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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문종필
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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배전계통에 설치되는 ESS (Energy Storage System)는 신재생에너지 출력안정화 및 피크부하관리, 비상용 전원 등의 다양한 역할을 할 수 있다. 본논문에서는 배전계통에서 운전용량포화로 인해 발생하는 문제를 해결할 수 있는 ESS 활용방안을 제시하고 이에 따른 용량 산정 기법과 전압, 손실, 신뢰도를 효율적으로 관리할 수 있는 연계 위치 선정법을 제안하고 실제 계통부하 데이터를 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.
우리나라 22.9kV 선로의 운전용량은 상시 ?10MW~10MW, 비상시 ?14MW~14MW로 비상시 타 선로로부터 절체된 최대 4 MW의 부하를 받을수 있도록 규정되어 있다. 그러나 운전용량이 포화된 계통에서 타 선로로부터 절체된 최대 4MW의 부하를 받을 경우 비상시 운전용량인 14MW를 초과하여 절체부하를 받지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 이에 따라 절체하지 못한 선로 구간은 건전함에도 불구하고 정전이 발생하게 된다. 만약, 비상시 상황이 발생하였을 때 절체부하를 받는 계통에서 부하를 받기 전 운전용량을 ?10MW~10MW로 유지할 수 있다면 운전용량포화로 인해 부하를 절체하지 못하는 상황을 대처할 수 있게 된다. 이에 본 연구에서는 운전용량포화로 인해 발생하는 문제와 이를 해결하기 위한 ESS의 활용방안을 제시하였다. 또한 ESS 활용방안에 따라 상시 -14MW~14MW로 운전하되 비상시 타 선로의 부하를 절체받기 전 ?10MW~10MW로 운전할 수 있는 ESS 용량 산정 기법을 제안하였다.
배전계통의 운전용량포화는 전원 측에서 말단 측으로 향하는 기존 조류방향으로 인해 발생할 수 있지만, 분산전원의 용량이 점점 포화되는 현재와 향후의 배전계통은 분산전원이 설치된 지점으로부터 전원 측으로 향하는 역조류로 인해 포화가 될 수 있으며 이로 인해 기존의 전압, 손실, 신뢰도요소들에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서 전압, 손실, 신뢰도 요소들이 양방향 조류로 인해 발생하는 문제에 대해 분석하고 이를 제어하기 위한 ESS의 연계 위치에 따른 각 요소별 효과를 분석하여 연계 위치를 선정하였다. 이와 관련하여 본 연구에서 제안한 용량 산정 기법을 실 계통 부하 데이터를 적용하여 연도별 ESS의 최소, 최대의 용량을 산정하였으며, 최소 용량을 설치할 경우 충?방전 Cycle 및 충?방전량을 계산하는 시뮬레이션 사례연구를진행하였다.
우리나라 22.9kV 선로의 운전용량은 상시 ?10MW~10MW, 비상시 ?14MW~14MW로 비상시 타 선로로부터 절체된 최대 4 MW의 부하를 받을수 있도록 규정되어 있다. 그러나 운전용량이 포화된 계통에서 타 선로로부터 절체된 최대 4MW의 부하를 받을 경우 비상시 운전용량인 14MW를 초과하여 절체부하를 받지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 이에 따라 절체하지 못한 선로 구간은 건전함에도 불구하고 정전이 발생하게 된다. 만약, 비상시 상황이 발생하였을 때 절체부하를 받는 계통에서 부하를 받기 전 운전용량을 ?10MW~10MW로 유지할 수 있다면 운전용량포화로 인해 부하를 절체하지 못하는 상황을 대처할 수 있게 된다. 이에 본 연구에서는 운전용량포화로 인해 발생하는 문제와 이를 해결하기 위한 ESS의 활용방안을 제시하였다. 또한 ESS 활용방안에 따라 상시 -14MW~14MW로 운전하되 비상시 타 선로의 부하를 절체받기 전 ?10MW~10MW로 운전할 수 있는 ESS 용량 산정 기법을 제안하였다.
배전계통의 운전용량포화는 전원 측에서 말단 측으로 향하는 기존 조류방향으로 인해 발생할 수 있지만, 분산전원의 용량이 점점 포화되는 현재와 향후의 배전계통은 분산전원이 설치된 지점으로부터 전원 측으로 향하는 역조류로 인해 포화가 될 수 있으며 이로 인해 기존의 전압, 손실, 신뢰도요소들에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서 전압, 손실, 신뢰도 요소들이 양방향 조류로 인해 발생하는 문제에 대해 분석하고 이를 제어하기 위한 ESS의 연계 위치에 따른 각 요소별 효과를 분석하여 연계 위치를 선정하였다. 이와 관련하여 본 연구에서 제안한 용량 산정 기법을 실 계통 부하 데이터를 적용하여 연도별 ESS의 최소, 최대의 용량을 산정하였으며, 최소 용량을 설치할 경우 충?방전 Cycle 및 충?방전량을 계산하는 시뮬레이션 사례연구를진행하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 배전계통 운전용량포화에 따른 ESS 활용방안 22.1 배전계통 운전용량포화에 따른 비상시 부하절체 문제 32.2 ESS 활용방안 4Ⅲ. 배전용 ESS 용량 산정 기법 및 연계 위치 선정 73.1 운전 용량 증대를 위한 ESS 용량 산정 기법 73.2 각 요소별 효과분석을 통한 ESS 연계 위치 선정 17Ⅳ. 사례연구 334.1 샘플 부하 데이터 가공 334.2 연도별 ESS 용량 및 충?방전량 35Ⅴ. 결론 41참 고 문 헌 43Abstract 45
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