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가정구 육록253호
강소성 안과서전기제조유한회사 강소성 강음214405
요약:새로운 시기의 환경에서 사람들의 전력 에너지에 대한 수요가 끊임없이 향상되고 사람들의 전력 수요를 만족시키기 위해 점점 더 많은 전력 공급 시스템과 전력 공사가 급속히 발전하고 있다.이것은 한편으로는 전력 사업의 발전을 추진했고, 다른 한편으로는 전력 시장 관리의 난이도를 증가시켰다.전력 시장의 고품질 고효율 관리와 서비스를 더욱 잘 실현하기 위해 가상 발전소는 점차 개발과 사용을 얻었다.본고는 가상 발전소의 기술 현황을 분석하고 이 기술의 발전에 대한 전망을 제시함으로써 이 기술에 대해 깊이 있게 인식하고자 한다.
키워드:가상 발전소;기술 현황, 기술 전망
0 머리말
최근 몇 년 동안 가상 발전소는 업계의 광범위한 관심과 연구를 받았는데, 그것은 정보화 통신 기술 및 소프트웨어 시스템을 빌어 분산된 발전, 통제 가능한 부하와 에너지 저장 시스템 등 에너지 자원의 효과적인 집합을 실현했다.가상 발전소에서 관건적인 기술은 조율 제어의 기술, 정보 통신의 기술과 스마트 계량의 기술 등을 포함하는데 배전망과 송전망을 위해 현대화된 관리와 보조 서비스를 실현하는 수단이다.이 기술은 현재 신속한 발전을 이루었고 일정한 성과를 거두었고 커다란 발전 잠재력을 가지고 있어 계속 연구를 강화해야 한다.
1. 가상 발전소 기술 개요
가상 발전소의 제안은 10 년 이상 지속되었으며 북미와 북미와 같은 국가에서 네덜란드 전력의 매칭기와 FENIX 같은 프로젝트와 같은 일련의 프로젝트 연구를 수행했습니다.현재 가상 발전소에 대한 정의는 아직 통일된 의견이 없다.가상 발전소의 운행 특징에 따라 가상 발전소를 통과하는 계량, 제어와 통신 등으로 개술할 수 있다. 풍력발전, 전기류 자동차, 태양광발전과 에너지 저장 등 각 분포식 에너지를 집합시키고 전력 시스템의 스케줄링 및 전력 시장의 운영에 통일적으로 참여하여 전력 시장의 가격 신호를 구동으로 삼고 통제수단을 통해 분포식 에너지와 큰 전력망 충돌에 대한 조화를 실현하며 분포식 에너지 효율을 향상시킨다.
가상 발전소를 통해 전기적 연계를 갖추고 지역 중의 각종 분포식 에너지를 유연하게 통합할 수 있으며, 각종 분포식 에너지 운행의 기능 특성에 대해 종합을 실시하여 이러한 분포식 에너지 배치에 최적화 효과를 얻을 수 있다.관련 운영업체는 가상발전소를 빌어 사용자측의 열전기, 풍력발전, 수력발전, 태양광발전의 발전과 에너지사용을 통제할수 있는 사용자를 효과적으로 통합시켜 전기에네르기를 사용자에게 제때에 분배하고 전송할수 있다.
2. 중저압 스위치 캐비닛 아크 광 단락 고장 원인 분석
2.1 외국 발전의 현황
21세기 초기에 유럽과 미국 지역은 가상 발전소에 대한 연구를 시작했는데 그 주요 목적은 분포식 발전을 점차적으로 증가시키는 데 효과적인 통합을 실현하고 전체 전력망에 미치는 충격을 낮추는 것이다.이 기술 연구에 참여한 국가는 매우 많다. 주로 미국, 프랑스, 독일, 영국과 덴마크 등 일부 선진국들이 가상 발전소를 연구하는 데 존재하는 방향이 다르다. 주로 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 유럽연합 전력 FENIX의 프로젝트를 대표로 하는 기술 노선이다. 연구한 것은 분산형 발전소가 어떻게 전력과 전력시장의 운영을 실현하는지이다. 주요 목적은 분산형 발전소가 더욱 충분하고 안전하며 효율적으로 전력시장에 참여할 수 있도록 하는 것이다.또 다른 유형의 기술 대표는 미국이며, 수요 응답의 계획 및 재생 가능한 에너지 이용에 더욱 관심을 가지고 있으며, 주요 목적은 동적 및 실시간화 공급과 수요의 균형 효과를 실현하기 위한 것이다.
