[공고 번호 1]

연 구 개 발  과 제 제 안 서 (2015년도)

① 연구과제명

외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용 방안 연구

② 과제분야

■중장기과제  □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )

③ 연구성격

□ 기초  ■ 응용  □ 실용화 (세부내용 : 송전선로 동적열용량 적용 타당성 검토)

④ 추진방법

□ 위탁  □ 자체  ■ 공동  □ 협동  □ 수탁

⑤ 수행부서

중앙전력관제센터(송전운영팀)

⑥ 활용부서

전력계획처, 계통운영처, 중앙전력

관제센터, 중부지사, 경인지사

⑦총연구기간

2015.  01.    ~  2015.  12.      (12개월 )

⑧ 연구개발비

(천원)

총 소요예산

127,000

당해연도 소요예산

100,000

⑨ 연구개발

목    적

(제안배경)

○ 전력수요 증가, 송전망 환상구조 심화, 취약계통 발전기 연계 증가 등으로

전력계통신뢰도 유지를 위한 대응책 마련이 시급하나,

○ 각종 민원 및 계통제약 등으로 송·변전설비 적기 준공이 지연되고 설비 유지

보수를 위한 휴전시행이 어려움

○ 이에 “외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용 기반 구축” 연구를 통해

송전용량 증대 방안을 도출하고자 함

⑩ 현 황 및

문 제 점

○ 송전선로 열용량은 전선의 굵기, 선로 외기 기상조건 등에 의해 결정되며,

온도가 높을수록 송전능력은 저하됨

	40℃ 기준(MVA)	10℃ 기준(MVA)	증가율(%)
765kV	7,290	9,397	29
345kV	2,037	2,573	27
154kV	351	444	26

○ 현재 국내의 경우 외기온도 40℃ 및 10℃ 기준으로 한전으로부터 제공받고

있으며, 계통운영방안 수립 및 실시간 감시에는 외기온도 40℃ 기준 단일값을

적용하고 있음(미국, 호주, 영국, 일본 등 해외 전력사의 경우 계절별, 지역별로

송전선로 열용량을 상이하게 적용, 효율적인 계통운영을 도모하고 있음

○ 하지만, 송전능력 저하는 계통구성을 취약하게 만들고, 송전제약에 의한 많은

제약비용을 유발시키며, 설비유지보수를 위한 휴전을 적기에 시행하지

못함으로 인해 추가적인 제약발생, 설비고장 및 정전확률을 증가시킴

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 연구목표 : 외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용을 위한 기반 구축 ○ 연구내용 - 해외 전력사 송전선로 열용량 적용 및 운영기준 조사(자체/위탁) - 해외 동적열용량 (DLR : Dynamic Line Rating) 운영사례 조사(위탁) - 우리계통에의 DLR 최적 설치 개소 선정(위탁) - 외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용시 효과 분석 (‘14, ’15년 계통, 자체/위탁) - 외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용방안 제시(위탁) - “전력계통신뢰도 및 전기품질 유지 기준” 고시(안) 제시(자체/위탁)
⑫ 기대성과	○ 외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용 기반 구축 - 송전능력 향상으로 계통분리개소 저감, 과도한 과부하에 의한 부하차단 방지 - 과부하에 의한 송전제약을 저감시켜 경제적인 계통운영 도모 - 원활한 휴전시행으로 전력설비 신뢰도 제고, 제약완화에 의한 경제성 확보
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 외기온도를 반영한 송전선로 열용량 적용방안 제시(한전 협의) ○ 신뢰도 실무협의회 안건 제시 또는 신뢰도 감독원 기준 수립시 기초자료로 제공
제안부서	부서명 : 중앙전력관제센터
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	강 부 일 (인)	센 터 장	김 우 선 (인)

[공고 번호 2]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2015년도)
① 연구과제명	전력계통 광역정전 파급 진행 시나리오 도출
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	계통운영처 계통기술팀	⑥ 활용부서		계통운영처, 중앙전력관제센터, 전력계획처
⑦총연구기간	2015. 3. ~ 2016. 9. (18개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 181,000		당해연도 소요예산 115,000
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	9・15 순환단전 경험은 대규모 전력계통 정전 및 파급 피해에 대한 국민적 우려를 증가시켰으며, 특히 최근의 세월호 사건을 계기로 대규모 재난사태 발생 예방을 위한 국가차원의 취약개소 진단에 대한 요구가 증가하고 있음. 하지만, 2013년 밀양 송전탑 사태 등 전력망의 적기 보강 지연, 당진 9, 10호기 추가 건설 및 관련계통 건설지연 등은 또 다른 형태의 대규모 정전에 대한 가능성을 증가시키고 있음. 이에, 전력계통에서 발생 가능한 대규모 정전에 대한 다양하고, 구체적인 진행 메카니즘을 도출하여, 각 진행 단계별 취약개소를 사전에 발굴하여 전력계통 사고에 의한 국가재난사태를 사전에 예방하고자 함.
⑩ 현 황 및 문 제 점	2003년 북미 대정전, 유럽 대정전, 2012년 인도 대정전, 2013년 브라질 정전 등 세계적으로 전력계통에는 대규모의 정전사태가 지속적으로 이어지고 있음. 우리나라의 경우도 대규모 정전이 발생할 수 있는 가능성 및 진행과정에 대한 다양한 고장을 예상할 수 있으나, 고장의 발생 및 파급 그리고 최종 광역정전에 이르기까지 과정은 고장에 따른 현상 및 대응하는 보호시스템의 차이로 인해 각각 다르게 나타나고 있음. 특히, 각 국가별로 다양한 형태의 전력망을 구성하여 운영하고 있어, 우리나라 고유의 전력망과 고장형태에 따른 전압불안정, 과부하, 과도불안정에 의한 파급을 고려한 다양하고 구체적인 정전 시나리오 도출을 위한 연구가 시급한 실정임.

