KR20160028341A - Power assist system - Google Patents

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KR20160028341A
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유키히로 시미즈
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

According to the present invention, a power supplement system comprises: a plurality of storage batteries having different charging and discharging properties; a receiving unit to receive a charging/discharging power command value for charging and discharging the storage batteries from the outside; and a control unit to calculate an index value indicating a distribution dispersion degree of the received charging/discharging power command value, and change a storage battery to be charged/discharged among the storage batteries according to the index value.

Description

전력 보조 시스템{POWER ASSIST SYSTEM}[0001] POWER ASSIST SYSTEM [0002]

본 발명은 전력 보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power assistance system.

풍력 발전이나 태양광 발전 등의 재생 가능한 에너지를 이용한 발전 시스템은 전력 공급이 불안정한 경우가 발생한다.Power generation systems using renewable energy such as wind power generation and solar power generation sometimes have unstable power supply.

이에 대해, 축전지가 충전량 부족 또는 만충전이 되는 것을 방지하고, 풍력 발전이나 태양광 발전 등의 발전 시스템으로부터 전력 계통으로의 출력 변동을 억제하는 기술이 제안되고 있다(특허문헌 1 참조).On the other hand, there has been proposed a technique for preventing the accumulator from under-charging or full-charging, and suppressing output fluctuation from a power generation system such as wind power generation or solar power generation to a power system (see Patent Document 1).

또한, 발전 시스템에 의해 발전된 전력의 변동량을 감시하고, 이러한 변동량에 따라 축전지와 함께 설치된 컨버터의 운전 또는 정지를 판단함으로써, 컨버터의 운전에 따르는 손실을 제거하고, 발전 시스템에 의해 발전된 전력을 완화하는 기술이 제안되고 있다(특허문헌 2 참조). It is also possible to monitor the variation amount of the electric power generated by the power generation system and determine the operation or stop of the converter provided with the battery according to the variation amount to eliminate the loss caused by the operation of the converter, Technology has been proposed (see Patent Document 2).

더불어, 계통 전력의 진폭값에 따라, 충방전 패턴의 진폭 및 빈도를 복수의 축전지에 분배함으로써, 축전지의 충방전 빈도를 감소시키고, 발전 시스템에 의해 발전된 전력을 완화시켜, 축전지의 긴 수명화를 도모하는 기술이 제안되고 있다(특허문헌 3 참조).In addition, by distributing the amplitude and the frequency of the charge / discharge pattern to a plurality of accumulators in accordance with the amplitude value of the system power, the charge / discharge frequency of the accumulator is reduced and the power generated by the power generation system is relaxed. (Refer to Patent Document 3).

그러나 특허문헌 1에 개시된 바에 의하면 발전 시스템으로부터 전력 계통으로의 출력의 변동이 클 경우, 그 변동을 충분히 억제 할 수 없는 경우가 발생한다. 축전지의 충전량이 부족하거나 만충전이 되는 경우가 발생하고, 그 결과, 축전지의 열화 속도가 빨라지고, 수명이 짧아지는 문제점이 있다.However, according to the method disclosed in Patent Document 1, when the fluctuation of the output from the power generation system to the power system is large, the fluctuation can not be sufficiently suppressed. There is a case where the charged amount of the battery is insufficient or the battery is fully charged. As a result, the deterioration rate of the battery becomes faster and the service life is shortened.

또한, 특허문헌 2에 개시된 바에 의하면 발전 시스템에 의해 발전된 전력의 변동량에 따라 축전지와 함께 설치된 컨버터의 운전 또는 정지를 판단할 경우, 운전 또는 정지를 판단하는 역치값을 적절하게 산출할 수 없어, 컨버터의 운전 또는 정지가 제대로 수행되지 않는 문제가 있다. 따라서, 발전 시스템에 의해 발전된 전력을 완화할 수 없는 경우가 발생한다.In addition, according to Patent Document 2, when it is judged that the converter installed with the battery is in operation or stopped according to the variation amount of electric power generated by the power generation system, the threshold value for judging operation or stop can not be calculated appropriately, There is a problem in that the operation or the stop of the vehicle can not be performed properly. Therefore, there is a case where power generated by the power generation system can not be mitigated.

특허문헌 3에 개시된 바에 의하면 계통 전력의 진폭값에 따라 충방전 패턴의 진폭 및 빈도를 다른 복수의 축전지 각각에 분배할 경우, 분배를 결정하는 지표인 역치값을 적절하게 산출 할 수 없어, 발전 시스템에 의해 발전된 전력을 완화할 수 없는 경우가 발생한다.According to Patent Document 3, when the amplitude and the frequency of the charge / discharge pattern are distributed to each of the different batteries in accordance with the amplitude value of the system power, the threshold value which is an index for determining the distribution can not be calculated appropriately, There is a possibility that the power generated by the power source can not be mitigated.

또한, 산출한 역치값에 의해 축전지의 충방전 횟수의 분배가 특정 축전지로 치우치는 상황이 발생하고, 충방전 횟수가 극단적으로 증가하는 축전지가 발생하는 상황이 또한 발생한다. Further, a situation occurs in which the distribution of the number of times of charging / discharging of the accumulator is biased by a specific accumulator due to the calculated threshold value, and a situation where a battery in which the number of times of charging / discharging is extremely increased is generated also occurs.

그 결과, 축전지의 열화 속도가 빨라지고, 수명이 짧아져버리는 경우가 있었다.As a result, the deterioration rate of the battery becomes faster, and the service life is shortened.

[특허문헌 1] 일본공개특허공보 2001-327080[Patent Document 1] JP-A-2001-327080 [특허문헌 2] 일본공개특허공보 2001-346332[Patent Document 2] JP-A 2001-346332 [특허문헌 3] 일본공개특허공보 2014-042415[Patent Document 3] JP-A-2014-042415

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 발전 시스템의 발전 전력의 변동을 완화하고, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있는 전력 보조 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power assisting system capable of mitigating fluctuations in generated power of a power generation system and extending the service life of the battery.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 보조 시스템은, 충방전 특성이 서로 다른 복수의 축전지; 외부로부터 상기 복수의 축전지를 충방전시키기 위한 충방전 전력 지령값을 수신하는 수신부; 및 수신된 상기 충방전 전력 지령값의 분포 확산 정도를 나타내는 지표값을 산출하고, 상기 지표값에 따라 상기 복수의 축전지 중 충방전시킬 축전지를 변경하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power assist system including: a plurality of batteries having different charge / discharge characteristics; A receiving unit for receiving charge / discharge power command values for charging / discharging the plurality of batteries from the outside; And a control unit for calculating an indicator value indicating a degree of distribution of the received charge / discharge power command value and changing a battery to be charged / discharged among the plurality of batteries according to the indicator value.

