• 한국안전학회지
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• 제31권3호
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• pp.34-41
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• 2016

The purpose of this paper is to conduct ETA on six items of ESS: the whole system, battery, BMS, PCS, ESS and cable. To achieve that, ESS work flow and its components are categorized. Based on performance, human, environmental, management, and safety, this paper drew initiation events (IE) and end states (ES). ETA is applied to the main functions of each item, and the end states that may occur in one initiation event are suggested. In addition, detailed classification was performed to induce various end states on the basis of the suggested initiation events ; loss of grid electricity of ESS, loss of battery electricity(DC) of battery, impairment of electric function of BMS, loss of grid electricity(AC) of PCS, loss of data of EMS, Mechanical damage of cable, event sequence analysis conducted on the basis of event trees. If the suggested IEs and ESs are applied on the basis of ESS event cases, it is expected to prevent the same kinds of accident and operate ESS safely.

• 전기학회논문지
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• 제67권6호
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• pp.715-723
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• 2018

The energy storage system consists of batteries, power conditioning system and energy management system. If ESS is installed and operated in the field, SAT(Site Acceptance Test) of ESS is being essentially required for the safety and performance of ESS. Furthermore, in order to more accurately and reliably validate the performance of the ESS in advanced countries, it has been required to perform not only performance testing by H/W equipments but also performance verification by S/W tool. Therefore, this paper proposes the modeling of portable test equipment in order to evaluate the performance and reliability of ESS by using the PSCAD/EMTDC S/W. And also, the prototype of 30[kW] scaled portable test equipments is implemented based on the S/W modeling. From the results of various simulations and testings such as power quality, LVRT and anti-islanding tests, it is confirmed that 30[kW] scaled portable test equipment is useful for SAT of ESS, because the simulation results of PSCAD/EMTDC are identical to them of 30[kW] test equipment at the same test conditions.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.679-681
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• 2014

에너지저장시스템(Energy Stroage System, ESS)은 잉여 전력과 에너지를 필요한 시점에 적절하게 공급할 수 있도록 에너지를 저장해두는 기술로 전기에너지의 픔질 및 효율성을 극대할 수 있는 에너지 활용 시스템이다. 미국을 비롯한 유럽 선진국들은 다양한 ESS 관련 제도정비 및 개선을 통해 ESS 산업의 활성화를 유도하고 있다. 우리나라의 경우, 신재생에너지 확대 정책을 수립하고 에너지 저장기술을 그린에너지 분야의 주요 핵심과제 선정하여 체계적인 육성전략을 추진 중에 있다. 그러나, ESS 도입 및 활성화를 위한 법제도적 기반이 마련되어 있지 않고, ESS도입에 대한 경제적 효과성에 대한 객관적인 기준이 없어, ESS의 보급 및 활성화가 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는, ESS의 보급과 활성화를 위해 효과적으로 ESS의 경제성 분석하기 위한 기법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 세부적으로는 전기요금 산정방식에 따라 ESS의 운영모형을 정의하고, 운영모형별 경제성을 분석하기 위한 기법을 제시한다. 그리고, 실제 데이터를 활용하여 ESS로 절감할 수 있는 피크 크기를 구할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한, 저감 피크와 온도, 습도에 대한 회귀 분석을 통하여 최대저감피크를 예측할 수 있는 해법을 제시한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권5호
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• pp.53-63
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• 2019

This paper in order to efficiently operate zero energy buildings developed a methodology for optimal operation of PV + ESS active systems. This program consists of three steps. First step is PV optimal operation and second step is PV + ESS optimal operation. Third step is the analysis of the results by PV + ESS optimal operation. The optimal operation of PV + ESS was calculated by using Dynamic Programming (DP). Therefore, the optimal capacity and operating plan of PV + ESS in this study are calculated for electric load at building. This paper conducted case study to verify the validity of the developed algorithm. Also, the sensitivity analysis analyzed the effect of each variable on the optimal operation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권6호
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• pp.568-575
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• 2022

This paper is a study on frequency analysis and electronic noise reduction of energy storage system (ESS). We acquired 4 necessary data for about 2 minutes and 4 seconds using a sampling frequency of 10,000 Hz in ESS. Fast Fourier transform (FFT) was used for electronic noise analysis from the acquired data. As a result, it was confirmed that DC component, fundamental wave, second and higher harmonic component exist. For the attenuation of harmonics, low-pass filter (LPF) was applied. We confirmed that an attenuation of approximately 59.3% appears from the second harmonic. The presence of many harmonic components in the data of the ESS was expected to occur due to the insufficiency of optimization among the modules inside the ESS. Therefore, we propose that a national certification system for ESS should be introduced to settle down the issue properly.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2021

