국산화 이정표

이번 한국에너지대전에서 효성중공업이 선보인 전압형 초고압 직류 송전(VSC HVDC) 설비는 장거리 대용량 전력 전송의 전력 손실을 획기적으로 낮추는 동시에 계통 안정도를 자율 제어하는 핵심 전력 하드웨어입니다. 기존 전류형 방식과 비교해 별도의 무효전력 보상 장치 없이도 유효전력과 무효전력을 독립적으로 고속 제어할 수 있는 점이 돋보입니다.

특히 모듈형 다레벨 변환기(MMC) 서브모듈 구조를 독자 개발하여 정밀 전압 파형을 형성하고 고조파 발생을 대폭 억제했습니다. 이 기술은 대규모 해상풍력 단지 및 신재생에너지 단지에서 생산된 불규칙한 전력을 육상 주간선 전력망으로 연결할 때 발생하는 전압 불안정 문제를 효과적으로 해소합니다.

계통 연계 성능과 산업 현장 도입 가치

효성중공업의 HVDC 시스템은 블랙스타트(자체 기동) 기능을 탑재하여 대규모 광역 정전 사고 발생 시 외부 전원 공급 없이도 주변 계통을 신속하게 재건할 수 있습니다. 현장 엔지니어 관점에서 주목할 주요 기능적 이점은 다음과 같습니다.

• 해상풍력 및 신재생 발전소와 육상 전력망 간 장거리 송전 손실 30% 이상 절감
• 선로 과부하 및 단락 사고 시 고속 전력 조류 제어로 광역 정전 파급 방지
• 모듈형 콤팩트 변환소 설계를 통해 도심지 및 해상 플랫폼 내 설치 면적 40% 축소

또한 인공지능 기반의 예지보전 센서 네트워크를 변환 밸브 모듈 내부에 결합하여 부품의 열화 상태와 절연 파괴 징후를 실시간 감시합니다. 이를 통해 계획 예방정비 주기를 최적화하고 운용 비용을 획기적으로 낮출 수 있습니다.

초고압 직류 송전 기술의 독자적 완성은 탄소중립 전력망 구축과 장거리 국가 기간 전력망 보강의 핵심 열쇠이며, 국산 설비의 신뢰성을 글로벌 수준으로 끌어올렸습니다.

— 효성중공업 전력기술연구소 총괄 브리핑

향후 전력망 확장성과 기대 효과

동해안 및 서해안의 대형 발전 단지 송전 제약 해소는 물론 국가 간 계통 연계(슈퍼그리드) 프로젝트에서도 효성중공업의 전압형 HVDC 변환 설비는 주도적인 역할을 수행할 것으로 평가받고 있습니다. 지속적인 서브모듈 고도화와 고효율 SiC 전력 반도체 적용 연구가 병행되고 있어 국내 전력 인프라의 글로벌 경쟁력이 더욱 강화될 전망입니다.