2.2 국내 발전의 현황
2015년, 중국 국무원은 관련 문건을 반포하였는데, 문건에서"인터넷 +"의 중요성을 강조하였고, 이는 인터넷 성과와 사회 각 분야에서 심도 있는 융합을 실현하는 형식임을 명확히 하였으며, 기술의 진보, 조직의 변혁과 효율의 향상을 적극 추진하고 실물경제의 혁신력 및 생산력 향상을 촉진함으로써 인터넷에 기초한 사회경제 발전의 새로운 형태를 형성할 것을 요구하였다.인터넷과 스마트 에너지의 효과적인 결합을 실현하는 것은 에너지 생산 및 소비 모델의 혁명을 촉진하는 것이며, 에너지의 이용 효율 향상과 에너지 절약 및 배출 감소의 효과 실현 및 전력 시스템의 안전 안정성 향상에 중요한 의의를 가지고 있으며, 가상 발전소의 기술은 바로 인터넷과 에너지 관리의 융합 구현이다.
현 단계에서 가상 발전소는 유럽과 미국 등 일부 선진국의 전력망에 투입되어 가동되었으며, 이는 또한 중국이 시장화 방식에 기초하여 운영하는 공사이며, 정식으로 상업의 운영에 투입되었다.이 공정의 운행은 범전의 플랫폼을 빌어 초급의 감지, 저장 및 계산 능력을 가지고 있어 발전, 전력 공급, 송전 등 단계의 투자를 효과적으로 통제할 수 있다.공사 1기에는 실시간으로 제어되는 축열형 전기난방, 지능화 건물, 조절 가능한 상공업, 에너지 저장, 지능화 가구, 분산형 태양광과 전기자동차의 충전소 등 범용 조절 가능한 자원에 접속하여 약 160MW의 용량에 달하였다.화북전력의 피크조절보조시장을 빌어 2020년에 기북의 전력망여름에어컨은 6000MW의 부하에 달했고 10% 의 에어컨부하는 가상발전소를 빌어 실시간 응답을 실현했다.또한 축열식의 전기난방에 있는 부하는 가상발전소를 빌어 실시간 응답을 실현하여 720GW.h 청정에너지의 증발과 63만 6500t의 이산화탄소의 감축을 실현한다.
상해의 황포구에는"상업건축의 가상발전소"시범프로젝트를 건립하고 통신과 통제 등 기술형식을 빌어 대량의 전기사용설비의 부하감축능력을 가상의 출력으로 삼고 이 능력을 전기사용의 부하측으로 시스템가상의 발전설비에 접속시켜 시장과 전력망운행의 참여를 실현했다.이 프로젝트는 유연성 부하의 응답 시스템 구축을 실현하고, 겨울과 여름의 전기 사용 피크 단계에 처해 있으며, 이 시스템은 상업적인 건물 내 중앙 에어컨이 미리 설정한 온도, 송풍량과 풍기의 회전 속도 등 파라미터에 대해 유연한 조절을 실시할 수 있으며, 전기 사용 부하가 전력망에서 방출하는 전기에너지를 삭감할 수 있다.이와 동시에 유연한 부하통제는 전기사용의 밑바닥에서 에어컨방에 저장된 열의 능력을 빌어 대량의 특성매개변수의 변수를 조정하고 에어컨의 부하를 증가시키며 일부분의 랭량에 대해 앞당겨 저장하여 전력시스템의 리용률을 증가시킬수 있다.
3. 가상 발전소 기술 전망
가상 발전소의 기술 연구에서 국내외 연구에 서로 다른 특색이 존재하고 통제 수단도 다양하지만 업계의 핵심 기술은 기본적으로 유사하다. 주로 계량 기술, 통신 기술, 스마트 스케줄링의 결정 기술, 정보 안전의 보호 기술 등을 포함하고 후속 연구 개발에서 중점적인 관심을 가져야 한다.
계량기술면에서 사용자측의 전기, 가스, 열, 물 등 소모량에 대해 정확성에너지네트워크를 실현하여 그 공급과 수요의 균형을 확보함으로써 이 기술의 배치와 생산에 정확한 의거를 제공해야 한다.