우리나라 서해안 및 동해안지역에는 대규모 발전단지가 집중되어 운영 중이며 이 발전단지들의 발전력을 송전하고 있는 765kV 송전선로 2 회선 고장이 발생하는 경우 송전선로의 용량부족으로 인해서 수 GW 규모의 발전력을 불시에 탈락시키도록 보호체계(SPS, Special Protection System)가 운영 중이다. 이 SPS 가 동작하여 대규모 공급능력이 불시에 상실되면 급격한 주파수 하락이 발생하게 되어 저주파수계전기(Under Frequency Relay, UFR)가 동작할 수 있기 때문에 SPS 탈락 발전기의 출력을 상시에 감소시키는 제약비발전(Constraint off)을 시행하고 있다. 이 제약비발전으로 인해 매년 수천억원의 제약비용이 발생하고 있기 때문에 제약을 완화시키기 위한 방안으로 배터리 에너지저장장치(BESS)를 적용하는 사업이 추진되고 있다. 이는 "발전제약완화 에너지저장장치(이하 발전제약완화용 ESS) 사업"으로 불리며 전국 19 개 변전소에 총 1.4GW(2C-Rate)의 에너지저장장치가 설치되는 국내 최대규모의 BESS 사업이다. 향후 송전망 확충에 의해서 발전제약이 해소되는 경우 주파수 조정용, 재생에너지 변동성 완화용 등의 다목적 ESS 로 활용될 계획이다. 본 보고서에서는 발전제약완화 ESS 사업의 기술적 효과를 실효치 기반의 시뮬레이션(PSS/E v33.3)을 통해서 검토하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.68-70
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• 2021

제주지역에 설치된 풍력발전기는 이미 제주지역의 공급량을 초과하여, 버려지고 있는 실정이다. 이에 정부는 기술개발 사업을 통해 2MWh급 ESS(energy storage system)를 설치하여 버려지는 전력을 충전하고, 전기자동차 충전스테이션에 활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 2MWh급의 ESS를 안정적으로 설치하기 위해, Matlab Simulink를 이용하여 전기자동차 충전 모델과 ESS방전 모델을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션을 통해, 2MWh급 ESS가 다양한 시나리오에서 안정적으로 동작하는 것을 검증하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1269-1278
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• 2023

This paper presents an operational technique that can secure the stability of DC-Grid centering on MG operated based on ESS in multiple MG where three DC-based microgrid(MG) are interconnected. MG1(PV 600kWp, ESS 1.5MWh) has an 830Vdc grid voltage, MG2(PV 300kWp, ESS 1.1MWh) and MG3(PV 100kWp, ESS 500kWh) are DC-based MG with a 750Vdc grid voltage, and MG1 and MG2, 3 are linked by separate DC/DC converters (BTB). In order to keep different grid voltages stable, the power transmission capacity between MG1 and two MG(MG2, MG3) connected with an independent BTB converter was adjusted to secure the overall stability of the system, and this was verified by confirming that the surplus capacity of ESS was maintained in actual operation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.568-574
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• 2020

최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.36-42
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• 2019

유럽과 북미에서는 건물 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 가정용 에너지저장시스템(ESS)에 주목하고 있다. ESS는 배터리의 충전 및 방전을 통해 전력량을 저장 및 관리하는 시스템이다. ESS는 주파수 조정용, 신재생에너지 연계용 및 피크 저감을 위한 건물용으로 사용된다. PV 연계형 ESS는 발전 시간대의 부하에 공급하고 남은 PV 발전량을 저장하여 비발전 시간대의 부하에 공급함으로써 신재생 발전출력의 안정화를 기할 수 있다. 국내에서의 ESS 시장은 주파수 조정용, 신재생 발전출력 안정용 및 건물용으로 보급되고 있으나, 가정용 ESS는 시장이 아직까지는 형성되지 않고 있다. 낮은 전기요금, 가정용 누진요금체계 및 ESS의 높은 가격 때문인 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 가정용 ESS의 보급방안을 검토하고자, HOMER를 이용하여 가정용 전기요금, 가정용 ESS 가격, PV 모듈 가격을 변수로 국내 공동주택 세대 단위에서 활용할 수 있는 PV연계 가정용 ESS의 경제성을 분석하고자 한다. 분석결과, 현재 가격 조건에서는 PV 연계 ESS를 설치하는 것보다 저렴한 계통전기를 사용하는 것이 경제적이므로 보조금 없이 ESS를 활용하기에는 어렵다. 공동주택용 ESS의 시장은 세대 PV 발전용량이 증가해야 하며, 소용량의 ESS가 개발되어야만, 시장이 열릴 것으로 판단된다.