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	[최종목표] ◌ 다양한 고장형태에 따른 계통파급 상황을 고려한 수도권을 중심으로 한 국내 전력계통 대규모 정전 시나리오 도출 [ [위탁분] ◌ 국외의 대규모 정전사례 조사 및 국내 유사사례 발생 가능성 분석 ◌ 보호시스템 동작 특성을 고려한 고장파급 모의 방안 개발 ◌ 동특성 부하의 구성별 광역고장 발생 시나리오 도출 ◌ 전압불안정, 과도불안정, 과부하 등 계통현상을 고려한 정전 시나리오 상황별 주요 대응방안 제안
⑫ 기대성과	◌ 광역정전 모의 방안 개발로 파급 단계별 정전진행 과정 모의 가능 ◌ 각 상황별로 개발된 정전 시나리오를 통한 국내 취약분야 도출 ◌ 국내 취약분야 보강방안 제시로 광역정전 발생 가능성 최소화
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	◌ 광역정전 시나리오 및 대응방안 관제사 교육 ◌ 광역정전을 고려하여 도출한 국내 취약개소 사업자 공유를 통한 보강 유도
제안부서	부서명 : 계통운영처 계통기술팀
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	이 창 근 (인)	처장	송 광 헌 (인)

[공고 번호 3]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 ( 2015 년도)
① 연구과제명	CBP체제에서의 계통운영보조서비스시장 도입에 관한 연구
② 과제분야	■ 중장기과제 □ 현안과제 ( □ 경영현안과제 □ 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장개발처(시장개발팀)	⑥ 활용부서		시장개발처, 시장운영처
⑦총연구기간	2015. 1. 1. ~ 2015. 12. 31. ( 12 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 117,000		당해연도 소요예산 90,000
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	ㅇ 계통운영보조서비스의 합리적 가치 산정과 전력시장의 제약비용 감축을 위한 보조서비스시장 도입 기초연구 ㅇ 에너지와 예비력의 co-optimization을 통한 시장가격의 변화 전망 및 전력시장에 미치는 영향 검토
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 우리나라의 보조서비스 항목으로는 주파수추종(G/F)서비스, 자동발전제어 (AGC)서비스, 정지상태 대기․대체예비력서비스, 자체기동서비스 등이 있으며, ㅇ 운전상태의 운영예비력서비스는 별도의 구분 없이 제약비발전정산금(COFF) 형태로 에너지정산금에 포함되어 지급되고 있음 ㅇ 이에 따라 보조서비스 항목과 에너지정산금에 혼재되어 있는 보조서비스 요소의 체제 개편을 통한 보조서비스의 합리적 가치 산정이 필요하며, ㅇ 가격결정발전계획 수립과정에서 예비력을 포함한 보조서비스 요소의 고려를 통해 제약비용과 관련된 문제에 대한 근본적 해소 가능 ㅇ 또한 풍력, 태양광 등 신재생에너지의 증가와 에너지저장장치(ESS), 전기자동차 도입 등 新자원의 증가로 합리적인 보조서비스 가치 산정을 위한 보조서비스시장 도입 논의 요구가 증대되고 있는 상황에서, ㅇ 우리나라 전력시장에서 보조서비스시장의 도입 타당성 검토 및 보조서비스가 에너지시장에 미치는 영향에 대한 심도 있는 검토 및 분석이 필요한 시점임

