수요반응을 고려한 분산형 지능형 시스템 기반의 마이크로 그리드 운영 기법

국문 초록 (Abstract)

2011년 9월 대정전 사고의 발생원인은 급격한 기온 상승에 따른 수요의 예측의 오류에 따른 발전량 제어의 실패라 볼 수 있다. 일반적으로 전력거래소에서 부하의 사용량에 따라 20MW급 이상의 발전소의 발전량을 제어함으로써 발전량이 결정이 되는데, 부하 사용량의 급증으로 인하여 예비력이 위험수준 이하로 떨어지며 전국 기준으로 순환정전을 실시하여 대정전이 일어났다. 앞서 말한 문제점은 수요 반응을 이용하여 보완할 수 있다.
수요 반응은 전력 시장 내에 참여하고 있는 사용자(Residential Load, Bulk Load) 나 공급자(Serving Operater,..)들이 전기 요금에 대하여 사용 전력량을 변화하거나 수요의 변화에 대하여 공급자들이 발전량을 조절하는 원리이다.
에너지저장장치의 알고리즘은 상위에서 송신된 수요 반응 이벤트에 대하여 시간대 별 충 / 방전 결정 알고리즘을 제안하고, 지능형 부하의 경우 상위에서의 송신된 수요 반응 이벤트에 대하여 시간대 별 전력량 결정 및 부하 절감, 부하 이동 알고리즘을 제안한다
본 논문에선 수요반응을 고려한 마이크로 그리드의 경제급전을 제안하고 있다. 수요반응 이벤트로는 가격 기반(Price Based)의 수요 반응 이벤트인 TOU (Time-Of-Use)와 CPP(Critical-Peak-Price), 그리고 지원금제도의 수요 반응 이벤트인 EDR(Emergency Demand Response)을 이용하고, 마이크로 그리드의 분산전원 및 부하의 알고리즘을 MATLAB을 통하여 프로그래밍을 한 후 시뮬레이션을 통한 운영 알고리즘을 검증한다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 연구 내용 1
• 1.2 중요 용어 해설 2
• 1.2.1 수요 반응 2
• 1.2.2 분산 전원 3
• 1.2.3 마이크로 그리드 4
• 2. 분산 전원 및 부하의 수요 반응 알고리즘 6
• 2.1 서론 6
• 2.2 수요반응 종류 6
• 2.2.1 가격 기반 수요 반응 6
• 2.2.2 인센티브 기반 수요 반응 7
• 2.3 분산전원 알고리즘 8
• 2.3.1 에너지저장장치 8
• 2.3.2 태양광 발전 13
• 2.4 부하 알고리즘 14
• 2.4.1 지능형 부하 14
• 2.5 MGCC 알고리즘 20
• 3. 수요 반응 이벤트에 따른 시뮬레이션 분석 24
• 3.1 마이크로 그리드 계통도 24
• 3.2 수요 반응 이벤트 26
• 3.2.1 TOU 26
• 3.2.2 TOU+CPP 29
• 3.2.3 TOU+EDR 33
• 3.2.4 EDR 이벤트에서의 MG 최적 참여량 결정 37
• 4. 결론 39