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제목 : 실시간 최적의 전력 흐름 기반 분산형 에너지 자원 관리 시스템(DERM)

        (Real Time-Optimal Power Flow-Based Distributed Energy Resource Management System)

DERMS의 기능

* RT-OPF : real-time optimal power flow

* DERMS: distributed energy resource management systems

분산 에너지 자원 관리 시스템(DERMS)는 많은 수의 분산형 에너지 자원(DER)을 실시간으로 모니터링, 제어 및 조정하여 통합 그리드를 제공하고, DER 그룹 관리 엔터티(예: DMS)와 집계할 DER 장치(Seal, Renjit 및 Deaver 2018) 간의 격차를 해소하여 유틸리티와 고객 모두에게 다양한 이점을 제공한다. 그러나 개발된 많은 DERMS 솔루션은 중앙 집중화되고 계산이 많은 최적화 방법을 사용하여 일반적으로 느린 시간 규모로 작동한다.

스마트 미터 기반 실시간 최적 전력 흐름(RT-OPF) 분산 에너지 자원 관리 시스템(DERMS)은 많은 수의 분산 에너지 자원(DER)을 실시간으로 모니터링, 제어 및 조정하여 전기 유틸리티에 집적 그리드 서비스를 제공하고 고객의 선호도를 통합하는 기술이다.

RT-OPF DERMS 기술은 유통 시스템의 호스팅 용량을 두 배로 늘리고 시스템 업그레이드 비용을 10% 이상 줄이며 경제적 가치와 잠재적 절약을 5% 증가시킬 수 있으며 청정에너지 경제 성장을 가능하게 하며 화석 연료 탄소 배출을 줄일 수 있다.

RT-OPF DERMS 프로젝트 목표

본 기술 상용화 프로젝트는 실험실이 제공하는 청정에너지 기술의 성숙도를 제품 개발을 위한 상업적 준비 기술로 향상시키고, 기술을 광범위한 시스템과 통합하고, 확장된 성능 데이터를 제공하여, 기술의 제조 가능성과 신뢰성을 검증하는 것을 목표로 한다.

RT-OPF DERMS 프로젝트 상용화 추진방법

NREL의 스마트 미터 기반 RT-OPF DERMS 프로젝트는 다음과 같은 세 가지 방법으로 상용화에 더 가깝게 추진할 수 있다.

1. RT-OPF DERMS의 기본 제어 알고리즘은 자동 튜닝으로 향상되어 실제 구현 및 기능에 훨씬 적은 노동력이 들어가야 한다. 이전 프로젝트 튜닝에는 최소 2개월이 소요됨

2. RT-OPF DERMS에 대한 통신 요구 사항을 설명할 수 있도록 통신 문제(패킷 손실, 링크 실패 및 대기 시간)에 대한 상한을 조사했으며, 이를 통해 RT-OPF DERMS의 성능 요구사항에 따라 최소 비용 통신 시스템을 선택할 수 있다.

3. DER 칩의 기능과 통신 능력은 하드웨어 인버터와 실제 EV를 사용한 HIL 평가를 통해 성공적으로 입증되었으며, 이는 최종 제품을 개발하는 다음 단계의 조건을 만든다.

RT-OPF DERMS 프로젝트 결과

이 프로젝트는 완료되면 다음과 같은 결과를 달성할 수 있다.

• RT-OPF 알고리즘의 자동 조정 및 다양한 시나리오 및 동적 그리드 작동 조건에서 테스트를 통해 RT-OPF DERMS 기술 성숙도 향상시킨다.

• 다양한 통신 문제에서 RT-OPF 성능 (전압 조절 및 VPP)을 조사하고 현장에 RT-OPF를 배포하기 위한 통신 요구 사항을 식별한다.

• 자문위원회 (인버터 공급 업체)의 입력을 기반으로 실제 응용 프로그램에 대한 RT-OPF 통신 및 제어 아키텍처를 정의한다.

• NVIDIA DER 칩에 RT-OPF DERMS 로컬 제어 알고리즘을 통합하고 컨트롤러 및 Phil 환경에서 DER 칩의 통신 및 제어 성능을 테스트하여 필드 배치를 모방한다.

Path Forward

이 프로젝트는 NREL의 스마트 미터 기반 RT-OPF DERMS를 상업화에 더 가깝게 밀어 넣었지만 아래와 같이 업계가 직면한 몇 가지 주요과제를 해결하기 위한 추가 연구 기회이기도 하다.

① 보다 진보된 통신 프로토콜을 개발, ② DERMS와 최종 사용자 상호 작용, ③ DERMS가 제공하는 이점, ④ FERC Order 2222에 대한 응답

앞으로 나아가기 위한 잠재적인 상용화 파트너는 그리드 엣지 및 DERMS 공급업체, 특히 스마트 계량기 회사가 될 것이며, 해당 플랫폼은 RT-OPF DERMS 알고리즘을 호스팅하는 데 사용될 수 있으며 플랫폼의 SCADA, 통신 기능 및 기타 리소스를 활용하여 효율적인 상용화 및 제품 개발을 수행할 수 있다.