전력 및 제어시스템 연구실

전기전자공학부 박정욱

연세대학교 전력 및 제어시스템 연구실은 전력전자, 전력계통, 재생에너지, 전기자동차 등 다양한 분야에서 세계적인 연구 역량을 보유하고 있습니다. 본 연구실은 전기자동차용 전력변환 시스템, 에너지 저장장치, 재생에너지 기반 전력계통 운영, 마이크로그리드 및 분산전원 시스템 등 미래 에너지 산업의 핵심 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 특히, 전기자동차의 효율적인 운행을 위한 고성능 전력변환 시스템과 배터리 관리 기술, 그리고 온보드 차저(OBC), 저전압 DC-DC 컨버터(LDC), 트랙션 컨버터(TC) 등 다양한 전력변환기의 통합 설계 및 제어 알고리즘 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 전기자동차의 주행거리 향상, 충전 속도 개선, 시스템 비용 절감 등 다양한 혁신을 이끌고 있습니다. 또한, 에너지 저장장치(ESS)와 배터리 관리 시스템(BMS) 개발을 통해 전기차 및 스마트그리드 분야의 기술적 한계를 극복하고 있습니다. 재생에너지의 대규모 계통 연계에 따른 전력계통의 운영 및 주파수 안정도 향상 기술도 본 연구실의 주요 연구 분야입니다. 태양광, 풍력 등 재생에너지의 간헐성과 변동성에 대응하기 위해 시나리오 기반 확률 해석, 가상 관성 제어, 계층적 주파수 응답 제어 등 다양한 주파수 안정화 기법을 개발하고 있습니다. 또한, 분산형 발전원(DG)과 에너지 저장장치(ESS)의 최적 배치 및 용량 산정, 보호 협조 및 단락 사고 해석, TSO-DSO(송배전 운영자) 협조 제어 등 실계통 적용을 위한 다양한 솔루션을 연구하고 있습니다. 마이크로그리드 및 분산전원 시스템의 최적 운영 및 보호 기술도 연구실의 핵심 역량 중 하나입니다. 가상 멀티슬랙 드룹 제어, 능동형 배전 에너지 관리 시스템(EMS), 스마트 인버터 기반의 능동형 전압 및 주파수 제어, 보호 계전기 알고리즘 등 다양한 핵심 기술을 개발하고 있으며, 실시간 디지털 시뮬레이터(RTDS)와 PSCAD/EMTDC 등 첨단 시뮬레이션 도구를 활용하여 실제 전력계통 환경에서의 효과를 검증하고 있습니다. 이외에도 본 연구실은 다양한 산학협력 프로젝트, 국내외 특허 및 논문, 국제 학술대회 발표 등을 통해 학문적·산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 연구실의 연구 성과는 국내외 전력계통의 신재생에너지 수용성 증대, 계통 신뢰성 강화, 국가 에너지 전환 정책 실현, 그리고 미래 스마트그리드 및 탄소중립 사회 구현에 크게 기여하고 있습니다.