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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수13
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최근, 전 세계적으로 신재생에너지 전원 및 ESS의 도입이 확대되면서, 마이크로그리드에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 전라남도에서는 지역 단위의 에너지 자립율 확보를 위한 마을형 마이크로그리드의 실증 연구가 진행되고 있다. 그러나, 이러한 마이크로그리드에서 신재생에너지 전원의 설치가 증가함에 따라, 수용가의 전압변동에 따른 전력품질 문제가 발생하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 마을형 마이크로그리드의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 자립율에 따른 마을형 마이크로그리드의 운용 알고리즘을 제시한다. 즉, 에너지 자립율이 50%인 경우, 마을형 마이 크로그리드는 계통연계형 마이크로그리드의 형태로 운용하여 신재생에너지 전원의 발전에 따른 과전압 현상을 해결하기 위한 ESS의 충전 동작전 압을 산정하고, 이를 바탕으로 수용가 전압을 표준 전압에 가깝게 유지할수 있는 ESS의 적정용량을 구하는 알고리즘을 제시한다.
또한, 에너지 자립율이 100%인 경우, 독립형 마이크로그리드의 형태로 운용하여 에너지 sinking에 의한 CVCF 인버터의 탈락을 방지할 수 있도록 배터리의 SOC(state of charge)가 85% 이상일 때 에너지 sinking이 발생하면 태양광전원의 출력을 최소한으로 제한하는 운용 알고리즘을 제시 한다. 이를 바탕으로 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS부, 태양광전원부, 지열발전부, CVCF 인버터부 등으로 이루어진 마을형 마이크로그리드의 모델링을 수행하고 에너지 자립율에 따라 제안한 알고리즘의 운용 특성을 분석한 결과, 에너지 자립율이 50%인 경우 ESS의 운용으로 수용가 부하의 과전압 현상을 해결하고, 에너지 자립 율이 100%인 경우 CVCF 인버터가 탈락하지 않고 안정적으로 운용됨을알 수 있었다.
또한, 에너지 자립율이 100%인 경우, 독립형 마이크로그리드의 형태로 운용하여 에너지 sinking에 의한 CVCF 인버터의 탈락을 방지할 수 있도록 배터리의 SOC(state of charge)가 85% 이상일 때 에너지 sinking이 발생하면 태양광전원의 출력을 최소한으로 제한하는 운용 알고리즘을 제시 한다. 이를 바탕으로 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS부, 태양광전원부, 지열발전부, CVCF 인버터부 등으로 이루어진 마을형 마이크로그리드의 모델링을 수행하고 에너지 자립율에 따라 제안한 알고리즘의 운용 특성을 분석한 결과, 에너지 자립율이 50%인 경우 ESS의 운용으로 수용가 부하의 과전압 현상을 해결하고, 에너지 자립 율이 100%인 경우 CVCF 인버터가 탈락하지 않고 안정적으로 운용됨을알 수 있었다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 및 필요성 1제2절 본 논문의 구성 3제2장 마을형 마이크로그리드의 운용 특성 분석 5제1절 마을형 마이크로그리드의 구성 5제2절 에너지 자립율을 고려한 마을형 마이크로그리드의 운용특성 7제3장 에너지 자립율을 고려한 마을형 마이크로그리드의 운용 알고리즘 12제1절 계통연계형 마이크로그리드의 운용 알고리즘 12제2절 독립형 마이크로그리드의 운용 알고리즘 17제4장 PSCAD/EMTDC를 이용한 마을형 마이크로그리드의 모델링 22제1절 ESS부 22제2절 태양광전원부 25제3절 지열발전부 28제4절 CVCF 인버터부 30제5절 계통연계형 마이크로그리드의 모델링 32제6절 독립형 마이크로그리드의 모델링 33제 5장 시뮬레이션 결과 및 분석 34제1절 시뮬레이션 조건 34제2절 계통연계형 마이크로그리드의 운용특성 37제3절 독립형 마이크로그리드의 운용 특성 46제6장 결론 50참고문헌 52본 논문과 관련된 논문 및 수상실적 54ABSTRACT 63
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