• 제목/요약/키워드: Micro-Grid(MG)

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마이크로그리드(MG)의 설계를 위한 에너지저장장치(ESS)의 최소용량산정 기법에 관한 연구 (A Study on the Method to Evaluate Minimum Capacity of Energy Storage System(ESS) for Micro-Grid Design)

  • 이재걸;신정훈;최영도;남수철;김태균
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.52-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 마이크로그리드(Micro grid, MG)의 설계에서 필요로 되는 에너지저장장치(Energy storage system, ESS)의 최소설비용량을 산정할 수 있는 확률론적 방법론을 제시하였다. ESS기술은 아직까지 경제성 측면에서 매우 높은 설비비용이 필요로 되기 때문에 적정 설비규모를 산정하는 것과 MG의 안정적인 운영을 위해서 최소 설비용량에 대한 가이드라인의 제시가 필요로 된다. 본 논문에서 제시한 방법론은 Non-dispatchable 발전원 출력의 간헐성과 모든 발전기의 고장정지확률을 고려하여 MG가 자체적인 에너지 Self balancing을 유지할 수 있는 ESS의 최소설비용량을 산정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

확률론적 방법론을 이용한 마이크로그리드(MG)의 에너지 저장장치(ESS) 최소 필요용량 및 투자시점 결정방법 (A Study on the Method to Evaluate Minimum Capacity of Energy Storage System(ESS) for Micro Grid(MG) Design)

  • 이재걸;신정훈;남수철;백승묵
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.40-47
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    • 2010
  • Micro Grid(MG)는 새로운 개념의 전력시스템으로 Smart Grid 기술의 일환으로 관심을 받고 있다. 기본적인 MG의 개념은 신/재생에너지를 포함한 분산전원의 도입 및 효율적인 계통운영이지만 여기에는 전력공급의 신뢰성과 경제성이 배제될 수 없는 요소임은 확실하다. MG라는 새로운 계통의 개념을 도입하는데 있어서 기존 전력계통(Utility Grid)과의 간섭, 신뢰도 및 전력품질의 문제들이 해결해야 하는 숙제로 떠오르고 있는데 이에 대한 대안 중 하나가 에너지저장기술이다. 그러나 본 기술은 아직까지는 초기투자비 및 운영유지비가 매우 높은 수준이기 때문에 MG의 설계에 있어서 신뢰도와 경제성을 함께 고려한 Energy Storage System(ESS)의 설치방법이 필요로 된다. 이에 본 논문에서는 공급신뢰도기준을 충족할 수 있는 ESS의 최소필요용량 및 적정투자시점을 결정하는 확률론적 방법을 제안하고 이에 대한 사례연구를 수행하였다.

시간영역에서의 유효/무효전력을 이용한 마이크로그리드의 단독운전의 판단 알고리즘 (Islanding detection algorithm for a micro-grid based on the active and reactive power in the time domain)

  • 이영귀;이혜원;김연희;정태영;강용철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.145-146
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    • 2011
  • A micro-grid (MG) is usually interconnected to the main grid through the dedicated line. Immediately after the removal of the grid supply, the MG should be disconnected and remain disconnected until the main grid is re-energized. It should detect islanding condition as soon as it happens to adjust the setting of the protection relays in the MG. This paper proposes an islanding detection algorithm for the MG based on the active and reactive power delivered to the dedicated line in the time domain. The performance of the proposed algorithm is verified under islanding conditions and fault conditions using the PSCAD/EMTDC simulator. The results indicate that the proposed algorithm can discriminate the islanding conditions from the various fault conditions.

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시간영역에서 순시 유효/무효전력을 이용한 마이크로그리드의 단독운전 판단 (Islanding Detection for a Micro-Grid based on the Instantaneous Active and Reactive Powers in the Time Domain)

  • 이영귀;김연희;정태영;김태현;강용철
    • 전기학회논문지
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    • 제61권1호
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    • pp.22-27
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    • 2012
  • Correct and fast detection of a micro-grid (MG) islanding is essential to the MG since operation, control and protection of the MG depend on an operating mode i.e., an interconnected mode or an islanding mode. When islanding occurs, the frequency of the point of common coupling (PCC) is not the nominal frequency during the transient state owing to the frequency rise or drop of generators in the MG. Thus, the active and reactive power calculated by the frequency domain based method such as Fourier Transform might contain some errors. This paper proposes an islanding detection algorithm for the MG based on the instantaneous active and reactive powers delivered to the dedicated line in the time domain. During the islanding mode, the instantaneous active and reactive powers delivered to the dedicated line are constants, which depend on the voltage of the PCC and the impedance of the dedicated line. In this paper, the instantaneous active and reactive powers are calculated in the time domain and used to detect islanding. The performance of the proposed algorithm is verified under various scenarios including islanding conditions, fault conditions and load variation using the PSCAD/EMTDC simulator. The results indicate that the algorithm successfully detects islanding for the MG.