상기 복수의 축전지는 축전용량에 대해 큰 전력으로 충방전이 수행되는 제1 축전지 및 상기 제1 축전지에 비해 상기 축전용량에 대해 작은 전력으로 충방전이 수행되는 제2 축전지를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 지표값에 근거하는 역치값과 상기 충방전 전력 지령값을 비교하여, 상기 충방전 전력 지령값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 큰 경우에 상기 제1 축전지를 충방전시키고, 상기 충방전 전력 지령값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 작은 경우에 상기 제2 축전지를 충방전시킬 수 있다.Wherein the plurality of the batteries includes a first battery that is charged and discharged with a large electric power with respect to the electric storage capacity and a second battery that charges and discharges at a small electric power with respect to the electric storage capacity as compared with the first battery, And a controller for comparing the threshold value based on the index value with the charge / discharge power command value to charge / discharge the first battery when the absolute value of the charge / discharge power command value is greater than the absolute value of the threshold value, When the absolute value of the charge / discharge power command value is smaller than the absolute value of the threshold value, the second battery can be charged / discharged.

상기 제어부는 상기 축전지의 축전용량을 목표값에 근접시키도록 제어할 수 있다.The control unit may control the storage capacity of the storage battery to approach the target value.

상기 제어부는 상기 전력 보조 시스템의 설치 조건에 따른 제어 기준기간에 있어서 상기 충방전 전력 지령값에 따라 상기 지표값을 산출할 수 있다.The controller may calculate the indicator value according to the charge / discharge power command value in a control reference period according to an installation condition of the power assist system.

상기 제어부는 상기 충방전 전력 지령값을 정규분포에 적용한 경우의 표준편차를 상기 지표값으로서 산출하여 정규분포를 산출할 수 있다.The control unit may calculate the normal distribution by calculating the standard deviation when the charge / discharge power command value is applied to the normal distribution as the indicator value.

상기 제어부는, 상기 표준편차에 근거하는 편차값과 상기 정규분포의 발생 빈도를 곱합으로써, 충방전 전력량의 예상 분포를 산출할 수 있다.The controller may calculate an expected distribution of the charge / discharge power amount by multiplying the deviation value based on the standard deviation by the occurrence frequency of the normal distribution.

풍력발전 시스템이 발전한 전력을 보조할 수 있다.The wind power generation system can support the developed power.

태양광 발전 시스템이 발전한 전력을 보조할 수 있다.The photovoltaic system can support the developed power.

본 발명의 실시예에 따르면 발전 시스템의 발전 전력의 변동을 완화하고, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있는 전력 보조 시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a power assisting system that can alleviate fluctuations in the generated power of the power generation system and prolong the life of the battery.

도 1은 제1 실시예에 따른 전력 보조 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 1 시간 동안의 목표 충방전 전력 데이터의 도수 분포의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 산출부에 의해 산출되는 확률 분포의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 충방전 전력 데이터의 예상 분포의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 실시예의 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 대한 축전지 유닛의 제어를 도시한 도면이다.
도 7은 역치값의 보정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 전력 보조 시스템에 의해 수행되는 처리 과정의 순서도이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 전력 보조 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 대한 축전지 유닛의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제4 실시예에 따른 전력 보조 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a power assisting system according to a first embodiment.
2 is a diagram showing a configuration of a control apparatus according to the first embodiment.
3 is a diagram showing an example of the frequency distribution of the target charge / discharge power data for one hour.
4 is a diagram showing an example of a probability distribution calculated by the calculation unit.
5 is a diagram showing an example of an expected distribution of charge / discharge power data.
6 is a diagram showing the control of the battery unit with respect to the expected distribution of charge / discharge power data of the first embodiment.
7 is a diagram for explaining an example of correction of a threshold value.
8 is a flowchart of a process performed by the power assistance system according to the first embodiment.
9 is a diagram showing a configuration of a control apparatus according to the second embodiment.
10 is a diagram showing a configuration of a power assisting system according to the third embodiment.
11 is a view for explaining control of the battery unit with respect to the expected distribution of charge / discharge power data according to the third embodiment.
12 is a diagram illustrating an example of a power assisting system according to the fourth embodiment.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the concept of terminology for describing his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible. Also, the terms first, second, etc. are used for describing various components and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component, and are not used to define the components.

이하, 도면을 참조하여 실시예의 전력보조 시스템에 대하여 설명한다. Hereinafter, the power assist system of the embodiment will be described with reference to the drawings.

<제1 실시예> &Lt; Embodiment 1 >

도 1은 제1 실시예에 따른 전력 보조 시스템의 일 예를 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing an example of a power assisting system according to the first embodiment.

전력 보조 시스템(100)은 전력계통으로의 전력공급 능력이 불안정한 발전 시스템과 함께 설치되고, 전력계통으로의 전력공급의 변동을 완화하기 위해 보조(assist)하는 시스템이다.The power assisting system 100 is a system that is installed together with a power generation system in which power supply capability to the power system is unstable and assists to mitigate fluctuations in the power supply to the power system.

전력 보조 시스템(100)은, 발전 시스템에 의해 발전된 전력 중에서, 전력계통의 수요전력에 대해 과다한 잉여전력을 충전하기 위한 복수의 축전지를 구비한다. The power assisting system 100 has a plurality of accumulators for charging an excessive surplus power with respect to the demanded power of the power system among the power generated by the power generation system.

전력 보조 시스템(100)은 복수의 축전지 중, 가동시켜야 할 축전지를 전환해서 제어하는 데 있어, 예를 들면, 상위 EMS(Energy Management System) 등의 상위 서버로부터 송신되는 충방전 전력 지령값을 수신한다.The power assist system 100 receives a charge / discharge power command value transmitted from a higher-order server such as a higher-order EMS (Energy Management System), for switching and controlling the battery to be operated among a plurality of batteries .

충방전 전력 지령값이란 외부에서 공급되는 소정의 전력을 축전지 내부에 충전시키는 또는 축전지 내부로부터 소정의 전력을 외부로 방전시키도록 하는 값이다. The charge / discharge power command value is a value for charging a predetermined amount of power supplied from the outside into the battery or discharging a predetermined amount of power from the inside of the battery to the outside.

