DERMS로 급변하는 에너지 공급 및 수요의 균형 조정

에너지 수급 균형 조정은 에너지 산업의 가장 주요한 도전 과제입니다. 재생 가능 자원에 대한 의존도가 높아짐에 따라 이러한 불균형은 더 문제화되고 있습니다. 산업계가 노후화된 중앙 플랜트에서 분산형 에너지 자원으로 전환함에 따른 분산 에너지 자원 관리 시스템(DERMS)의 활용 방안에 대해 COPA-DATA 영국 지사의 영업담당자 Alan Binning이 성공적인 DERMS 프로젝트와 함께 자세히 알려드립니다.

 

이름에서 알 수 있듯이, DERMS는 그리드에서 사용 가능한 분산 에너지 생성 및 저장 장치 관리를 위해 사용됩니다. DERMS 소프트웨어 플랫폼은 다양한 소스로부터 분산 에너지 자원(DERS)을 예측, 모니터링, 제어 및 조정하도록 설계되었습니다. 여기에는 전력망 전체에 걸친 태양 전지, 풍력 발전소 및 스토리지 시스템이 포함됩니다.

 

운영자는 DERMS를 통해 분배 시스템에 있는 모든 자원의 위치를 한 눈에 파악 가능합니다. 복잡한 에너지 그리드의 경우, 이러한 시스템은 일시적인 재생 에너지 부지를 포함한 많은 수의 분산 자산을 관리할 수 있습니다.

 

 

재생 에너지를 위한 DERMS

다음을 예로 들어보겠습니다. 몇 개의 서로 다른 발전원을 통합한 그리드를 상상해보십시오. 여기에는 서로 다른 지역에 위치한 수력 발전소와 풍력 발전소가 있습니다.

효율적인 전력 관리가 가능한 수력 발전소와 달리 풍력 발전소는 종종 예기치 않은 전력 급증 현상을 관리하기 위해 고군분투하는 경우가 많이 있습니다. 예를 들어 풍속이 높아질 경우 증가하는 전력을 제한하거나 초과 에너지 저장이 불가능합니다. 에너지 수요가 적은 야간에 많은 발전이 이루어지는 풍력 발전소에서는 흔한 일입니다.

 



zenon - 재생 에너지

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zenon - 재생 에너지

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이러한 전력 증가가 발생하면 시스템을 압도하는 전례 없는 에너지 급증 현상으로 인해 전력망에 정전이 발생할 위험이 커집니다. 이러한 문제를 방지하기 위해서는 에너지가 전력망에서 더 멀어져야 하며, 이는 더 많은 에너지 낭비를 초래합니다.

 

전체 분산 그리드를 제어할 수 있는 액세스 기능을 통해 운영자는 DERMS를 사용하여 이러한 이례적인 전력 급증 현상을 보다 효과적으로 관리할 수 있습니다. 한 예로, 댐의 한 영역을 폐쇄함으로써 수력 발전소의 에너지 공급을 줄이는 것도 효과적인 방법일 수 있습니다. 이를 통해 바람에 의한 전력 급증은 비정상적인 정전 현상 없이 그리드에 안전하게 공급될 수 있습니다.

그러나 이러한 관리를 위해서는 DERMS의 다양한 시스템 통합이 필요합니다. 여기에는 배전 관리 시스템(Distribution Management Systems, DMS), 정전 관리 시스템(Outage Management Systems, OMS) 및 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템이 포함됩니다. 이러한 기술들을 결합시킴으로써 운영자는 전력 계획과 이와 관련된 결정을 위한 완전한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

 

하지만 이렇게 복잡한 아키텍처를 구현하는 것이 항상 쉽지는 않습니다.



zenon - DMS

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zenon - DMS

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독립적인 관리

광범위한 에너지 발전기 또는 저장 장치를 설명하기에는 다양한 시스템이 존재하기에 모든 시스템이 서로 통신할 수 있도록 하는 것은 업계 공통 과제입니다. 이는 에너지 산업의 개별 시스템에 사용되는 광범위한 프로토콜로 인해 더 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 통신을 가능하게 하기 위해서는 유틸리티 제공업체는 독립 소프트웨어 시스템을 선택해야 합니다.

 



KOMIPO (South Korea)

Success Story

KOMIPO (South Korea)

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DERMS를 사용하는 COPA-DATA의 zenon 소프트웨어 플랫폼은 다른 프로토콜을 통해 연결하는 데 사용됩니다. 이는 zenon이 국내 스마트 그리드 테스트 베드에서 풍력 발전소의 균형 조정을 위해 사용된 제주도의 한 프로젝트에서 입증되었습니다.

 

DERMS를 사용하고 있는 한국 중부 발전은 zenon을 통해 혁신적인 전기 장비 제어 및 모니터링 시스템 (ECMS)을 공급했습니다. 이는 변전소 자동화 통신 프로토콜의 국제 단일표준으로 지정된 IEC 61850 프로토콜을 기반으로 가능했습니다.

 

프로젝트는 7개의 풍력 터빈과 고성능 리튬 이온 전지 배터리 관리 시스템(BMS)의 데이터 관리를 위해 다양한 소스의 데이터를 정확하게 모니터링할 수 있는 플랫폼을 필요로 했습니다. 또한 재생 에너지를 다루고 있는 프로젝트를 위해서는 공급 변동시에도 그리드에 전력 과부하가 일어나지 않아야 했습니다. 

 

한국 중부 발전은 zenon을 사용하여 모든 분산 자원의 데이터를 운영자에게 표시해줌으로써 배터리에 저장되는 에너지 양과 그리드로 직접 전송되는 양을 제어할 수 있습니다. 더 나아가 운영자가 소프트웨어를 통해 배터리에 에너지를 저장해야 하는 시기에 대한 규칙을 정의함으로써 에너지 가치에 대한 데이터 통합으로 적시에 수익성 있는 에너지 관리를 가능하게 했습니다. 

예를 들어, 낮은 수요로 인해 에너지 가격이 더 저렴한 야간에는 시스템이 에너지를 배터리에 저장하여 최상의 가격을 얻을 수 있을 때만 그리드에 다시 판매되도록 합니다. 이는 DERMS의 이점인 에너지 효율과 수익 최적화를 보여줍니다.

 



KOMIPO (South Korea)

Best Practice Sheet

KOMIPO (South Korea)

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에너지 수급 균형은 에너지 산업의 가장 주요한 과제 중 하나입니다. 또한 재생 가능 자원에 대한 의존도가 증가함에 따라 문제는 더욱 심각해지고 있습니다. 향후에도 재생 에너지 발전 플랜트가 지속적으로 추진되면서 DERMS는 그리드 분산 발전 및 저장 장치 최적화에 필수 요소가 될 것입니다.

 

이 기사는 Alan Binning에 의해 LinkedIn에 게시되었습니다.

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