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DC 마이크로그리드 기술의 적용과 연구 동향 원문보기

KEPCO Journal on electric power and energy, v.2 no.1, 2016년, pp.1 - 4  

김학만 (인천대학교 전기공학과)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 본 프로젝트는 Hawai National Energy Institute (HNEI) 주관 하에 그림 6과 같이 하와이에 위치하는 하와이대학 캠퍼스와 2개의 섬에 DC 마이크로그리드를 구축하는 것으로 Manoa 캠퍼스에는 약 25 MW 용량의 DC 마이크로그리드를 구축하여 EMS의 고급 기술과 분산전원의 제어를 이용한 에너지 생산 비용을 최소화를 평가하는 것으로 목적으로 하고 있다. Molokai 섬은 2.
  • 본 프로젝트는 그림 8과 같은 구조로 덴마크와 중국의 공동연구를 통하여 Intelligent DC microgrid Living Lab(iDClab) 을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.
  • 5 MW PV를 DC로 연결하며, 시스템이 설치에서 신뢰성과 Resiliency 유지를 목적으로 하고 있다. 코코넛 섬에 500 kW의 DC 마이크로그리드를 구축하여 청정에너지원을 적용하고 이를 통합 제어하는 신기술을 개발하고 테스트하여 DC 마이크로그리드의 효과를 검증하는 것이 주요 목적으로 하고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DC bus를 이용하여 DC 전력을 공급할 경우 생기는 장점은? DC bus를 이용하여 DC 전력을 공급할 경우 전력변환의 과정이 상대적으로 간단하여 효율을 향상시킬 수 있고, 무효 전력으로 인한 손실 및 표피효과가 없으며, 전압이 일정하기 때문에 상대적으로 절연레벨을 낮출 수 있다는 장점이 있다. 또한, DC는 위상 및 주파수가 없어 다수의 DC 전원의 병렬 운전이 상대적으로 용이하다.
DC 마이크로그리드는 AC 마이크로그리드와 어떤 차이점이 있는가? DC 마이크로그리드는 AC 마이크로그리드와 달리 주파수 및 무효전력 제어, 위상 동기화를 고려하지 않기 때문에 상대적으로 제어가 간단한데, 제어구조는 AC 마이크로그리드와 유사하게 3단계로 구분하여 제어하는 계층적 제어방법이 사용되고 있다.
국내 DC 마이크로그리드 연구에서 전기연구원은 어떤 연구를 진행했는가? 전기연구원은 직류배전용 테스트 연구실을 구축하여 DC 배전 핵심기술에 대한 연구를 지속적으로 진행하였는데, 20 kW 병렬 운전 양방향 정류기 전원, 10 kW급 수용가 배전 전력변환장치 및 IDC(internet data center) 직류배전 전원 등의 연구를 수행하고 있다. 또한 중전압에 적용 가능한 전력 변환장치를 개발하고 있다. 전자부품연구원은 AC home과 DC home의 소비전력 비교 연구를 수행하였으며, 최근 DC 배전시스템을 구축하기 위한 다양한 전력 변환장치를 개발하고 있다.
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참고문헌 (15)

  1. Direct-Current Microgrids Update, Available at: http://www.greatachievements.org/ 

  2. DC Microgrids, Available at: www.microgrids.et.aau.dk 

  3. Advanced Control Architectures of DC Microgrids, Available at: www.microgrids.et.aau.dk 

  4. N. Ayai, T. Hisada, T. Shiibata, H. Miyoshi, T. Iwasaki, and K.-I. Kitayama, "DC Microgrid System," Available at: http://global-sei.com/technology/tr/bn75/pdf/75-25.pdf 

  5. S. Backhaus, G. W. Swift, S. Chatzivasileiadis, W. Tschudi, S. Glover, M. Strake, J. Wang, M. Yue, and D. Hammerstorm, "DC Microgrids Scoping Study-Estimate of Technical and Economic Benefits," Los Alamos National Laboratory, U.S.A, 2015. 

  6. A. T. Elsayed, A. A. Mohamed, and O. A. Mohammed, "DC Microgrid and Distribution Systems: An Overview," Electric Power Systems Research, Vol. 119, pp. 407-417, 2015. 

    상세보기 crossref

  7. J. J. Justo, F. Mwasilu, J. Lee, and J. W. Jung, "AC-Microgrids Versus DC-Microgrids with Distributed Energy Resources: A Review," Electric Power Systems Research, Vol. 24, pp. 387-405, 2014. 

  8. E. Planas, J. Andreu, J. I. Garate, I. M. Alegria, and E. Ibarra, "AC and DC Technology in Microgrids: A Review," Electric Power Systems Research, Vol. 43, pp. 726-749, 2015. 

  9. A. Ali, A. Farooq, Z. Muhammad, F. Habib, and S. A. Malik, "A Review: DC Microgrid Control and Energy Management System," International Journal of Electrical and Electronic Science, Vol. 2, No. 2, pp. 24-30, 2015. 

  10. Moku o Lo'e DC Microgrid, Available at: http://www.hnei.hawaii.edu/sites/www.hnei.hawaii.edu/files/CoconutIsland%20SPIDERS%20Luncheon%20HNEI%20L.Roose%20(8.27.15).pdf 

  11. Bosch DC Microgrid Project, Available at: http://www.energy.ca.gov/research/epic/documents/2015-12-03_symposium/presntations/Session_1A_4_Sharmila_Ravula_Robert_Bosch.pdf 

  12. E. R. Diaz, X. Su, M. Savaghebi, J. C. Juan, M. Han, and J. M. Guerrero, "Intelligent DC Microgrid Living Laboratories-Achinese-Danish Cooperation Project," Proc. of IEEE International Conference on DC Microgrids (ICDCM), pp. 365-370, 2015. 

  13. The REbus DC Microgrid: the power of 380VDC, Avaliable at: http://distributedwind.org/wp-content/uploads/2015/03/SMART-wind-Pika-Energy-Joshua-Kaufman-20150326.pdf 

  14. Microgrid and Energy Storage, Available at: www.redflow.com 

  15. DC Distribution, BIXPO Conference 발표 자료. 

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