A Safety Evaluation Method for ESS Using the Modified RPN Considering Electrical Hazard Factors in Distribution Systems

최근, 다양한 용도로 설치되는 에너지저장장치(ESS, energy storage system)에서 빈번하게 발생하고 있는 화재사고로 인하여, ESS의 안전기준을 고려한 위험요소 평가에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, CMV, 서지, 누설전류, 순환전류, 철공진, 등의 전기적 위해요인은 화재사고의 주요 원인 중 하나로 평가되며, ESS의 안전성에 악영향을 줄 가능성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 사고전류와 CMV, 서지, 철공진, 누설전류, 순환전류, 등의 전기적 위해 요인에 대한 발생 메커니즘을 제시하고, 심각도, 발생도, 검출도를 고려한 Modified RPN(risk priority number) 방식을 적용하여, 배전계통에서 ESS의 전기적 위해요인에 대한 안전성 평가를 수행한다. 또한, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배전계통부와 PCS부, 배터리부, 전기적 위해요인 발생장치부 등으로 구성된 ESS의 전기적 위해요인 평가 모델링을 수행한다. 상기에서 제시한 메커니즘과 모델링을 바탕으로 전기적 위해요인에 대한 ESS의 안전성을 Modified RPN 방식을 이용하여 종합적으로 분석한 결과, DC 측 단락사고의 위험도가 1순위로 가장 높게 평가되어, 사고 발생 원인별 구체화된 보호대책이 요구됨을 알 수 있다.