마이크로그리드에서 향상된 드룹 제어를 통한 에너지저장장치들 간의 협조제어

Title
마이크로그리드에서 향상된 드룹 제어를 통한 에너지저장장치들 간의 협조제어
Authors
최진영
Keywords
마이크로그리드에서향상된드룹제어를통한에너지저장장치들간의협조제어
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
본 논문에서는 독립운전이 가능한 소규모 배전 시스템인 마이크로그리드의 원활한 운영을 위한 에너지저장장치들 간의 협조제어 방안을 연구하였다. 에너지저장장치의 제어 방법으로는 주파수/전압 제어 모드(F/V Control mode), 일정 출력 모드(Constant Power mode), 조류 제어 모드(Feeder Flow Control mode)와 출력 제어 모드(Unit Power Control mode)가 있으며, 제어 방법에 따른 마이크로그리드에 미치는 영향을 분석하기 위하여 에너지저장장치를 실배전 계통에 적용한 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 프로그램을 사용하여 모델링 하였다. 에너지저장장치는 리튬 이온 배터리와 슈퍼캐패시터를 각각 발전용량이 50[kW]인 컨버터 시스템을 기준으로 모델링 하였다. 적용한 실배전 계통은 대전광역시 유성구에 위치한 한국전력연구원에 구축중인 마이크로그리드 실증단지를 선정하였다. 에너지저장장치의 제어 방법으로는 주파수 조정 및 전압 조정이 가능한 조류 제어 모드와 출력 제어 모드가 적합하다. 본 논문에서는 에너지저장장치의 조류 제어 모드 운영 시 출력 제한을 초과할 경우 일정 출력 모드로의 변환을 통하여 에너지저장장치의 안정적인 운영 전략을 제안하였다. 또한, 에너지저장장치의 출력 제어 모드 운영 시 저역 통과 필터(LPF)를 통한 출력 지령값 제어를 추가하여 계통연계 시에도 에너지저장장치의 활용도를 높이는 전략을 제안하였다. 마지막으로 개선된 조류 제어 모드와 출력 제어 모드를 활용하여 출력 동특성의 차이가 있는 슈퍼캐패시터와 전력용 배터리 간의 협조제어 방안을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 에너지저장장치들의 협조 제어 방법을 마이크로그리드 실증사이트에 적용하여 지역제어를 통해 자율적으로 운영이 가능하도록 함으로써, 마이크로그리드의 독립운전에 대한 대책 수립과 고품질 안정적인 공급에 이용될 수 있을 것이다.
Description
제1장 서론 1 1.1 연구의 목적 및 내용 1 1.2 중요 용어 해설 2 1.3 논문의 구성 및 개요 6 제2장 분산전원의 제어 7 2.1 개요 7 2.2 분산전원의 제어 방법 8 2.3 에너지저장장치의 제어 방안 제안 16 제3장 에너지저장장치들 간의 협조제어 25 3.1 개요 25 3.2 가용시간을 고려한 에너지저장장치들 간의 협조제어 26 제4장 전략 검증 및 분석 32 4.1 분산전원의 제어 방법 분석 33 4.2 문제점을 개선한 드룹 제어 모드 분석 38 4.3 제안한 에너지저장장치들 간의 협조제어 분석 41 4.4 마이크로그리드 실증사이트 적용 사례 48 제5장 결론 59 참고 문헌 60 그림 1.1 한국전력연구원의 마이크로그리드 실증단지 계통도 2 그림 1.2 조류 제어 모드의 분산전원 제어 위치 개념도 4 그림 1.3 출력 제어 모드의 분산전원 제어 위치 개념도 5 그림 2.1 일정 출력 모드의 출력 곡선 9 그림 2.2 일정 출력 모드의 DC/AC 인버터 제어기 9 그림 2.3 주파수/전압 제어 모드의 출력 곡선 10 그림 2.4 주파수/전압 제어 모드의 DC/AC 인버터 제어기 10 그림 2.5 드룹을 이용한 출력 제어 모드의 출력 곡선 11 그림 2.6 드룹을 이용한 출력 제어 모드의 DC/AC 인버터 제어기 12 그림 2.7 드룹을 이용한 조류 제어 모드의 출력 곡선 13 그림 2.8 드룹을 이용한 조류 제어 모드의 DC/AC 인버터 제어부 14 그림 2.9 출력 초과 시 연계점에서의 조류 제어 모드 한계점 15 그림 2.10 리튬이온 배터리 모델링 16 그림 2.11 슈퍼캐패시터 모델링 17 그림 2.12 출력 제어 모드로 운영하는 에너지저장장치의 드룹 특성 곡선 18 그림 2.13 조류 제어 모드로 운영하는 에너지저장장치의 드룹 특성 곡선 18 그림 2.14 조류 제어 모드의 주파수/전압 회복 제어 드룹 곡선 19 그림 2.15
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23491
Appears in Collections:
College of Engineering(공과대학) > Electrical Engineering (전기공학) > Theses(전기공학 석박사 학위논문)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse