Abstract
In order to increase the use of electric vehicles (EVs) and minimize grid strain, microgrid using renewable energy must take an important role. Microgrid may use fossil fuels such as small diesel power, but in many cases, they can be supplied with energy from renewable energy, which is an eco-friendly energy source. However, renewable energy such as solar and wind power have variable output characteristics. Therefore, in order to meet the charging and discharging energy demands of electric vehicles and at the same time supply load power stably, it is necessary to review the configuration of electric vehicle charging infrastructure that utilizes diesel power or electric vehicle-to-grid (V2G) as a parallel energy source in the microgrid. Against this background, this study modelized a microgrid that can stably supply power to loads using solar power, wind power, diesel power, and V2G. The proposed microgrid uses solar power and wind power generation as the primary supply energy source to respond to power demand, and determines the operation type of the load's electric vehicles and the rotation speed of the load synchronous machine to provide stable power from diesel power for insufficient generations. In order to verify the system performance of the proposed model, we studied the stable operation plan of the microgrid by simulating it with MATLAB /Simulink.
본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.