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주파수조정용 배터리 에너지저장장치 운전방법의 개발과 적용
Development and Application of Operation Methods of Battery Energy Storage System for Frequency Regulation 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.64 no.2, 2015년, pp.57 - 61  

임건표 (Korea Electric Power Corporation Research Institute) ,  박두용 (Korea Electric Power Corporation Research Institute)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Current research and development efforts and other projects for energy storage systems (ESS) have recently been gaining attention. This is due to the many applications where ESS, particularly batteries, can be used. Among these are peak shaving, frequency regulation, and stabilization of renewable e...

주제어

#Energy storage system   #Frequecy regulation   #Operation   #Display  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 배터리 에너지저장장치를 주파수조정용으로 사용하기 위하여 제주시 4MW급 배터리 에너지저장장치를 운전하기 위한 운전방법과 운전화면을 개발하여 실증한 결과를 기술하였다. 또한 그 결과를 토대로 52MW 에너지저장장치에 필요한 기술을 개발하고 적용한 결과를 기술하였다. 배터리 에너지저장장치를 전력계통의 주파수조정용으로 이용하기 위해서는 전체 시스템을 감시하여 안전하게 운전하기 위한 방법이 필요하였으며, 전력계통의 정상상태 뿐만 아니라 과도상태시 주파수에 정상적으로 응동하는지를 시험하기 위한 방법도 필요하였다.
  • 본 논문에서는 배터리 에너지저장장치를 주파수조정용으로 사용하기 위하여 제주시 4MW급 배터리 에너지저장장치를 운전하기 위한 운전방법과 운전화면을 개발하여 실증한 결과를 기술하였다. 또한 그 결과를 토대로 52MW 에너지저장장치에 필요한 기술을 개발하고 적용한 결과를 기술하였다.
  • 4MW 에너지저장장치 제어기에 의한 실증에서는 리튬이온배터리, 전력충방전시스템, 고속 제어기에 의한 주파수추종운전(Governor Free)과 자동발전제어운전(Automatic Generation Control)이 가능한지를 시험하였다. 주파수 변화에 대한 알고리즘과 시스템의 빠른 응답은 물론, 리튬이온배터리의 지속적인 운전을 위한 충전상태 유지제어, 각종 정상 및 과도상태에서의 충방전시스템의 건전성 등 배터리에 의한 주파수조정(Frequency Regulation) 성능을 확인하기 위한 실증을 수행하였다. 4MW 단위의 시험을 성공적으로 완료함에 따라 4MW 단위로 24, 28MW 주파수조정용 에너지 저장장치를 구성하고 이를 통합제어하기 위한 모의시스템과 알고리즘을 개발하여 시험한 후 실제 서안성 및 신용인 에너지저장장치에 설치하여 실증을 완료하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
주파수 제어기는 무엇으로 구성되어 있는가? 주파수 제어기는 제어기 전원장치, 제어알고리즘 연산장치, 통신장치, 주파수 측정장치, 운전용 콘솔로 구성되어 있다. 주파수 제어기는 주파수 조정용 에너지저장장치로부터 필요한 신호를 입력받은 후 배터리 충방전 운전을 결정하여 전력충방전시스템에 요구신호를 내려 보낸다.
전력충방전시스템은 무엇으로 구성되는가? 전력충방전시스템은 제어패널, 인버터 패널, 배터리 입력 패널로 구성된다. 주파수 제어기로부터 받은 충방전 요구신호에 따라 배터리 전력을 전력계통으로 충방전한다.
실시간 경보화면을 통해 운전원은 어떤 정보를 취득할 수 있는가? 실시간 경보화면은 날짜, 시간, 인식상태, 타입, 이름, 설명, 크기 정보를 가진 경보를 나타낸다. 운전원은 이 화면을 통해 운전제어에 문제가 발생할 경우 유지정비 대상설비를 찾을 수 있는 정보를 취득할 수 있다. 경보는 조치를 하지 않을 경우 지속적으로 발생하며, 운전원이 우측의 경보인식(Alarm Ack)을 누르면 경보를 인식한 것으로 확인하여 경보발생이 정지한다.
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참고문헌 (8)

  1. Geon-Pyo Lim, Hyun-Gyu Han, Byung-Hoon Chang, Seung-Kwon Yang, Yong-Beum Yoon, "Demonstration to operate and control frequency regulation of power system by 4MW energy storage system", KIEE, pp. 169-177, 2014. 

  2. In-Kyu Choi, Jong-An Kim, Joo-Hee Woo, Man-Su Shin, "Selection of operation parameters and management of operation console for protection and control of steam turbine in a Korea standard type nuclear power plant", KIEIE, pp. 71-78, 2011. 

  3. Mahn-Su Shin, Byung-Chul Kim, Jong-Chul Kang, "Composition of Operation window in Domestic Burner Management System for Thermal Power Plant", KIEE/IEEK Autumn Conference 2001, pp. 323-326, 2001. 

  4. Jun Bum Han, Garam Yu, Kyung Soo Kook, Byunghoon Chang, "A Study on the Criteria for Setting the Dynamic Control Mode of Battery Energy Storage System in Power Systems", KIEE, pp. 445, 2013. 

  5. Seok-Ju, Dong-Han Lee, Jong-Hyun Kim, Min-Won Park, In-Keum Yu, "A study on the various operating methods of 100kW class PV-SPE system", KIEE summer conference, pp. 1167-1168, 2006. 

  6. J. H. Park, K. H. Choi, S. G. Lee, J. E. Park, "Selection and Analysis of Operating Parameters for Condition Monitoring of Emergency Diesel Generator at Nuclear Power Plant", Korea society for power system engineering, pp. 3-8, 2007. 

  7. Y. J. Joo, S. M. Kim, M. C. Lee, J. H. Chung, "On-Line Operation Monitoring System for IGCC Power Plant", KSME Spring Conference, pp. 173-178, 2008. 

  8. Seong-Min Hong, Kwang-Ho Kim, "A study on Stable Operation of CES(Community Energy System) with Grid connection and isolation", KIEE Autumn Conference, pp. 476-478, 2008. 

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