GFL/GFM-ES 협응 제어 통한 주파수 안정화

계통 추종형(GFL-ES) 및 계통 형성형(GFM-ES) 에너지 저장 시스템은 전력 시스템의 1차 주파수 제어(PFR)에 광범위하게 활용되지만, 독립적인 운용 시 연계 및 분리 계통 환경에서 PFR 성능 저하 문제가 발생합니다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 GFL-ES와 GFM-ES의 협력 운용을 위한 통합 제어 전략을 제안합니다. 연구는 먼저 GFL-ES 및 GFM-ES가 통합된 다중 영역 전력 시스템의 확장된 주파수 응답 모델을 구축하고, 두 ES의 고유한 PFR 특성 차이를 분석합니다. 이를 기반으로, 주파수 하락 및 회복 기간의 PFR 요구 사항을 고려하여 각 ES의 기술적 장점을 극대화하는 단계별 주파수 지원 협력 제어 전략을 개발했습니다. 연계 계통 환경에서는 GFL-ES와 GFM-ES의 PFR 출력을 적응적으로 조정하여 최적의 성능을 도출합니다. 분리 계통 환경에서는 주요 주파수 보안(FS) 지표의 분석적 표현식을 도출하여 최적의 FS 궤적과 GFM-ES의 PFR 계수를 결정하며, 이를 통해 FS와 충전 상태(SOC)를 동시에 최적화합니다. 다양한 시나리오에 대한 사례 연구를 통해 제안된 전략의 효과성을 검증했습니다. 이 연구는 복잡한 계통 환경에서 ES의 PFR 성능을 향상시키고 전력 시스템의 안정성을 강화하는 데 기여할 수 있습니다.