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	ㅇ 해외 국가별 보조서비스시장 운용 사례에 대한 분석 등 관련 조사․연구 ㅇ 보조서비스시장 도입을 위한 현행 시장운영체제의 개선내용 검토 - 복합발전기의 G/T, S/T 모드에 따른 예비력 반영 문제 - 수력/양수 발전기의 물량(에너지)제약과 예비력 산정 문제 - 실질적 구분이 어려운 G/F, AGC 서비스의 시장 반영 문제 등 ㅇ 보조서비스시장 도입 타당성 검토 - 비용평가(CBP) 체제, 하루전시장의 우리나라 전력시장에서 가격입찰, 실시간시장 도입 검토 등 효율적인 예비력시장의 도입방안 검토 - 보조서비스시장 도입에 따른 에너지시장 및 보조서비스시장의 시장가격 변화 전망 및 상호 영향 분석 ㅇ 보조서비스시장 도입 방안 검토 - (ESS등 新자원 감안)보조서비스 항목 재조정을 통한 보조서비스시장 구성요소 정립(필요시 향후 전력계통신뢰도 기준 제정 필요성 검토 포함) - 보조서비스시장에서 거래되는 항목, 입찰용량, 입찰방법, 가격산정, 정산 등 전반적인 거래프로세스에 따른 도입방법론 검토 - 보조서비스 요소의 가격결정발전계획 분리에 따른 가격결정발전계획 적용 입찰용량 및 수립방법 검토
⑫ 기대성과	ㅇ 계통운영보조서비스의 합리적인 가치 산정 기반 구축 ㅇ 전력시장의 제약비용 발생원인 및 해소에 대한 근본적 접근(가격결정발전계획의 제약요소 처리)을 통한 국회 등 대외 지적사항 해소 ㅇ 보조서비스 체제 재편을 위한 현행 시장운영체제의 개선사항 도출 및 향후 보조서비스시장 도입을 위한 기반 마련
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 향후 계통운영보조서비스 체제 재정립 및 가격결정발전계획의 제약요소 처리, 보조서비스시장 도입의 기초자료 활용 ㅇ 현행 시장운영체제의 개선사항 도출 및 향후 전력시장 선진화를 위한 개선방안 검토 활용
제안부서	부서명 : 시장개발처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	김 권 (인)	처 장	양민숭 (인)

[공고 번호 4]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 ( 2015년도)
① 연구과제명	전력시장에서의 시장가격 결정방법에 관한 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장개발처	⑥ 활용부서		시장개발처
⑦총연구기간	2015. 3. ~ 2015. 12. ( 10개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 106,000		당해연도 소요예산 106,000
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	○ 전력의 고유한 생산비용 특성(Non-Convex 공급곡선) 및 국내 전력시장 여건(CBP, 전원구성 등)을 감안한 최적의 전력시장가격(SMP) 결정방안 도출 ○ 도출된 가격결정방법을 통해 무부하비, 기동비 등으로 인해 전력수요가 증가함에도 오히려 시장가격은 하락하는 역진현상을 제거, 수요반응자원 등 다양한 신자원을 포함하여 SMP를 결정하는 합리적인 가격체계 구축 ○ 전력시장에서 체결된 거래의 이행 인센티브를 강화(Market Clearing)하는 가격체계를 구축하여 향후 용량시장 도입을 위한 기반 마련 - 현 CBP 시장에서는 용량요금(CP)을 거래(급전)이행을 위한 인센티브로 활용하고 있어, 용량시장 도입 시 별도의 이행 인센티브 마련 필요
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ 국내 전력시장은 초기 영국 전력시장(Pool)을 모델로 하여 전력의 생산특성을 고려한 3단계 입찰(기동비, 무부하비, 증분비)을 토대로 평균비용에 기반한 가격결정(SMP)을 적용하고 있음 ○ 그러나, 현 전력시장가격(SMP) 결정방법의 효율성에 대해 감사원에서 여러 차례 문제를 제기하고 있으며, SMP의 역진성 등으로 인해 수요반응자원 등 신자원을 가격결정에 포함하지 못하는 상황임 ○ 감사원에서 대안으로 제시한 美 전력시장(PJM 등)은 CBP 시장과 유사한 3단계 입찰에 기반한 가격결정 + Side Payment 지급 방식을 적용중이나, 가격역진성 및 Uplift(Side payment) 지급 등의 단점을 가짐 - 이에 최근 Convex Hull pricing 등 보다 효율적인 가격결정방법을 연구 중 ○ 따라서, 해외 전력시장에서 현재 적용중인 전력시장가격(SMP) 결정방법에 대한 비교분석 및 현재 연구단계에 있는 다양한 방법론을 조사한 후, 이를 바탕으로 국내 전력시장에 가장 적합한 전력시장가격 결정방법 도출 필요

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 도매전력시장에서의 거래 및 가격결정방법에 대한 이론 조사 - 공급곡선 측면에서 일반상품과 전력의 생산특성 분석 (기존 상품 경매시장 방법 적용시 문제점 등) - 전력시장(Auction)에서의 거래 및 가격결정방법에 대한 조사 (단일입찰 방식 vs 3단계입찰 방식 등) ○ 현 CBP 시장 가격결정방법(SMP)에 대한 배경 및 이론 분석 - 초기 영국 전력시장(Pool)에서의 현 방식 도입 배경 분석 - 현 방식의 이론 및 시장 효율성/안정성 분석 ○ 전력시장 가격결정방법에 대한 해외사례 및 논의 중인 대안 분석 - 미국, 유럽, 호주 등 선진 전력시장의 가격결정방법 분석 - 각 전력시장 또는 학계에서 검토 중인 대안 분석 (美 MISO 전력시장에서 검토 중인 Convex Hull Pricing 중점 조사) ○ 국내 전력시장(CBP) 여건, 향후 전력시장 제도개선 사항(차액계약, 제한적 가격입찰 등) 및 아래 요인을 종합 감안한 전력시장 가격결정방안 도출 - 전력수요/시장가격 역진성 해소 - 거래체결 이행 인센티브 확보 - Uplift(Side Payment) 최소화 - 지역별 가격제 및 용량시장으로의 원활한 이행 등
⑫ 기대성과	○ 전력시장 가격결정 및 현 전력시장 방법(SMP)에 대한 이론적 기반 확보 ○ 가격역진성 해소, 거래체결이행 인센티브 확보 및 다양한 신자원을 가격결정에 포함하는 보다 합리적인 전력시장가격결정 체계 구축
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 현 전력시장 가격결정방법에 대한 이론기반 확보를 통해 전력시장 운영의 투명성 및 수용성 제고 (국회, 감사원, 언론 및 일반국민 등) ○ 보다 합리적인 전력시장가격결정 방법 마련을 통해 시장선진화 기반 구축
제안부서	부서명 : 시장개발처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	김은환 (인)	처 장	양민승 (인)

