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전기저장장치 계통 구성

전기저장장치 계통 구성에 대해 간단하게 설명
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최초등록일 2023.01.11 최종저작일 2023.01
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전기저장장치 계통 구성
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    소개

    전기저장장치 계통 구성에 대해 간단하게 설명

    목차

    1. 시스템 구성 개략도
    2. BMS(Battery Management System)의 필요성
    3. ESS 직류계통의 과전류 보호
    4. ESS 직류계통의 지락고장 보호
    5. 과도과전압(Surge)에 대한 보호
    6. 충전 및 방전 기능
    7. 제어 및 보호장치
    8. 계측장치
    9. 기타

    본문내용

    1) 전기저장장치를 계통에 연계하는 경우 KEC 503.2.4의 1 및 2에 따라 시설하여야 한다.
    2) 전기저장장치가 비상용 예비전원 용도를 겸하는 경우에는 다음에 따라 시설하여야 한다.
    가) 상용전원이 정전되었을 때 비상용 부하에 전기를 안정적으로 공급할 수 있는 시설을 갖출 것
    나) 관련 법령에서 정하는 전원 유지시간 동안 비상용 부하에 전원을 공급할 수 있는 충전용량을 상시 보존하도록 시설할 것
    3) 전기저장장치의 접속점에는 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 개방상태를 육안으로 확인할 수 있는 전용의 개폐기를 시설하여야 한다.
    4) 전기저장장치의 2차전지는 다음에 따라 자동으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 한다.
    가) 과전압 또는 과전류가 발생하는 경우
    나) 제어장치에 이상이 발생할 경우
    다) 이차전지 모듈의 내부온도가 급격히 상승할 경우
    5) 직류전로에 과전류차단기를 설치하는 경우 직류 단락전류를 차단하는 능력을 가지는 것이어야 하고 “직류용” 표시를 하여야 한다.
    6) 전기저장장치의 직류전로에는 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다.