본 실시예에서는 풍력 발전 시스템(500)을 보조하는 전력 보조 시스템(100)을 설명한다.In this embodiment, the power assist system 100 that assists the wind power generation system 500 will be described.

풍력 발전 시스템(500)은 전선로(EL)를 개재하여 전력 보조 시스템(100)과 접속되어 있다.The wind power generation system 500 is connected to the power assist system 100 through the electric line EL.

풍력 발전 시스템(500)은 회전축을 갖는 풍차(WT), 그 회전축과 연결되는 발전부(510) 및 전력 변환부(520)를 구비한다.The wind power generation system 500 includes a wind turbine WT having a rotation axis, a power generation unit 510 connected to the rotation axis thereof, and a power conversion unit 520.

풍차(WT)는 복수의 직사각형 판형이나 띠판 형상 등으로 형성된 블레이드(blade)가 회전축과 연결되고, 또한 둘레방향으로 균등한 상대 각도를 가지며 배치될 수 있다.The wind turbine (WT) can be arranged such that a plurality of blades formed of a rectangular plate shape or a strip shape or the like are connected to the rotary shaft and have an even relative angle in the circumferential direction.

풍차(WT)는 블레이드에 바람을 받음으로써 회전하고, 연결되어 있는 회전축을 회전시킨다.The wind turbine (WT) rotates by receiving the wind on the blade and rotates the connected rotary shaft.

회전축과 연결되는 발전부(510)는 회전축이 회전함으로써 생기는 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 교류 전력을 발전한다.The power generating unit 510 connected to the rotating shaft converts the rotational energy generated by the rotation of the rotating shaft into electric energy and generates AC power.

전력 변환부(520)는 발전부(510)가 발전한 전력을 배전용 전력으로 변환하고, 전선로(EL)를 통해서 외부에 공급한다. The power conversion unit 520 converts the power generated by the power generation unit 510 to power for distribution and supplies the power to the outside through the electric wire line EL.

이로 인해, 발전부(510)가 발전한 교류 전력은 전력 변환부(520) 및 전선로(EL)를 개재해서 전력 보조 시스템(100)에 공급된다. The AC power generated by the power generation section 510 is supplied to the power assist system 100 via the power conversion section 520 and the electric line EL.

또한, 풍력 발전 시스템(500)은 자발전 시스템 내에서 발전된 전력량을 나타내는 데이터(발전 전력 데이터)를 전력 보조 시스템(100)에 송신한다. Further, the wind power generation system 500 transmits data (generated power data) representing the amount of power generated in the self power generation system to the power assist system 100. [

발전 전력 데이터는 풍력 발전 시스템(500) 내부에 구비되어 있는 제어장치 등에 의해 산출될 수 있다.The generated power data can be calculated by a control device provided in the wind power generation system 500 or the like.

한편, 본 실시예에서는 발전 시스템으로서 풍력 발전 시스템(500)을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In the present embodiment, the wind power generation system 500 is described as an example of the power generation system, but the present invention is not limited thereto.

발전 시스템은 태양광 발전 시스템, 지열 발전 시스템, 바이오매스 발전 시스템 등의 재생 가능 에너지를 이용한 다양한 발전 시스템일 수 있다.The power generation system may be various power generation systems using renewable energy such as a solar power generation system, a geothermal power generation system, and a biomass power generation system.

태양광 발전 시스템은 전선로를 개재해서 전력 보조 시스템(100)과 접속될 수 있다.The photovoltaic power generation system can be connected to the power assist system 100 through an electric line.

태양광 발전 시스템은 태양 전지 및 전력 변환부를 구비할 수 있다. 태양 전지는 결정 실리콘계나 아몰퍼스 실리콘계 등의 반도체로 구성될 수 있다. The solar power generation system may include a solar cell and a power conversion unit. The solar cell may be composed of a semiconductor such as a crystal silicon system or an amorphous silicon system.

태양 전지는 반도체에 조사된 태양광이 갖는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 직류 전력을 발전할 수 있다.Solar cells can convert the optical energy of sunlight irradiated on a semiconductor into electrical energy and generate DC power.

전력 변환부는 태양 전지가 발전한 전력을 배전용 전력으로 변환하고, 전선로를 개재해서 외부에 공급한다.The power conversion unit converts the power generated by the solar cell into the power for distribution, and supplies the power to the outside via the electric wire.

이로 인해, 태양 전지가 발전한 직류 전력은 전력 변환부 및 전선로를 개재해서 전력 보조 시스템(100)에 공급될 수 있다.Thus, the DC power generated by the solar cell can be supplied to the power assist system 100 through the power conversion unit and the electric line.

전력 보조 시스템(100)은 제어장치(110), 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 구비한다.The power assist system 100 includes a control device 110, a first battery unit UN1, and a second battery unit UN2.

제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)은 병렬로 접속된다.The first battery unit UN1 and the second battery unit UN2 are connected in parallel.

전력 보조 시스템(100)은 풍력 발전 시스템(500)에 의해 공급된 교류 전력을 제1 축전지 유닛(UN1) 또는 제2 축전지 유닛(UN2)에 공급한다. The power assisting system 100 supplies the AC power supplied by the wind power generation system 500 to the first battery unit UN1 or the second battery unit UN2.

이하에서, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 구별하지 않을 때에는 축전지 유닛이라고 기재한다. Hereinafter, when the first battery unit UN1 and the second battery unit UN2 are not distinguished from each other, it is referred to as a battery unit.

또한, 전력 보조 시스템(100)은 충방전 특성이 서로 다른, 예를 들어 충방전율이 서로 다른 복수의 축전지를 이용 할 수 있다.Also, the power assist system 100 may use a plurality of batteries having different charge / discharge characteristics, for example, different charge / discharge rates.

본 실시예에서는 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)이 각각 서로 다른 충방전 특성을 갖는 축전지를 구비할 경우를 예로 들어 설명한다.In this embodiment, the first battery unit UN1 and the second battery unit UN2 are each provided with a battery having different charging and discharging characteristics.

제1 축전지 유닛(UN1)은 예를 들면, 차단부(SW1)과, 인버터(IV1)과, 제1 축전지(B1)을 구비하고 있다. The first battery unit UN1 includes, for example, a blocking unit SW1, an inverter IV1, and a first battery B1.

