계통 제약 보고서

전력망의 규모 확장과 재생에너지원 연계 확대는 전력 공급의 신뢰도와 경제성을 동시에 확보하기 위한 계통 운영상의 물리적 제약 요건을 가중시키고 있습니다. 특히 송전선로의 조류 한계와 계통 안정도를 엄격히 반영하는 보안제약 발전기 기동정지계획(SCUC)은 전력시스템 운영의 핵심적 기반으로 기능하고 있습니다 [1]. 다변화된 발전원 조합 환경에서 계통의 물리적 병목을 선제적으로 감별하고 수렴성을 유지하는 일은 운영 비용 최소화와 정전 위험 방지 측면에서 필수적입니다.

재생에너지 발전량의 변동성과 가스 등 다종 에너지망과의 상호의존성 증가는 계산 과정에서 고려해야 할 제약조건의 차원을 기하급수적으로 확장시키고 있습니다 [2, 3]. 이에 따라 전체 제약조건 중 실행 가능 영역의 경계를 실질적으로 형성하는 유효 제약을 선별하지 못할 경우 연산 부하가 급증하여 실시간 운영 적시성을 확보하기 어렵습니다. 송전선로 차단 분포계수 및 전력전송 분배계수를 바탕으로 불필요한 중복 제약을 분리해내는 체계적 기법의 정립이 강하게 요구됩니다 [1].

본 보고서는 보안제약 기반의 최적화 수리모형을 중심으로 전력계통 내 송전 혼잡, 주파수 제한, 안정도 경계 등 주요 계통 제약의 메커니즘을 분석하는 것을 목적으로 합니다 [1, 4]. 문헌 분석을 통해 비중복 송전 제약 추출 알고리즘과 강인 최적화 접근법의 효용성을 비교 검토하며, 안정적 계통 운영을 위한 수리적 모델링의 개선 방향을 제시하고자 합니다.