• 한국가스학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.27-35
• /
• 2021

최근 "전력 예비율" 급감에 대한 해결책으로 양방향 송배전이 가능한 마이크로 그리드로 전환되고 있다. 마이크로 그리드는 소규모 분산전원과 부하로 구성되는데, 분산전원의 대표적인 기술로 가정·건물에 적용하는 소형 열병합 발전시스템이 있다. 본 연구에서 가스 소비량 232.6kW(20만 kcal/h) 이내의 소형 가스엔진 발전시스템의 안전기준을 도출하고 발전 시스템, 냉각시스템, 윤활 시스템, 배기 시스템으로 구분하여 안전기준(안)을 개발하였다. 발전시스템의 경우 필터를 설치하고 가스 누출 및 엔진 회전수나 출력에 이상이 발생할 경우 이를 감지하여 시스템이 정지하도록 하였고, 냉각시스템은 냉각수 부족이나 과열이 발생할 경우 시스템이 정지하도록 규정하였다. 윤활 시스템은 윤활유의 압력과 온도를 모니터링 하고 이상이 발생할 경우 시스템을 정지하도록 하고, 배기 시스템은 국내·외 기준과 부합하여 배기가스 배출 농도 규제 값을 지정하였다. 본 연구 결과를 통해 가스엔진 발전시스템의 안전성을 향상시키고 제품 확산·보급에 이바지할 수 있다고 판단한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2021

풍력이나 태양광 같은 재생에너지의 활용은 온실가스 감축과 경제성 확보를 얻기 위해서 많은 나라에서 피할 수 없는 선택이 되고 있다. 그러나 재생에너지의 간헐성 때문에 계통으로 연계되는 재생에너지의 비중이 커지게 되어 얻어지는 문제가 더욱 크게 부각되고 있다. 복합에너지시스템은 일반적으로 2개 이상의 재생에너지원이 서로 함께 사용되면서 시스템 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 에너지 공급에서 더욱 안정적이다. 전력시스템을 비교해 보면 복합에너지시스템의 제어 및 최적화는 모델링, 운전 및 운영계획의 요소가 더욱 어려워진다. 마이크로그리드시스템을 갖는 삼마도에 대한 복합에너지시스템 성능개선의 주 목적은 다양한 분산전원, 에너지저장장치, 전력계통의 신뢰성을 확보하기 위해서 상호 조화롭게 조정하는 것으로 운전비용을 줄이고 최상의 경제적인 이득을 얻기 위한 것이다. 본 논문은 최적의 마이크로그리드시스템을 갖는 개선된 삼마도 복합에너지시스템을 제안한다. 시험운전결과 ESS의 SOC 변동폭이 약 12%로 낮아졌으며, 태양광 발전제약이 제거되었고, 디젤발전기의 운전시간이 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.582-583
• /
• 2021

태양광, 풍력 등 신재생 에너지 생산이 다양해지면서 생산과 소비를 동시에 할 수 있는 마이크로그리드 시스템이 소개되었지만 국내에서는 아직까지 자동화된 전력거래 기술 도입이 필요하고 생산 및 중계인의 보호할 장치가 필요하다. 일반적으로 여름에는 태양광을 통한 전력 가격 하락이 예상되어 생산자 보호가 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 환경에서 블록체인(Blockchain)을 활용한 사용자 간 투명하고 안전한 선물 전력거래 시스템을 제안한다. 선물이란 간단히 말해서 고정된 가격과 미리 정해진 선물 가격에 구매자가 전력을 사는 의무를 가지거나 판매자가 전력을 팔아야 하는 의무를 갖게 되는 계약이다. 본 시스템은 블록체인 네트워크 내에서 신뢰할 수 있는 실행코드인 스마트 컨트랙트(Smart Contract)를 이용하여 사용자의 개입 없이 자동화된 동작으로 선물 가격을 검색하고 전력 거래를 체결하는 선물 거래 알고리즘을 제안한다. 만일 전력 생산자가 생산계획 시에 최대 생산 시기(하지)의 가격이 하락할 가능성이 있다고 생각이 되면 선물시장에서 선물을 먼저 팔아 놓고 최대 생산 시기(하지)에 선물을 되사서 이익을 내어 현물시장에서의 손실을 보전할 수 있다. 또 중계업자는 판매계약 체결 시에 전력 가격이 상승될 우려가 있으면 선물시장에서 먼저 선물을 매입하고 판매계약 이행 시 선물을 청산하여 이익을 실현시켜 현물시장에서의 손실을 보전할 수 있게 된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.584-585
• /
• 2021

