• 전기화학회지
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• 제27권2호
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• pp.55-72
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• 2024

이차전지는 우리 생활에 있어 지구온난화에 따른 화석연료의 대체원으로서 전기차 및 에너지저장장치(Energy storage system, ESS) 등 필수불가결한 신재생에너지원으로 활용하고 있다. 그러나, 과방전, 고속충방전, 단락 등 여러 원인에 따른 이차전지 내 열폭주 현상으로 인해 배터리 화재 및 폭발에 대한 사건사례들이 보고되고 있으며, 각각의 원인에 적합한 해결책을 찾기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히, 과충전 과정에서 원인으로 추정되는 사례들이 지속적으로 보고되고 있으므로, 본 총설에서는 과충전 과정에서 발생할 수 있는 이차전지의 화학적 반응들을 살펴보고, 이를 점검 및 예방하기 위한 위험조사방법에 대해서 이야기하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제67권5호
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• pp.617-625
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• 2018

Since FERC order 755 was published, each frequency regulation market rules of the North American ISO/RTO have been revised in many parts. In 2016, the domestic CBP market has also changed its market rules to allow ESS to participate in the frequency regulation reserve services(Governor Free and Automatic Generation Control). This paper compares and analyzes the changed North American ISP/RTO market and domestic CBP market rules. In particular, we compare PJM and CAISO frequency regulation market pricing mechanism and settlement rules with the settlement rules of the domestic CBP market and compare the factors of each market used to compensate the participating resources in terms of resource dependency and accuracy.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.236-238
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• 2019

국내 마이크로그리드는 실증단지, 도서지역, 캠퍼스, 산업단지등에 구축되고 있다. 특히 산업단지는 수용가의 전기에너지 이용 효율화와 신재생에너지 전원을 활용한 전력거래를 위해 마이크로그리드를 구축하는 추세이다. 본 논문에서는 ESS(Energy Storage System) 복합운영을 통한 비용절감과 전력거래 수익창출 실증을 위하여 나주혁신도시 동수산업단지 내계통과 연계된 제조업체(태산, 범한, 하이옥스)에 구축되는 마이크로그리드 경제성을 분석한다. 경제성 분석 툴인 HOMER를 이용하여 각 업체별 PV(PhotoVoltaic) 및 ESS용량에 따른 순 현재비용과 1[kWh]당 발전단가를 산출한다. 경제성 분석을 위해 각 제조업체의 최근 1년간 부하량과 산업용 전기요금기준, 기업체 소재지의 기후조건에 따른 태양광발전량, 각 기업체 마이크로그리드 실제구축비용을 입력하고, 공인할인율 5.5[%]와 유류비 1500[원/ℓ]를 기준으로 경제성을 분석한다. 분석을 바탕으로 개별 제조업체 부하 특성에 부합한 마이크로그리드 분산전원 및 설비 용량 선정과 운영방안을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.180-182
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• 2018

직류배전 시스템은 신재생에너지 및 ESS(Energy Storage System)와의 결합으로 높은 에너지 이용효율을 가질 수 있다. 이러한 직류배전 시스템은 기존 교류계통을 통해 구성되며, 다양한 디지털 부하가 연계되므로 교류계통 및 메인 PCS(Power Conversion System)에 문제가 발생했을 때를 대비하여 비상 전력 공급 시스템이 필수적으로 고려되어야 한다. 최근 직류배전에서 비상 전력 공급 시스템으로 큰 관심을 받고 있는 ESS는 초기 설치비용, 용량, 수명 등의 문제로 인해 단일로 비상 전력 공급 시스템을 구성하기에 어려움이 있다. 때문에 기존에 이미 많이 설치되어 있는 비상발전기의 적용이 검토되어야 한다. 본 논문에서는 비상발전기와 ESS를 활용하여 양극성 저압직류배전에서 정전과 같은 사고 상황 발생 시 직류배전망의 전압을 빠르게 안정시킬 수 있는 시스템과 그 운영기법을 제안하였고, PSIM 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.407-418
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• 2017

Battery heat management is essential for high power and high energy battery system because it affects its performance, longevity, and safety. In this paper, we investigated the temperature of the 18650 Lithium Ion Battery Module used in a Energy Storage System (ESS) and the cooling method to minimize cell-to-cell temperature variation of battery module. For uniform temperature distribution within a battery module, the flow direction of the coolant in a battery module has been changed according to the time interval, and studied the effect of the cooling method on the temperature uniformity in a battery module which includes a number of battery cells. The experimental results show that bi-directional battery cooling method can effectively reduce the cell-to-cell temperature variation compared with the one-directional battery cooling. Furthermore, it is also found that bi-directional battery cooling can reduce the maximum temperature in a battery module.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.191-192
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• 2015