[공고 번호 5]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 ( 2015 년도)
① 연구과제명	발전기 제어용 보호요소-보호계전 시스템 간 협조기준 수립 및 취약개소 보호계전기 과도응답 특성연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 □ 응용 ■ 실용화 (세부내용 : 보호협조 기준 수립 )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	계통운영처	⑥ 활용부서		계통운영처
⑦총연구기간	2015. 3. ~ 2016. 8. ( 18 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 135,000		당해연도 소요예산 90,000
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	○ 발전기 제어용 보호요소와 발전기 보호계전 시스템간 협조기준 수립연구 - AVR에 포함된 보호요소의 적용 필요성 및 정정기준 - OEL 및 UEL의 발전보호계전요소에 대한 영향평가 및 협조기준 ○ 주요 취약개소의 발전기용 보호계전기 과도특성 연구 - 대단위 발전단지 인근에 중대 고장(한시 고장제거) 발생 시 인근 발전기 주요 보호요소들의 과도동작에 의한 고장확대 가능성 평가 및 대책 모색
⑩ 현 황 및 문 제 점	▢ 발전기 보호계전시스템과 제어용 보호요소와 협조기준 필요 ○ 발전기 자동전압제어 시스템(AVR)에는 계자상실보호(40), 과여자보호(24), 과전압보호(59), 역상과전류보호(46) 요소가 내포되어 있으며, 발전기보호 계전시스템과 중복됨 ○ 이들 제어기에 내포된 보호요소들은 발전기 설치시 주기기 제작사에서 자신들 기준에 따라 정정하므로 발전기보호계전시스템과 보호협조가 되지 않는 등 문제 발생 (비협조 고장사례 있음) ○ 또한 AVR의 OEL 및 UEL은 발전기 보호계전시스템의 일부 보호요소 정정시 이들 특성을 고려해야 하지만 기준이 없음 ▢ 계통취약개소의 주요 발전기 보호계전요소에 과도특성연구 필요 ○ 대단위 발전단지 인근에 한시(Zone-2등)로 제거되는 중대고장(3상고장 등)이 발생하는 경우 관련 발전기 보호계전기의 과도적 동작특성에 대한 연구가 전무하며 ○ 보호계전기의 과도적 동작에 의한 광역고장 방지를 위해서는 주요 발전 단지의 관련 보호계전기에 대한 과도특성 연구가 매우 필요함

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	▢ 발전기 보호계전시스템과 제어용 보호요소와의 협조기준 수립 ○ AVR의 UEL 및 OEL과 발전기 보호계전시스템 및 AVR 내부 보호요소에 대한 영향해석 및 협조방안 도출평가 - 40Ry, 27Ry, 59Ry에 과도적 동작특성에 대한 영향 - UEL 및 OEL 관련 40Ry, 27Ry, 59Ry에 정정 시 고려사항 도출 ○ 발전기 AVR 내부의 보호요소 특성 및 보호범위 기준 - 대상 : 40Ry, 27Ry, 59Ry, 46Ry - AVR 보호요소와 발전기 보호계전시스템 간 적용 구분 - Main/Backup, 각각의 적용범위, AVR 보호요소의 정정기준 ▢ 주요 취약개소의 발전기용 보호계전기 과도특성 연구 ○ 대단위 발전소 인근 변전소에 연결된 송전선로의 고장제거 지연 시 발전기 보호계전시스템의 40Ry, 78Ry, 24Ry, 21Ry 과도특성 분석 ○ 40Ry, 78Ry, 24Ry, 21Ry 과도특성의 문제점 및 대책 도출
⑫ 기대성과	○ 발전기 AVR 내부의 보호요소에 대한 정정기준 수립으로 발전기 과잉보호 또는 과소보호에 의한 계통불안 또는 설비손상 해소에 기여 ○ 계통의 중대고장에 대한 발전기 보호계전기의 동특성을 분석하여 사전에 대책을 수립함으로써 중대고장 발생 시 보호계전기의 부적절한 동작에 의한 광역파급고장 발생 방지에 기여
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 발전기 보호계전기 정정검토 업무에 적용 ○ 발전기 보호계전기 보호방식검토 업무에 적용 ○ 계통고장 시 보호계전기 동작분석 업무에 적용
제안부서	부서명 : 계통운영처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	이운희 (인)	처장	송광헌 (인)

