P-HILS 기반 디지털트윈 토탈솔루션 개발… 위험성, 비용 획기적 절감

한전KPS 기술개발 시연회 후 참석자들이 기념촬영하고 있다. (사진=한전KPS)

전력설비 정비 전문기업인 한전KPS(사장 김홍연)는 전력설비 정비 작업 현장의 위험성과 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 차세대 가상현실 기반 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

한전KPS는 최근 ‘P-HILS(Power Hardware-in-the-Loop Simulation)' 방식 기반의 ‘디지털트윈 정비기술’을 개발하고 시연회를 마쳤다.

P-HILS 개념(사진 왼쪽) 및 한전KPS가 자체 개발한 P-HILS 구성도. (사진=한전KPS)

‘P-HILS(Power Hardware-in-the-Loop Simulation)'는 한전KPS가 모두 독자적으로 개발한 전력 관리 시스템(PMS, Power Management System)을 포함해 실시간 시뮬레이션 장치(RTSPH, Real-Time Simulator for PMS-HILS), 대용량 전력을 만들어내는 증폭 장치(BTB-SIM, Back-To-Back Simulation)를 결합한 방식이다.

이 기술을 활용하면 설계 단계에서는 설계가 제대로 되었는지 확인하고, 운영 단계에서는 새로운 운영 전략이나 설비 변경 사항의 고려 사항을 시스템 구축 전·후 타당성 분석과 검증이 가능하다.

이 모든 검증 과정이 가상으로 진행되며, 특히 사고나 장애 상황을 설정해 대응력을 확인하기 때문에 인적·물적 손실을 최소화함으로써 그만큼 비용은 물론이고 위험도를 낮춘다.

더불어 이미 운영 중인 설비에도 새로운 제어 알고리즘이나 시스템 구성 방식의 안정성과 효율성을 사전에 검증한 후 실제 적용할 수 있다.

특히, 자체개발한 ’BTB-SIM‘은 Back-To-Back 구조를 전력 증폭 장치에 랙 시스템으로 적용함으로써 에너지 손실을 최소화했으며, 분산 에너지원뿐만 아니라 전력 계통 기술 기준까지 포함한 실시간 시뮬레이션 모델까지 개발했다.

이 모든 것을 하나의 통합 운영 시스템으로 구성해 EPC(설계·조달·시공) 및 O&M(운영·정비) 사업의 신뢰성을 크게 높일 것으로 기대된다.

이 신기술은 새 정부의 탄소감축 조기달성 목표에도 발을 맞춘다.

현장 맞춤형 물리모델 기반 AI 재생에너지 발전량 예측 기술(K-REGF, KPS’s Renewable Energy Generation Forecasting device)도 선보였다. 기존의 기상 예보식 발전량 예측 방식과 달리 실제 발전단지의 설비 정보를 추가로 반영했다는 특징이 있다.

그린 수소 생산 시스템 운영 알고리즘에 발전량 예측값을 적용하고 그 결과를 검증하기 위해 RTSPH와 연계하는 환경도 구축한 만큼 이를 통해 수소 생산 운영의 안정성과 효율성을 크게 높일 수 있다.

김홍연 사장은 “이번에 개발한 P-HILS 시스템은 실제 현장에서 발생할 수 있는 위험을 사전에 차단하는 전력 디지털트윈 토탈 솔루션”이라며 “지속적인 현장 적용을 통해 글로벌 수준의 디지털 정비기술 선도기업으로 도약하겠다”고 말했다.

한전KPS는 오는 5일부터 7일 김대중컨벤션센터에서 열리는 ’2025 빛가람 국제전력기술 엑스포(2025 BIXPO)‘ 신기술 전시회에서 이 기술을 소개할 예정이다.

< 문화경제 황수오 기자 >