배터리 저장 시스템을 이용한 다중 서비스 동시 제어 방안

본 논문은 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)이 전력망에 제공할 수 있는 여러 서비스를 동시에 활용함으로써 설비 이용 효율을 극대화하는 제어 프레임워크를 제안한다. 서론에서는 BESS가 전력 피크 절감, 마이크로그리드 에너지 관리, 주파수·전압 조절 등 다양한 서비스를 제공하고 있으나, 높은 초기 비용 때문에 단일 서비스에만 집중되는 현 상황을 지적한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 에너지 집약형 서비스와 전력 집약형 서비스를 조합해 배터리의 전·에너지 용량을 균형 있게 사용하고자 한다. 문헌 조사에서는 기존 연구들이 다중 서비스 제공을 시뮬레이션 기반으로 검증하거나, 특정 서비스 조합에 초점을 맞추었으며, 가격 기반 수익 극대화, 강인 최적화, 배터리 수명 영향 분석 등을 다루었다는 점을 정리한다. 그러나 대부분이 이론적 모델에 머물러 실제 현장 적용 사례가 부족하고, 서비스 간 상호작용을 고려한 통합 제어 구조가 미비했다는 한계가 있다. 논문의 핵심 기여는 두 단계로 구성된 제어 구조이다. 첫 번째 ‘기간‑전(Period‑Ahead)’ 단계에서는 하루 전(24 h) 최적화 문제를 풀어 각 서비스에 할당될 전력·에너지 예산을 결정한다. 이때 배터리의 총 전력 한계(P_max)와 에너지 한계(E_min, E_max)를 제약조건으로 두고, 서비스별 전력·에너지 요구를 구간 형태(