[논문]DC Common 방식의 새로운 Hybrid 시스템

하용호; 양대기; 유승영; 홍석용; 김민국; 오성진

DC Common 방식의 새로운 Hybrid 시스템
New Hybrid System with DC Common Method 원문보기

하용호 (데스틴파워주식회사) , 양대기 (데스틴파워주식회사) , 유승영 (데스틴파워주식회사) , 홍석용 (데스틴파워주식회사) , 김민국 (데스틴파워주식회사) , 오성진 (데스틴파워주식회사)

본 논문은 DC Common 방식의 새로운 Hybrid 시스템에 대해 제안하고 있다. 제안하는 시스템은 주간에 PV를 통해 배터리를 충전하고 야간에는 BESS(Battery Energy Storage System)로 발전하여 추가 배전용량의 증설 없이 신재생에너지의 발전량을 증가시킬 수 있는 시스템이다. 본 시스템은 계통 연계형 및 PV용 전력변환장치로 구성되며 SiC(Silicon Carbide) 소자를 사용하여 손실을 최소화 하였다. 따라서 각 구성품들의 사양과 Destinpower사가 개발한 알고리즘이 적용된 Hybrid 시스템을 소개한다.

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문제 정의

본 논문에서는 Desitnpower사가 개발한 DC Common 방식의 새로운 Hybrid 시스템을 소개하였다. 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위해 시스템 구성 및 역할에 따른 PCS의 기술을 적용하였으며, 제안하는 시스템을 통해 배전설비로 인한 신재생에너지 보급 확대가 불가능한 지역에도 추가적인 신재생에너지 발전량 증대에 기여 할 수있다.
본론에서는 Hybrid 시스템 구성 및 전기적 사양을 먼저 소개하고 동작확인 및 안정성을 검증하기 위한 시험 항목 및 결과를 기술하였다.
이에 따라 한전 배전용량도 그에 맞춰 추가적 증설이 필요하지만 현재 배전용량의 부족으로 다수의 태양광 발전소가 발전이 불가능한 상태이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 배전용량의 추가적 증설 없이 발전이 가능한 마이크로그리드시스템을 제안한다. 주간에 PV 발전을 통해 배터리를 충전하고 야간에 BESS로 발전하여 신재생에너지 발전량을 증가시킬 수 있는 시스템의 개발 사례를 서술한다.
이를 해결하기 위해 본 논문에서는 배전용량의 추가적 증설 없이 발전이 가능한 마이크로그리드시스템을 제안한다. 주간에 PV 발전을 통해 배터리를 충전하고 야간에 BESS로 발전하여 신재생에너지 발전량을 증가시킬 수 있는 시스템의 개발 사례를 서술한다.

제안 방법

특히 DC/DC Converter는 입출력전압범위가 넓고 MPPT가 가능하도록 하여 해당사이트 뿐만 아니라 다양한 요구사항 및 어플리케이션에 적용할 수 있도록 설계하였다. 또한 파워 소자는 SiC 소자를 적용하여 고효율 및 고밀도화를 달성하였다.
PCS는 각 요소별 보호동작을 하고 있다. 먼저 각 전력변환장치 모듈은 별도의 DSP(Digital Signal Processor)를 내장하고 있어 전류, 전압, 파워 제어 및 보호동작을 수행하고 Destinpower사가 개발한 BPM(Built-in Power Management)을 통해 상위 운영체제인 EMS(Energy Management System)으로부터의 데이터를 송 수신 하여 PCS와 EMS간의 데이터들을 전달하는 역할을 수행한다. 또한 각 구성부의 상태를 그림 4와 같은 예시로 HMI(Human Machine Interface)를 통하여 사용자가 실시간모니터링을 통해 파악이 가능하다.
특히 DC/DC Converter는 입출력전압범위가 넓고 MPPT가 가능하도록 하여 해당사이트 뿐만 아니라 다양한 요구사항 및 어플리케이션에 적용할 수 있도록 설계하였다. 또한 파워 소자는 SiC 소자를 적용하여 고효율 및 고밀도화를 달성하였다.

대상 데이터

그림 2는 계통연계형 DC Common 방식의 Hybrid PCS 시스템의 구성을 나타낸다. 사용 전력망인 380V 계통이 연계되어 있으며 신재생에너지원으로 태양광을 사용하였다. 본 시스템은 주간에 신재생에너지원인 태양광을 통하여 배터리에 에너지를 저장시키고 야간에는 BESS를 통해 발전하여 배전용량의 추가적 증설 없이 신재생에너지의 발전량을 증가시킬 수 있다.

성능/효과

본 논문에서 그림 3과 같이 제안하는 시스템은 주간시간동안 PV를 통해 생산되는 에너지를 배터리에 충전시켜 야간시간 동안에 발전하는 시스템으로 배전용량의 부족으로 인하여 신재생에너지 마이크로그리드 증설이 어려운 지역에서도 신재생에너지 마이크로그리드 발전량을 증가 시킬 수 있다.
사용 전력망인 380V 계통이 연계되어 있으며 신재생에너지원으로 태양광을 사용하였다. 본 시스템은 주간에 신재생에너지원인 태양광을 통하여 배터리에 에너지를 저장시키고 야간에는 BESS를 통해 발전하여 배전용량의 추가적 증설 없이 신재생에너지의 발전량을 증가시킬 수 있다.

후속연구

마이크로그리드의 안정적인 운영을 위해 시스템 구성 및 역할에 따른 PCS의 기술을 적용하였으며, 제안하는 시스템을 통해 배전설비로 인한 신재생에너지 보급 확대가 불가능한 지역에도 추가적인 신재생에너지 발전량 증대에 기여 할 수있다. 따라서 본 논문에서 서술한 계통연계형 마이크로그리드용 제품은 앞으로 신재생에너지 시장에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.
본 논문에서는 Desitnpower사가 개발한 DC Common 방식의 새로운 Hybrid 시스템을 소개하였다. 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위해 시스템 구성 및 역할에 따른 PCS의 기술을 적용하였으며, 제안하는 시스템을 통해 배전설비로 인한 신재생에너지 보급 확대가 불가능한 지역에도 추가적인 신재생에너지 발전량 증대에 기여 할 수있다. 따라서 본 논문에서 서술한 계통연계형 마이크로그리드용 제품은 앞으로 신재생에너지 시장에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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