제1 축전지 유닛(UN1)은 제1 축전지(B1)의 축전 용량(충전 상태)을 나타내는 SOC(State Of Charge) 값을 제어장치(110)에 송신한다.The first battery unit UN1 transmits to the control device 110 a SOC (State Of Charge) value indicating the power storage capacity (charged state) of the first battery B1.

차단부(SW1)는 제어장치(110)의 제어 동작에 따라 제1 축전지 유닛(UN1) 측과 풍력 발전 시스템(500)의 사이를 전도 상태 또는 차단 상태로 하는 개폐기이다.The shutoff unit SW1 is a switch that turns the first battery unit UN1 side and the wind power generation system 500 into a conduction state or a shutoff state according to the control operation of the control device 110. [

차단부(SW1)는, 예를 들면, 전류계에 의해 단락 사고 등의 사고 전류가 흐른다는 것을 검지했을 경우, 후단의 인버터(IV1) 및 제1 축전지(B1)에 사고 전류가 흐르기 전에, 제1 축전지 유닛(UN1) 측과 풍력 발전 시스템(500)의 사이를 차단 상태로 하여, 제1 축전지 유닛(UN1) 측에 사고전류가 흐르는 것을 방지한다.The shutoff unit SW1 detects the occurrence of a fault current such as a short circuit by means of an ammeter and before the fault current flows into the inverter IV1 and the first storage battery B1 at the subsequent stage, The battery unit UN1 side and the wind power generation system 500 are shut off to prevent the fault current from flowing to the first battery unit UN1 side.

이로 인해, 전력 보조 시스템(100)을 보호하고, 풍력 발전 시스템(500) 측으로의 사고 전류의 파급을 방지한다.This protects the power assist system 100 and prevents the occurrence of an accident current from flowing to the wind power generation system 500 side.

또, 차단부(SW1)는 전력 보조 시스템(100)의 유지보수 시에, 제1 축전지 유닛(UN1) 측과 풍력 발전 시스템(500)의 사이를 차단 상태로 하고, 전력 보조 시스템(100)을 발전 시스템(500)으로부터 분리한다. The shutoff unit SW1 turns off the first battery unit UN1 and the wind power generation system 500 during the maintenance of the power assist system 100 to shut off the power assist system 100 Power generation system 500 as shown in FIG.

이로 인해, 보다 안전하게 유지보수 작업을 행할 수 있다.As a result, the maintenance work can be performed more safely.

인버터(IV1)는 풍력 발전 시스템(500)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 변환 장치이다. The inverter IV1 is a converter for converting AC power supplied from the wind power generation system 500 into DC power.

인버터(IV1)는 제어장치(110)의 제어에 따라, 변환된 직류 전력을 이용해서 제1 축전지(B1)를 충전한다. The inverter IV1 charges the first battery B1 using the converted DC power under the control of the controller 110. [

또, 인버터(IV1)는 제어장치(110)의 제어에 따라, 제1 축전지(B1)가 축전 하고 있는 전력(직류 전력)을 방전시킨다. The inverter IV1 discharges electric power (DC power) stored in the first accumulator B1 under the control of the controller 110. [

인버터(IV1)는 제1 축전지(B1)로부터 방전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다.The inverter IV1 converts the DC power discharged from the first storage battery B1 into AC power.

제1 축전지(B1)은 충방전 특성을 나타내는 충방전율이 2C이상인 대량의 충방전이 수행가능한 이차전지일 수 있다.The first battery (B1) may be a secondary battery capable of performing a large charge / discharge with a charge / discharge rate of 2 C or more, which indicates charge / discharge characteristics.

충방전율(단위: C)이란 전지의 공칭 용량에 대한 방전시 전류의 상대비이다.The charge / discharge rate (unit: C) is the ratio of the current at the time of discharge to the nominal capacity of the battery.

예를 들면, 충방전율 2C 및 용량값 5Ah을 갖는 제1 축전지(B1)에서는 10A의 전류를 0.5시간에 방전 또는 충전 할 수 있다.For example, in the first battery B1 having the charge / discharge ratio 2C and the capacity value 5Ah, the current of 10A can be discharged or charged in 0.5 hour.

제1 축전지(B1)는 예를 들면, 납 축전지나 나트륨 황 전지, 레독스 플로우 전지, 니켈 수소전지, 리튬이온 전지 등의 이차전지일 수 있다.The primary battery B1 may be, for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a sodium sulfur battery, a redox flow battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery.

한편, 제1 축전지(B1) 및 후술하는 제2 축전지(B2)는 제어장치(110)에 따라서 가장 열화가 작은 상태에 가까워지도록 제어된다. On the other hand, the first battery cell B1 and the second battery cell B2 to be described later are controlled to approach the state where the deterioration is the smallest according to the control device 110. [

가장 열화가 작은 상태란 예를 들면, SOC값이 50%일 때일 수 있다. 이하에서, 가장 열화가 작은 상태의 SOC값을 목표값이라고 기재한다. The state where the deterioration is the smallest may be, for example, when the SOC value is 50%. Hereinafter, the SOC value with the smallest deterioration is referred to as the target value.

목표값은 50%에 한정되지 않고, 제1 축전지(B1) 및 제2 축전지(B2)의 종류나 형태에 따라서 임의로 정할 수 있고, 전력 보조 시스템(100)(제1 축전지(B1) 및 제2 축전지(B2))의 사용 환경(온도, 습도 등)에 따라 결정될 수도 있다.The target value is not limited to 50% and can be arbitrarily determined depending on the type and form of the first battery cell B1 and the second battery cell B2. (Temperature, humidity, etc.) of the battery (e.g., the storage battery B2).

제2 축전지 유닛(UN2)은 차단부(SW2), 인버터(IV2) 및 제2 축전지(B2)를 구비한다. 제2 축전지 유닛(UN2)은 제2 축전지(B2)의 SOC값을 제어장치(110)에 송신한다.The second battery unit UN2 includes a blocking portion SW2, an inverter IV2, and a second battery B2. And the second battery unit UN2 transmits the SOC value of the second battery B2 to the control device 110. [

차단부(SW2)는 제어장치(110)의 제어 동작에 따라, 제2 축전지 유닛(UN2) 측과 풍력 발전 시스템(500) 사이를 전도 상태 또는 차단 상태로 하는 개폐기이다.The shutoff unit SW2 is a switch that brings the second battery unit UN2 side and the wind power generation system 500 into a conduction state or a shutoff state in accordance with the control operation of the control device 110. [

차단부(SW2)는 예를 들면, 도시하지 않은 전류계에 의해 단락 사고 등의 사고 전류가 흐른 것을 검지했을 경우, 후단의 인버터(IV2) 및 제2 축전지(B2)에 사고 전류가 흐르기 전에, 제2 축전지 유닛(UN2) 측과 풍력 발전 시스템(500) 사이를 차단 상태로 하여, 제2 축전지 유닛(UN2) 측에 사고 전류가 흐르는 것을 방지한다.The shutoff unit SW2 detects the occurrence of a fault current such as a short circuit by an ammeter (not shown), for example, before the fault current flows into the inverter IV2 and the second battery B2 at the rear stage, The second battery unit UN2 is shut off between the two battery unit UN2 and the wind power generation system 500 to prevent the fault current from flowing to the second battery unit UN2.

