Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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The Study on the Method of Distribution of output according to Power Limit of Renewable Energy

재생에너지 출력제한에 따른 출력량 배분 방안 연구

  • Received : 2016.03.08
  • Accepted : 2019.03.25
  • Published : 2019.03.31
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Abstract

There is a case where the output of renewable energy(RE) is curtailed due to an increase in the share of RE. Typically, wind power(WP) is curtailed due to oversupply and low load at midnight. However there is a case where the output of WP is limited during daytime due to the increase in share of photovoltaic(PV). In current electricity market, as the share of PV is increased, the curtailments of WP will be increased further, which will add to the difficulties of wind farm operators. In this paper, we propose a method to distribute the power limit of RE according to the criterion based on the priority constraint of the energy source which is difficult to operate the power system.

재생에너지의 점유율 증가에 의하여 출력이 제한되는 사례가 발생하고 있다. 전형적으로 풍력발전의 발전량이 높고 부하가 낮은 새벽시간에 출력제한이 주로 발생하였으나, 태양광발전의 점유율이 증가하면서 낮 시간에 풍력발전의 출력이 제한되는 사례가 발생하고 있다. 현재의 전력계통 운영 상황에서는 태양광발전의 점유율이 증가할수록 풍력발전의 출력 제한이 더욱 증가시킬 것이며, 이는 풍력발전 운영자의 어려움을 가중시킬 것이다. 본 논문에서는 발전원 그리고 발전소별 출력 제한을 위하여 전력계통의 운영 어려움 유발하는 에너지원의 우선 제약을 기준으로 설정하여 기준에 따라 재생에너지의 출력 제한량을 분배하는 방안을 제시하였다.

Keywords

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Fig. 1. Daily Generation pattern of WP & PV (’14~’16). 그림 1. WP와 PV의 일일발전량 패턴(’14~’16)

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Fig. 2. Algorithm of setting scheme of constraints. 그림 2. 출력량 분배방안 알고리즘

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Fig. 3. Pro-rate of constraints by power source. 그림 3. 발전원별 제한량 배분

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Fig. 4. Pro-rate of constraints by generation unity. 그림 4. 발전소별 제한량 배분

Table 1. Installation capacity of WP and PV in Jeju. 표 1. 제주지역 WP와 PV의 설치 용량

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Table 2. Case of curtailment of WP in Jeju. 표 2. 제주지역 풍력발전의 출력 제한 사례

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Table 3. Order of curtailment in US. 표 3. 미국의 출력 제한 순서

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Table 4. Installation capacity and CF of RE(’18~’21). 표 4. 재생에너지의 설치용량과 이용률(’18~’21)

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Table 5. Pro-rate of constraints by power source(2018). 표 5. 발전원별 출력제한 할당(2018)

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Table 6. Plant-specific allocation by criterion in 2018. 표 6. 기준에 의한 출력 제한의 분배(2018)

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Table 7. Redistribution by over-allocation 2018. 표 7. 과잉할당에 대한 재분배(2018)

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Table 8. Pro-rate of constraints by power source(2021). 표 8. 발전원별 출력제한 분배(2021)

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Table 9. Estimation of constraint of WPi by criteria in 2021. 표 9. 기준에 의한 WPi에 대한 출력제한의 산정(2021)

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Table 10. Estimation of constraint of PVi by criteria in 2021. 표 10. 기준에 의한 PVi에 대한 출력제한의 산정(2021)

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Table 11. Allocation of constraint of PVi(2021). 표 11. PVi 출력제한 할당(2021)

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References

  1. Lori Bird, "wind and solar energy curtailment: A review of international experience," Renewable and sustainable Energy Review, pp. 577-586, 2016. DOI: 10.1016/j.rser.2016.06.082
  2. H. S Myung, S. H Kim, "Analysis of the Load Contribution of Wind Power and Photovoltaic Power to Power system in Jeju," KSES Vol. 38, No. 1, pp. 13-24, 2018. DOI: 10.7836/kses.2018.38.1.013
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  6. Y. H Kim, S. H Kim, Operation Plan of ESS for Increase of Acceptable Product of Renewable Energy to Power System, KIEE, Vol. 67, No. 11, pp. 1401-1407, 2018.
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