그리드 친화적

Grid friendly

전기기기는 수요 대응을 통해 전력망 신뢰도를 지원하는 방식으로 작동한다면 그리드에 친화적인 것으로 간주된다.[1]기본적인 그리드 친화적 장치는 단기적으로 바람직하지 않은 라인 주파수 또는 전압 변화를 상쇄하는 기능을 포함할 수 있다. 보다 정교한 장치는 현재 전기 시장 가격에 기초하여 작동 프로필을 변경하여 가격이 최고조에 달할 때 부하를 줄일 수 있다.그리드 친화적 장치에는 주택에서 발견되는 주요 가전제품, HVAC와 같은 상업용 건물 시스템 및 많은 산업 시스템이 포함될 수 있다.

주파수 응답

대부분의 전기 시스템은 50 또는 60Hz(헤르츠)의 공칭 주파수의 교류를 사용하여 발전기에 의해 생산된 에너지를 전기 소비 장치에 전달한다.발전기가 생산하는 전력량이 고객이 사용하는 전력을 초과하면 전력의 주파수가 높아진다.반대로 생산되는 전력량이 소비되는 전력량보다 적으면 주파수가 떨어진다.따라서 주파수는 수요와 공급 사이의 시스템 전체(글로벌이라고 함) 균형을 정확하게 나타내는 지표다.그리드 친화적인 주파수 응답이 없는 경우, 주파수의 변화 속도는 주로 시스템의 총 관성(제어성이 매우 낮지 않음)과 발전기 제어 시스템의 총 응답(상대적으로 느리게만 제어할 수 있음)에 의존한다.이와는 대조적으로, 그리드 친화적 장치는 매우 빠르게 작동할 수 있다.[2]

그리드 친화적 장치는 주파수가 특정 임계값 아래로 떨어질 때 전력 수요(부하라고 함)를 감소시키거나 방해하고 주파수가 상승할 때 부하를 증가시킴으로써 주파수 변화에 대응할 수 있다.단일 그리드 친화적 장치는 매우 작은 부하일 수 있지만, 블랙아웃과 같은 보다 과감한 조치가 요구되기 전에 언제든지 주파수로 제어될 수 있는 총 부하 분율은 대개 시스템에 저주파 보호를 제공하기에 충분하다.[3]

그리드 친화적 주파수 응답의 이점은 주파수가 전기 시스템에서 어디에나 있다는 것이다.발전기가 시스템의 한 부분에서 정지할 때, 시스템의 모든 부하는 문제를 감지하는 제어 시스템, 결정을 내리는 제어 센터 또는 수백만 개의 장치에 명령을 전달하기 위한 통신 네트워크가 필요 없이 즉각적이고 적절하게 반응할 수 있다.이러한 유형의 동작은 주파수를 단순한 전기동적 및 제어 시스템 입력에서 긴급 속성으로 변경한다.아직 이 주제에 대한 논란이 있지만, 출현을 통한 자율규제를 활용하는 복잡한 시스템은 일반적으로 단순한 하향식 지휘통제 시스템보다 탄력과 유연성이 뛰어나다고 생각된다.

전압 응답

주파수와 대조적으로 전압은 전기 시스템 전체에 걸쳐 크게 달라지는데, 그 이유는 두 장치 사이의 전압 차이가 그들 사이에 흐르는 전류의 방향과 크기(전력을 결정)를 크게 좌우하기 때문이다.따라서 전압은 보다 국지적인 현상이며, 전압에 반응하는 그리드 친화적 장치는 전기 전달 시스템의 보다 국지적인 측면을 지원할 것이다.[4]그러나 열 보호 유도 모터와 전력 전자 장치와 같은 부하 유형은 상당한 전압 변화에 제대로 반응하지 못할 수 있다.[5][6]한 지역의 전력 수요의 충분한 부분이 그러한 부하로 구성되는 경우, 이들의 집합적 대응은 결함으로 인한 지연 전압 복구 동작을 유발할 수 있으며, 이는 전송 시스템 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있으며 시스템 정지를 방지하기 위해 완화가 필요할 수 있다.[7]

가격 대응

주파수와 전압은 전기 시스템의 물리적 현상에 반응하지만, 그리드 친화적인 가격 대응은 경제 현상을 다루기 위해 설계된다.전력의 효율적 분배를 관리하기 위한 전기시장의 적용이 증가하면서 수개월 또는 수년에 걸쳐 고정된 것이 아니라 시간에 따라 변하는 전기요금에 노출되는 소비자가 늘고 있다.일반적으로 전기시스템이 공급 부족을 겪을 때 가격이 오른다.그리드 친화적인 가격 대응의 목적은 전기 소비자들 사이의 수요 대응을 촉진하는 것이다.수요 대응은 생산이 부족할 때 전력 공급자의 시장 전력을 줄이는 한 수단이다.가격에 대한 그리드 친화적인 대응은 소비자가 가격이 높을 때는 전기를 적게 사용하고, 가격이 낮을 때는 전기를 더 많이 사용함으로써 에너지 비용을 절감할 수 있게 해준다.[8]