[공고 번호 6]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2015년도)
① 연구과제명	국내 전력계통 신뢰도유지 실적분석 고도화를 위한 신뢰도 평가기법 개발에 관한 연구
② 과제분야	□중장기과제 ☑현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ☑ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ☑ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서		⑥ 활용부서
⑦총연구기간	2015. 1. 2 ~ 2015. 6. 30 ( 6개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 59,900		당해연도 소요예산 59,900
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	-‘전기사업법’ 제27조2(전력계통의 신뢰도 유지)에 따르면 산업통상자원부 장관이 고시하는 전력계통 신뢰도 기준에 따라 한국전력거래소는 전력계통의 신뢰도를 유지해야 함. -‘전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준’ 제52조(신뢰도 평가 및 실적분석)에 따르면 전력거래소는 매년 전력계통 신뢰도 유지 실적을 분석·평가하고 그 결과를 산업통상자원부에 보고하여야 함. -국내 전력수요와 전기품질 기대치는 꾸준히 높아지는 반면 경쟁적 전력시장 환경과 전력설비 확충의 제약, 그리고 신재생발전원의 강력한 보급정책 등으로 인해 향후 전력계통 신뢰도의 평가 및 관리는 더욱 첨예해져 기술적 전문성과 객관적 정량화가 고도화 되어야 함. -최근 전력계통 신뢰도를 객관적이고 전문적으로 관리감독하기 위한 전담기관의 설립이 제안되는 등 신뢰도에 대한 사회적 관심과 기대치가 높아지고 있어 계통운영자의 전력계통 신뢰도유지 실적을 투명하고 정확히 분석하여 신뢰도기준의 개발과 준수감시에 대한 우선순위를 결정하고 효율적인 신뢰도 관리에 적용할 수 있는 선도적 신뢰도 평가 기법이 요구됨.
⑩ 현 황 및 문 제 점	-‘전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준’에 따라 전력거래소는 매년 전력계통 신뢰도 유지 실적의 분석·평가 결과를 산업통상자원부에 보고하고 있으나 보다 효과적인 신뢰도 관리를 위해서는 실적 분석 결과의 투명성과 객관성의 고도화가 필요함 -전력계통 신뢰도에 대한 잠재적 저해요소가 증가 될 것으로 예상되는 상황에서 신뢰도 유지 실적의 평가는 계통사고와 신뢰도 항목별 유지수준, 그리고 신뢰도 기준 등과 유기적으로 연계되어 신뢰도 현황의 인과관계가 도출되어야 하며 이를 종합적으로 정량화 할 수 있어야 하나 기존의 신뢰도 유지실적 분석 기법으로는 한계가 있음

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 전력계통 신뢰도관리 선진국의 신뢰도 유지성능 분석 및 평가 현황 분석 ○ 전력계통 신뢰도유지 실적분석을 위한 신뢰도 평가기법 개발 ·계통사고 기반 신뢰도지수(사고별 가혹도를 원인과 유형별로 정량화) ·운영조건 기반 신뢰도지수(신뢰도 항목별 유지 수준의 가중 통합 지표) ·기준준수 기반 신뢰도지수(신뢰도기준 위반 실적의 가중 통합 지표) ·통합 신뢰도지수(계통사고, 운영조건, 기준준수 실적의 통합 지표) ○ 전력계통 성능평가 지수개발(전압제어, 주파수제어, 자동발전제어응답 등) ○ 국내 전력계통 신뢰도유지 실적분석 고도화를 위한 신뢰도 평가기법의 적용방안 도출
⑫ 기대성과	-신뢰도 지수 기반의 정량화된 전력계통 신뢰도 유지실적 분석 방안 정립을 통해 전력계통 신뢰도 평가 및 관리의 기술적 전문성과 결과의 객관성 제고 -전력계통 신뢰도유지 실적을 투명하고 정확히 분석하여 국내 전력계통 신뢰도기준의 개발과 준수감시에 대한 우선순위를 결정하고 신뢰도 위협요인을 선별하여 효율적인 신뢰도 관리에 적용 -전력계통 신뢰도 유지 실적을 정량적으로 지표화 함으로써 평상시 신뢰도 유지에 관련된 정책방향 결정이나 계통운영 의사결정을 보다 효율적으로 할 수 있음
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	-전력거래소의 연간 전력계통 신뢰도 유지 실적 분석·평가에 활용
제안부서	부서명 :
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	이 성 무 (인)	처장	송 광 헌 (인)

