BESS 제어 전략 비교: 그리드 팔로잉(GFL) vs 그리드 포밍(GFM)

재생에너지 비중이 늘어남에 따라 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 제어 방식이 기존의 수동적인 역할에서 전력망을 주도하는 능동적인 역할로 진화하고 있습니다.

아래 그림을 참조로 하시고, BESS의 두 가지 핵심 제어 전략인 그리드 팔로잉(GFL)과 그리드 포밍(GFM)을 비교 정리했습니다.

 

 

1. 그리드 팔로잉 (Grid-Following, GFL)

기존 전력망의 전압과 주파수에 의존하여 전력을 주입하는 전통적인 인버터 제어 방식입니다.

• 계통 전압 의존: 위상동기회로(PLL)를 통해 기존 전력망의 전압 신호를 추종하며 동작합니다.
• 관성 부재 (No Inertia): 물리적 회전기가 없어 전력망에 관성을 제공하지 못합니다.
• 제한적인 계통 지원: 전력망이 약해지거나 흔들릴 때(Weak Grid) 계통을 유지하는 능력이 한계가 있어 단순 백업 장치(Backup Device) 역할에 그칩니다.

2. 그리드 포밍 (Grid-Forming, GFM)

인버터가 스스로 전압과 주파수를 생성하여 전력망의 기준을 잡아주는 차세대 제어 방식입니다.

• 전압 및 주파수 제어: 외부에 의존하지 않고 스스로 안정적인 전압과 주파수를 형성을 주도합니다.
• 가상 관성 (Virtual Inertia): 가상 관성을 구현하여 주파수 변동에 빠르게 대응하고 계통 안정성을 높입니다.
• 블랙 스타트 (Black Start): 광역 정전 발생 시 외부 전력망 도움 없이 스스로 전력을 일으켜 계통을 복구합니다.
• 계통 안정화 (Grid Stabilizer): 단순 백업을 넘어 전력망 전체를 안정화하는 핵심 전력망 자산(Grid Asset)으로 기능합니다.

3. GFL vs GFM 핵심 비교

구분	그리드 팔로잉 (GFL)	그리드 포밍 (GFM)
기준 신호	계통 전압 추종 (PLL)	스스로 전압·주파수 생성
관성 제공	없음 (No Inertia)	가상 관성 제공 (Virtual Inertia)
정전 복구	불가	가능 (Black Start)
약한 계통(Weak Grid) 대응	제한적	뛰어남 (Grid Stabilizer)
역할 변화	단순 백업 장치 (Backup Device)	주도적 전력망 자산 (Grid Asset)

 

신재생에너지 확대로 전력망의 관성이 약해지는 상황에서, BESS 제어 기술은 단순히 전력을 추종하는 GFL을 넘어 계통을 스스로 구축하고 안정화하는 GFM으로 빠르게 전환되고 있습니다.

 

 

 

 

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