표제지
목차
Contents 7
국문요약 12
Abstract 13
제1장 서론 14
1.1. 연구 배경 14
1.2. 연구 동향 18
1.2.1. 에너지 라우터 설계 연구 동향 18
1.2.2. 에너지 라우터 최적화 연구 동향 19
1.3. 연구 목적 및 내용 21
제2장 배경 이론 22
2.1. 에너지 라우터 22
2.1.1. 에너지 라우터의 개념 22
2.1.1. 에너지 라우터의 구성 요소 23
2.1.2. 에너지 라우터의 규모에 따른 분류 24
2.1.3. 에너지 라우터의 전력망 연결 구조 25
2.2. 배전 계통 운영 기술 26
2.2.1. SVC 26
2.2.2. Reconfiguration 27
2.2.3. Energy Storage System 28
제3장 에너지라우터 최적 운영 방안 30
3.1. 에너지 라우터의 사용자 30
3.2. 에너지 라우터 구조와 효과 31
3.3. 에너지 라우터의 최적 운영 방안 33
3.3.1. 에너지 라우터의 수식 33
제4장 시뮬레이션 구성 및 사례 연구 40
4.1. 시뮬레이션 구성 40
4.1.1. 시뮬레이션 목적 및 Case 구성 45
4.2. 시뮬레이션 결과 46
4.2.1. Case A 시뮬레이션 결과 46
4.2.2. Case B 시뮬레이션 결과 51
4.2.3. Case C 시뮬레이션 결과 56
4.2.4. Case D 시뮬레이션 결과 61
4.3. 시뮬레이션 요약 68
제5장 결론 69
참고문헌 71
표 1.1. ER 최적 운영 연구 동향 분류표 20
표 4.1. 대상 계통의 선로 임피던스 정보 41
표 4.2. 대상 계통의 부하 정보 42
표 4.3. CaseA 태양광 데이터 46
표 4.4. CaseA 에너지 라우터 설계값 47
표 4.5. SVC 연결지점과 설계값 51
표 4.6. CaseB 태양광 데이터 51
표 4.7. CaseB ER 설계 값 52
표 4.8. Reconfiguration에 사용한 선로 값 56
표 4.9. CaseC 태양광 데이터 57
표 4.10. ESS 설계값 61
표 4.11. CaseD 태양광 데이터 61
표 4.12. CaseD ER 설계 값 62
표 4.13. 각 Case별 결과 요약 68
그림 1.1. 국내 태양광 설치 현황 및 전망 14
그림 1.2. 제주 재생에너지 출력제한 현황 15
그림 1.3. 계통 운영자의 역할 16
그림 2.1. 분산자원이 연결된 ER 모형 22
그림 2.2. 20kVA SST 기반 에너지 라우터의 아키텍쳐 설계 23
그림 2.3. Hierarchical architecture of the E-router based energy internet 24
그림 2.4. 에너지 라우터의 계통 연결 구조 25
그림 2.5. SVC 기본구조(FC + TCR) 26
그림 2.6. SVC 제어구조(FC + TCR) 27
그림 2.7. 피크 저감 제어의 개념 28
그림 2.8. ESS 시스템 29
그림 3.1. 에너지 라우터의 구성 요소 31
그림 3.2. 전력 수급 균형 동작 32
그림 3.3. 전압 주파수 안정화 32
그림 3.4. 유효전력 Loss를 고려한 전력전송 32
그림 3.5. 선로 한계 용량을 고려한 전력전송 32
그림 3.6. 에너지 라우터의 동작 수식 33
그림 3.7. 에너지 라우터의 계통 흐름 수식 34
그림 4.1. 시뮬레이션 대상인 IEEE 33 bus와 에너지라우터 40
그림 4.2. 거주지 부하 43
그림 4.3. Office 부하 43
그림 4.4. 학교 부하 43
그림 4.5. 유효 전력 부하 43
그림 4.6. 무효 전력 부하 43
그림 4.7. 계통 가격 곡선 44
그림 4.8. 태양광 발전량 곡선 44
그림 4.9. 태양광 발전량 46
그림 4.10. 에너지 라우터가 연결된 IEEE 33 bus 47
그림 4.11. PV 출력제한량 48
그림 4.12. 계통 유입 전력량 48
그림 4.13. ER1, ER2의 ESS 배터리 용량 48
그림 4.14. 시간별 전압 49
그림 4.15. ER1의 유효전력 충방전량 49
그림 4.16. ER1의 14번측 무효전력 50
그림 4.17. ER1의 25번측 무효전력 50
그림 4.18. 전압 변동에 따른 결과 50
그림 4.19. SVC가 연결된 IEEE 33 bus 51
그림 4.20. ER이 연결된 IEEE 33 bus 52
그림 4.21. PV 출력제한량 53
그림 4.22. 계통 유입 전력량 53
그림 4.23. SVC 시간별 전압 53
그림 4.24. ER 시간별 전압 53
그림 4.25. SVC 모선별 전압 54
그림 4.26. ER 모선별 전압 54
그림 4.27. 총 유효전력 손실 54
그림 4.28. 선로 손실 54
그림 4.29. 재구성된 IEEE 33 bus 56
그림 4.30. ER이 연결된 IEEE 33 bus 57
그림 4.31. PV 출력제한량 58
그림 4.32. 계통 유입 전력량 58
그림 4.33. Reconfiguration 시간별 전압 58
그림 4.34. ER 시간별 전압 58
그림 4.35. ER1 유효전력 충방전량 59
그림 4.36. ER2 유효전력 충방전량 59
그림 4.37. 총 유효전력 손실 59
그림 4.38. 선로 손실 59
그림 4.39. ER1 무효전력 충방전량 60
그림 4.40. ER2 무효전력 충방전량 60
그림 4.41. ESS가 연결된 IEEE 33 bus 61
그림 4.42. ER이 연결된 IEEE 33bus 62
그림 4.43. PV 출력제한량 63
그림 4.44. 계통 유입 전력량 63
그림 4.45. ESS1의 유효전력 충방전량 63
그림 4.46. ER1의 유효전력 충방전량 63
그림 4.47. ESS SOC 64
그림 4.48. ER SOC 64
그림 4.49. ESS 시간별 전압 그래프 65
그림 4.50. ER 시간별 전압 그래프 65
그림 4.51. ESS 모선별 전압 그래프 65
그림 4.52. ER 모선별 전압 그래프 65
그림 4.53. 전압 변동시 출력제한량 66
그림 4.54. 전압 변동시 계통 유입 전력량 66
그림 4.55. 총 유효전력 손실 66
그림 4.56. 선로 손실 66