[공고 번호 7]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2015년도)
① 연구과제명	공급신뢰도를 고려한 적정 DR 자원 거래 규모에 대한 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장개발처	⑥ 활용부서	전력계획처, 시장개발처, 시장운영처, 계통운영처
⑦총연구기간	2015 . 2 . 1 ~ 2015 . 11 . 30 ( 10 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 85,100			당해연도 소요예산 85,100
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	○ 수요자원이란 전력거래소의 1시간 전 급전지시에 따라 전력부하를 감축하는 의무를 가지는 감축용량이 10MW를 초과하며, 10개 이상의 전기사용자가 모여 구성한 전력시장의 거래 단위 ○ 전기사업법 개정으로(‘14.5) 수요관리사업자의 전력시장 참여근거가 마련되고 수요자원의 전력시장 통합거래가 개시(‘14.11)됨에 따라 공급신뢰도를 만족하는 수요자원의 적정 거래규모 검토의 필요성 대두 ○ 수요자원은 발전기와 달리 가동시간의 제한(연간 60시간, 09~20시)이 있는 자원으로 발전기를 대체하여 전력계통에서 과다 운영 시 공급신뢰도를 저하시킬 수 있으므로 신뢰도를 만족하는 적정규모를 검토해야 함
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ 현황 - 전기사업법 제31조(전력거래) ⑤항 신설(수요관리사업자가 전력시장운영규칙으로 정하는 바에 따라 전력시장에서 전력거래를 할 수 있도록 허용) - 전력시장에서 수요자원이 거래되면 1~2년간 운영을 통해 신뢰성 검증을 거친 후, 전력수급기본계획에 발전기와 동일한 공급설비로 반영할 예정(기존의 수요관리제도는 발전설비계획에 반영되지 않고 수요관리량으로 반영하여 수요를 차감하였음) - 수요자원은 발전기보다 경제적이므로 전력시장에 많은 양이 거래될수록 경제적 효과 커짐 ○ 문제점 - 발전기는 정비 및 고장을 제외하고 운전에 제한이 없는 반면, 수요자원은 가동시간의 한계(1일 최대 8시간, 연간 총 60시간)가 있음 - 운전 시간에 제한이 있는 자원이 운전시간을 모두 소진한 경우 공급설비로서 기능을 상실하므로(상부저수지 저수량이 0인 양수발전기와 동일) 많은 양이 운영될 경우 전력계통의 공급안정성에 문제 발생 - 따라서 공급신뢰도를 유지하며 경제성을 극대화할 수 있는 수요자원의 규모 산정 방안 연구 필요 - 현실적인 신뢰성 수요자원의 적정규모를 도출하기 위하여 수요예측 오차, 발전설비 건설지연, 원전 안전성강화, 정책적 변수 등 여러 가지 요인들을 고려한 종합적인 분석 필요

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 적정 거래용량 산정을 위한 규모 산출 기법 연구 - 수요자원 거래규모 산정 : 경제성을 극대화하며 공급신뢰도를 만족하는 규모 ① 예비력 수준에 따라 공급신뢰도를 만족하는 DR 거래규모 ② 최대 피크일의 피크지속시간(예:8hr) 동안 가용한 DR 거래규모 ③ DR자원의 Limited Resource특성을 고려 공급안정성 측면의 적정도입량 검토(PJM의 경우 공급신뢰성 측면에서, 피크부하의 4.7%이하로 제한) - 수요자원을 발전기로 모델링, 전산모형(WASP)을 활용한 연도별 LOLP 및 설비예비율 등을 고려한 전력수급 시뮬레이션 분석 ○ 시나리오별 적정 수요자원 거래용량 검토 - 수요예측 오차, 발전설비 건설지연, 원전정지, 정책적 변수 등 다양한 요인들을 고려한 여러 시나리오를 적용하여 적정 거래용량 산정검토 - 기반기금 제도의 수요관리량과 전력시장 수요자원 거래량의 상호협조관계 분석검토 ○ 해외 유사기관의 신뢰성 수요자원의 적용기준 및 운영사례 검토 - 미국, 유럽 등 해외 선진사례를 비교, 분석하여 국내시장에 벤치마킹
⑫ 기대성과	○ 전력시장에서 거래하는 수요자원의 규모가 공급신뢰도에 미치는 영향 등을 고려하여 수요자원의 적정 거래규모 산출방법 도출 ○ 미래 전력수급변화를 고려한 적정 거래용량 산정방안 도출
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 수요자원의 적정규모 산정방안, 참여규모를 검토하여 효율적 전력시장 운영을 위한 적정 거래용량 도출 ○ 장기 전력수급전망을 고려한 수요자원의 향후 전망 분석을 통해 수요자원시장 발전방향 제시
제안부서	부서명 : 시 장 개 발 처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차 장	정 래 혁 (인)	처 장	양 민 승 (인)