이로 인해, 전력 보조 시스템(100)을 보호하고, 풍력 발전 시스템(500) 측으로의 사고 전류의 파급을 방지한다.This protects the power assist system 100 and prevents the occurrence of an accident current from flowing to the wind power generation system 500 side.

또한, 차단부(SW2)는 전력 보조 시스템(100)의 유지보수 시에, 제2 축전지 유닛(UN2) 측과 풍력 발전 시스템(500) 사이를 차단 상태로 하고, 전력 보조 시스템(100)을 발전 시스템 측으로부터 분리한다. 이로 인해, 보다 안전하게 유지보수의 작업이 수행될 수 있다.The shutoff unit SW2 turns off the connection between the second battery unit UN2 and the wind power generation system 500 during maintenance of the power assist system 100, It is separated from the system side. As a result, maintenance work can be performed more safely.

인버터(IV2)는 풍력 발전 시스템(500)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다.The inverter IV2 converts the AC power supplied from the wind power generation system 500 into DC power.

인버터(IV2)는 변환된 직류 전력을 제어장치(110)의 제어에 따라 제2 축전지(B2)에 충전시킨다.The inverter IV2 charges the second battery B2 under the control of the controller 110 by the converted DC power.

또한, 인버터(IV2)는 제어장치(110)의 제어에 따라, 제2 축전지(B2)가 축전 하고 있는 전력(직류 전력)을 방전시킨다.The inverter IV2 discharges the electric power (DC power) stored in the second storage battery B2 under the control of the controller 110. [

인버터(IV2)는 제2 축전지(B2)로부터 방전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다.The inverter IV2 converts the DC power discharged from the second storage battery B2 into AC power.

제2 축전지(B2)는 예를 들면, 충방전 특성을 나타내는 충방전율이 약 1C 정도로서, 제1 축전지(B1)와 비교해서 작은 충방전율을 갖는 이차전지일 수 있다.The secondary battery B2 may be, for example, a secondary battery having a charge / discharge ratio of about 1C indicating a charge / discharge characteristic and having a small charge / discharge ratio as compared with the primary battery B1.

예를 들면, 충방전율 1C 및 용량값 5Ah을 갖는 제2 축전지(B2)에서는 5A의 전류를, 1시간에 방전(또는 충전) 할 수 있다. For example, in the second battery B2 having a charge / discharge ratio of 1 C and a capacity value of 5 Ah, a current of 5 A can be discharged (or charged) in one hour.

제2 축전지(B2)는 예를 들면, 납 축전지나 나트륨 황 전지, 레독스 플로우 전지, 니켈 수소전지, 리튬이온 전지 등의 이차전지일 수 있다.The secondary battery B2 may be, for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a sodium sulfur battery, a redox flow battery, a nickel hydride battery, or a lithium ion battery.

다음으로 도 2를 참조하여, 제1 실시예에 따른 제어장치(110)의 기능 구성에 대해서 상세히 설명한다.Next, the functional configuration of the controller 110 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 제1 실시예에 따른 제어장치(110)의 기능 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device 110 according to the first embodiment.

제어장치(110)는 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 제어하는 컴퓨터 장치일 수 있다.The control device 110 may be a computer device that controls the first battery unit UN1 and the second battery unit UN2.

제어장치(110)는 CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), HDD(Hard Disk Drive), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리 등의 기억부(130), 타장치와 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스 등을 구비하는 컴퓨터 장치이다.The controller 110 may be implemented by a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read- And a communication interface for performing communication with another apparatus.

제어장치(110)는 제어부(120) 및 기억부(130)를 구비한다.The control device 110 includes a control unit 120 and a storage unit 130.

제어부(120)는 수신부(122), 산출부(124) 및 충방전 제어부(126)를 구비한다. The control unit 120 includes a receiving unit 122, a calculating unit 124, and a charge / discharge control unit 126.

제어부(120)는 예를 들면, 프로세서가 기억부(130)에 기록된 프로그램을 실행함으로써 기능하는 소프트웨어 기능부로 구현될 수 있다.The control unit 120 may be implemented by a software function unit that functions by, for example, executing a program recorded in the storage unit 130 by a processor.

또한, 이들 제어부(120)의 각 기능부 중 일부 또는 전부는 LSI(Large Scale Integration)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 하드웨어 기능부로 구현될 수 있다.Some or all of the functional units of the control unit 120 may be implemented as a hardware functional unit such as an LSI (Large Scale Integration) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

수신부(122)는 풍력 발전 시스템(500)으로부터 소정의 송신 주기로 송신되는 발전 전력 데이터를 수신한다.The receiving unit 122 receives generated power data transmitted from the wind power generation system 500 at a predetermined transmission cycle.

본 발명에서, 풍력 발전 시스템(500)의 송신 주기 및 그 밖의 조건을 전력 보조 시스템(100)의 설치 조건이라고 기재한다.In the present invention, the transmission period and other conditions of the wind power generation system 500 are referred to as installation conditions of the power assisting system 100.

수신부(122)는 예를 들면, 풍력 발전 시스템(500)으로부터 10초마다 송신되는 발전 전력 데이터를 제어 기준기간(예를 들어 1시간) 중에 수신한다.The receiving unit 122 receives generated power data transmitted from the wind power generation system 500 every 10 seconds, for example, during a control reference period (for example, one hour).

수신부(122)는 수신한 발전 전력 데이터와 수신한 시각을 대응시켜 기억부(130)에 저장한다.The reception unit 122 stores the received generated power data in the storage unit 130 in association with the received time.