통신기술면에서 우선 통제센터는 각 서브시스템내의 상태의 정보, 전력사용자측의 정보와 전력시장의 정보 등을 접수한후 이런 정보에 근거하여 결책, 최적화와 배치를 취해야 한다.현 단계에서는 주로 인터넷, 전력의 케이블 반송파와 가상의 네트워크 등 기술을 사용하며, 후속으로 이를 기초로 가상 발전소형 통신 프로토콜 및 통용 플랫폼에 대한 연구 개발을 해야 한다.
지능배치의 결책기술면에서 가상발전소는 분포식에 대한 에너지수납을 실현하고 전력망의 고효률적이고 안전한 운행을 확보해야 하는데 이는 각 서브시스템에 대한 배치의 통일적인 최적화를 요구한다.그러므로 그 통제센터는 또 수학모델과 최적화계산법을 끊임없이 보완해야 한다.
정보 안전의 방호 기술 방면에서 가상 발전소는 많은 하위 시스템에 대한 종합적인 대형 시스템으로 각 하위 시스템과 모두 인터페이스가 있기 때문에 그 시스템에 대한 안전 방호를 잘 하고 경계 방호와 내부 안전에 대한 방호 능력을 강화해야 한다.현재 발전하는 현황과 수요에 따라 가상 발전소에 적합한 정보 안전 기술에 대한 연구를 강화해야 한다. 이것은 후속 가상 발전소가 발전하는 과정에서 중시해야 할 내용이다.
4.안커리 기업 마이크로그리드 에너지 효율 관리 시스템 하드웨어 설비
앙코리는 에너지 인터넷"클라우드-사이드-엔드"의 제품 생태계를 갖추고 있으며, 단말기에는 스마트 게이트웨이, 고저압 배전 종합 보호 및 모니터링 제품, 전력 품질 온라인 모니터링 장치, 전력 품질 관리, 항목별 계량, 조명 제어, 신에너지 충전기, 전기 소방류 솔루션 등이 포함되어 있으며, 기업 마이크로 그리드 에너지 효율 시스템에 원스톱 서비스 능력을 제공할 수 있다.
이름 |
사진 |
모델 |
기능 |
앱 |
중고압 마이크로컴퓨터 보호 장치 |
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AM6 및 AM5SE |
35kV, 10kV 회로 보호, 측정 및 자동 제어 기능 구현 |
35kV, 10kV 회로 차단기 |
전기 에너지 품질 모니터링 장치 |
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APView500의 |
전압 편차, 주파수 편차, 삼상 전압 불균형, 전압 파동과 플래시 변화, 고조파 등 전기 에너지 품질을 실시간으로 모니터링하고, 각종 전기 에너지 품질 사건을 기록하며, 교란원을 포지셔닝한다. |
고저압 진입로 |
지능형 계기 |
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APM500은 |
전기량 측정, 고조파 기변율, 전압 합격률 통계, 전기에너지 통계, 스위치량 입출력, 아날로그량 입출력이 있다. |
주로 고저압 전력 모니터링 및 전력 관리에 사용됨 |
무선 온도 측정 센서 |
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ATE400은 |
35kV 및 그 이하의 전압 등급 배전 시스템의 핵심 접점 온도와 온도 상승 경보를 모니터링한다. |
35kV, 10kV 및 0.4kV 스위치 캐비닛 모선, 차단기, 케이블 커넥터 등 접점 온도 모니터링용 |
계량 전기 계량기 |
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DTSD1352는 |
전기량 측정, 전기에너지 통계, 80A 내 직접 접속 가능, 레일 설치. |
저압 배전함 계량 |
요금 제어 전기 계량기 |
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DTSY1352-Z는 |
단일 3상 사용자의 전류, 전압, 시분할 전기에너지를 계량하고, 복요율 설정, 8가지 계절 모드, 8개 시간대 요율, 14개 시간대 설정을 적용하며, 분단 스위치를 내장하고, 80A 이내의 3상 전류를 분단할 수 있으며, 무선 주파수 카드 결제 또는 원격 충전을 지원한다. |
단일 상가, 세입자 전기 에너지 선불 또는 후불 모델에 사용됩니다. |
사물인터넷 계기 |
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ADW300W는 |
주로 중저압 배전의 3상 전기 파라미터를 계량하는 데 사용되며, 상태량을 수집하고 차단기를 제어하며, 배전함에 유연하게 설치할 수 있으며, 자체 개구식 센서를 가지고 있어 정전 없이 설치할 수 있으며, RS485, 4G, LoRaWan 무선 통신 기능을 갖추고 있으며, 배전 시스템의 디지털화 개조에 적용된다. |
전기 에너지 계량 개조 |
사물인터넷 전기 안전 계기 |
