전력계통 안전성 확보를 위해 에너지저장장치(ESS)는 신재생에너지 보급률이 높은 최근 전력계통의 보안 문제를 해결하기 위한 중요한 방안으로 꼽힌다. 본 논문은 LiB와 슈퍼커패시터를 결합한 하이브리드 ESS(HESS)에 초점을 맞추었다. 주파수 조정(Frequency Regulator, ...
전력계통 안전성 확보를 위해 에너지저장장치(ESS)는 신재생에너지 보급률이 높은 최근 전력계통의 보안 문제를 해결하기 위한 중요한 방안으로 꼽힌다. 본 논문은 LiB와 슈퍼커패시터를 결합한 하이브리드 ESS(HESS)에 초점을 맞추었다. 주파수 조정(Frequency Regulator, FR)은 풍력발전기의 유효전력 변동과 부하변동에 따른 주파수 편차를 줄이는 것이며, 이는 본 논문에서 핵심 전략에 해당한다. FR를 위하여 본 논문에서는 HESS를 이용한 하이브리드 ESS 협력 운영 제어 전략을 제안하였다. 아울러 테스트용 마이크로그리드 시스템에 대해 MATLAB/SIMULINK를 이용한 시뮬레이션을 기반으로 운영 전략(Origin FR과 Slow FR)에 대한 비교 연구를 수행하였다. 결과로부터, 원래 FR과 동일한 드루프 상수를 갖는 Slow FR 전략은 주파수 편차 평가를 위한 픽업 주파수로 인해 출력 전력이 더 낮다는 것을 알 수 있다. 출력이 낮기 때문에 원래 FR에 비해 슈퍼커패시터와 LiB의 SOC를 유지한다는 관점에서 느린 FR 전략이 더 효과적으로 판단되었다. Slow FR 전략에서는 에너지 계산을 기반으로 LiB와 SC를 보다 효율적으로 사용하므로 FR용 LiB의 수명 문제를 해결할 수 있다. 여러 기간에 걸쳐 Slow FR 전략은 Origin FR 모델보다 주파수를 더 좋고 더 원활하게 조정할 수 있었으며, ESS의 파라미터 및 제어 방식을 변경을 통해 최저 주파수 개발 및 안정적인 주파수를 확보할 수 있었다.
전력계통 안전성 확보를 위해 에너지저장장치(ESS)는 신재생에너지 보급률이 높은 최근 전력계통의 보안 문제를 해결하기 위한 중요한 방안으로 꼽힌다. 본 논문은 LiB와 슈퍼커패시터를 결합한 하이브리드 ESS(HESS)에 초점을 맞추었다. 주파수 조정(Frequency Regulator, FR)은 풍력발전기의 유효전력 변동과 부하변동에 따른 주파수 편차를 줄이는 것이며, 이는 본 논문에서 핵심 전략에 해당한다. FR를 위하여 본 논문에서는 HESS를 이용한 하이브리드 ESS 협력 운영 제어 전략을 제안하였다. 아울러 테스트용 마이크로그리드 시스템에 대해 MATLAB/SIMULINK를 이용한 시뮬레이션을 기반으로 운영 전략(Origin FR과 Slow FR)에 대한 비교 연구를 수행하였다. 결과로부터, 원래 FR과 동일한 드루프 상수를 갖는 Slow FR 전략은 주파수 편차 평가를 위한 픽업 주파수로 인해 출력 전력이 더 낮다는 것을 알 수 있다. 출력이 낮기 때문에 원래 FR에 비해 슈퍼커패시터와 LiB의 SOC를 유지한다는 관점에서 느린 FR 전략이 더 효과적으로 판단되었다. Slow FR 전략에서는 에너지 계산을 기반으로 LiB와 SC를 보다 효율적으로 사용하므로 FR용 LiB의 수명 문제를 해결할 수 있다. 여러 기간에 걸쳐 Slow FR 전략은 Origin FR 모델보다 주파수를 더 좋고 더 원활하게 조정할 수 있었으며, ESS의 파라미터 및 제어 방식을 변경을 통해 최저 주파수 개발 및 안정적인 주파수를 확보할 수 있었다.
People in developed areas always think that electricity is readily available at the flip of the switch. Unless a power outage is caused by a system failure, many consumers do not think about where their electricity comes. Without any access to power, power outage might cause not only inconvenience c...
People in developed areas always think that electricity is readily available at the flip of the switch. Unless a power outage is caused by a system failure, many consumers do not think about where their electricity comes. Without any access to power, power outage might cause not only inconvenience consumers, but also business inability to operate, resulting in people being faced with a significant economic loss. Therefore, improving the reliability and stability of the power system is very important for electrical equipment. The reason why the field of power system control and protection exists is the need for a reliable and stable operation of the systems. There are various devices and methods used for securing power systems. For this purpose, the equipment of energy storage systems (ESS) is considered as a good solution to resolve security problems in the recent power systems. This paper focuses on hybrid ESS (HESS) with the combination of lithium-ion battery (LiB) and supercapacitor (SC). The equipment is used for frequency regulation (FR) to reduce the frequency deviation by the fluctuation of active power by wind turbine generators and load variation. When it comes to battery based ESS for FR, the life span problem exists, so studies on hybridization with other ESSs recently draw the researchers’attention. For FR, hybrid ESS cooperative operation control strategy needs to be devised, and several strategies could be adopted. The study is to establish closed-loop hybrid microgrid management and operation strategy so as to check if the proposed hybrid ESS control strategy is adequate. The simulations were carried out to confirm the performances of the proposed energy management and associated control strategy. The modeling and simulation for HESS FR strategy for a testbed system were done by using MATLAB/SIMULINK software.
People in developed areas always think that electricity is readily available at the flip of the switch. Unless a power outage is caused by a system failure, many consumers do not think about where their electricity comes. Without any access to power, power outage might cause not only inconvenience consumers, but also business inability to operate, resulting in people being faced with a significant economic loss. Therefore, improving the reliability and stability of the power system is very important for electrical equipment. The reason why the field of power system control and protection exists is the need for a reliable and stable operation of the systems. There are various devices and methods used for securing power systems. For this purpose, the equipment of energy storage systems (ESS) is considered as a good solution to resolve security problems in the recent power systems. This paper focuses on hybrid ESS (HESS) with the combination of lithium-ion battery (LiB) and supercapacitor (SC). The equipment is used for frequency regulation (FR) to reduce the frequency deviation by the fluctuation of active power by wind turbine generators and load variation. When it comes to battery based ESS for FR, the life span problem exists, so studies on hybridization with other ESSs recently draw the researchers’attention. For FR, hybrid ESS cooperative operation control strategy needs to be devised, and several strategies could be adopted. The study is to establish closed-loop hybrid microgrid management and operation strategy so as to check if the proposed hybrid ESS control strategy is adequate. The simulations were carried out to confirm the performances of the proposed energy management and associated control strategy. The modeling and simulation for HESS FR strategy for a testbed system were done by using MATLAB/SIMULINK software.
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