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문제 정의
- 그리고 참고문헌 [8]에서는 국내의 초도지역을 대상으로 디젤-태양광-풍력-BESS로 구성된 발전시스템을 모델링하고 신재생전원의 출력변화의 크기에 따른 부하단의 전압과 주파수 변동을 분석하였다. 본 논문에서는 참고문헌 [4]의 낙도의 계통도를 바탕으로 BESS를 연계하여 BESS제어 용량에 따른 주파수 변동을 모의하고 분석하였다.
- 본 논문에서는 신재생전원의 출력변동과 BESS 연계의 영향을 분석하기 위해 과도해석프로그램 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력-디젤-BESS로 이루어진 독립계통을 구현하고 풍력발전기의 출력변동으로 인한 주파수의 변화를 모의하였다. 그리고 BESS 의 제어범위에 따른 주파수에 미치는 영향을 분석하였다.
- 본 절에서는 디젤-풍력-BESS로 구성된 AC링크 방식의 독립형 마이크로그리드의 구성을 설명하고자 한다. 독립형 마이크로그리드의 구성방식은 AC계통과 DC계통으로 구분되고 있다.
- 풍력발전기 모델은 크게 고정속 유도발전기 모델(tpye 1)부터 전출력 컨버터가 연계된 가변속 동기발전기 모델(type 4)까지 존재한다. 본 논문에서는 현재 도서지역에 널리 설치되어 있고 모의의 악조건을 구현하기 위한 풍력발전기로 고정속 운전하는 유도발전기를 선정한다.
- 본 논문에서는 신재생전원의 출력변동으로 인한 주파수 품질의 영향을 분석하기 위해 도서지역 모델계통을 PSCAD/EMTDC를 통해 구현하고 모의하였다. 독립형 마이크로그리드의 모델 구성을 위해 참고문헌[5]의 디젤발전기, 풍력터빈, 변압기, 선로의 파라미터를 활용하였다.
- 독립형 마이크로그리드의 디젤발전기, 풍력터빈의 모델에 대한 응답을 확인하기 위해 다음과 같이 모의하였다.
- 본 논문에서는 풍력발전기의 출력변동에 대해 BESS의 출력제어가 계통 주파수에 미치는 영향을 분석하기 위해 BESS의 유, 무의 차이와 BESS의 출력 제어 범위에 따른 주파수의 변동을 모의하였다. 여기서 BESS는 풍력출력의 smoothing 제어가 아닌 계통 주파수의 정상범위 유지를 위한 CVCF제어를 실행하고 있으며, BESS의 PCS(Power Conditioning System)를 통해 BESS의 출력을 제한한다.
- 본 논문은 도서지역을 중심으로 구성된 독립형 마이크로그리드의 계통을 과도해석프로그램을 통해 모델링하였다. 이를 이용하여 풍력발전기의 출력변동을 모의하고 그로 인한 주파수의 영향을 분석하였다.
- 그리고 BESS의 출력제어범위 밖의 출력변동에 대해서도 주파수 품질유지 기준을 초과함을 보였다. 본 논문의 결과는 계통의 규모, 디젤발전기, 풍력터빈, BESS의 제어 파라미터에 따라 다른 모의결과를 보이게 된다. 하지만 신재생전원의 출력변동이 주파수 품질에 미치는 영향을 확인하고 이를 개선하기 위해서는 BESS 용량과 PCS의 출력범위 선정이 중요함을 확인할 수 있었다.
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