복합에너지 시스템(MES) 및 지역에너지커뮤니티(LEC)의 설계 및 운영 

연구 목표

복합에너지 시스템(MES)과 지역에너지커뮤니티(LEC)의 통합 설계 및 운영 기술을 개발하여, 이종 에너지원 간 섹터커플링 기반 최적화, 고효율 에너지기기 설계 및 진단, 스마트 인버터 제어, 이동형 자원의 활용, AI 기반 위기 대응 및 유지관리 체계를 포함한 미래형 에너지자립 커뮤니티 모델을 구현하고, 이를 통해 에너지신산업 분야의 글로벌 협력 연구 및 융합형 전문인재 양성을 실현

연구 개요

o LEC 기반 에너지 자립형 커뮤니티를 위한 섹터커플링 및 최적화 기술 적용 연구 • 열전기·수소 등 이종 에너지원을 통합 연계하고, 에너지 흐름의 실시간 최적화 기술 확보 • 지역 단위 스마트 EMS 설계 및 자율운영 기반 마련을 통해 LEC 에너지 자립도 제고   o 이동형 자원을 활용한 LEC 계통 안정화 및 스마트 제어 기술 개발 • 전기차(V2G/V2X) 등 이동형 에너지 자원을 유연성 자원으로 활용하기 위한 충방전 제어 기술 개발 • 커뮤니티 기반 계통 운영 안정화 및 피크 수요 대응이 가능한 분산 제어 플랫폼 구현   o 생성형 AI 기반 이동형 에너지 자원의 이상 진단 및 예방 유지관리 시스템 개발 • 이동형 자원의 운행 및 충방전 데이터를 수집·분석하고, 생성형 AI 기반 희귀 고장 조건 예측 및 이상 징후 진단 기술 개발 • 진단 결과를 기반으로 한 동적 유지보수 스케줄링 및 LEC 연계 에너지 관리 최적화 플랫폼 구현   o 생성형 AI 기반 지역에너지 커뮤니티(LEC) 고장 시나리오 자동 생성 및 복합위기 대응 알고리즘 개발 • LEC 내 다양한 에너지자원 및 계통 구성요소의 고장 사례를 바탕으로, 생성형 AI를 활용한 복합 고장 시나리오 자동 생성 기술 개발 • 생성된 시나리오에 기반한 강화학습 기반 위기 대응 알고리즘을 구현하여, 비정상 상황에서의 자율 회복제어 및 계통 안정성 확보   o MES/LEC 요소기기 고도화를 위한 고효율 전동기 설계 및 제어 기술 • LEC 내 주요 부하기기인 전동기의 구조 최적화 및 고정밀 제어 알고리즘 개발 • 전력변환장치와의 연동을 고려한 통합 설계를 통해 시스템 차원의 효율 향상 도모     o 복합에너지 시스템의 신뢰성 강화를 위한 전동기 고장진단 기술 연구 • 전류진동·온도 등 다중 센서 데이터를 기반으로 한 이상 징후 조기 감지 및 고장 유형 분류 • AI 기반 진단 알고리즘을 활용한 자율 모니터링 체계로 설비 신뢰성 및 가동률 향상   o MES/LEC 연계형 재생에너지 스마트 인버터 설계 및 제어 기술 개발 • 재생에너지 및 ESS 연계 환경 내 비정상 계통 조건에도 안정적 동작 가능한 인버터 제어기 개발 • 고신뢰 전력변환 제어 기반으로 계통 유연성과 회복력 확보   o LEC 다중자원 보호 최적화 및 고장 시나리오 기반 전력계통 신뢰성 강화 기술 • LEC 내 자원 연계를 고려한 고장 시나리오 기반 단락용량 분석 및 보호기기 최적 배치 기술 확보 • 보호 협조 알고리즘을 적용해 사고 대응 안정성과 계통 신뢰성 동시 확보