점차 늘어가는 부하의 크기에 대응하여 전체 전력 시스템의 용량 증가 및 효율적인 에너지 관리를 위해 발전원의 크기는 점차 증가하는 추세이며, 기존의 발전원들의 환경 문제로 인해 파리 기후 협약을 통해 각국에서는 신재생 발전원의 비중을 늘리고 있다. 이와 더불어 신재생 에너지원의 간헐적 발전 특성으로 인한 단점이 발생하며, ESS를 이용한 Peak Shaving, Load Shifting 기법을 적용할 수 있으며 결과적으로 ESS의 사용량 또한 증가하고 있다. ESS는 배터리 및 전력 변환 장치로 이루어져 있으며, 이 중 배터리는 충-방전 사이클에 따라 수명 열화가 진행되므로, 일정 사이클 이후 교체를 해주어야 한다는 단점이 있다. 기존까지 배터리의 충전 방식과 관련한 여러 방식의 연구가 진행되었고, 이들은 사이클 진행에 따른 수명 열화를 저감 시킬 수 있지만 전력 계통과 연계된 ESS에서는 계통 상태에 따른 추가적인 제어 기법이 요구된다. 본 논문에서는 모듈형 ESS 구성을 통해 개별 ESS의 전력 분담 기법을 적용하며, 충-방전 사이클 저감 알고리즘을 통해 ESS의 충-방전 사이클 개선 방안을 제시하였다. 정해진 발전 및 부하 전력 프로파일에 따른 전력 분담 기법 및 충-방전 사이클 저감 알고리즘을 통해 DC 마이크로그리드 내의 개별 구성 요소들의 제어 지령 생성 방식에 관한 제어 구조를 제안하였다. 제안한 제어 구조 및 알고리즘의 동작 결과값인 개별 구성 요소의 전압 및 전류값을 시뮬레이션 및 실험을 통해 확인하였다.
In response to the increasing load, the size of the power generation is gradually increasing to increase the capacity of the entire power system and manage energy efficiently. Due to the environmental problems of the existing power generation, renewable renewal in each country through the Paris climate agreement. The proportion of power generation sources is increasing. In addition, there are disadvantages due to the intermittent power generation characteristics of new and renewable energy sources, and peak shaving and load shifting techniques using ESS can be applied, and consequently, the use of ESS is also increasing. The ESS is composed of a battery and a power conversion device, and among these, the battery has a deterioration in life according to a charge / discharge cycle, and thus has a disadvantage that it must be replaced after a certain cycle. Various methods related to the charging method of the battery have been conducted, and they can reduce the life deterioration due to the progress of the cycle, but in the ESS associated with the power system, additional control techniques according to the system state are required. In this paper, the power sharing technique of each ESS is applied through the modular ESS configuration, and the usability and life improvement methods of the ESS are proposed through the charge / discharge cycle reduction algorithm. We proposed a control structure for the control command generation method of individual components in the DC microgrid through a power sharing technique and a charge / discharge cycle reduction algorithm according to a predetermined power generation and load power profile. The voltage and current values of the individual components, which are the results of the operation of the proposed control structure and algorithm, were confirmed through simulations and experiment results.