또한, 수신부(122)는 제1 축전지 유닛(UN1)으로부터 송신되는 제1 축전지의 SOC값과 제2 축전지 유닛(UN2)으로부터 송신되는 제2 축전지의 SOC값을 수신한다.The receiving unit 122 receives the SOC value of the first battery unit transmitted from the first battery unit UN1 and the SOC value of the second battery unit transmitted from the second battery unit UN2.

수신부(122)는 수신한 제1 축전지의 SOC값 및 제2 축전지의 SOC값을 기억부(130)에 기억시킨다.The receiving unit 122 stores the received SOC value of the first battery and the SOC value of the second battery in the storage unit 130. [

기억부(130)는 전력 보조 시스템(100)의 설치 조건에 따른 기간, 충방전 전력 지령값, 발전 전력 데이터, 목표 충방전 전력 데이터, 통계값, 표준편차 σ, 평균값 μ등을 기억하도록 제어된다. The storage unit 130 is controlled to store the period according to the installation condition of the power assisting system 100, the charge / discharge power command value, the generated power data, the target charge / discharge power data, the statistical value, the standard deviation? .

한편, 기억부(130)는 제어장치(110)에 내장되지 않고, 외장형 기억장치 (예를 들면 NAS(Network Attached Storage)장치)로 구성될 수도 있다.On the other hand, the storage unit 130 may not be built in the control device 110 but may be configured as an external storage device (for example, a NAS (Network Attached Storage) device).

산출부(124)는 기억부(130)에 기억된 발전 전력 데이터로부터 이동 평균 등의 통계값을 산출한다.The calculation unit 124 calculates a statistical value such as a moving average from the generated power data stored in the storage unit 130. [

산출부(124)는, 예를 들면, 수신부(122)가 10초마다 발전 전력 데이터를 1회 수신하도록 설정했을 경우, 총 16회분(160초간)의 발전 전력 데이터로부터 이동 평균을 산출한다.For example, when the receiving unit 122 is set to receive generated power data once every 10 seconds, the calculating unit 124 calculates a moving average from the generated power data for a total of 16 times (160 seconds).

산출부(124)는 산출한 이동 평균을, 산출될 때마다 다시 계산해서 갱신한다.The calculating unit 124 recalculates and updates the calculated moving average every time it is calculated.

최근의 발전 전력 데이터를 Dw(k)라 하고, n회 전의 발전 전력 데이터를 Dw(k-n)라고 하면, 산출부(124)는 수신부(122)가 발전 전력 데이터를 수신할 때마다 이동 평균 Mw(k)을 다음 수학식 1을 이용하여 산출한다.The calculation section 124 calculates the moving average Mw (k) every time the receiving section 122 receives the generated power data, when the latest generated power data is Dw (k) k) is calculated using the following equation (1).

본 실시예에서 산출부(124)가 이동 평균을 16회분의 평균값으로서 산출했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않다. In the present embodiment, the calculation unit 124 calculates the moving average as an average value of 16 times, but the present invention is not limited to this.

산출부(124)는 예를 들어 이동 평균을 32회분의 평균값으로서 산출 할 수도 있으며, 시스템의 처리 속도 등에 따라 임의로 모수를 결정할 수 있다.The calculating unit 124 may calculate the moving average as an average value of 32 times, for example, and may arbitrarily determine the parameter according to the processing speed of the system or the like.

이러한 처리를 행하기 위한 구성은 예를 들면, LPF(Low Pass Filter) 등의 하드웨어 기능부일 수도 있다.The configuration for performing such processing may be, for example, a hardware function part such as an LPF (Low Pass Filter).

[수학식 1][Equation 1]

Mw(k)={Dw(k)+ Dw(k-1)+ Dw(k-2)+...+ Dw(k-15)}/16Dw (k-1) + Dw (k-2) + ... + Dw (k-15)} / 16

산출부(124)는 산출한 이동 평균과 최근의 발전 전력 데이터 Dw(k)의 차에 따라, 제어 기준기간내의 목표 충방전 전력 데이터를 산출한다.The calculation unit 124 calculates the target charge / discharge power data within the control reference period in accordance with the difference between the calculated moving average and the latest generated power data Dw (k).

목표 충방전 전력 데이터란 전력 보조 시스템(100)이 충방전해야 할 전력을 나타내는 데이터다.The target charge / discharge power data is data indicating the power that the power assist system 100 should charge / discharge.

목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)는 다음 수학식 2로 산출 할 수 있다.The target charge / discharge power data Pd (k) can be calculated by the following equation (2).

목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)의 플러스 부호는 방전해야 할 전력량을 나타내고, 마이너스 부호는 충전해야 할 전력량을 나타낸다.The plus sign of the target charge / discharge power data Pd (k) indicates the amount of power to be discharged, and the minus sign indicates the amount of power to be charged.

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Pd(k)=Mw(k)-Dw(k)Pd (k) = Mw (k) - Dw (k)

도 3에서는 수학식 1 및 2에 의해 산출되는 목표 충방전 전력 데이터의 일 예를 도시한다.FIG. 3 shows an example of the target charge / discharge power data calculated by Equations (1) and (2).

도 3은 1시간 동안의 목표 충방전 전력 데이터의 도수 분포의 일 예를 나타내는 도면이다. 3 is a diagram showing an example of the frequency distribution of the target charge / discharge power data for one hour.

산출부(124)는 산출한 목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)로부터, 분포 확산 정도를 나타내는 지표값으로서 표준편차 σ 및 목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)의 평균값 μ을 산출한다.The calculation unit 124 calculates the average value 占 of the standard deviation? And the target charge / discharge power data Pd (k) as index values indicating the degree of distribution diffusion from the calculated target charge / discharge power data Pd (k).

산출부(124)는 예를 들어 도 3에 도시된 도수 분포로부터, 표준편차 51.0kW 및 평균값 0kW을 산출 할 수 있다.The calculating unit 124 can calculate a standard deviation of 51.0 kW and an average value of 0 kW from the frequency distribution shown in Fig. 3, for example.

한편, 평균값 μ은 이동 평균의 산출(샘플링) 방법에 따라 0 이외의 값이 되도록 구할 수 있다.On the other hand, the average value mu can be calculated to be a value other than 0 according to the calculation (sampling) method of the moving average.

산출부(124)는 산출한 표준편차 σ 및 평균값 μ 파라미터로 하는 정규분포에 의거하여, 목표 충방전 전력 데이터의 확률밀도를 나타낸 확률분포를 산출한다.The calculating unit 124 calculates a probability distribution indicating the probability density of the target charge / discharge power data based on the normal distribution having the calculated standard deviation sigma and average value mu parameter.

