초록 ▼

□ 연구개요
EV가 급속 충전으로 인한 전력 소비의 주요 요소인 동시에 방전을 통한 에너지 저장 장치로 활용이 가능하다는 점이다. 따라서 EV의 활용으로 그리드에서 전력의 변동성 및 피크 대 평균 전력 소모율을 줄이기 위한 방법이 필요하다. 본 연구는 전력 전송 전문가의 범주를 넘어 ICT와 결합하기 위한 도전이 요구된다. 또한 EV의 충전(G2V)과 방전(V2G)을 위한 지능적 제어 및 스케쥴링 기법 개발에 대한 창조성도 요구된다. 따라서 본 연구는 스마트 그리드와 GEV간의 효율적 연동을 위한 지능적 제어를 기반으로 한 충

□ 연구개요
EV가 급속 충전으로 인한 전력 소비의 주요 요소인 동시에 방전을 통한 에너지 저장 장치로 활용이 가능하다는 점이다. 따라서 EV의 활용으로 그리드에서 전력의 변동성 및 피크 대 평균 전력 소모율을 줄이기 위한 방법이 필요하다. 본 연구는 전력 전송 전문가의 범주를 넘어 ICT와 결합하기 위한 도전이 요구된다. 또한 EV의 충전(G2V)과 방전(V2G)을 위한 지능적 제어 및 스케쥴링 기법 개발에 대한 창조성도 요구된다. 따라서 본 연구는 스마트 그리드와 GEV간의 효율적 연동을 위한 지능적 제어를 기반으로 한 충·방전(Charging/Discharging) 알고리즘 개발을 최종 목표로 하였다. 이를 위해 GEV와 홈 그리드, GEV와 그리드 사이에 정보 교환을 위한 높은 가용성, 신뢰성, 안전성이 확보된 통신 프로토콜도 연구하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
제1차년도에는 Home Grid에서 Grid로부터 전기자동차(GEV) 충전 비용을 최소화하고 Grid로의 GEV 방전 비용을 최대화하는 것을 목표로 하였다. 따라서 당해년도에는 스마트 그리드에서 GEV 증가에 따른 영향 분석, GEV와 HEMS와의 정보 교환 정의, V2H 연동을 위한 GEV 요구 조건 분석, GEV의 충전과 방전을 제어할 수 있도록 알고리즘 설계, V2H 비용 최적화를 위한 MILP 모델 개발 등을 수행하였다. 이에 대한 시뮬레이션 및 성능 평가를 실시하여 SCI Journal 1편과 6편의 논문을 국내외 학술회의에서 발표하였다.
제2차년도에는 V2G에서 전력 소비의 변동성 최소화를 위한 GEV 충·방전 알고리즘 개발을 목표로 하였다. V2G 제어 기법을 구현하기 위하여 GEV로부터 데이터를 수집하는 방법과 통신망 기술에 대하여 연구하였다. 전력의 안정적 공급을 위해 GEV와 전력망(Power Grid)간의 효율적 정보 교환 방식이 제시되었다. 이에 대한 시뮬레이션 및 성능 평가를 실시하여 SCI(E) Journal 2편, 등재지 논문 1편과 6편의 논문을 국내 외 학술회의에서 발표하였다.
제3차년 연구는 GEV의 배터리 에너지를 효율적이고 유연하게 활용하는 것이다. 이를 위해 신재생 에너지, 에너지 저장장치(ESS)를 포함한 스마트 그리드 통합 망에서 전력 소비의 변동성 및 Peak 요구량 최소화를 위하여 분산된 GEV 에너지 전송의 지능적 제어 및 스케쥴링 알고리즘 연구를 수행하였다. 이를 위해 DNN(Deep Neural Network)을 기반으로 한 Energy load forecasting과 Fuzzy Logic을 활용한 충전 우선 순위 결정 알고리즘 등을 개발하여 지능적 제어 알고리즘 및 충전/방전 스케쥴링 알고리즘을 적용하여 타당성을 검증하였다. 이에 대한 결과를 SCI Jounal 3편, Scopus 1편, 국제학술회의 8편을 발표하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구인 “Smart Grid와 Electric Vehicle간 에너지의 효율적 연동을 위한 스케줄링 알고리즘과 실시간 정보 교환을 위한 통신 프로토콜 및 성능 평가”는 급증하고 있는 EV를 그리드에 수용하기 위하여 EV 충전과 방전의 효율적 제어가 가능하도록 에너지 제어 알고리즘 제안 및 성능 평가를 실시함으로써 EV와 그리드 간의 효율적 관리의 원천 기술로 활용될 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 가. 연구개발 결과의 활용방안 ... 13
• 나. 기대성과 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 34