[공고 번호 8]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2015년도)
① 연구과제명	온라인 발전계획시스템 개발의 타당성 검토 및 사전조사 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : 발전계획프로그램 개발을 위한 사전연구)
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장운영처	⑥ 활용부서		시장운영처, 중앙전력관제센터
⑦총연구기간	2015. 2. ~ 2015. 8. ( 7 개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 79,800		당해연도 소요예산 79,800
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	◦ 수급위기 극복 이후 전력시장·계통 운영의 효율성 향상에 관한 대·내외 요구 증가 - 현 발전계획프로그램의 성능 개선 요구 증가 - ‘14년 한전 MTAS 도입 후, 거래소 RSC 성능유지 규칙개정 논의 ◦ 기존 전력시장 제도의 개선 및 새로운 제도 도입 예상 - SMP 결정 방식 변경, 수요자원시장통합 - 가격기반입찰제도, 지역별 가격체계, 예비력시장 등 시장 환경의 큰 변화 예상 ◦ 현 발전계획프로그램의 대폭 개선 또는 새로운 개발이 요구됨 ◦ 따라서 발전계획시스템(주간/가격결정/운영/실시간 발전계획을 수행하는 일련의 프로그램들을 상호 연계한 시스템) 개발에 앞서 - 주간/가격결정/운영발전계획프로그램 및 시장모의운영프로그램 검토 및 개발 - 실시간 발전계획프로그램 신규 개발 - 온라인 자동연계 시스템 구축 ◦ 개발의 타당성 검토, 발전계획시스템 개발 방안 및 상세 설계, 발전계획프로그램 인증·사용을 위한 인증제도 구축하고자 함
⑩ 현 황 및 문 제 점	◦ 현행 발전계획프로그램은 Areva의 e-Terracommit를 도입하여 사용 ◦ 전력시장·계통 운영의 타임라인에 따라 주간·가격결정·운영발전계획프로그램으로 활용 - 해외에서 도입한 발전계획프로그램 수정 및 유지보수에 많은 비용과 시간이 소요, 시장 환경 변화와 제도 개선에 신속한 대응이 어려움 - 실시간 최적 운영의 경우, 실시간 UC(기동정지계획)이 없이 거래일 하루전에 수립된 운영발전계획으로 정밀한 발전계획 수행에 한계 ◦ 국내 전력시장에 제도 개선 및 새로운 제도 도입이 예상되는 바, 국내 전력시장의 특수성을 고려하되 보다 포괄적, 거시적 관점에서 개발이 요구됨 ◦ 현행 발전계획프로그램은 Areva의 e-Terracommit를 도입하여 사용 ◦ 전력시장·계통 운영의 타임라인에 따라 주간·가격결정·운영발전계획프로그램으로 활용

⑩ 현 황 및 문 제 점	- 해외에서 도입한 발전계획프로그램 수정 및 유지보수에 많은 비용과 시간이 소요, 시장 환경 변화와 제도 개선에 신속한 대응이 어려움 - 실시간 최적 운영의 경우, 실시간 UC(기동정지계획)이 없이 거래일 하루전에 수립된 운영발전계획으로 정밀한 발전계획 수행에 한계 ◦ 국내 전력시장에 제도 개선 및 새로운 제도 도입이 예상되는 바, 국내 전력시장의 특수성을 고려하되 보다 포괄적, 거시적 관점에서 개발이 요구됨
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	◦ 국내·외 발전계획프로그램 조사 분석 및 개발의 타당성 검토 - 발전계획프로그램(하루전 UC, 실시간 UC)의 현황 조사 - 발전계획프로그램(하루전 UC, 실시간 UC)의 구조 및 특성 비교 분석 - 하루전/실시간 UC의 최적화 알고리즘 및 최적 모델링 요소 분석 - 발전계획프로그램 성능 및 편익 분석 - 온라인 발전계획시스템 개발의 타당성 검토 및 국산화 방향 도출 ◦ 주간/가격결정/운영발전계획프로그램 세부 설계 - 주간/가격결정/운영발전계획 실무자의 최적 운영 요구사항 조사 - 주간/가격결정/운영발전계획 실무자의 최적 운영 현황과 해외사례 비교분석 - 주간/가격결정/운영발전계획 최적 운영 방안 모색 - 주간/가격결정/운영발전계획 최적화 알고리즘 및 모델 검토 ◦ 실시간 발전계획프로그램 세부 설계 - 실시간 발전계획 실무자의 최적 운영 요구사항 조사 - 실시간 발전계획 실무자의 최적 운영 현황과 해외사례 비교분석 - 실시간 발전계획 최적 운영 방안 모색 - 실시간 발전계획 최적화 알고리즘 및 모델 검토 ◦ 발전계획 최적화 기술 관리체계 인증제도 구축 - 인증심사기준 정립 - 인증체계 및 인증절차 수립 - 인증위원회 구성
⑫ 기대성과	◦ 발전계획프로그램 신규 개발의 타당성을 검토, 개발계획수립을 위한 가이드라인을 제공하여 개발시간과 비용 절감, 공정성 확보 ◦ 발전계획의 최적 운영의 절차 및 제도 개선 방안 연구, 전력계통·시장 최적 운영의 오차비용 절감에 따른 효율성 제고 ◦ 국내·외 발전계획프로그램 인증제도 및 인증절차를 구축, 발전계획프로그램의 검증, 사후 승인 및 관리의 객관성 및 투명성 향상
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	◦ 발전계획의 최적운영 절차 및 제도 개선 안 제고 ◦ 주간/가격결정/운영발전계획프로그램 개발을 위한 세부 스펙 작성 ◦ 실시간 발전계획프로그램 개발을 위한 세부 스펙 작성 ◦ 발전계획프로그램 승인, 관리 및 유지보수를 위한 심사기준 마련 ◦ 하루전·실시간 UC 최적화 알고리즘 및 최적 모델 검토

