A Study on the Modeling and Power Quality Characteristics of Control Devices in Fuel Cell Generation System

최근, 정부의 탄소중립 정책과 제1차 수소 경제 이행 기본계획에 따라 환경오염, 소음, 진동이 적고, 에너지효율이 높은 수소 연료전지에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 하지만, 실 계통에서 운용 중인 연료전지 시스템용 제어장치는 불평형 전류, 고조파, 순시전압강하(sag) 등에 직접적으로 노출되어, 민감한 연료전지 발전시스템용 제어장치의 소손 및 오동작 등을 유발할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 연료전지 발전시스템용 제어장치의 전력품질 특성을 평가하기 위하여, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 EBOP부, 연료전지 모듈부, MBOP부, 제어장치부, 전력 품질 모의장치부 등으로 구성된 연료전지 발전시스템용 제어장치의 모델링을 수행한다. 상기에서 제시한 PSCAD/EMTDC 모델링과 연료전지 제어장치에서 측정한 전력품질 특성을 종합적으로 평가한 결과, 불평형 전류, 고조파, sag 등으로 인해 연료전지 발전시스템용 제어장치의 안정적인 운용에 악영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다. 또한, 본 논문에서 제시한 PSCAD/EMTDC 모델링과 실 계통에서 측정한 전력품질 특성이 거의 유사하여, 본 논문에서 제시한 모델링의 유효성을 확인할 수 있다.