미국 연구소, 그리드 결함 조사를 위한 새로운 모델 테스트

Jun 11, 2023

에너지부 산하 오크리지 국립연구소(ORNL)의 연구원들은 현대 미국 전력망의 전기 결함이 미치는 영향을 이해하기 위해 노력하고 있습니다.

결함은 전력 흐름을 방해하는 전기 회로의 비정상적인 조건으로, 수천 명의 고객에게 영향을 미치는 정전을 일으킬 가능성이 있습니다. 결함은 장비 고장, 사람의 실수, 기상 현상 및 자연 재해로 인해 발생할 수 있습니다. 이를 이해하면 전기 회사와 시스템 운영자가 안정적인 전기 서비스를 유지하고 정전 횟수를 줄일 수 있습니다.

그러나 전통적인 모델링 방법은 최첨단 디지털 기술이 어떻게 작동할지 예측하는 데 덜 효과적입니다. 태양광 패널 및 전기 자동차 충전기와 같은 새로운 에너지 자원이 전력망을 통해 확산되면서 더 큰 전송 시스템에 맞게 전류 흐름을 변경하는 인버터라고 불리는 전자 장치의 존재가 증가하고 있습니다. 기계 시스템과 비교하여 전력 전자 장치는 그리드의 멀리 떨어진 부분의 결함에 의해 다르게 영향을 받는 훨씬 빠르게 작동하는 장치입니다. 그러나 대부분의 전력회사는 이러한 변화를 반영하도록 계획을 조정하지 않았습니다.

이것이 바로 NERC(North American Electric Reliability Corporation)가 전력회사와 운영자에게 결함의 원인과 영향을 조사하기 위한 새로운 방법, 즉 전자기 과도현상(EMT) 도메인 분석을 사용하도록 요청하는 이유입니다. 이러한 유형의 분석은 전통적인 모델링에 비해 빠르게 전개되는 사건을 보다 정확하게 묘사할 수 있을 것으로 기대됩니다.

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ORNL 연구원인 Suman Debnath는 "더 많은 인버터 기반 리소스와 EV 충전기로 그리드 변환이 이루어짐에 따라 시스템의 신뢰성을 이해하기 위해 EMT가 필요합니다."라고 말했습니다. 이러한 방법과 도구가 부족하면 운영자와 유틸리티는 특히 송전 시스템의 향후 상호 연결 및 확장을 계획할 때 과거 수준의 서비스 신뢰성을 유지하지 못할 수 있습니다.

파트너인 Southern California Edison과 협력하는 Debnath의 ORNL 연구원 팀은 자체 모델과 알고리즘을 EMT 도메인 분석 도구에 통합한 후 올해 초 EMT를 사용하여 최초의 성공적인 오류 복제 중 하나를 수행했습니다. ORNL 연구실과 Southern California Edison의 하드웨어에서 시뮬레이션을 실행한 결과, 그들은 2018년 캘리포니아 단층이 대형 태양광 발전소에 미치는 영향을 정확하게 재현했다고 말했습니다.

Southern California Edison의 그리드 기술 혁신 수석 엔지니어인 Md Arifujjaman은 "고충실도 모델을 개발하면 전력회사가 전력 전자 장치의 물리적 역학을 더 잘 이해하여 그리드 성능을 향상하고 그리드 현대화라는 미래 비전에 부합하는 데 도움이 될 것입니다."라고 말했습니다. “이런 종류의 프로젝트는 우리에게 많은 도움이 됩니다. 더 많은 역동성을 제시할수록 우리, 그리드, 고객 모두에게 더 좋습니다.”

원래 Power Grid에 게시되었습니다.