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문제 정의
- 본 기고문의 구성으로 먼저 전기자동차 충전전력 수요 예측 및 분석 과정에 대해 서술하였고, 충전전력 수요예측을 위해 사용된 충전전략(충전 시나리오 포함)을 검토하였다. 그런 후 대표적인 전기자동차 충전 전략 및 시나리오에 따른 전기자동차 충전전력 수요예측 연구결과를 간략히 서술하였다. 마지막으로 전기자동차 충전전력 수요량 예측 연구에 관한 연구동향을 분석 및 기술하였다.
- 본 기고문에서는 전기자동차 충전전력 부하 예측에 관한 연구결과와 그 동향을 분석하여 요약 서술하였다. 본 기고문은 저자들이 산업통상자원부(MOTIE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행하고 있는 연구과제의 주요 수행내용, 기존 발표논문 [2], 다양한 연구 논문의 분석 내용을 기반으로 작성되었다.
- 본 기고문은 전기자동차 충전수요 예측에 관한 방법과 연구동향을 분석하였다. 전기자동차 충전수요 예측 및 분석에 관한 연구방법은 충전부하의 모델링, 목적함수와 최적화 문제를 포함한 알고리즘의 시뮬레이션, 계통의 영향평가의 순으로 수행된다.
- 충전수요 예측에 관한 연구동향은 4개의 주제로 수행됨을 파악하였고, 그 주제는 1) 전기자동차 충전부하 모델링, 대표적인 충전 시니리오 제안, 계통의 영향, 2) 기존과 다른 새로운 시나리오 제안에 따른 충전수요 예측, 3) 충전 수요에서 다양한 인자의 영향 도입, 4) 과부하 예방을 위한 충전부하 분산화 방안, 계통에서 충전부하의 감소방안, 충전부하 예측에서 새로운 수치해석법의 제안이다. 본 기고문은 전기자동차 충전수요 예측에 영향을 미치는 새로운 요소를 탐색하거나 관련 미래 연구를 위한 유용한 정보를 제공한다. 현재까지, 전기자동차 충전소의 실제 충전전력 데이터가 적용된 충전수요전력 예측의 연구는 부족한 것으로 판단된다.
- 충전수요 전력 예측에 관한 연구동향은 2011∼2016년 기간동안 Applied Energy, IEEE의 Smart Grid, Power System,Sustainable Energy 저널에서 발표된 논문들을 분석하여 요약한다. 본 기고문의 저자들은 IEEE의 저널들을 전기자동차 충전부하가 계통에 미치는 영향을 파악하기 위해 선정하였고, Applied Energy는 그 충전부하 예측을 위한 다양한 시나리오를 파악하기 위해 선택하였다.
- 특히 제어되지 않은 직장에서 충전이 10:00-11:00 사이에 피크부하를 형성하여, 공업과 산업지역의 계통에서 충전부하로 인한 문제를 야기할 수 있음을 시사하고 있다. 이 논문은 전기자동차 충전수요 예측을 위한, 배터리 초기충전상태를 차량 이동거리의 확률분포, 하루 운전 거리, 운전 거리에 따른 배터리 소모의 선형적 감소를 기반으로 산정하였다. 이러한 배터리 초기상태 산정기법으로 인해 인용이 다수 이루어지고 있다.
- 상정된 전기자동차 비중이 35%일 때, 급속충전이 과부하를 초래하였고, 완속충전의 경우는 전기자동차 비중이 40% 이상일 때 발생함을 보고하였다. 이 논문의 저자들은 배전 변압기의 과부하를 예방하기 위한 스마트 충전 시나리오를 제안하였다. 이 충전전략은 변압기 부하에 95% 이상 충전부하가 접속되는 것을 억제하는 방식이다.
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