독립형 마이크로그리드는 상용전력이 공급되지 않는 산간이나 섬 지역에서 분산전원을 이용하여 전력을 공급하는 소규모 전력망을 의미한다. 독립형 마이크로그리드는 통상 소규모 디젤발전, 태양광 발전, 풍력 발전, 배터리 에너지저장, 부하로 구성되어 있고 전력의 생산, 소비, 저장을 최적화하여 지역부하에 전력을 공급한다. 독립형 마이크로그리드를 구축하기 위해서는 전력의 실시간 관리, 분산전원의 ...
독립형 마이크로그리드는 상용전력이 공급되지 않는 산간이나 섬 지역에서 분산전원을 이용하여 전력을 공급하는 소규모 전력망을 의미한다. 독립형 마이크로그리드는 통상 소규모 디젤발전, 태양광 발전, 풍력 발전, 배터리 에너지저장, 부하로 구성되어 있고 전력의 생산, 소비, 저장을 최적화하여 지역부하에 전력을 공급한다. 독립형 마이크로그리드를 구축하기 위해서는 전력의 실시간 관리, 분산전원의 고조파 저감, 선로의 특성 등에 관해 컴퓨터 시뮬레이션을 기반으로 한 기술적인 상세분석이 필요하다. 특히 태양광과 풍력 발전은 기후변화에 대해 출력 불균등을 야기하고 실 사이트에서 측정에 의한 모의가 용이하지 않다. 따라서 독립형 마이크로그리드의 동작을 효과적으로 분석하기 위해서는 반드시 실시간 시뮬레이션을 필요로 한다. 본 논문에서는 독랍형 마이크로그리드의 동작과 성능을 실시간으로 분석하기 위해 RTDS (Real-Time Digital Simulator)를 이용하여 디젤발전, 풍력발전, 태양광발전, 배터리저장, 3상 부하로 구성된 대표적인 독립형 마이크로그리드에 대해 실시간 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 이를 위해 먼저 각 분산전원과 배터리 에너지저장에 대해 RTDS를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 그 정확성을 검증하기 위해 PSCAD를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하여 분석결과를 상호비교 하였다. 그리고 독립형 마이크로그리드 시스템의 동작을 분석하고 운전기술을 확보하기 위해 실제 하드웨어 시스템에서 발생 가능한 다양한 상황을 모의하는데 적합한 시나리오와 운용알고리즘을 개발하고 그 타당성을 분석하였다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하면 독립형 마이크로그리드의 운용을 다양한 검증할 수 있는 시나리오를 용이하게 분석할 수 있고, 고장발생과 운용시험에 따른 과도현상을 미리 분석하여 이에 대비하기 위한 보호시스템 개발에 활용 가능하다.
독립형 마이크로그리드는 상용전력이 공급되지 않는 산간이나 섬 지역에서 분산전원을 이용하여 전력을 공급하는 소규모 전력망을 의미한다. 독립형 마이크로그리드는 통상 소규모 디젤발전, 태양광 발전, 풍력 발전, 배터리 에너지저장, 부하로 구성되어 있고 전력의 생산, 소비, 저장을 최적화하여 지역부하에 전력을 공급한다. 독립형 마이크로그리드를 구축하기 위해서는 전력의 실시간 관리, 분산전원의 고조파 저감, 선로의 특성 등에 관해 컴퓨터 시뮬레이션을 기반으로 한 기술적인 상세분석이 필요하다. 특히 태양광과 풍력 발전은 기후변화에 대해 출력 불균등을 야기하고 실 사이트에서 측정에 의한 모의가 용이하지 않다. 따라서 독립형 마이크로그리드의 동작을 효과적으로 분석하기 위해서는 반드시 실시간 시뮬레이션을 필요로 한다. 본 논문에서는 독랍형 마이크로그리드의 동작과 성능을 실시간으로 분석하기 위해 RTDS (Real-Time Digital Simulator)를 이용하여 디젤발전, 풍력발전, 태양광발전, 배터리저장, 3상 부하로 구성된 대표적인 독립형 마이크로그리드에 대해 실시간 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 이를 위해 먼저 각 분산전원과 배터리 에너지저장에 대해 RTDS를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 그 정확성을 검증하기 위해 PSCAD를 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하여 분석결과를 상호비교 하였다. 그리고 독립형 마이크로그리드 시스템의 동작을 분석하고 운전기술을 확보하기 위해 실제 하드웨어 시스템에서 발생 가능한 다양한 상황을 모의하는데 적합한 시나리오와 운용알고리즘을 개발하고 그 타당성을 분석하였다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하면 독립형 마이크로그리드의 운용을 다양한 검증할 수 있는 시나리오를 용이하게 분석할 수 있고, 고장발생과 운용시험에 따른 과도현상을 미리 분석하여 이에 대비하기 위한 보호시스템 개발에 활용 가능하다.
