EES를 위한 micro-EMS 운용알고리즘의 구현 및 실증 = Implementation and verification of micro-EMS operation algorithm for EES
In this thesis, some algorithms of the micro EMS of operating system are developed for integrated control of distributed energy storage device installed in small houses. Previous energy storage systems stored only the converted potential energy occurring from electrical energy by using pumping power plants. The electric energy can be saved in the power plant substations or the transmission/distribution lines as divided steps.
Because of difficulties in managing or operating EES which is separately installed in small houses under 10kWh, it is essential to build the integrated management and distributed control system. Especially, when it was operated in conjunction with solar power systems and renewable energy sources at the same time, the adverse effect may come in when the difference occurred in charge/discharge mode of EES or driving time. Therefore, there are a few cases of installation for protecting reverse power transmission in small EES. However, in order to increase the installation effects and develop a variety of business models, it is necessary to charge by using cheap midnight electricity and set up, control the system to re-sell electricity on the power grid during peak hours.
This research proposes the system component technology for the integrated management of energy storage device, which is also useful for the primary function of micro EMS for the integration operation. To realize the algorithm implementation for integrated operation of EES and solar PV system, various situations are studied by operating scenario. The micro EMS is realized to measure, control, monitor the operation and current status of EES which is installed in remote places by PV and facilities, and operation algorithms are verified for integrated control of energy storage device over the test bed.
Through analyzing micro EMS and integrated control system for the substantiation of energy storage device which is associated with solar power systems, this research proves the effects of EES installation and the algorithms for reducing the peak power demand of the management operation and its effectiveness is verified.
본 논문은 소규모로 분산 설치된 에너지 저장장치의 통합관제를 위한 운영시스템의 알고리즘 개발 및 마이크로 EMS 구현에 관한 연구이다. 기존의 에너지저장은 양수발전을 이용하여 전기에너지를 위치에너지로 변환하여 저장하였는데 최근에는 배터리에 전기를 직접 저장하는 방법으로 설치환경에 따라 소규모부터 대규모 시스템까지 구축되고 있으며 발ᐧ변전소 및 송ᐧ배전선로 수용가등에 단계적으로 에너지 저장이 가능하다.
주택에 소규모로 분산 설치되는 10kWh이하의 EES는 개별적으로 운용이나 관리에 어려움이 있어 통합관리 및 분산제어 시스템 구축이 필수적이다. 특히 태양광발전과 같은 신재생 에너지원과 동시에 계통연계 되어 운전되는 경우 EES의 충ᐧ방전 모드나 운전 시간에 차이가 발생한 경우 역효과가 발생하게 된다. 따라서 주택에 설치하는 소규모 에너지 저장장치는 전력계통으로 역 송전이 되지 않도록 시스템을 구성하는 경우도 있으나 설치효과를 높이고 다양한 비즈니스 모델 개발을 위해서는 전기요금이 저렴한 심야전력을 이용하여 충전하고 피크 시간대에 전력계통에 전력을 재판매할 수 있도록 시스템의 구현 및 제어가 필요하다.
본 논문에서는 에너지 저장장치의 통합관리를 위한 시스템 요소기술에 대하여 서술하고 통합운전을 위한 수용가 단위의 마이크로 EMS 주요기능에 대해 설명하였다. 태양광발전 시스템과 에너지 저장장치의 통합 운전을 위한 알고리즘 구현을 위해 상황별 운전시나리오를 작성 하였으며 태양광발전과 부하상태에 따라 에너지 저장장치를 충ᐧ방전하고 원격지에 설치된 에너지 저장장치의 계측, 제어, 운전 및 상태를 모니터링하기 위한 마이크로 EMS를 구현 하였으며 테스트베드를 통해 에너지 저장장치 통합운전제어 알고리즘을 검증 하였다.
태양광발전 시스템과 연계된 에너지 저장장치 운전 알고리즘 실증을 위해 마이크로 EMS와 통합관제 시스템 운영 데이터를 분석하여 에너지 저장장치 설치 효과 및 피크전력 절감효과를 검증하였다.
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