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ARCM300은 |
3상 교류 전력 계량, 누전 전류 측정, 고조파 분석, 4선 온도 채집 기능은 배전 회로의 잉여 전류, 도선 온도 등 화재 위험 파라미터에 대한 모니터링과 관리를 통해 상태량 또는 제어 차단기를 채집할 수 있으며 RS485 통신 또는 4G 통신 기능을 갖추고 있다. |
전기 에너지 계량 및 전기 소방 모니터링 |
직류 전기 계량기 |
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DJSF1352-RN |
직류 시스템의 전압, 전류, 전력 및 양방향 전기 에너지 등을 측정할 수 있으며 홀 센서 (옵션) 가 장착되어 있습니다. |
직류계량 |
홀 센서 |
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AHKC-EKAA는 |
DC0~(5-500)A 전류를 측정하여 DC4-20mA, 작동 전원 DC12/24V를 출력합니다. |
직류 시스템 모니터링 |
모터 제어 |
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ARD3M은 |
모터 보호 컨트롤러, 정격 전압에서 660V까지의 저압 모터 회로에 적용되며, 보호, 측정, 제어, 통신, 운영이 일체화되어 있다. |
모터 보호 제어 |
조명 제어 |
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ASL220Z-S4/16의 |
RTC 클럭 칩이 내장된 조명 제어 드라이브는 오프라인에서 독립적으로 작동하며 천문학적 클럭을 포함하여 타이밍 작업을 수행할 수 있습니다. |
조명 제어 |
유도 제어 |
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ASL220-PM/T는 ASL220-RM/T는 ASL220-RP/T는 |
적외선 감지, 마이크로파 감지, 미동 감지, 광조도 감지를 지원하고 제어 논리를 미리 설정합니다. |
자동 감지 제어 |
원격 신호 원격 조종 장치 |
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ARTU-KJ8는 |
상태량 수집 및 제어 출력, 레일식 설치, 485 통신, 차단기 또는 접촉기의 원격 제어 및 상태 수집이 가능합니다. |
상태량 수집 및 출력 제어 |
전기 자동차 충전기 |
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AEV200-DC160S는 |
국가 표준 충전 인터페이스 표준에 부합하고 출력이 160kW에 달하는 직류 충전기는 빠른 충전의 수요를 만족시킨다.120/80/60/30kW 직류 충전기와 7kW 교류 충전기도 갖췄다. |
충전기 운영 및 충전 제어 |
전기 자전거 충전기 |
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ACX10A는 |
동전 투입, 카드 결제, 코드 스캔, 무료 충전 등 다양한 모드, 충전 안전 보호와 모니터링, 클라우드 플랫폼에 접속 가능 |
전기 자전거 충전기 안전 및 요금 관리 |
스마트 게이트웨이 |
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ANet-2E4SM |
에지 컴퓨팅 게이트웨이, 내장형 linux 시스템, 네트워크 통신 방식은 Socket 방식을 갖추고 XML 형식의 압축 업로드를 지원하며 AES 암호화 및 MD5 인증 등 보안 수요를 제공하고 중단점 갱신을 지원하며 Modbus, ModbusTCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, 101, 104프로토콜 |
전기에너지, 환경 등 데이터 수집, 변환 및 논리적 판단 |
5. 결어
요약하자면, 전력 시장의 발전을 더 잘 촉진하기 위해 가상 발전소의 기술 연구는 점차 주목을 받고 있다.국내외에서 가상 발전소를 대상으로 상응하는 시범 연구 프로젝트를 구축했고 일정한 성과를 얻었다. 그 기술의 더욱 좋은 운용을 추진하기 위해 그 기술에 대한 연구를 계속 심화시켜 그 기능의 더욱 좋은 발휘와 응용을 실현해야 한다.
참조 문서:
[2] 가상 발전소 연구 종합[J]. 유길진, 이명양, 방방, 우옥광.중국전기공학보. 2014(29)
[3] 종합에너지기술로선연구[J]. 양효사, 도신뢰.화전기술. 2019(11)
[4] 대규모 풍력발전과 전력망에서의 가상발전소의 응용[J].장소민.전력 건설. 2011(09)
[5] 앙코르 기업 마이크로그리드 설계 및 응용 매뉴얼 2022.05판.