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태양광 배터리 Hybrid 전력공급시스템 9가지 운전 모드 시험결과 및 무고장 연속 운전을 위한 자동제어 알고리즘 개발
송택호,양승권,김민정,Song, Taek Ho,Yang, Seung Kwon,Kim, Minjeong 한국전력공사 2019 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.5 No.1
K-BEMS 시스템은 태양광과 배터리를 Hybrid PCS 및 EMS로 구성하여, 건물에너지 절감 및 건물 PEAK 부하를 감축하기 위해 도입되었으며, 200여 한전 사옥에 보급되어 시범 운영되고 있다. K-BEMS 시스템을 보다 안정적으로 그리고 효율적으로 운영하기 위한 K-BEMS 연구과제를 2016년 1월부터 2018년 현재까지 전력연구원이 약 3년간 걸쳐 수행하였다. 본 논문에서는 K-BEMS 연구과제에서 수행한 9가지 Scheduling 운전 모드 시험 결과 및 3년간의 Scheduling 운전 결과 발견한 문제점, 그리고 이 문제점 해결을 위해 도입한 제어 알고리즘을 보여 주고 있다. K-BEMS 9가지 Scheduling 자동제어 운전모드 시험을 수행 하였으며, 이 중 3가지 운전모드에서 알고리즘 개선 사항을 발견하였는데, 이들 3가지 경우 모두 배터리 연계 운전과 관련이 있는 것으로 드러났다. 배터리 SOC(State of Charge)는 통상 20% 이상에서 운전되는데, 20% 이하가 되면 배터리 보호 차단기가 동작하여 K-BEMS 자동 운전이 정지되는 현상을 발생한다. 그런데 이 Hybrid 자동제어 모드에서, 배터리 차단기 trip시 태양광 공급마저 중단되는 현상을 발견하였다. 그러므로, Hybrid 공급모드에서 배터리의 차단기가 동작될 경우, 태양광 단독운전으로 자동 전환하여 태양광 공급마저 중단되지 않도록 알고리즘을 재구성하여 자동제어 운전하는 것이 총 에너지 절감 측면에서 반드시 필요한 것으로 분석되었다. 이 때, 계측제어 오차를 감안하여야 하며, 배터리 정지를 너무 보수적으로 의식하여, SOC 운전 Range를 너무 축소해서 운전하면 당초의 피크 부하 저감 이라는 경제성 목표를 달성할 수 없으므로, 효과적인 hybrid 운전(건물 피크 부하 감축 운전)을 위해서는 정지된 SOC 값을 컴퓨터가 기억하고 있다가, 향후 재가동 자동제어 운전시에서는 SOC Range값을 변경 조정 하여 최적 제어 운전하는 자동제어 알고리즘이 PV & Battery hybrid peak load demand control에서 반드시 필요한 것으로 나타났다. K-BEMS System was introduced to reduce peak load and to save total energy of the 200 buildings that KEPCO headquarter and branch offices use. And K-BEMS system is composed of PV, battery, and hybrid PCS. KEPCO research institute has carried out this K-BEMS research project for 3 years since January 2016. In this paper, the results of the project are shown. 9 modes of test results of K-BEMS system and are operational problems were analyzed. And measures to cure the trouble are also suggested. Batteries are operated more than 20% of SOC, and less than 20% of SOC battery protection switches are automatically shutting down the system and the system no longer respond to EMS, ending the supply of PV, and so therefore to continue the PV power supply it was turn out to be necessary that the EMS should automatically change its policy to change PV only supply mode automatically when the Battery Switch automatically operated. To operate the system continuously and automatically, it is necessary to modify the minimum operational SOC value, and in addition to that the EMS computer must remember the last shut-down SOC and Voltage which interrupted the system and add some margin to reflect the measurement error in the system.
소음레벨 정보전달시 오차 최소화 통한 전기자동차 충전기 신뢰도 향상에 관한 연구
송택호(Taek-Ho Song),한승호(Seung-Ho Han),이한별(Han-Byul Lee),민병국(Byoung-Guk Min),조금배(Guem-Bae Cho) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
전기차 급속충전기 전력변환부는 PWM(Pulse Width Modulatin)방식에 의한 AC-DC Conversion을 기본으로 한다. 이 경우 충전기에서 소요되는 역률, THD를 개선하기 위해 필터가 요구되는데 필터는 secondary filter인 LC filter가 대부분이다. LC(Reactacne &Capacitance)의 크기는 스위칭 주파수와 제곱근에 반비례하므로 스위칭 주파수를 높히면, LC크기가 줄어들면서 충전기 크기를 줄일 수 있는 것에 반하여 스위칭 손실이 커지고, 충전기에 설치된 변압기 및 IGBT 소자 등에서 열손실이 발생하며, 이 열을 제거하기 위한 냉각팬이 필수적이다. 본 논문에서는 냉각팬에서 발생하는 소음정보를 실제 전기자동차 급속충전기에 대해 NI사의 LABVIEW를 기반으로 연동된 소음진동 측정장비를 사용하여 분석하였다. 또한, 향후 전기차 충전기의 소음정보규제요건 확립에 있어서 중요하게 고려될 것으로 사료된다.
6 시그마 CTQ 분석을 통한 EV 급속충전기 소음측정량 오차 축소
송택호(Song taek ho),이한별(Lee han buel),김철우(Kim Cheol Woo) 한국조명·전기설비학회 2011 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5월
EV(Electric Vehicle) Quick Charger converts AC Power to DC Power, and during this energy conversion switching loss turns out to be heating phenomena and cooling fan operation begins. With this operation of cooling fan, noise is generated. Korea Electric Power Corporation regulates noise levels by 65 ㏈ so that it could avoid any suit from people living nearby the equipment. In this paper, critical factors to quality have been found through 6 sigma methodology, using 3 factors 2 level matrix experimental methodology. The best condition for measurement of noise in EV Quick charger operation was turn out to be such a conditon that suppression of test ground reflection, weather condition, angle between microphone direction and noise propagation, measurement horizontal & altitude distance should be considered so that we can reduce more than 30 % of noise level reduction.