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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수19
이 논문의 연구 히스토리 (8)
2022
배전계통에 있어서 태양광전원의 수용성 향상을 위한 SVR 및 ESS의 운용방안
이세연
,
김지명
,
한병길
외 2명
전기학회논문지
2022.11
학술저널
태양광전원의 역조류를 고려한 SVR의 LDC정정치 산정알고리즘에 관한 연구
이세연
,
김경화
,
원종흥
외 2명
대한전기학회 학술대회 논문집
2022.10
학술대회자료
배전계통의 운용특성에 따른 태양광전원의 수용성 평가에 관한 연구
이세연
,
김경화
,
이민행
외 2명
대한전기학회 학술대회 논문집
2022.07
학술대회자료
태양광전원의 역조류를 고려한 SVR의 LDC 운용 방안에 관한 연구
이세연
,
김경화
,
한병길
외 2명
대한전기학회 학술대회 논문집
2022.04
학술대회자료
2020
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최근, 정부의 탄소중립 및 그린뉴딜 정책에 따라 태양광전원 등의 신재 생에너지 전원을 확대하는 보급사업이 적극적으로 시행되고 있다. 하지만, 대용량의 신재생에너지 전원이 배전계통에 도입되어 운용됨에 따라, 신재 생에너지 전원의 급격한 출력 변동성으로 인해 배전계통의 전력품질 및신뢰도와 관련된 많은 문제점들이 발생되고 있다. 특히, 대용량의 태양광 전원이 배전계통에 연계되는 경우, 기존의 단방향 조류가 아닌 역조류에 의해 수용가전압이 허용전압 범위(220±13V)를 벗어나게 되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 태양광전원의 접속을 대기시키거나 출력을 제한시 키는 사례가 증가되고 있으나, 이를 해결하기 위한 송·배전설비의 증설은 환경문제 및 주민민원 등의 건설여건 악화로 어려움을 겪고 있어, 배전계 통에 있어서 태양광전원의 수용성 저하가 불가피한 실정이다.
이러한 배경으로, 선로전압조정장치(step voltage regulator, SVR) 및전기저장장치(energy storage system, ESS)를 배전계통에 도입하여, 대용량 태양광전원의 연계에 의한 수용가의 과전압현상을 해결하고, 태양광전 원의 수용성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 배전계통에 있어서 태양광전원의 수용성 향상을 위한 SVR 및 ESS의 운용알고리즘을 제안한다. 즉, 태양광전원의 수용성을 향상시키기 위하여, 태양광전원의 연계에 의해 발생되는 역조류를 고려한 SVR의 LDC(line drop compensation) 정정치 산정알고리즘을 제안하며, 이를 바탕으로 SVR의 설치 유·무 및 운용방식에 따른 태양광전원의 수용성을 평가하기 위하여, LDC방식에 의한 태양광전원의 수용성 평가알고리즘을 제안한다. 또한, 수용가의 과전압현상이 발생되는 경우, 충전 및 방전동작을 제어하여 수용가전압을 허용전압 범위 이내로 유지시킬 수 있는 ESS의 최소 도입용량 평가알고리즘을 제안한다. 한편, 태양광전원이 연계된 배전계통의 수용성을 평가하기 위해 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, LDC방식의 SVR, ESS 및 태양광전원으로 구성된 전체 배전계통 모델링을 수행한다. 제안한 SVR 및 ESS의 운용알고리즘과 모델링을 바탕으로 태양광전원의 수용성을 분석한 결과, 배전계 통에 SVR이 설치되어 LDC방식으로 운용되는 경우, 적은 용량의 ESS 도입으로도 태양광전원의 수용성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 알 수있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.
이러한 배경으로, 선로전압조정장치(step voltage regulator, SVR) 및전기저장장치(energy storage system, ESS)를 배전계통에 도입하여, 대용량 태양광전원의 연계에 의한 수용가의 과전압현상을 해결하고, 태양광전 원의 수용성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 배전계통에 있어서 태양광전원의 수용성 향상을 위한 SVR 및 ESS의 운용알고리즘을 제안한다. 즉, 태양광전원의 수용성을 향상시키기 위하여, 태양광전원의 연계에 의해 발생되는 역조류를 고려한 SVR의 LDC(line drop compensation) 정정치 산정알고리즘을 제안하며, 이를 바탕으로 SVR의 설치 유·무 및 운용방식에 따른 태양광전원의 수용성을 평가하기 위하여, LDC방식에 의한 태양광전원의 수용성 평가알고리즘을 제안한다. 또한, 수용가의 과전압현상이 발생되는 경우, 충전 및 방전동작을 제어하여 수용가전압을 허용전압 범위 이내로 유지시킬 수 있는 ESS의 최소 도입용량 평가알고리즘을 제안한다. 한편, 태양광전원이 연계된 배전계통의 수용성을 평가하기 위해 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, LDC방식의 SVR, ESS 및 태양광전원으로 구성된 전체 배전계통 모델링을 수행한다. 제안한 SVR 및 ESS의 운용알고리즘과 모델링을 바탕으로 태양광전원의 수용성을 분석한 결과, 배전계 통에 SVR이 설치되어 LDC방식으로 운용되는 경우, 적은 용량의 ESS 도입으로도 태양광전원의 수용성을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 알 수있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.
목차
제1장 서론 1제 1절 연구의 배경 및 필요성 1제 2절 본 논문의 구성 3제2장 배전계통에 있어서 SVR 및 ESS의 운용 특성 5제 1절 태양광전원이 연계된 배전계통의 운용 특성 5제 2절 태양광전원의 배전계통 수용성 평가 9제 3절 SVR 및 ESS의 운용 특성 13제3장 SVR의 LDC방식에 의한 태양광전원의 수용성 평가알고리즘 19제 1절 역조류를 고려한 SVR의 LDC정정치 산정방안 19제 2절 LDC정정치 산정알고리즘 25제 3절 LDC방식에 의한 태양광전원의 수용성 평가알고리즘 26제4장 수용성 향상을 위한 ESS의 최소 도입용량 평가알고리즘 29제 1절 수용성 향상을 위한 ESS의 최소 도입용량 평가방안 29제 2절 ESS의 최소 도입용량 평가알고리즘 34제5장 PSCAD/EMTDC에 의한 태양광전원이 연계된 배전계통의 수용성 평가 모델링 37제 1절 LDC방식의 SVR 모델링 37제 2절 ESS 모델링 40제 3절 태양광전원 모델링 44제 4절 전체 배전계통 모델링 49제6장 시뮬레이션 결과 및 분석 53제 1절 시뮬레이션 조건 53제 2절 SVR의 운용방식에 의한 태양광전원의 수용성 평가 57제 3절 수용성 향상을 위한 ESS의 운용 특성 70제 4절 종합 분석 76제 7장 결 론 82참고문헌 85ABSTRACT 100
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