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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 손성용
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수34
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최근 온실가스 감축을 위한 탄소중립 추진전략에 따라 세계적으로 전기차(Electric Vehicle, EV)와 충전기(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE) 보급률이 점점 증가하는 추세이다. 이러한 전기차를 에너지 자원으로 활용하는 Vehicle to Grid(V2G) 기술과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. V2G는 충전기로 전기차를 충전할 수 있을 뿐 아니라 전기차 배터리의 전력을 충전기를 통해 계통으로 내보내는 방전도 가능하도록 한다.
V2G 구현을 위해서 전기차와 충전기가 양방향으로 통신할 수 있는 국제 표준 중 하나로 ISO (International Organization for Standardization) /IEC (International Electrotechnical Commission) 15118 표준이 정의되어있다. ISO/IEC 15118 기반 통신프로토콜을 활용하여 전기차 충방전 제어 시 데이터 전송 및 인증 과정으로 인해 충방전 실행까지의 시간지연이 발생하게 되므로 전력 유연성 공급이 제한될 수 있다. 따라서 통신 프로토콜을 고려한 V2G 환경에서 전기차가 참여 가능한 전력 유연성 시장을 검토할 필요가 있다.
본 논문에서는 ISO/IEC 15118 기반 V2G 에뮬레이터를 구현하여 충·방전 제어 시 발생하는 시간 지연을 고려한 전력 유연성시장 참여의 실효성을 검토하였다. 최초 ISO/IEC 15118 인증에 의한 시간 지연은 평균 6.67초로 나타났으며 인증 이후에 충·방전 스케줄링 제어로 인해 발생하는 시간 지연은 평균 0.12 ms로 측정되었다. 이를 기반으로 전기차가 참여 가능한 유연성 시장을 검토하였으며 기술적으로 미국 CAISO(California Independent System Operator)시장에 운영되고 있는 에너지 시장 및 보조 서비스 시장에 모두 참여 가능하다는 것을 검증하였다.
V2G 구현을 위해서 전기차와 충전기가 양방향으로 통신할 수 있는 국제 표준 중 하나로 ISO (International Organization for Standardization) /IEC (International Electrotechnical Commission) 15118 표준이 정의되어있다. ISO/IEC 15118 기반 통신프로토콜을 활용하여 전기차 충방전 제어 시 데이터 전송 및 인증 과정으로 인해 충방전 실행까지의 시간지연이 발생하게 되므로 전력 유연성 공급이 제한될 수 있다. 따라서 통신 프로토콜을 고려한 V2G 환경에서 전기차가 참여 가능한 전력 유연성 시장을 검토할 필요가 있다.
본 논문에서는 ISO/IEC 15118 기반 V2G 에뮬레이터를 구현하여 충·방전 제어 시 발생하는 시간 지연을 고려한 전력 유연성시장 참여의 실효성을 검토하였다. 최초 ISO/IEC 15118 인증에 의한 시간 지연은 평균 6.67초로 나타났으며 인증 이후에 충·방전 스케줄링 제어로 인해 발생하는 시간 지연은 평균 0.12 ms로 측정되었다. 이를 기반으로 전기차가 참여 가능한 유연성 시장을 검토하였으며 기술적으로 미국 CAISO(California Independent System Operator)시장에 운영되고 있는 에너지 시장 및 보조 서비스 시장에 모두 참여 가능하다는 것을 검증하였다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1절 연구의 배경 및 필요성 1제 2절 연구 동향 2제 3절 연구의 목적 및 구성 4제 2 장 분산자원화된 전기차 운영환경 5제 1절 전기차와 충전기 5제 2절 ISO/IEC 15118 71. ISO/IEC 15118 개요 72. ISO/IEC 15118 세부구성 113. Low-Level Communication 144. High-Level Communication 17제 3절 전력계통 유연성 211. 분산자원 유연성 정의 212. 유연성 시장 22제 4절 V2G 프로젝트 동향 24제 3 장 전기차 V2G 환경 구현 27제 1절 V2G 에뮬레이터 환경 27제 2절 V2G 에뮬레이터 성능 시험 30제 3절 V2G 에뮬레이터 실험 및 결과 35제 4절 전기차 유연성 검토 37제 4 장 결 론 39
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