The purpose of this paper is to conduct ETA on six items of ESS: the whole system, battery, BMS, PCS, ESS and cable. To achieve that, ESS work flow and its components are categorized. Based on performance, human, environmental, management, and safety, this paper drew initiation events (IE) and end s...
The purpose of this paper is to conduct ETA on six items of ESS: the whole system, battery, BMS, PCS, ESS and cable. To achieve that, ESS work flow and its components are categorized. Based on performance, human, environmental, management, and safety, this paper drew initiation events (IE) and end states (ES). ETA is applied to the main functions of each item, and the end states that may occur in one initiation event are suggested. In addition, detailed classification was performed to induce various end states on the basis of the suggested initiation events ; loss of grid electricity of ESS, loss of battery electricity(DC) of battery, impairment of electric function of BMS, loss of grid electricity(AC) of PCS, loss of data of EMS, Mechanical damage of cable, event sequence analysis conducted on the basis of event trees. If the suggested IEs and ESs are applied on the basis of ESS event cases, it is expected to prevent the same kinds of accident and operate ESS safely.
The purpose of this paper is to conduct ETA on six items of ESS: the whole system, battery, BMS, PCS, ESS and cable. To achieve that, ESS work flow and its components are categorized. Based on performance, human, environmental, management, and safety, this paper drew initiation events (IE) and end states (ES). ETA is applied to the main functions of each item, and the end states that may occur in one initiation event are suggested. In addition, detailed classification was performed to induce various end states on the basis of the suggested initiation events ; loss of grid electricity of ESS, loss of battery electricity(DC) of battery, impairment of electric function of BMS, loss of grid electricity(AC) of PCS, loss of data of EMS, Mechanical damage of cable, event sequence analysis conducted on the basis of event trees. If the suggested IEs and ESs are applied on the basis of ESS event cases, it is expected to prevent the same kinds of accident and operate ESS safely.
따라서 본 연구에서는 ESS에 대하여 전체시스템, Battery, BMS, PCS, EMS 및 Cable의 6개 항목으로 분류하였고 성능적, 인적, 환경적, 관리적 및 안전을 바탕으로 한 초기사상(IE, Initiation events)과 결과상황들(ES, End states)을 도출하였다. 이를 바탕으로 ESS에서 발생할 수 있는 결과상황들을 제시하였다.
본 연구에서는 ESS에 대하여 전체시스템, Battery, BMS, PCS, EMS 및 Cable로 6개 항목으로 분류하였고, 성능적, 인적, 환경적, 관리적, 안전을 바탕으로 한 초기사상과 결과상황들을 도출하였고, 6개 항목에 대한 주요고장에 대한 ETA기법을 적용하였다. 본 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다.
대상 데이터
ETA를 위해서는 ESS의 작동 흐름도를 필요로 한다. 본 연구에서는 국내에서 유일하게 ESS에 대한 실증이 완료된 조천 변전소를 타겟으로 선정하였다. 조천 변전소의 경우, ESS의 1SET은 1 ㎿h 배터리 2개(병렬, 2 시간), 1 ㎿ ES PCS Panel 2개, EMS 1개(PMS는 이하 EMS로 통일함)로 구성된다.
성능/효과
1) 전체시스템(IE 19개, ES 17개), Battery(IE 23개, ES 15개), BMS(IE 30개, ES 15개), PCS(IE 30개, ES 17개), EMS(IE 28개, ES 15개), Cable(IE 19개, ES 11개)에 대하여 각각에 대하여 초기사상과 결과상황들을 제시하였다.
2) 6개 항목의 주요고장에 대하여 각각의 ETA를 실시하였고, 하나의 초기사상에서 발생가능한 결과상황 들을 제시하였다. 또한 본 연구에서 제시한 발생가능한 초기사상을 바탕으로 다양한 결과상황들을 유도할수 있다.
후속연구
3) 추후에 ESS에서 발생한 사례를 바탕으로 본 연구에서 제시한 초기사상과 결과상황들을 분석하여 동종 재해 방지 및 ESS의 안정적 운영이 가능할 것으로 본다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
안정적 전력운영에 있어 가장 중요한 것은 무엇인가?
ESS의 설치 목적은 바로 안정적 전력운영이다. 안정적 전력운영을 위하여 가장 우선시 되어야 할 것은 체계적인 안전관리이다. 이런 체계적인 안전관리를 위해서는 에너지저장시스 템의 위험요소를 찾아 사고 전에 이를 방지, 유지 및보수함으로써 가능하다.
고장수목분석이란 무엇인가?
사전의 위험요소를 찾고 위험 요소들을 평가하는 다양한 기법들이 있는데, 이중 가장 쉽게 접근 가능한 기법이 바로 고장수목분석(ETA, Event Tree Analysis)이다. 고장수목분석은 재해사고의 발생과정을 재해요인들의 연쇄로 파악하여, 재해발생의 초기사상 혹은 초기사상(initiating event)으로부터 재해사고까지의 연쇄적 전개를 표현할 수 있는 위험성 평가 기법이다. 초기사상을 바탕으로 결과상황들을 유도할 수 있어 체계적인 안전관리가 가능하다.
고장수목분석의 장점은 무엇인가?
고장수목분석은 재해사고의 발생과정을 재해요인들의 연쇄로 파악하여, 재해발생의 초기사상 혹은 초기사상(initiating event)으로부터 재해사고까지의 연쇄적 전개를 표현할 수 있는 위험성 평가 기법이다. 초기사상을 바탕으로 결과상황들을 유도할 수 있어 체계적인 안전관리가 가능하다.
참고문헌 (10)
Korea, Electric Power Corporation, "KEPCO, Challenge of Power Industry Paradigm using Energy Storage System", 2013.
Electric World, KEPRI of KEPCO, "Development and Demonstration Status of Energy Storage System", Vol.63, No.10, pp.26-29, 2014.
Electric Energy Storage System Technology Trends 2012, Korean Smart Grid Association, p.29-39, 2012.09.
Current state of ESS, Korea Development Bank, pp.84-89, 2014.
A Guide Book for Reliability Prediction, MOASOFT pp.12-34, 2002.
H. -K. Lim, System Safety Engineering, Hansol Academy, pp.133-137, 2012.
A. Colli, An FMEA Analysis for Photovoltaic Systems : Assessing Different System Configurations to Support Reliability Studies - Introduction to PRA Analysis for PV Systems.In : Proceedings of Society for Risk Analysis Annual Meeting, San Francisco, CA, 2012.
Brookhaven National Laboratory, Information-based Reliability Weighting for Failure Mode Prioritization in Photovoltaic (PV) Module Design, 2014.
NEW SCIENCE SUSTAINABLE ENERGY, UL-1973, Lithium-ion batteries, 2013.
Reliability Analysis Center, Non-electronic Parts Reliability Data, 2011.
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