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철도 급전계통 고조파, THD 기준만으론 공진 위험 판단 어렵다

8일 안태준 더불어민주당 의원실이 한국철도공사(코레일)로부터 제출받은 '전국 전철구간 전력품질 및 고조파 관리 개선 대책'에 따르면, 국내에는 전차선로와 철도 급전계통에 적용할 독자적인 고조파 판정기준이 마련돼 있지 않다. 철도 분야는 현재 한국전력공사의 전력품질 기준을 준용하며, 한전의 총고조파왜형률(THD) 기준은 송전선로 3%, 배전선로 5% 수준이다. 철도는 열차가 가속·감속과 회생제동을 반복하는 이동부하 환경으로, 차량 종류와 편성 수, 운행 간격, 변전소 운전방식, 전차선 길이에 따라 계통 조건이 달라진다. 같은 THD 수준이라도 특정 차수의 고조파와 계통의 공진 주파수가 맞물리면 위험도가 달라질 수 있어, 총왜형률뿐 아니라 차수별 고조파 성분, 주파수별 계통 임피던스, 차량 운전조건을 함께 살펴야 한다는 지적이 제기됐다. 취약구간 저감설비 설치에 그치지 않고 차량 특성과 급전계통, 편성·운행조건 변화를 반영해 공진 가능성을 사전에 판단하는 관리체계가 필요하다는 의견이다.

10월 9일

전력망·수요관리투데이에너지

한전, 전압형 HVDC 제어기술 연구 IEEE 학술지 게재

한국전력은 차세대 전압형 HVDC 시스템의 핵심 제어기술 연구성과가 'IEEE Transactions on Power Delivery'(2026년 10월)에 게재됐다고 밝혔다. 연구는 한전 전력연구원 융복합연구소 김찬기 수석연구원이 수행했으며, 전압형 HVDC에 적용되는 스위칭 제어기술인 '클러스터 스트림 버퍼(CSB)' 방식의 전력품질 특성과 설비 영향성을 수학적으로 체계화했다. 체비세프 다항식을 이용한 해석기법으로 고조파 발생 특성을 정량적으로 분석하는 모델을 개발했으며, 고조파가 초고압 케이블과 전력용 커패시터 등의 절연 성능과 수명에 미치는 영향도 함께 분석했다. 연구 결과 기존 전력품질 기준을 만족하더라도 특정 운전 조건에서는 고조파 성분이 증가해 설비 절연 성능에 영향을 줄 수 있음을 확인하고, 실무적 설계 기준을 제시했다.

10월 7일

한전, 차세대 전압형 HVDC 분석기술 국제학술지 게재

한국전력은 차세대 전압형 HVDC 시스템의 핵심 제어기술을 제안하고 수학적으로 체계화한 연구성과가 'IEEE Transactions on Power Delivery' 2026년 10월호에 게재됐다고 밝혔다. 연구는 한전 전력연구원 융복합연구소 김찬기 수석연구원이 수행했으며, 전압형 HVDC에 적용되는 스위칭 제어기술인 '클러스터 스트림 버퍼(CSB)' 방식의 전력품질 특성과 설비 영향성을 다뤘다. 한전은 전압형 HVDC가 대규모 해상풍력과 장거리 전력망 연계에 활용되는 송전기술이지만, 스위칭 과정에서 발생하는 고조파 특성 분석이 어려워 반복적 시뮬레이션에 의존해 전력품질 평가와 설비 신뢰도 검증에 한계가 있었다고 설명했다. 김찬기 박사는 체비세프 다항식을 이용한 수학적 해석기법으로 고조파 발생 특성을 정량적으로 분석할 수 있는 모델을 개발했다.

10월 7일