태양광, 풍력 등 신재생 에너지 생산이 다양해지면서 생산과 소비를 동시에 할 수 있는 마이크로그리드 시스템이 소개되었지만 국내에서는 아직까지 자동화된 전력거래 기술 도입이 필요하고 생산 및 중계인의 보호할 장치가 필요하다. 일반적으로 여름에는 태양광을 통한 전력 가격 하락이 예상되어 생산자 보호가 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 환경에서 블록체인(Blockchain)을 활용한 사용자 간 투명하고 안전한 선물 전력거래 시스템을 제안한다. 선물이란 간단히 말해서 고정된 가격과 미리 정해진 선물 가격에 구매자가 전력을 사는 의무를 가지거나 판매자가 전력을 팔아야 하는 의무를 갖게 되는 계약이다. 본 시스템은 블록체인 네트워크 내에서 신뢰할 수 있는 실행코드인 스마트 컨트랙트(Smart Contract)를 이용하여 사용자의 개입 없이 자동화된 동작으로 선물 가격을 검색하고 전력 거래를 체결하는 선물 거래 알고리즘을 제안한다. 만일 전력 생산자가 생산계획 시에 최대 생산 시기(하지)의 가격이 하락할 가능성이 있다고 생각이 되면 선물시장에서 선물을 먼저 팔아 놓고 최대 생산 시기(하지)에 선물을 되사서 이익을 내어 현물시장에서의 손실을 보전할 수 있다. 또 중계업자는 판매계약 체결 시에 전력 가격이 상승될 우려가 있으면 선물시장에서 먼저 선물을 매입하고 판매계약 이행 시 선물을 청산하여 이익을 실현시켜 현물시장에서의 손실을 보전할 수 있게 된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.451-452
• /
• 2016

최근 풍력 및 태양광 발전과 같은 분산전원 시스템의 설비가 증가함에 따라 전력 생산자가 늘어나고 있으며 발전량이 불규칙적인 신재생에너지 자원을 전력 수요에 따라 효율적으로 운용하고 관리하기 위한 에너지 저장장치(Energy storage system : ESS)의 필요성이 증가하고 있다. 최근에는 기존의 중앙집중 방식의 전력 시스템이 가지는 여러 문제를 해결하기 위해 여러 분산 발전 요소들과 에너지 저장장치, 부하 및 계통을 상호 연결한 마이크로그리드의 개념이 제안되고 있다. 마이크로그리드 내에서 분산전원과 계통에 ESS가 연계 되면 전력수급 상황에 따라 잉여전력이 발생할 때 전력을 저장할 수 있으며 전력수요가 클 때 저장된 전력을 부하에 공급하여 전력설비를 보다 안정적이고 효율적으로 운용할 수 있다. 본 논문에서는 풍력발전 시스템, 양방향 충/방전이 가능한 ESS, 부하 및 계통이 연계된 마이크로그리드를 대상으로 이를 효율적으로 운용하고 계통전력 사용을 최소화 할 수 있는 독립형 마이크로그리드의 자율적 제어기법에 대한 연구를 수행한다. 전력수급 상황에 따라 각 요소들의 운전 모드를 결정하는 기법이 제시되고 각 동작 모드에서의 분석 및 시뮬레이션에 의한 검증을 통하여 본 제어기법의 효용성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.115-121
• /
• 2015