국내 배전계통은 일반적으로 수지상 계통으로 운영하고 있으며 배전선로 내 과부하 해소 및 배전계통의 유지보수를 위해 상시 개방점과 구분 개폐기를 통해 루프계통으로 운전하는 경우가 있다. 이 과정은 신속한 고장 구간 분리 및 무정전 절체를 위해 루프계통 운전 시 흐르는 루프조류 등을 정확히 고려하여 판단해야 한다. 특히 배전계통 내에 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS) 등의 분산전원이 다수 도입된 이후로, 배전계통이 기존의 단방향에서 양방향 전력공급의 특징을 갖게 됨으로 인해 기존의 루프계통 운전에 대한 판단에 추가적인 과정을 필요하게 된다. 따라서 본 논문은 배전계통 내 에너지저장장치가 연계된 경우, 루프계통 운전을 위한 에너지저장장치의 출력변동에 대한 판단을 PSCAD/EMTDC로 모델링하여 수행한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.635-636
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• 2015

한전에서는 전력계통과 연계한 대용량 배터리 에너지저장장치(Energy Storage System)에 전력을 저장하였다가 전력계통의 최대 부하 보상, 주파수 조정, 신재생에너지 출력 평준화 등에 이용하고 있다. 배터리를 이용한 에너지저장장치의 실용성을 확인하기 위하여 한국전력공사 전력연구원 ESS연구사업단에서는 제주시 조천변전소에 4MW급 실증단지를 건설하여 시험을 진행하여 왔다. 최근에는 52MW 배터리 에너지저장장치를 전력계통의 주파수 조정용으로 사업화하고 있으며, 이와 관련된 연구도 진행하고 있다. 한국전력공사 전력연구원에서는 서안성, 신용인 변전소에 건설을 완료하여 시운전 중인 52MW 배터리 에너지저장장치 사업에 관련된 기술개발을 위하여 전력연구원에 24MW용 제어시스템, 조천변전소에 28MW용 제어시스템을 개발하여 관련기술을 서안성, 신용인 변전소 에너지저장장치에 적용하여 자동제어 시운전을 수행하였다. 본 논문에서는 주파수조정용 52MW 배터리 에너지저장장치의 시운전 내용을 소개하고자 한다.

• 한국안전학회지
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• 제34권1호
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• pp.14-20
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• 2019

This paper presents a safety assessment based approach for the safe operation for PCS(Power Conditioning System) of photovoltaic and energy storage systems, applying FTA. The approach established top events as power outage and a failure likely to cause the largest damage among the potential risks of PCS. Then the Minimal Cut Set (MCS) and the importance of basic events were analyzed for implementing risk assessment. To cope with the objects, the components and their functions of PCS were categorized. To calculate the MCS frequency based on IEEE J Photovolt 2013, IEEE Std. 493-2007 and RAC (EPRD, NPRD), the failure rate and failure mode were produced regarding the basic events. In order to analyze the top event of failure and power outage, it was assumed that failures occurred in DC breaker, AC breaker, SMPS, DC filter, Inverter, CT, PT, DSP board, HMI, AC reactor, MC and EMI filter and Fault Tree was drawn. It is expected that the MCS and the importance of basic event resulting from this study will help find and remove the causes of failure and power outage in PCS for efficient safety management.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1123-1146
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• 2023

In South Korea, there have been many studies on efficient building-energy management using renewable energy facilities in single zero-energy houses or buildings. However, such management was limited due to spatial and economic problems. To realize a smart zero-energy city, studying efficient energy integration for the entire city, not just for a single house or building, is necessary. Therefore, this study was conducted in the eco-friendly energy town of Chungbuk Innovation City. Chungbuk successfully realized energy independence by converging new and renewable energy facilities for the first time in South Korea. This study analyzes energy data collected from public buildings in that town every minute for a year. We propose a smart city building-energy management model based on the results that combine various renewable energy sources with grid power. Supervised learning can determine when it is best to sell surplus electricity, or unsupervised learning can be used if there is a particular pattern or rule for energy use. However, it is more appropriate to use reinforcement learning to maximize rewards in an environment with numerous variables that change every moment. Therefore, we propose a power distribution algorithm based on reinforcement learning that considers the sales of Energy Storage System power from surplus renewable energy. Finally, we confirm through economic analysis that a 10% saving is possible from this efficiency.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology
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• 제5권5호
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• pp.623-630
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• 2018

The renewable energy systems have been in the spotlight as an alternative for environmental issues. Therefore, the governmental policies are being implemented to spread of promote power generation system using renewable energy in various countries around the world. In addition, Korea has also developed a policy called the power trading contract which can profit from electricity produced from renewable power generation system through Korea Electric Power Corporation (KEPCO) and Korea Power Exchange (KPX). As a result, the power trading contracts can trade power after self-consuming in-house by using small-scale renewable power system for residential customers as well as electricity retailers. The power trading contracts applicable as a small-scale power system have a 'Net metering (NM)' and a 'Power Purchase Agreement (PPA)', and these two types of power trading contracts trade surplus power, but payment method of each power trading is different. The microgrid proposed in this paper is based on grid connected microgrid using Photovoltaic (PV) system and Energy Storage System (ESS), that supplied power to residential demand, we evaluate the operation cost of microgrid by power demand in each power trading contracts and propose the appropriate power trading contracts according to electricity demand.