Stand-alone microgrid means a small-scale power grid to supply the electric power to the customers in the isolated mountain areas and the islands where commercial grid is not available. Stand-alone microgrid, which is often composed of a small-scale diesel generator, photovoltaic power generation, b...
Stand-alone microgrid means a small-scale power grid to supply the electric power to the customers in the isolated mountain areas and the islands where commercial grid is not available. Stand-alone microgrid, which is often composed of a small-scale diesel generator, photovoltaic power generation, battery energy storage, and loads, provides electric power to the local loads by optimizing generation, consumption, and storage of electric energy. In order to establish a stand-alone microgrid, technical analyses based on computer simulations for the real-time management of electric power, harmonic reduction of distributed generation, electrical characteristics of power grid are required. Particularly, since the output power of photovoltaic power and wind power are strongly dependent on the weather conditions, it is not easy to analyze the operational characteristics of stand-alone microgrid at the real site. Therefore, real-time computer simulation is required to analyze the operation of stand-alone microgrid effectively. In this thesis, real-time simulation models for analyzing the operation and performance of a typical stand-alone microgrid which consists of diesel generator, wind power generator, photovoltaic power generator, battery energy storage, and 3-phase load, are developed using RTDS (Real-Time Digital Simulator). In the first step of approach, simulation models for each distributed generations and battery energy storage were developed using RTDS. The accuracy of developed simulation models were verified by comparing its analysis results with those obtained by PSCAD simulation models. And proper scenarios and operation algorithms were developed and analyzed in accordance with various situations that can occur in the actual system, so as to perform operation analysis and to establish operation scheme for the stand-alone microgrid system. Using the developed simulation models, various scenarios to verify the operation of stand-alone microgrid can be easily analyzed, and the transient phenomena due to system fault and operation test can be analyzed in advance so that system protection can be properly designed.
Stand-alone microgrid means a small-scale power grid to supply the electric power to the customers in the isolated mountain areas and the islands where commercial grid is not available. Stand-alone microgrid, which is often composed of a small-scale diesel generator, photovoltaic power generation, battery energy storage, and loads, provides electric power to the local loads by optimizing generation, consumption, and storage of electric energy. In order to establish a stand-alone microgrid, technical analyses based on computer simulations for the real-time management of electric power, harmonic reduction of distributed generation, electrical characteristics of power grid are required. Particularly, since the output power of photovoltaic power and wind power are strongly dependent on the weather conditions, it is not easy to analyze the operational characteristics of stand-alone microgrid at the real site. Therefore, real-time computer simulation is required to analyze the operation of stand-alone microgrid effectively. In this thesis, real-time simulation models for analyzing the operation and performance of a typical stand-alone microgrid which consists of diesel generator, wind power generator, photovoltaic power generator, battery energy storage, and 3-phase load, are developed using RTDS (Real-Time Digital Simulator). In the first step of approach, simulation models for each distributed generations and battery energy storage were developed using RTDS. The accuracy of developed simulation models were verified by comparing its analysis results with those obtained by PSCAD simulation models. And proper scenarios and operation algorithms were developed and analyzed in accordance with various situations that can occur in the actual system, so as to perform operation analysis and to establish operation scheme for the stand-alone microgrid system. Using the developed simulation models, various scenarios to verify the operation of stand-alone microgrid can be easily analyzed, and the transient phenomena due to system fault and operation test can be analyzed in advance so that system protection can be properly designed.
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