사업화 유망기술

스마트 인버터

스마트 인버터

재생에너지발전원 수용률 증가에 따른 계통의 전압 및 주파수 불안전성 문제 해결을 위한 DERs용 스마트 인버터 기술임

보유기관 : 한국에너지기술연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

재생에너지발전원 수용률 증가에 따른 계통의 전압 및 주파수 불안전성 문제 해결을 위한 DERs용 스마트 인버터 기술임

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
마이크로그리드 제어장치, 마이크로그리드 제어방법 및 연료발전기 제어방법 10-1776618
병렬 전력 변환 시스템 및 그 제어 방법 10-2085240
다기능 에너지 저장 시스템 및 그 운영 방법 10-2019-0150682
에너지 저장 시스템의 다기능 운영을 위한 시스템 및 방법 (미국)

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기존 기술의 문제점

- 스마트 인버터 요구기능 미 충족

- 분산지원 수용률에 따른 계통 연계 및 원격 관리 제약(단순 모니터링)

- 단일 기능의 제공으로 활용성 및 경제성 낮음

기존 기술과의 차별성(기술의 특장점 또는 효과 등)

- 스마트 인버터 요구기능 만족

- 재생에너지 환경 대응을 위한 다수의 고급 운영 어플리케이션을 포함

- 여러 기능의 동시 운영을 통한 경제성 확보와 파라미터 변경 등 원격 제어 기능 포함

- 높은 분산발전 수용률에서 신뢰성 및 전력 품질 요구기준을 만족시키는 고급 제어포함

- 계통 및 신재생에너지의 상황에 따른 최적 제어 알고리즘 포함

- 수용가, 배전단 등 다양한 서비스 제공을 통한 경제성 확보

- 대규모 신재생 발전의 smoothing 등 안정화 가능

- 강화된 계통 연계 규정 만족(IEEE1547-2018 등)을 통한 적용 인버터의 해외수출 경쟁력 확보

주요기술구성(상세설명 등)

- 분산 재생에너지발전원의 강화된 계통 연계 규정 만족을 위한, IEEE1547-2018 및 IEEE1547.1-2020 규격 및 조건을 대응하기 위한 기술로 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)를 적용하여 검증되었으며, 보다 높은 신뢰성과 안전성을 확보함

- 모델 기반 설계에서 코드생성 / HIL Integration / System 평가까지 체계적인 개발 과정 및 신뢰성 검증 기술을 확보함

적용분야 및 적용제품

- PV 전력 시스템(AC/DC 인버터)

- 풍력 발전 시스템(AC/DC/AC 인버터)

- ESS 전력 시스템(DC/DC 컨버터)

- 마이크로그리드(ESS PCS, PV PCS, WT PCS)
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