Implementation of 30kW VPL Test Device to Improve Hosting Capacity in Renewable Energy Sources

최근, 2030 탄소중립 선언 및 제10차 전력수급 기본계획에 따라 신재생에너지의 도입이 활발하게 증가하고 있다. 하지만 신재생에너지의 급격한 증가로 인하여, 수용가의 전압이 부하 사용량이 작은 시간대에 규정전압 범위(220V±6[%])를 벗어나는 사례가 빈번하게 발생하고 있어, 신재생에너지의 수용성이 감소하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전력설비 인프라를 증설하는 방안이 제시되고 있지만, 큰 투자 비용으로 인하여 이를 저감할 수 있는 연구가 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지의 연계지점이나 수용가 말단 등에 설치하여, 신재생에너지의 수용성을 향상시킬 수 있는 가상전력선로 운용기술인 30kW급 VPL(virtual power line) 장치를 제안한다. 여기서, VPL 장치는 VPL용 플랫폼과 VPL용 ESS(energy storage system)로 구성되는데, 플랫폼은 배전계통, 신재생에너지, 계통유연자원의 운용정보를 실시간으로 모니터링하고, ESS는 플랫폼의 제어신호에 의하여 충·방전 동작을 수행한다. 또한, 모의 배전계통부, 모의 태양광전원부, VPL 장치부 등으로 구성된 30kW급 VPL 시험장치를 구현한다. 상기의 시험장치를 바탕으로 운용특성을 평가한 결과, 수용가의 전압이 규정전압 범위를 벗어나는 경우, VPL 장치가 배전계통, 신재생에너지, 계통유연자원의 운용정보를 바탕으로, 수용가의 전압을 규정전압 범위 이내로 조정하여, 신재생에너지의 수용성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.