도 4는 산출부(124)에 의해 산출된 확률분포의 일 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram showing an example of a probability distribution calculated by the calculation unit 124. As shown in FIG.

도 4의 가로축은 충방전 지령값(단위: kW)을 나타낸다. 또한 도 4의 세로축은 확률밀도를 나타낸다.The horizontal axis in Fig. 4 represents the charge / discharge command value (unit: kW). The vertical axis in Fig. 4 represents the probability density.

도 4에서는 곡선(LN1)이 정규분포의 분포곡선을 나타낸다. 도 4에 도시된 확률분포는 미리 분포곡선으로 둘러싸이는 영역의 면적이 1이 되도록 정규화되어 있다.In Fig. 4, the curve LN1 represents a distribution curve of a normal distribution. The probability distribution shown in FIG. 4 is normalized such that the area of the region surrounded by the distribution curve is 1 in advance.

산출부(124)는 산출한 확률분포의 확률변수(가로축)를 나타내는 편차값과 산출한 확률분포의 곡선(세로축)이 나타내는 발생 빈도를 곱함으로써, 다음 제어 기준기간(1시간)의 충방전을 예상하는 충방전 전력 데이터의 분포를 산출한다. The calculation unit 124 multiplies the deviation value indicating the random variable (horizontal axis) of the calculated probability distribution by the frequency of occurrence indicated by the curve (vertical axis) of the calculated probability distribution, thereby performing the charging and discharging of the next control reference period The distribution of expected charge / discharge power data is calculated.

이하에서 다음 제어 기준기간의 충방전을 예상하는 충방전 전력 데이터의 분포를 충방전 전력 데이터의 예상 분포라고 기재한다.Hereinafter, the distribution of the charge / discharge power data that predicts the charge / discharge in the next control reference period will be referred to as the predicted distribution of the charge / discharge power data.

도 5는 충방전 전력 데이터의 예상 분포의 일 예를 도시한 도면이다. 5 is a diagram showing an example of an expected distribution of charge / discharge power data.

도 5의 가로축은 충방전 지령값(단위: kW)을 나타낸다. 또한, 도 5의 세로축은 전력(단위: kW)을 나타낸다.The horizontal axis in Fig. 5 represents the charge / discharge command value (unit: kW). The vertical axis in Fig. 5 represents power (unit: kW).

도 5에서 곡선 LN2가 충방전 전력 데이터의 예상 분포의 분포곡선을 나타낸다.The curve LN2 in FIG. 5 shows the distribution curve of the expected distribution of charge / discharge power data.

도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 발생 빈도가 높은 원점(0) 부근의 확률변수에서, 충방전 전력 데이터의 전력값이 미소값인 점에서, 충방전 전력 데이터의 예상 분포의 값은 0 부근에 집중된다.As shown in FIG. 5, for example, in a probability variable near the origin (0) having a high frequency of occurrence, the value of the predicted distribution of charge / discharge power data is small It is concentrated around 0.

원점 부근에서 플러스측, 마이너스측으로 이행한 포인트에서는 예상 분포의 절대값은 서서히 증가하고, 플러스 마이너스 1σ 전후에서 최대값을 취한다.At the points shifted from the origin to the plus side and minus side, the absolute value of the predicted distribution gradually increases and takes the maximum value around plus and minus 1 sigma.

한편, 충방전 전력 데이터의 예상 분포의 분포곡선으로 둘러싸이는 영역의 면적은 전력량에 상당한다.On the other hand, the area of the area surrounded by the distribution curve of the expected distribution of charge / discharge power data corresponds to the amount of electric power.

산출부(124)는 산출한 충방전 전력 데이터의 예상 분포와 기억부(130)에 기억된 제1 축전지의 SOC값 및 제2 축전지의 SOC값에 기초하여, 할당 전환 역치값(TH1, TH4)과 운전 정지 전환 역치값(TH2, TH3)을 산출해서 설정한다.Based on the estimated distribution of the calculated charge / discharge power data, the SOC value of the first battery and the SOC value of the second battery stored in the storage unit 130, the calculation unit 124 calculates the allocation switching threshold values TH1 and TH4, And the operation stop switching threshold values TH2 and TH3 are calculated and set.

할당 전환 역치값(TH1)이란 제1 축전지 유닛(UN1)과 제2 축전지 유닛(UN2)의 사이에서 충전 상태가 되는 축전지 유닛과 정지 상태가 되는 축전지 유닛을 전환하기 위한 값이고, 운전 정지 전환 역치값(TH2)이란 제2 축전지 유닛이 충전 상태 또는 정지 상태를 전환하기 위한 값이고, 운전 정지 전환 역치값(TH3)이란 제2 축전지 유닛이 방전 상태 또는 정지 상태를 전환하기 위한 값이고, 할당 전환 역치값(TH4)이란 제1 축전지 유닛(UN1)과 제2 축전지 유닛(UN2)의 사이에서 방전 상태가 되는 축전지 유닛과 정지 상태가 되는 축전지 유닛을 전환하기 위한 값으로서, 각각 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 따라 설정되는 값이다.The assignment switching threshold value TH1 is a value for switching between the battery unit that is in the charged state and the battery unit that is in the stopped state between the first battery unit UN1 and the second battery unit UN2, The value TH2 is a value for switching the charging state or the stopping state of the second battery unit, the operation stop switching threshold value TH3 is a value for switching the discharging state or the stopping state of the second battery unit, The threshold value TH4 is a value for switching between the battery unit that is in the discharged state and the battery unit that is in the stopped state between the first battery unit UN1 and the second battery unit UN2, This value is set according to the expected distribution.

이하에서 도 6을 참조하여 역치값의 설정 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of setting a threshold value will be described with reference to FIG.

도 6은 제1 실시예의 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 대한 축전지 유닛 제어의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for explaining an example of battery unit control for the expected distribution of charge / discharge power data of the first embodiment.

산출부(124)는 다음 제어 기준구간에 있어서 충방전 전력(제1 축전지 유닛(UN1)에 대해서는 구간 IN1의 적분값과 구간 IN5의 적분값의 합계, 제2 축전지 유닛(UN2)에 대해서는 구간 IN2의 적분값과 구간IN4의 적분값의 합계)이 SOC값과 목표값의 차에 축전용량을 곱한 값에 일치하도록, 역치값을 설정한다.The calculation section 124 calculates the sum of the integral value of the section IN1 and the integral value of the section IN5 for the first battery unit UN1 and the total of the integral value of the section IN2 for the second battery unit UN2, And the integral value of the section IN4) is set to a value obtained by multiplying the difference between the SOC value and the target value by the capacitance.