증설이 용이한 ESS기반 하이브리드 발전시스템 연구 (A Study on ESS-based hybrid power generation system with easy expansion)

  • 김희철
    • 융합정보논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.68-73
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    • 2019
  • 본 연구는 스마트분전반 MG(;Micro-Grid) 구성의 중심축으로 모듈형 하이브리드 발전원과 DC버스를 통하여 링크를 갖으며 표준소켓을 사용하여 불법연결을 감지 차단하는 기능을 부여하고, 전력계통의 안정화를 달성함을 목적으로 한다. 전력변환장치, 스마트분전반, 통합제어시스템의 개발과 효율적인 수요관리가 필요하며, MG 전체시스템과의 호환성이 절실하다. 이는 공통 전력 연결 규약으로 안전하고 누구나 연결을 쉽게 할 수 있는 하이브리드발전시스템으로 데이터 관리가 용이해지고 다양한 제조사의 시스템 확대설치에 대한 대비가 가능하다.

설계목표에 따른 독립형 마이크로그리드 경제성 평가 및 민감도 분석 (An Economic Evaluation and Sensitivity Analysis of Remote MicroGrid According to Design Objectives)

  • 원종남;채우규;이학주;심준보;신창훈
    • 전기학회논문지
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    • 제66권6호
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    • pp.892-897
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    • 2017
  • Until now, it has been for choosing most economic result to be generally used for designing remote MicroGrid (MG) system. It is able to make economic benefit by reducing operation cost, but proportion of renewable energy will be minimum. In other words, it is difficult to get an effect by renewable energy because economic feasibility is an only consideration. Therefore, various factors should be considered and design objectives should be are diversified to design proper remote MG system. In this paper, remote MG system is classified into two types according to design objectives, and they are analysed through case study based on economic evaluation. In addition, economic feasibility for each type is analysed through sensitivity analysis according to various factors that affect the design results of the system.

마이크로그리드의 운전조건을 고려한 과전류계전기 (The Over-current relay considering operating conditions of the micro-grid)

  • 강용철;강해권;차선희;장성일;이병은;김용균;박군철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.484-485
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    • 2008
  • A micro-grid (MG) is a new concept to aggregate distributed generations (DGs) and loads in a small area. The difference between MG and DG is that MG can supply power to loads even in islanding conditions. The magnitude of the fault current depending on interconnection between the MG and utility and the number of DGs in the MG. Therefore, the setting value of the OCR must be changed depending on operating conditions of the MG. This paper proposes the over-current relay considering operating conditions of the MG. In the proposed algorithm, the supervisory control and data acquisition decides the operating conditions of the MG and sends the proper setting values to each OCR. The performance of the algorithm was investigated in the case of the various operating conditions.

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30kW급 CVCF 인버터 기반의 Micro-grid의 정상상태 운용특성에 관한 연구 (Normal Operation Characteristics of 30kW Scale CVCF Inverter-Based Micro-grid System)

  • 페레이라 마리토;이후동;태동현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.662-671
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    • 2020
  • 최근, 국·내외적으로 CO2배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.

경제성을 고려한 계통 미연계 도서지역의 MG 구축 방안 (A study on micro grid reasonable construction plan in island that not connected to power system)

  • 김종규;서인용;오시덕;유영필;곽호영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.491-492
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    • 2015
  • 계통 미연계 도서지역에 경제적으로 분산전원을 구축하기 위해서는 총 발전량 대비 적정 신재생에너지 발전 비율을 산정해야한다. 도서지역은 소규모 전력계통으로 이루어져 있어, 신재생에너지 출력의 간헐성은 계통에 미치는 영향이 크기 때문에 ESS(신재생에너지 설비용량 ${\times}$ 4h)를 설치하도록 의무화 하고 있다. ESS의 높은 설치단가는 경제성을 하락시키는 요인으로 작용하기 때문에, 적정용량의 신재생에너지 설비를 구축하는 것이 ESS로 인한 경제성 하락을 최소화 할 수 있다. 본 논문은 도서지역의 총 발전량의 30% 이상을 신재생발전으로 공급한다는 조건에서, 경제성을 고려한 신재생에너지 발전 방안을 제시한다.

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The Development of an Intelligent Home Energy Management System Integrated with a Vehicle-to-Home Unit using a Reinforcement Learning Approach

  • Ohoud Almughram;Sami Ben Slama;Bassam Zafar
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권4호
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    • pp.87-106
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    • 2024
  • Vehicle-to-Home (V2H) and Home Centralized Photovoltaic (HCPV) systems can address various energy storage issues and enhance demand response programs. Renewable energy, such as solar energy and wind turbines, address the energy gap. However, no energy management system is currently available to regulate the uncertainty of renewable energy sources, electric vehicles, and appliance consumption within a smart microgrid. Therefore, this study investigated the impact of solar photovoltaic (PV) panels, electric vehicles, and Micro-Grid (MG) storage on maximum solar radiation hours. Several Deep Learning (DL) algorithms were applied to account for the uncertainty. Moreover, a Reinforcement Learning HCPV (RL-HCPV) algorithm was created for efficient real-time energy scheduling decisions. The proposed algorithm managed the energy demand between PV solar energy generation and vehicle energy storage. RL-HCPV was modeled according to several constraints to meet household electricity demands in sunny and cloudy weather. Simulations demonstrated how the proposed RL-HCPV system could efficiently handle the demand response and how V2H can help to smooth the appliance load profile and reduce power consumption costs with sustainable power generation. The results demonstrated the advantages of utilizing RL and V2H as potential storage technology for smart buildings.