| 전기연구원, 국내 최초 모듈형 타입의 ‘에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터’ 개발

| 안정적 전력 전송을 위한 ESS 및 STATCOM 통합, 한전 전력연구원 실증 완료
 

KERI 개발 '에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC)'가 적용된 컨테이너


 한국전기연구원(KERI)이 AI와 탄소중립 시대를 대비해 신재생에너지를 장거리로 안정적으로 전송할 수 있는 차세대 전력기기 기술을 국내 최초로 개발했다.

KERI 전력변환시스템연구센터는 신재생에너지의 불안정한 특성과 장거리 전력 송전의 기술적 한계를 동시에 해결할 수 있는 ‘에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC, ESS Modular Multilevel Converter)’를 자체 개발했다고 밝혔다.

이번 성과는 전력기기 산업계에서 별도로 운영되던 에너지저장장치(ESS)와 무효전력보상장치(STATCOM)를 하나의 통합 장비로 구현한 기술이다. 이 장치는 초고압직류송전(HVDC) 시스템에서 직류(DC)와 교류(AC) 전력을 효율적으로 변환해 태양광‧풍력 등으로 생산된 신재생 전력을 도심까지 안정적으로 전달하는 데 핵심적인 역할을 수행한다.

KERI가 개발한 EMMC는 킬로볼트(kV)급 ESS 모듈 42개(3상 기준)를 쌓아 구성한 장치로, 고압의 직류 전력을 발생시켜 대규모 전력을 원거리까지 손실 없이 전송할 수 있다.

특히 각 모듈의 제어 동작을 동일하게 유지하기 위해 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 활용한 독자적인 고성능 제어 플랫폼을 설계, 등시성을 확보했다.

또 고정형이 아닌 이동형 변전소에도 적용 가능하도록 설계 유연성을 확보하고, 저장장치에는 빠른 충·방전과 속응성이 뛰어난 ‘슈퍼 커패시터’ 기능을 추가했다.


  

KERI 전력변환시스템연구센터가 '에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC)' 기술을 국내 최초로 개발했다.
 

KERI는 단위 모듈 시험, 하드웨어 인더루프(HILs) 기반 제어기 시험, 단상 밸브 시험, 고압·저압 계통 시험 등 일련의 검증 과정을 거쳐 기술의 실효성을 입증했고, 최근에는 한국전력 전력연구원의 고창전력시험센터에서 실증 시험까지 성공적으로 마무리했다.

이종필 KERI 전력변환시스템연구센터장은 “신재생에너지를 활용한 고압 배전 전력계통에서 안정성과 유연성을 확보하고, 범국가적 탄소중립 정책에 크게 기여할 것”이라며 “미래 전력망에서 중요한 역할을 할 HVDC/MVDC 시스템은 물론, e-모빌리티(철도, 선박, 항공), AI용 데이터 센터 등 다양한 분야에서 고압 대용량 전력변환장치의 제어·구동 장치로서 활용될 것”이라며 성과의 파급력과 의의를 밝혔다.
 

이번 기술은 산업통상자원부의 ‘신재생에너지 핵심기술 개발 사업’ 및 ‘재생에너지 전력계통 연계 대용량 고압 모듈형 ESS 기술개발 사업’의 지원을 받아 추진됐으며, KERI는 후속으로 기업 기술이전을 통해 상용화에 속도를 낼 계획이다.

KERI 전력변환시스템연구센터 연구진이 '에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC)' 기술 실증을 하고 있다.




(*기사 출처: https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=354653)