    참고자료

    · 없음
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    • 1. 전기저장장치(ESS) 계통 구성
      전기저장장치(ESS)는 전력계통에서 중요한 역할을 하는 핵심 구성요소입니다. ESS 계통은 배터리 뱅크, 전력변환장치, 제어 및 보호장치, 계측장치 등으로 구성됩니다. 이러한 구성요소들은 유기적으로 연계되어 ESS의 안정적이고 효율적인 운영을 보장합니다. 배터리 뱅크는 전력 저장 기능을 담당하며, 전력변환장치는 교류와 직류 간 변환을 수행합니다. 제어 및 보호장치는 ESS의 운전 상태를 모니터링하고 이상 상황 발생 시 신속한 대응이 가능하도록 합니다. 계측장치는 전압, 전류, 온도 등 주요 운전 데이터를 실시간으로 측정하여 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보합니다. 이와 같이 ESS 계통의 각 구성요소는 상호 보완적인 역할을 수행하여 ESS의 최적화된 운영을 가능하게 합니다.
    • 2. BMS(Battery Management System)의 필요성
      BMS(Battery Management System)는 ESS의 안전성과 효율성을 보장하는 핵심 구성요소입니다. BMS는 배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등 주요 운전 데이터를 실시간으로 모니터링하고 분석합니다. 이를 통해 배터리 셀의 상태를 정확하게 파악하여 과충전, 과방전, 과열 등의 이상 상황을 사전에 방지할 수 있습니다. 또한 BMS는 배터리 셀의 균형을 유지하고 최적의 충전/방전 프로파일을 제공함으로써 배터리 수명을 연장시킬 수 있습니다. 특히 대용량 ESS의 경우 배터리 셀 간 특성 편차가 크기 때문에 BMS의 역할이 더욱 중요합니다. 따라서 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 BMS의 적절한 설계와 구현이 필수적입니다.
    • 3. ESS 직류계통의 과전류 보호
      ESS 직류계통의 과전류 보호는 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 매우 중요한 요소입니다. 과전류 사고 발생 시 배터리 셀, 전력변환장치, 배선 등 ESS의 주요 구성요소가 손상될 수 있기 때문입니다. 따라서 ESS 직류계통에는 과전류 보호 기능이 필수적으로 포함되어야 합니다. 이를 위해 퓨즈, 차단기, 서지 보호기 등의 보호 장치를 적절히 배치하여 과전류 사고를 신속하게 차단할 수 있어야 합니다. 또한 BMS와 연계하여 배터리 셀 단위의 과전류 모니터링 및 제어 기능을 구현함으로써 보다 정밀한 과전류 보호가 가능합니다. 이와 같은 다층적인 과전류 보호 체계를 통해 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
    • 4. ESS 직류계통의 지락고장 보호
      ESS 직류계통의 지락고장 보호는 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 매우 중요한 요소입니다. 지락고장 사고 발생 시 배터리 셀, 전력변환장치, 배선 등 ESS의 주요 구성요소가 손상될 수 있기 때문입니다. 따라서 ESS 직류계통에는 지락고장 보호 기능이 필수적으로 포함되어야 합니다. 이를 위해 접지 시스템, 누설전류 감지기, 차단기 등의 보호 장치를 적절히 배치하여 지락고장 사고를 신속하게 차단할 수 있어야 합니다. 또한 BMS와 연계하여 배터리 셀 단위의 누설전류 모니터링 및 제어 기능을 구현함으로써 보다 정밀한 지락고장 보호가 가능합니다. 이와 같은 다층적인 지락고장 보호 체계를 통해 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
    • 5. 과도과전압(Surge)에 대한 보호
      ESS 직류계통에서 과도과전압(Surge)은 배터리 셀, 전력변환장치, 배선 등 주요 구성요소에 심각한 손상을 줄 수 있는 중요한 위험 요인입니다. 따라서 ESS 직류계통에는 과도과전압 보호 기능이 필수적으로 포함되어야 합니다. 이를 위해 서지 보호기, 피뢰기, 접지 시스템 등의 보호 장치를 적절히 배치하여 과도과전압 사고를 신속하게 차단할 수 있어야 합니다. 또한 BMS와 연계하여 배터리 셀 단위의 과전압 모니터링 및 제어 기능을 구현함으로써 보다 정밀한 과도과전압 보호가 가능합니다. 이와 같은 다층적인 과도과전압 보호 체계를 통해 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
    • 6. 충전 및 방전 기능
      ESS의 충전 및 방전 기능은 전력계통의 안정성과 효율성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 충전 기능을 통해 ESS는 잉여 전력을 저장할 수 있으며, 방전 기능을 통해 전력 수요 피크 시 전력을 공급할 수 있습니다. 이를 위해 ESS에는 고효율의 양방향 전력변환장치가 필요하며, BMS와 연계하여 배터리 셀의 상태를 고려한 최적의 충전/방전 프로파일을 제공해야 합니다. 또한 계통 운영 상황에 따라 충전/방전 기능을 능동적으로 제어할 수 있는 지능형 제어 알고리즘이 필요합니다. 이와 같은 충전 및 방전 기능의 최적화를 통해 ESS는 전력계통의 안정성과 효율성 향상에 기여할 수 있습니다.
    • 7. 제어 및 보호장치
      ESS의 제어 및 보호장치는 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 제어장치는 ESS의 운전 상태를 실시간으로 모니터링하고 최적의 운전 조건을 유지할 수 있도록 배터리 충방전, 전력변환, 냉각 등을 종합적으로 제어합니다. 보호장치는 과전류, 과전압, 지락고장 등의 이상 상황을 신속하게 감지하고 차단함으로써 ESS의 주요 구성요소를 보호합니다. 이를 위해 제어 및 보호장치에는 고성능의 마이크로프로세서, 센서, 통신 모듈 등이 포함되며, BMS와 연계하여 보다 정밀한 제어와 보호가 가능합니다. 또한 제어 및 보호장치는 ESS의 운전 이력을 기록하고 분석할 수 있는 기능을 제공하여 ESS의 유지보수와 성능 향상에 기여할 수 있습니다.
    • 8. 계측장치
      ESS의 계측장치는 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적인 요소입니다. 계측장치는 ESS의 주요 운전 데이터, 즉 전압, 전류, 온도, 상태 등을 실시간으로 측정하고 모니터링합니다. 이를 통해 ESS의 운전 상태를 정확하게 파악할 수 있으며, 이상 상황 발생 시 신속한 대응이 가능합니다. 또한 계측 데이터는 BMS와 제어 및 보호장치에 제공되어 ESS의 최적 운전을 위한 입력 정보로 활용됩니다. 계측장치에는 고정밀 센서, 데이터 처리 및 통신 모듈 등이 포함되며, 계측 데이터의 정확성과 신뢰성을 확보하기 위해 주기적인 교정과 점검이 필요합니다. 이와 같은 계측장치의 역할을 통해 ESS의 안전성과 효율성을 높일 수 있습니다.
    • 9. 기타 사항
      ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 앞서 언급한 주요 구성요소 외에도 다양한 기타 사항들이 고려되어야 합니다. 예를 들어 ESS의 설치 환경, 유지보수 체계, 운영 절차, 안전 교육 등이 중요한 요소가 될 수 있습니다. 설치 환경의 경우 화재, 침수, 지진 등 자연재해에 대한 대응책이 필요하며, 유지보수 체계는 ESS의 수명 연장과 성능 향상을 위해 필수적입니다. 또한 ESS 운영 인력에 대한 안전 교육과 비상 대응 훈련은 사고 예방과 신속한 대응을 위해 중요합니다. 이와 같이 ESS의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 다양한 요소들을 종합적으로 고려하고 관리해야 합니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      ESS 계통 구성에 대한 전반적인 내용을 체계적으로 정리하고 있으며, 각 구성요소의 기능과 운전 원리를 자세히 설명하고 있습니다.
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