합의 알고리즘 기반 다중 마이크로그리드의 분산 협조 제어 기법

Title
합의 알고리즘 기반 다중 마이크로그리드의 분산 협조 제어 기법
Authors
이상지
Keywords
합의알고리즘기반다중마이크로그리드의분산협조제어기법
Issue Date
2016
Publisher
인하대학교
Abstract
대형 발전소 및 송전 설비의 입지 선정이 어려워지고 배전망에 직접 연계되는 신재생에너지, 소형 열병합시스템과 같은 분산전원이 증가하면서, 최근 전력시스템은 발전, 송전, 배전의 형태에서 수요지 인근 분산발전원에 의한 발전, 배전하는 형태의 구조로 변화하고 있다. 이러한 추세 속에 소규모 전력망을 운영하는 기술인 마이크로그리드가 주목을 받고 있으며, 이에 대한 연구 및 실증이 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 마이크로그리드 설치 증가에 따라 자연스럽게 다수의 마이크로그리드를 효과적으로 협조 제어하기 위한 연구 또한 여러 형태로 진행되고 있다.
본 논문에서는 다중 마이크로그리드의 분산 협조 제어 기법을 제안한다. 기존의 중앙 관제 센터에서 일일이 제어하는 것과 달리 시스템 요소 각각에 에이전트를 설치하여 인접한 설비와의 통신만을 통하여 전체 시스템에 대한 제어를 자율적으로 수행하는 분산적인 제어 방법이다. 이 때 전체 시스템 제어를 위해 필요한 전역정보를 취득하는 방법으로 합의 알고리즘을 사용한다.
단일 마이크로그리드는 발전과 수요의 균형을 유지하며 등증분비 조건을 이용하여 경제적 최적점에서 운영을 하며, 다중 마이크로그리드는 계통에서 요구하는 조류를 유지하면서 내부, 외부적인 변동 출력을 각 단일 마이크로그리드의 출력 여유 혹은 출력량에 따라 분배하는 제어를 갖는다.
중앙 제어의 경우 하위 시스템에 대한 모든 정보를 수집하기 때문에 최적 해법을 찾는 것이 용이하지만, 정보가 집중되어 보안문제가 발생할 수 있다. 또한 중앙 제어를 하는 경우 추가적인 설비 설치 시 이에 대한 통신망을 중앙 관제센터에 직접 연결해야 하므로 통신 설치비용이 크다. 반면 분산 제어에서는 인접한 설비와 정보 공유를 하므로 보안에 대한 문제가 덜 발생하며, 통신망 설치 또한 인접한 설비에만 추가하면 되므로 통신 설치비용이 적은 이점이 있다. 그리고 분산적으로 각 에이전트가 지능을 가지고 동작하므로 계통으로 연결 혹은 분리하는 것이 상대적으로 자유로워 Plug and Play 기능 구현에 유리하다.
Description
그림 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ⅲ
표 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ⅴ
국문 요약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ⅵ
영문 요약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ⅶ


제1장 서론

1.1 연구 동향 및 배경 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.2 연구 목적 및 내용 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․4


제2장 배경 이론

2.1 단일/다중 마이크로그리드 기본 개념 ․․․․․․․․․․․․․6
2.1.1 단일 마이크로그리드 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․6
2.1.2 다중 마이크로그리드 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․9
2.2 중앙 제어 및 분산 제어 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11
2.3 합의 알고리즘 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
2.3.1 기본 개념 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
2.3.2 합의 알고리즘의 가중치 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․13
2.3.3 수렴성 분석 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․16


제3장 다중 마이크로그리드의 분산 제어 전략

3.1 다중 마이크로그리드 분산 제어 시스템 개요 ․․․․․․․․․․20
3.2 단일 마이크로그리드 제어 전략 ․․․․․․․․․․․․․․․․21
3.3 다중 마이크로그리드 제어 전략 ․․․․․․․․․․․․․․․․26


제4장 시뮬레이션 구성 및 사례 연구

4.1 시뮬레이션 구성 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․30
4.2 단일 마이크로그리드 시뮬레이션 ․․․․․․․․․․․․․․․33
4.3 다중 마이크로그리드 시뮬레이션 ․․․․․․․․․․․․․․․42
4.4 시변 부하 통합 시뮬레이션 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․54


제5장 결론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․61


참고 문헌 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․62
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/35056
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College of Engineering(공과대학) > Electrical Engineering (전기공학) > Journal Papers, Reports(전기공학 논문, 보고서)

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