계통연계형 마이크로그리드단지에 설치된 에너지관리장치의 최적화에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

현대 인류의 생활수준과 삶의 질이 비약적으로 향상되었지만 최근 지구온난화와 더불어 미세먼지에 대한 이슈가 세계적인 문제점으로 대두되고 있다. 이러한 문제점의 주요 원인중 하나로 화석연료를 에너지원으로 하는 발전설비의 급격한 증가를 제시되고 있으며, 전 세계적으로 원인해소를 위한 대안으로 신재생에너지 발전설비 증대를 주요 정책으로 채택하고 있다. 이러한 추세에 따라 대용량 발전설비의 비중은 줄이고 분산전원형태의 신재생에너지 발전설비의 연계기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
본 논문에서는 높은 비율의 신재생에너지 공급이 가능한 마이크로그리드에서 태양광 및 풍력 등 신재생에너지 발전설비의 전력공급 불확실성에 따른 문제점을 최소화하고, 안정적인 전력공급을 위한 에너지관리시스템(EMS)의 최적화를 진행하였다. 신재생에너지의 공급 비율이 높을 경우에는 에너지저장장치(ESS)에 전력을 저장하고, 공급 비율이 낮을 경우에 에너지저장장치와 연계 계통(한전공급 전력)으로 전력을 공급하기 위해 태양광 및 풍력 발전설비의 전력공급 패턴을 분석하였다. 그리고 마이크로그리드에서 에너지관리시스템의 최적화를 통해 복합시스템(전력생산/소비/저장)에서 신재생에너지의 효율적인 활용과 안정적인 전력공급의 가능성을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.2 연구내용 및 목적 6
• 제 2 장 연구동향 7
• 2.1 국내 연구동향 7
• 2.1.1 국내 기술개발 현황 7
• 2.1.2 국내 마이크로그리드 실증현황 및 시장전망 10
• 2.2 국외 연구동향 14
• 2.2.1 국외 기술개발 현황 14
• 2.2.2 주요 국가의 마이크로그리드 동향 18
• 제 3 장 이론 해석 22
• 3.1 독립형 마이크로그리드 분산전원별 용량산정 22
• 3.2 신재생에너지 출력변동률 24
• 3.3 태양광발전 출력변동 25
• 3.4 풍력발전 출력변동 26
• 3.5 마이크로그리드의 ESS 동작모드 27
• 3.6 디젤발전기 28
• 3.7 디젤발전기 및 축전지출력과의 예비력 관계 30
• 제 4 장 사례연구 31
• 4.1 마이크로그리드 설비구축 사례 31
• 4.1.1 마이크로그리드 연계모드 31
• 4.1.2 마이크로그리드 독립모드 33
• 4.2 마이크로그리드에서의 EMS 최적화 사례 35
• 4.2.1 독립형 마이크로그리드 시스템 최적화 테스트 결과 35
• 4.2.2 EMS 최적화를 통한 자동운전 결과 분석 37
• 제 5 장 향후 연구방향 43
• 제 6 장 결론 46
• 참고문헌 47