300kVA급 그리드포밍 인버터의 주요 제어 기능 시험 및 성능 분석

초록

최근 전력계통에서 신재생에너지 확대와 인버터 기반 분산전원(IBR)의 급격한 증가로 인해, 기존 그리드팔로잉(Grid-Following, GFL) 방식만으로는 계통의 안정성을 유지하는 데 한계가 나타나고 있다. 이에 따라 자립적이고 능동적으로 전압과 주파수를 지원할 수 있는 그리드포밍(Grid-Forming, GFM) 인버터 기술의 필요성이 점차 강조되고 있다. 특히, GFM과 GFL 모드 간 무순단 전환을 통해 전력계통의 다양한 운영 조건에 능동적으로 대응하고, 정확한 단독운전 검출 기능을 통해 계통의 안정성을 높이는 것은 더욱 중요하다. 본 원고에서는 300kVA급 그리드포밍 인버터를 대상으로, 무 효전력 및 전압 불균형 조건에서도 GFM과 GFL 모드 간의 무순단 전환제어 방식과 기존의 방식보다 개선된 단독운전 검 출 방법에 대해 중점적으로 다루고, 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 그 성능의 유효성을 검증하였다.