마이크로그리드 대규모 신호 차원 축소와 안정성·정확도 보장 방법

본 논문은 마이크로그리드(MG)의 전자기 과도(EMT) 시간축에서 발생하는 고차 비선형 제어 시스템을 효율적으로 분석·시뮬레이션하기 위한 새로운 차원 축소 기법을 제안한다. 최근 DER(Distributed Energy Resources)의 고침투로 인해 MG는 저관성 특성을 띠며, 전력 전자 기반 인버터와 다중 계층 제어(1차, 0차, 2차 등)가 결합된 복합 동역학을 보인다. 이러한 시스템은 상태 변수의 전이 속도가 크게 차이 나는 두 시간 규모(two‑time‑scale) 문제를 야기하고, 전통적인 수치 해석에서는 매우 작은 시간 단계가 요구돼 계산 비용이 급증한다. ### 1. 문제 정의 및 기존 연구 한계 기존 차원 축소 방법으로는 집계 모델, Kron 감소, 선형 균형 절단 등이 있었지만, 이들은 빠른 제어 동역학을 무시하거나 선형화에 의존해 EMT 수준의 정확성을 보장하지 못한다. 또한, 외부 입력(전력 명령, 전압·주파수 기준)을 고려하지 않아 실제 운영 상황에서의 안정성 평가가 제한적이었다. ### 2. 특이 섭동 이론(SPT) 기반 모델링 저자는 MG를 일반적인 특이 섭동 형태로 표현한다. \