입증된 결과

미국 북서부에서 2006년과 2007년 미국 에너지부를 대상으로 그리드 친화적 기술 시범이 실시되었다.참여자에는 지역 공공시설, 주거 및 상업 고객, 자치단체에 속하는 산업 부하, 다수의 벤더 및 연구자가 포함되었다.그리드 친화적인 기술 시연에서는 일반적인 주거용 가전제품이 주파수 편차로 표현되는 그리드 문제를 자동으로 감지하고 중요한 순간에 에너지 소비를 줄인다는 것을 보여주었다.올림픽 반도의 시위는 주거, 상업, 산업 부하가 이중 작용으로 운영되는 유통 수준 시장에서 나오는 가격 신호를 기반으로 소비 패턴을 조정했다는 것을 보여주었다.이 두 프로젝트 모두 그리드 친화적 기술이 최대 수요 시간 동안 전기 그리드에 가해지는 압력을 어떻게 줄일 수 있는지 보여주었다.[9]

참고 항목

출처 및 추가 리소스

  • 미국 에너지부, 전기 공급 및 에너지 신뢰성 사무국[6]
  • 그리그스비, L. L.전력 엔지니어링 핸드북.USA: CRC 프레스.(2001). ISBN0-8493-8578-4
  • S. 스토프트.파워 시스템 경제학.와일리 인터사이언스IEEE 프레스.(2002).ISBN 0-471-15040-1
  • D. J. 모로 외(1991)분산 부하 차단을 위한 저비용 저주파 계전기3월 3일 생일에.전원 시스템 모니터링 및 제어에 관한 설명. 273-275.
  • Z. 장 외(1999년).적응형 마이크로컴퓨터 기반 부하 분산 릴레이.제34차 기업회계기준서 제1010호 연차계정(Mtg)의 공식 개정.산업 응용 프로그램.3: 2065–2071.
  • D. P. 채신 외(2005).관측된 주파수 과도현상을 이용한 WECC 시스템 관성 추정전원 시스템의 IEEE 트랜잭션.20:2 1190–1192.
  • 퍼시픽 노스웨스트 국립 연구소(2007)GridWise 데모 프로젝트 빠른 사실.[7].
  • D. 해머스트롬 등(2007).Pacific Northwest GridWise 테스트베드 데모 프로젝트 파트 II.그리드 친화적 어플라이언스 프로젝트.PNNL No. 17079, 워싱턴 리치랜드 태평양 노스웨스트 국립 연구소[8].[permanent dead link]
  • D. 해머스트롬 등(2007).Pacific Northwest GridWise 테스트베드 데모 프로젝트 파트 I.올림픽 반도 프로젝트.PNNL No. 17167, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington [9][permanent dead link]

참조

  1. ^ Ning Lu; Hammerstrom, D.J.; "주파수 응답 그리드 친화적 어플라이언스에 대한 설계 고려사항," 2005/2006 IEEE PES 및 전시, 2005/2006 IEEE PES , vol, no, pp.647-652, 21–24 2006년 5월 [1]
  2. ^ Ning Lu; Hammerstrom, D.J.; "주파수 응답 그리드 친화적 어플라이언스에 대한 설계 고려사항," 2005/2006 IEEE PES 및 전시, 2005/2006 IEEE PES , vol, no, pp.647-652, 21–24 2006년 5월 [2]
  3. ^ Ning Lu; Hammerstrom, D.J.; , "주파수 응답 그리드 친화적 어플라이언스에 대한 설계 고려사항," 2005/2006 IEEE PES 및 전시회, 2005/2006 IEEE PES , vol, no, pp.647-652, 21–24 2006년 5월 [3]
  4. ^ 스마트 배전망에서 정보전달물질로서의 전압수준
  5. ^ 첸, 헝."고장에 의한 지연 전압 회수(FIDVR)에서 유도 모터의 캐스케이드 정지" 유니브 위스콘신-매디슨, ECE 출발(2011년).
  6. ^ 쿤두, 수미아, 이안 A.히스켄스."전압 강하 후 플러그인 전기차 충전기의 동기식 트립으로 인한 과전압." IEEE Delivery 29.3(2014): 1147-1156.
  7. ^ Quint, R.; Kosterev, D.; Undrill, J.; Eto, J.; Bravo, R.; Wen, J. (July 2016). "Power quality requirements for electric vehicle chargers: Bulk power system perspective". 2016 IEEE Power and Energy Society General Meeting (PESGM): 1–5. doi:10.1109/pesgm.2016.7741443. ISBN 978-1-5090-4168-8.
  8. ^ D. 해머스트롬 등(2007).Pacific Northwest GridWise 테스트베드 데모 프로젝트 파트 I.올림픽 반도 프로젝트.PNNL No. 17167, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington [4][permanent dead link]
  9. ^ D. 해머스트롬 등(2007).Pacific Northwest GridWise 테스트베드 데모 프로젝트 파트 II.그리드 친화적 어플라이언스 프로젝트.PNNL No. 17079,[permanent dead link] 워싱턴 리치랜드 태평양 북서 국립 연구소[5]