2011. 7. 7 정태영 tyjyung@kepco-enc.com 자율적 마이크로그리드 시스템의 구축과 운용 Design and operation method of autonomous Microgrid system 2011. 7. 7 정태영 tyjyung@kepco-enc.com

목 차

자율적 마이크로그리드 시스템

마이크로전원 제어

마이크로전원 제어 + - + + + + + - - + - + Microgrid side Utility side PCC SW Dispatchable Microsource Open/Close Gate switching pulse Microsource Controller Load MGCC + Gate Pulse Generator - + + + + + - - + - +

마이크로전원 제어 EMTP 시뮬레이션 결과 전원 출력 유효전력 연계스위치 양단 전압 (a) 전원 출력 무효전력 제안된 제어방식 기존 제어방식 EMTP 시뮬레이션 결과 전원 출력 유효전력 연계스위치 양단 전압 (a) 전원 출력 무효전력 연계스위치 양단 전압 (b) 마이크로그리드 PCC 전압

MCC (Microgrid central control) PC 마이크로그리드 중앙제어 중앙제어 시스템의 전체 구성 Microsource MCC (Microgrid central control) PC PEMFC stack Real-time status and information reference (P, V) Database (SQL server) HMI Information of microsource output reference of PEMFC CAN data link layer and application layer CAN physical layer MODBUS-TCP I/O server Ethernet HUB Protocol converter Microgrid protection system V, I, f, P, Q CB state, CB open/close command

마이크로그리드 중앙제어 중앙제어 시스템의 입출력

마이크로그리드 중앙제어 중앙제어 수행 순서도

마이크로그리드 중앙제어 마이크로그리드 운용 알고리즘과 순서도

마이크로그리드 중앙제어 계통 측 재폐로에 따른 연계 운전 지령 시간 계통 측 작업 재폐로 성공 사고 복구 계통 측 사고 재폐로 하는 동안 마이크로그리드가 연계되면 안된다. 재폐로 성공 사고 복구 계통 측 사고 3~4회 (20초) 시간 재폐로 성공 감지 복구 감지 연계운전 지령 연계운전 지령 연계운전 지령 사고 감지와 동시에 독립운전 지령 독립운전 연계운전 연계운전 독립운전 연계운전 마이크로그리드 측 작업

마이크로그리드 중앙제어 계통 자동 복귀 알고리즘의 수행 순서 t_delay는 외부 변수 : 10초 이상 재폐로 중일 경우 PCC 스위치의 계통측 V측정 측정 전압이 정상 전압범위? Yes 처음 감지했나? Yes 감지 시간을 저장 t_0 No No 재폐로 중일 경우 정상전압 감지 한적이 없나? t_0 == 0? Yes t_op = t_0 + t_delay 현재시간 == t_op? Yes No 정상 감지 시간을 리셋 t_0 = 0 계통 연계 운전 지령 No

마이크로그리드 운용 시뮬레이터 운용 시뮬레이터의 구성

마이크로그리드 운용 시뮬레이터 운용 시뮬레이터의 입력 데이터 2kW 풍력 시스템의 일일 발전 데이터 실시간 전기요금 데이터

사례 연구 자동 복귀 알고리즘의 검증 계통측에서 사고 발생시 자동으로 독립운전 모드로 전환 계통측 사고 복구 감지 후 자동으로 연계운전 모드로 전환

사례 연구 마이크로그리드 운용 알고리즘 검증 마이크로그리드 운용시스템 메인 윈도우 마이크로그리드 운용시스템 발전 ▪ 거래현황 윈도우

사례 연구 마이크로그리드 운용 알고리즘 검증 마이크로그리드 운용시스템 이력 그래프 (독립운전 예) 마이크로그리드 운용시스템 이력 그래프 (연계운전 예)

결 론 Microgrid 실증 시스템 구축에 적용 - 계통 연계시 연계 스위치의 스위칭 과도현상이 나타나지 결 론 - 계통 연계시 연계 스위치의 스위칭 과도현상이 나타나지 않도록 마이크로전원을 제어 - 계통의 상황에 따라 자율적으로 독립운전 및 연계 운전 - 효율적인 전력관리가 가능한 마이크로그리드 (전체 계통에서 최대 부하의 억제와 이전 효과) Microgrid 실증 시스템 구축에 적용

결 론 실증 시스템 구성도 UPS 1kW Protection system Panel IED : Digital meter 결 론 실증 시스템 구성도 Emergency power supply For protection system Contact & trip signal UPS 1kW Main HMI data signal Power supply line Protocol : MODBUS-TCP Interface : Ethernet Sensitive load AC 220V Cable Joint Protpcol converter Normal load Protection system Panel Synchronizing IED : Digital meter MCCB MOT AC 220V Protocol : MODBUS–RTU Interface : RS-485 / Multi Drop BUS IED : Digital relay PT CT, ZCT

결 론 Microgrid SCADA

결 론 운용시스템 현황 화면 운용시스템 주 화면