제안부서	부서명 : 시장운영처
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	직 원	곽 형 근 (인)	시장운영처장	김 은 수 (인)

[공고 번호 9]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2015년도)
① 연구과제명	CBP전력시장에서의 연·월간 전력수급계획 수립방안 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	수급계획팀	⑥ 활용부서		계통운영처
⑦총연구기간	2015. 3. 3 ~ 2016. 6. 2 ( 15개월 )
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산 159,000		당해연도 소요예산 106,000
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	○ 전력산업구조개편 및 전기사업법 개정(2000.12) 이후 CBP전력시장에 적합한 단기(연·월간) 전력수급계획 수립방법, 기준, 발전기 계획예방정비 수립방안의 세부적 기준 마련이 시급히 요구되고 있음 ○ 또한 수요자원시장, 차액계약제도, 배출권제도 등, 추후 경영환경 변화에 따른 연·월간 전력수급계획에 영향, 적용방안 등 불확실성 대응능력 강화 필요 ○ 현행 연·월간 전력수급계획 수립 방법론의 미비점을 파악하여, 개선된 연·월간 전력수급계획 수립, 발전량 및 연료량 전망 방안 연구 필요
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ CBP전력시장에 적합한 연·월간 전력수급계획 수립 방법론과 기준 정립 필요 - 과거 발전기 예방정비일정은 구속적인 계획이었으나, 현재 전력수급 비상 상황을 제외하면 발전사의 자발적인 참여로 인한 계획으로 변경됨 - 수급비상 이외에도 송전제약, 계통안정도, 지역별 자체기동발전기 여부에 따른 계획수립 방법론 재정립 필요 - 발전사 등 관련기관과의 공조, 자발적인 참여 부재시 논쟁의 여지 발생 - 수요자원시장, 차액계약제도, 배출권제도의 시행에 따른 단기 전력수급계획 차원에서의 영향과 적용방안 등 불확실성에 대한 대응능력이 미흡한 상태임 ○ 현행 연·월간 전력수급계획 수립 방법론 개선 필요 - 발전기 공급능력 산정 방법론에 따른 수급전망 변동 발생 (일자별 및 지역별 기온, 피크발생시각, 비중앙급전발전기, 공급능력보정치 등) - 불확실성이 높은 발전기(집단에너지, 비중앙급전발전기 등)의 신·증설 및 폐지계획 반영 수준에 따라 전력수급전망 변동 발생 - 방대한 입력데이터와 비효율적인 전산모형으로 정부, 발전사, 가스공사 등 유관기관 협조 및 즉각적인 의사결정 어려움

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 국내·외 단기(연·월간) 전력수급계획 수립 방법론 사례조사 - 경쟁 혹은 비경쟁환경하에서의 단기 수급계획 수립 사례 - 송전제약 등 발생시 수급자원 반영 여부 및 방법론 - 대외 환경변화에 따른 단기수급계획 차원에서의 영향과 적용방안 사례 ○ 연·월간 전력수급 및 발전계획 수립에 대한 합리적 방법론 검토 - CBP전력시장하에서의 현행 연간, 월간 전력수급 및 발전계획 알고리즘의 적정성 평가 및 개선방향 도출 - 계획수립을 위한 분석방법 및 적용모형 설정 · 효율적 발전기 공급능력 적용방안(기온별, 일자별, 지역별, 피크발생시각별) · 불확실성 자원 반영 및 모델링 방안(집단에너지, 신규원전, 수요시장 등) · 비중앙급전발전기 및 공급능력보정치 반영방안 · 대외 환경변화에 따른 수급계획 적용 및 연계구현 가능성 연구 · 단기(연·월간) 수급계획 수립을 위한 효율적인 입력변수 선정 및 전산 모형 제시(단기→실제 발전기 공급능력 고려, 8760h 최적화) · 개선된 방법론의 전산모의를 통해 결과 검증 ○ 연·월간 전력수급계획 수립 방법론 변경에 따른 제반 제도 개선사항 제언
⑫ 기대성과	○ CBP전력시장에서의 합리적이고 효율적인 연·월간 전력수급 및 발전계획 수립이 가능하며, 환경변화에 대한 불확실성 대응력 강화 ○ 개선된 발전량 및 연료량 전망을 통하여, 발전연료시장 안정화에 기여 ○ 현행 단기 수급계획 수립 방법론 및 전산모형 개선 기초연구로 정부, 가스공사, 발전사 등 유관기관과의 협조 및 즉각적인 의사결정 지원
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 연·월간 전력수급계획, 연료사용량 전망시 개선된 방법론 적용 ○ 정부, 가스공사, 발전사 등 유관기관과의 협조 및 빠른 의사결정 지원
제안부서	부서명 : 계통운영처 수급계획팀
	제 안 자		제안부서장
	직 위	성 명	직 위	성 명
	차장	이주호	처장	송광헌