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발전용 가스터빈 통합 운영지원시스템 개발

기사승인 2019.12.03  11:12:35

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- 전력연구원·서부발전 공동 추진

복합화력발전소 핵심설비인 가스터빈의 안정적 운영 및 유지보수 비용 절감
전력연구원 최우성 선임연구원이 직접 개발한 인공지능 기반 이상진단 시스템을발전사 분들을 대상으로 설명을 하는 모습.(최종 설과물 결과 발표회 = 대전)

한국전력(사장 김종갑) 전력연구원은 한국서부발전(주)과 공동으로 발전용 가스터빈의 최적운전을 위한 통합 운영지원시스템을 개발하고 한국서부발전(주) 군산복합화력발전소 및 평택2복합화력발전소에 적용을 완료했다고 3일 밝혔다.

가스터빈발전은 석탄화력발전 대비 황산화물과 질소산화물 등의 미세먼지 오염물질 배출이 1/8에 불과하여 친환경에너지로 주목받고 있다. 가스터빈은 복합화력발전소 건설비용의 30~50%를 차지하는 핵심 설비이다.

지난 25년간 국내 발전사가 가스터빈 유지보수에 지출한 금액은 4조 2104억원에 달함. 한국전력은 GE등 외국 가스터빈 제작사에 지불하는 유지보수 비용 절감 및 복합화력발전소 효율 향상을 위해 가스터빈 통합 운영지원시스템을 개발했다.

전력연구원의 가스터빈 통합 운영지원시스템은 ▲가스터빈 이상진단예측 시스템 ▲성능감시진단 시스템 고온부품관리시스템 ▲복합화력발전 시뮬레이터로 구성되어 있으며, 가스터빈 핵심설비의 이상을 사전에 예측하고 성능감시를 통한 최적운전이 가능하다.

가스터빈 이상진단예측 시스템은 세계최초로 딥러닝을 통해 가스터빈의 이상예측이 가능한 인공지능기술이 적용됨. 핵심 기기에 대한 실시간 이상진단 및 2시간 이전에 이상상태 예측이 가능하여 불시 사고를 사전에 방지할 수 있음. 한국서부발전 평택2 복합발전소에 설치되어 운용 중이며 예측 신뢰도는 80%이상이다.

성능감시진단 시스템은 복합화력발전소의 성능을 실시간으로 확인하며 성능저하 원인을 파악하게 된다. 한국전력의 성능감시진단 시스템 현장 검증결과와 오차가 0.2%이하이며, 한국서부발전 군산복합 화력발전소에 적용·운영 중이라고 설명했다.

고온부품 이력관리시스템은 가스터빈 핵심설비인 고온에 노출되는 블레이드 등의 손상 및 수리 내역을 포함한 운영이력을 체계적으로 관리해 효율적인 정비를 도와주게 된다.

복합화력발전 시뮬레이터는 발전소의 실제 운영과 동일한 환경을 모사할 수 있다. 이를 통해 발전소 운영요원은 발전소 운영기법 및 이상상황 발생 시 대처방안의 사전습득이 가능하다는 것이다.

전력연구원 전경.

전력연구원의 가스터빈 통합 운영지원시스템은 2019년 06월에 상태감시 및 진단 신뢰도 검증을 위해 한국서부발전의 복합화력발전소에 적용된 상태이며 향후 2022년부터 국내 설치된 149기의 가스터빈을 대상으로 확대 보급 및 해외 시장 진출을 계획 중이다.

전력연구원 관계자는 “한국전력의 가스터빈 통합 운영지원시스템을 통해 가스터빈의 종합적인 상태감시진단 및 예측이 가능해졌다”며 “앞으로 연구를 지속해 가스터빈 분야 기술 국산화로 해외의존을 탈피하고 국내외 가스터빈 시장에 진출하기 위해 노력하겠다”고 말했다.

남형권 기자 cabinnam@enertopianews.co.kr

<저작권자 © 에너지타임뉴스 무단전재 및 재배포금지>
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