Stand-alone inverter supplies constant voltage to loads. However, when a three-phase stand-alone inverter supplies unbalanced load, the generated output voltages also become unbalanced. The nonlinear characteristics of inverter dead time cause a more serious distortion in the output voltage. With unbalanced load, voltage distortion caused by dead time differs from voltage distortion under balanced load. Phase voltages in the stationary reference frame include unbalanced odd harmonics and then, d-q axis voltages in the synchronous reference frame have even harmonics with different magnitude, which are mitigated by the proposed multiple resonant controller. This study analyzes the voltage distortion caused by unbalanced load and dead time, and proposes a novel dead time compensation method. The proposed control method is tested on a 10-kW stand-alone inverter system, and shows that total harmonic distortion (THD) is reduced to 1.5% from 4.3%.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.231-237
• /
• 2016

Recently, the interest in DC systems to achieve more efficient connection with renewable energy sources, energy storage systems, and DC loads has been growing extensively. DC systems are more advantageous than AC systems because of their low conversion losses. However, the DC-link voltage is variable during operation because of different random effects. This study focuses on DC voltage stabilization applied in stand-alone DC microgrids by means of voltage ranges, power management, and coordination scheme. The quality and stability of the entire system are improved by keeping the voltage within acceptable limits. In terms of optimized control, the maximum power should be tracked from renewable resources during different operating modes of the system. The ESS and VSDG cover the power shortage after all available renewable energy is consumed. Keeping the state of charge of the ESS within the allowed bands is the key role of the control system. Load shedding or power generation curtailment should automatically occur if the maximum tolerable voltage variation is exceeded. PSIM-based simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed control measures.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제10권5호
• /
• pp.498-504
• /
• 2010

The output power fluctuations of renewable energy power plants such as wind turbine generators and photovoltaic systems result in frequency deviations and terminal voltage fluctuations. Furthermore, these power fluctuations also affect the turbine shaftings of diesel generators and gas-turbine generators which are the main power generation systems on isolated islands. Therefore, it is important to achieve torsional torque suppression. Since the measurement of torsional torque is technically difficult, and there is an uncertainty in the mechanical constants of the shaft torsional system. This paper presents an estimation system that estimates torsional torque by using a developed $H_{\infty}$ observer. In addition to the above functions, the proposed shaft torque observer incorporates a parameter identification system that aims to improve the estimation accuracy. The simulation results validate the effectiveness of the proposed $H_{\infty}$ observer and the parameter identification.

• 전기의세계
• /
• 제60권11호
• /
• pp.56-63
• /
• 2011

In the face of global warming and resource depletion, a smart grid has been suggested as one way of contributing to abating the environment problems and increasing energy efficiency. Smart grids utilize renewable energy which has intermittent and irregular output power depending on weather conditions. In order to maintain stability and reliability of the power system, smart grids need to have complementary measures for the possible unstable system conditions. Cogenerating systems such as Combined Heat and Power(CHP) can be one good solution as it has capability of instantly increasing or decreasing output power. Therefore, this paper investigates the connectivity between Combined Heat and Power systems and smart grid technologies. The smart grid national roadmap formulated by South Korea Ministry of Knowledge and Economy and 'IEC Smart Grid Standardization Roadmap' are analyzed to extract related components of the smart grid for the CHP connection. Also, case studies on demonstration projects for smart grids with CHP systems completed or currently being implementing in the world are presented.

• 전기학회논문지
• /
• 제65권11호
• /
• pp.1800-1805
• /
• 2016

The micro-grid designed as bipolar ${\pm}750V$ low-voltage DC power distribution system demonstrated by KEPRI, demands interconnection of a number of small decentralized power source including variable renewable generator. Therefore, variable researches for the influence of interconnection with the bipolar typed DC grid and these variable power sources are required for superior quality of power distribution. Renewable power generation simulators for the bipolar ${\pm}750V$ low-voltage DC power distribution system are necessary for such researches. In this paper, we carry out a research on the photovoltaic simulator that be actually able to interconnect with a bipolar ${\pm}750V$ low-voltage micro-grid. Simulator for this research is not only able to simulate photovoltaic generation according to weather informations and PV modules characteristics, but also contribute to stabilization of bipolar ${\pm}750V$ low-voltage of the system. Therefore, the simulator was designed to develop a system that can situationally respond to variable control algorithms such as the MPPT control, droop control, EMS power control, etc.