전기자동차 충전시나리오에 따른 전력계통 평가

Abstract

전기자동차는 전기에너지를 동력원으로 사용하여 전력계통에 연계된다. 이러한 전기자동차에 의한 전력부하는 초기의 배전단계에서의 전력공급에서 장기적으로 전체 전력계통 부하를 증가시키는 요인으로 작용할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 새로운 전력계통 부하 및 시나리오에 따른 계통의 영향을 연구하였다. 전기자동차 배터리 충전 부하를 일반적인 전력부하로 모델링하여 시간별 충전부하를 계산하고, 차량 통계자료를 통해 전기자동차의 보급가정에 따른 부하를 산출하였다. 계산된 충전용량은 부하곡선에 부하증가량으로 합산하여, 피크부하 및 사례계통의 영향을 평가하였다. 여기에 각 충전패턴에 따른 시나리오를 제시하여 충전부하의 변동성을 고려하였으며, 전기자동차 소유자 입장의 비용최적화 및 부하수준을 고려한 부하평준화 시나리오를 제약이 없는 충전시나리오와 비교한다. 각 시나리오에 따라 전력계통의 부하는 피크증가 및 부하밀집과 같은 새로운 문제를 야기하므로 적합한 시나리오가 적용하여 계통의 상태변화를 판단할 수 있도록 하였다. 사례연구에서는 이러한 현상을 시나리오에 따른 시뮬레이션을 통해 충전부하증가에 따른 계통의 부하변동 및 영향을 모의하였다. 송전구간에서 배전구간에 이르는 사례연구계통을 대상으로 전기자동차의 충전부하 증가에 따른 현상을 모의하였다. 각 시나리오의 피크시간 구간에서의 계통 전압변동률을 산출하여 대상 계통의 설비별 위험도와 상태변화를 확인하고 최적의 시나리오를 선정하였다. 따라서 최적 충전 시나리오에 따른 충전패턴의 적용이 전기자동차의 수량증가에 대한 영향을 감소시키며, 보급량 증가에 대한 유연성을 가짐을 확인하였다.