배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 연계 기술
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)과 그리드 연계 기술은 재생에너지의 변동성을 해결하고 잉여 전력을 효율적으로 저장하는 핵심 솔루션입니다. 태양광 시스템에서 생산된 잉여 에너지는 배터리에 저장되며, 필요 시 방전되어 전력을 공급합니다.
DC-DC 컨버터는 배터리 전압을 제어하고 "최대 전력점 추적(MPPT)"을 통해 전력 변환 효율을 높이며, DC-AC 컨버터는 유효 및 무효 전력을 제어해 안정적인 전력 공급을 지원합니다. "그리드 연결 컨트롤러(POC)"는 시스템 운영과 전력 흐름을 실시간으로 최적화합니다.
이 시스템은 충전/방전 기능과 함께 고장 발생 시 무효 전력을 빠르게 주입해 전력 품질을 유지합니다. PSCAD 시뮬레이션을 통해 다양한 조건에서 성능을 검증하고 최적화할 수 있어 에너지 효율성과 그리드 안정성을 동시에 강화합니다.
BESS 기술은 태양광 발전 설계, 재생에너지 계통 안정화, 그리고 대규모 그리드 연계 시스템의 성능 검증에 활용됩니다. 결론적으로, 이 기술은 전력 비용 절감과 지속 가능한 에너지 공급을 가능하게 하며, 안정적이고 최적화된 운영을 지원합니다. 
태양광 시스템 전력 계통에 연계 기술
그리드 연결형 태양광 시스템 연계기술은 PSCAD 시뮬레이션을 활용해 태양광 발전소의 효율적 운영과 전력 제어를 지원하는 핵심 기술입니다. 발전소 컨트롤러(PPC)를 통해 연결 지점(POC)에서 실시간 모니터링 및 제어를 수행하고, 부스트 컨버터와 MPPT를 통해 최대 전력 추적과 출력 최적화를 실현합니다.
또한 DC-AC 인버터는 유효 전력과 무효 전력을 제어해 그리드 안정성을 강화하며, 여러 인버터를 스케일링 모델링으로 집계해 대규모 태양광 농장의 효율적 시뮬레이션을 지원합니다. 이를 통해 태양광 발전소는 다양한 조건에서도 전력 품질을 개선하고 최대 성능을 유지하며, 재생에너지 계통 연계와 지속 가능한 에너지 운영을 실현할 수 있습니다.
전력시스템 보호를 위한 TRV 제어 및 차단기 최적화 기술
개폐기 TRV란 무엇인가?
개폐기 TRV(Transient Recovery Voltage : 과도 회복 전압)는 차단기 또는 개폐기가 전류를 차단할 때 발생하는 순간적인 전압 변동을 의미합니다. 이 전압은 회로의 인덕턴스와 커패시턴스 특성에 의해 발생하며, 차단기의 성능과 전력 시스템의 안정성에 직접적인 영향을 줍니다. TRV를 효과적으로 제어하지 못하면 절연 파괴, 재점호 현상 등으로 시스템 신뢰도가 저하될 수 있습니다.
TRV의 발생 원인과 특성
TRV는 다음과 같은 요인에 의해 발생합니다:
- 시스템 인덕턴스와 커패시턴스: 회로의 특성이 TRV의 크기와 진동 주파수를 결정합니다.
- 부하 특성: 부하가 유도성인지 용량성인지에 따라 전압 회복 특성이 달라집니다.
- 차단 시점: 전류가 영점(Zero Crossing) 근처에서 차단될 때 급격한 과도 전압이 발생합니다.
TRV의 주요 특성은 피크 전압, 상승 시간, 진동 주파수로 구분되며, 이러한 특성에 대한 정확한 분석과 대응이 필요합니다.
TRV가 시스템에 미치는 영향
TRV는 시스템 안정성과 차단기의 수명을 저하시키며, 다음과 같은 문제를 유발할 수 있습니다:
- 절연 파괴: TRV가 설계 한계를 초과하면 차단기 및 전력 설비의 절연이 손상될 수 있습니다.
- 재점호 현상: 차단기가 전류를 완전히 차단하지 못하고 다시 흐르게 되는 현상입니다.
- 설비 손상: 높은 TRV는 차단기의 기계적/전기적 수명을 단축시킵니다.
TRV 제어 및 PSCAD 모델링을 통한 컨설팅 필요성
TRV 문제 해결을 위해 PSCAD 모델링과 전문 컨설팅이 필수적입니다. TRV 특성 분석 및 최적화를 통해 다음과 같은 솔루션을 제공할 수 있습니다:
- 회로 구성 최적화
회로 내 인덕턴스와 커패시턴스를 조정하여 TRV를 최소화합니다. - 서지 억제기 적용
피크 전압을 억제하기 위해 서지 흡수 장치(아레스터)를 시스템에 설치합니다. - 차단기 개선 설계
TRV에 강한 특성을 가진 고속 차단기를 적용하고, PSCAD 시뮬레이션을 통해 최적의 차단기 사양을 도출합니다. - 시뮬레이션 기반 TRV 분석
PSCAD와 같은 전문 해석 도구를 활용해 다양한 시나리오에서 TRV 특성을 시뮬레이션하고 분석합니다. 이를 통해 실제 운영 시 발생할 수 있는 위험을 사전에 예측하고 대응할 수 있습니다.
컨설팅을 통한 기대 효과
- TRV 최적 제어: 회로 최적화를 통해 TRV를 줄여 시스템의 안정성을 확보합니다.
- 설비 보호 및 비용 절감: 차단기 손상을 예방하고 유지보수 비용을 절감합니다.
- 재생에너지 및 분산전원 연계 최적화: TRV가 발생하기 쉬운 재생에너지 시스템의 안정적 연계를 지원합니다.
결론
개폐기 TRV는 전력 시스템의 안전성과 설비 수명을 좌우하는 중요한 요소입니다. PSCAD 모델링 기반 컨설팅을 통해 TRV를 정밀하게 분석하고 최적화된 솔루션을 적용함으로써 시스템의 신뢰성과 효율성을 극대화할 수 있습니다. 전문 컨설팅을 통해 TRV 문제를 사전에 해결하고, 안정적인 전력 시스템 운영을 실현하십시오.