유연 배전계통 운영 및 재구성 최적화 기반 스마트 그리드 제어 연구

Smart Grid Control for Flexible Distribution Operation and Network Reconfiguration

연구 내용

배전계통의 방사형 구조를 만족하는 재구성, 일일 스케줄 기반 전압제어, 재생에너지 연계 하에서의 부하주파수제어를 위한 최적화 및 제어 알고리즘을 개발하는 연구

배전계통 재구성은 개폐기 상태를 변경해 효율을 개선하지만, 대규모 스위치 연결에서 방사형(radial) 여부 판단에 시간과 노력이 크게 요구됩니다. 본 연구는 계통의 기본 구조인 loop를 기반으로 인코딩·디코딩 알고리즘을 구성하여 탐색 공간을 줄이고 전역 최적 구성을 도출합니다. 또한 분산전원과 부하 변동을 반영한 일일 스케줄링 전압제어의 시나리오 생성·성능지표 계산 오류를 점검해 재현성을 강화합니다. 더 나아가 재생에너지 연계 혼합계통에서 부하주파수제어(LFC)를 위해 PID, 3DOF-PID, fuzzy-3DOF-PID를 설계하고 시뮬레이션 검증으로 확장성을 평가합니다.

관련 프로젝트

10건

연구 흐름

초기에는 분산전원과 부하의 불확실성을 포함한 분포형 제어 설계에서 시뮬레이션 재현성 이슈를 점검하며, 전압제어 성능 비교가 안정적으로 수행되도록 절차를 정비했습니다. 이후 배전계통 재구성 문제에 대해 방사형 판정을 반복 계산하던 부담을 줄이기 위해 loop 기반 인코딩·디코딩 구조를 도입하고, 유전 알고리즘으로 전역 최적 탐색률과 수렴 속도를 개선했습니다. 최근에는 재생에너지와 디젤 발전기 등 백업 자원을 포함한 혼합계통에 대해 부하주파수제어를 다단계 컨트롤러로 확장하고, OPAL-RT 실시간 검증 및 IEEE 버스 규모 적용으로 실용성을 강화하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

배전계통 재구성 최적화
방사형 토폴로지 판정 효율화
루프 기반 인코딩·디코딩 알고리즘
일일 스케줄링 전압제어 검증
분산전원 연계 전압 운영
AC/DC 하이브리드 배전망 운영
실시간 최적 운영 알고리즘
재생에너지 연계 부하주파수제어
퍼지 기반 3DOF PID 튜닝
실시간 시뮬레이션 기반 검증