전지를 이용한 에너지저장시스템 개발

The Development of Battery Energy Storage System

전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

Due to steady increase of electric power demand and decrease of load factor, the economic and reasonable operation of electric power system is necessary. Because of this reason, dispersed battery energy storage system(BESS) with fast response is receiving attractive attention. With these considerations, 20 kVA BESS is designed and tested to investigate the possibility of BESS application to power system. This paper describes the design specifications of simulator and test results. BESS is composed of batteries, conversion equipments, interconnecting equipments to power system, and control parts of the system. The inverter of BESS can carry out two functions as charger and discharger. Also, it can operate as a VAR compensator by four quadrant operation. Since this system is designed as a simulator of MW system, the conceptual design of MW system is possible by using the test result of test system The study of BESS is preliminary stage for the future MW class BESS.