IEC와 EEI/IEEE의 역률(PF)의 부호 차이

역률(Power Factor)이란

 

부하가 사용하는 유효전력과 부하에 공급되는 피상전력에 대한 비율을 의미한다.

간단하게 적으면 \( 역률 cos \phi = \frac {유효전력 P}{피상전력 Pa}  \)으로 나타낼 수 있다.

 

 

발전기/인버터 단위에서 유효전력이 양수인 경우만 다루기 때문에 \(cos\phi\)는 항상 양수라 볼 수 있다.

 

 

IEC 61850-7-520

 

국제전기협회(IEC)에서 사용하는 역률의 부호는 위에서 말한 설명과 수학적 이론^[각주:1]에 부합한다.

 

http://sunspec.org/wp-content/uploads/2016/08/DERPowerValueEncodingv6.pdf 에서 발췌함

 

그런데, 실제 인버터를 역률로 제어하려면 이것으론 부족하다.

지상(lagging, inductive) 또는 진상(leading, capacitive)을 구분해서 발전시킬 수 없기^[각주:2] 때문이다.

 

IEC 표기법으로는 무효전력에서는 역률을 계산할 수 있지만, 역률값에서 무효전력을 계산할 수 없다.

 

 

EEI, IEEE, IEC 61557-12

 

역률 제어 문제를 해결하기 위해 에디슨전기협회(EEI), SunSpec 등의 기구에서는 위와는 다른 역률 부호를 사용한다.

1, 2사분면에서 역률의 부호를 바꿔서 표기^[각주:3]하는 것이다.

 

http://sunspec.org/wp-content/uploads/2016/08/DERPowerValueEncodingv6.pdf 에서 발췌함

 

이렇게 표기하면 수학적으로는 다소 혼란스러울 수 있지만, 역률을 제어하는 입장에서는 명확해진다.

발전기는 1, 4사분면만 사용하기 때문에 역률과 무효전력의 관계를 수식으로 쉽게 표기가 가능하다.

 

역률과 무효전력의 부호가 반대라는 점만 생각하면 된다.

 

 

1. 코사인은 1, 4사분면에서 양수, 2, 3사분면에서 음수 [본문으로]
2. 인버터에게 진상 95%로 발전하라는 명령과, 지상 95%로 발전하라는 명령을 구분해서 내릴 수가 없다는 뜻 [본문으로]
3. 3, 4사분면에서는 IEC와 동일함 [본문으로]