한편, 제1 축전지(B1)의 SOC값과 목표값의 차이 및 제2 축전지(B2)의 SOC값과 목표값의 차이에 대한 역치값(TH1~TH4)과의 대응 관계는 미리 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 산출되어, 맵이나 함수의 형식으로 기억부(130)에 기억되어 있을 수 있다.The relationship between the difference between the SOC value and the target value of the first battery cell B1 and the threshold value TH1 to TH4 for the difference between the SOC value of the second battery cell B2 and the target value may be determined in advance in simulation, And stored in the storage unit 130 in the form of a map or a function.

또한, 산출부(124)는 산출한 역치값에 히스테리시스를 설치할 수도 있다. 도 7은 히스테리시스를 설치했을 경우의 역치값을 나타낸 일 예의 개략도이다. The calculating unit 124 may also set hysteresis to the calculated threshold value. 7 is a schematic diagram showing an example of a threshold value when hysteresis is installed.

산출부(124)는 예를 들면, 산출한 역치값(TH)에 대하여, 소정의 보정량 Δσ에 의거하여, 변화되는 방향마다 역치값을 보정할 수 있다. The calculating unit 124 can correct the threshold value for each changed direction on the basis of the predetermined correction amount DELTA sigma for the calculated threshold value TH, for example.

산출부(124)는 예를 들면 제1 상태에서 제2 상태로 축전지 유닛의 운전 상태가 변화되었을 경우, THf(TH-Δσ)을 역치값으로 설정한다.The calculation unit 124 sets THf (TH-DELTA sigma) to a threshold value when, for example, the operating state of the battery unit is changed from the first state to the second state.

또한, 산출부(124)는 예를 들면, 제2 상태에서 제1 상태로 축전지 유닛의 운전 상태가 변화되었을 경우, THr(TH+Δσ)을 역치값으로 설정한다.Further, for example, when the operation state of the battery unit is changed from the second state to the first state, the calculation unit 124 sets THr (TH + DELTA sigma) as a threshold value.

이로 인해, 축전지 유닛의 빈번한 운전(ON) 또는 정지(OFF)을 방지 할 수 있다. 그 결과, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다. Thus, frequent operation (ON) or stop (OFF) of the battery unit can be prevented. As a result, the life of the battery can be prolonged.

충방전 제어부(126)는 다음 제어 기준기간, 기억부(130)에 기억된 충방전 전력 지령값, 산출부(124)에 의해 산출된 할당전환 역치값(TH1, TH4) 및 운전 정지 전환 역치값(TH2, TH3)의 4개의 역치값에 따라, 제1 축전지 유닛(UN1) 또는 제2 축전지 유닛(UN2)을 충전 또는 방전시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 sets the charge / discharge power command value stored in the storage unit 130, the allocation switching threshold values TH1 and TH4 calculated by the calculation unit 124, and the operation stop switching threshold value And controls charging or discharging of the first battery unit UN1 or the second battery unit UN2 according to the four threshold values of the first and second battery units UN2 and TH3.

한편, 충방전 제어부(126)는 수신부(122)에 의해 충방전 전력 지령값이 외부에서 수신되었을 경우, 목표 충방전 전력 데이터와 그 이동 평균의 차이를 사용하는 대신에, 수신부(122)에 의해 수신된 충방전 지령값을 사용 할 수도 있다. When the charging / discharging power command value is received from the outside by the receiving unit 122, the charging / discharging control unit 126 uses the difference between the target charging / discharging power data and the moving average thereof by the receiving unit 122 The received charge / discharge command value may be used.

이하에서 구체적인 충전 및 방전의 제어를 설명한다.The control of specific charging and discharging will be described below.

충방전 제어부(126)는 역치값(TH1) 이하의 구간(IN1)에 있어서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 충전시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지시키도록 제어한다. Discharge control unit 126 controls the first battery unit UN1 to be charged and the second battery unit UN2 to be stopped in a section IN1 which is equal to or smaller than the threshold value TH1.

또, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH1) 초과 및 역치값(TH2) 이하의 구간(IN2)에서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 정지시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2)을 충전시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls the first battery unit UN1 to stop at a section IN2 exceeding the threshold value TH1 and not more than the threshold value TH2, .

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH2) 초과 및 역치값(TH3) 이하의 구간(IN3)에 있어서, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지시키도록 제어한다. The charge / discharge control unit 126 controls the first and second battery units UN1 and UN2 to stop in the section IN3 in which the threshold value TH2 is greater than the threshold value TH3, do.

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH3) 초과 및 역치값(TH4) 이하의 구간(IN4)에서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 정지시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2)을 방전시키도록 제어한다. The charge / discharge control unit 126 controls the first battery unit UN1 to stop in the section IN4 exceeding the threshold value TH3 and not more than the threshold value TH4, As shown in Fig.

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH4)을 초과하는 구간(IN5)에서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 방전시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls the first battery unit UN1 to discharge and the second battery unit UN2 to stop at a period IN5 exceeding the threshold value TH4 .

이로 인해, 각 축전 유닛은 SOC값이 목표값으로부터 크게 괴리하지 않는 상태에서 운전된다. 그 결과, 각 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, each power storage unit is operated in a state in which the SOC value does not deviate significantly from the target value. As a result, the life of each battery can be prolonged.

도 6에 나타내는 예에 있어서, 제1 축전지 유닛(UN1)은 방전을 행하는 확률(영역 S1)보다도 충전을 행하는 확률(영역 S2)이 높아지도록 제어된다. In the example shown in Fig. 6, the first battery unit UN1 is controlled so that the probability of performing charging (region S2) is higher than the probability of performing discharge (region S1).

다시 말해, 제1 축전지 유닛(UN1)은 제1 축전지(B1)의 SOC값이 목표값에 근접하도록 제어된다. In other words, the first battery unit UN1 is controlled such that the SOC value of the first battery B1 is close to the target value.

그 결과, 제1 축전지(B1)의 수명을 연장시킬 수 있다. As a result, the service life of the first battery (B1) can be extended.

또, 제2 축전지 유닛(UN2)은 방전을 행하는 확률(영역S3)보다도 충전을 행하는 확률(영역S4)이 낮아지도록 제어된다. In addition, the second battery unit UN2 is controlled so that the probability of performing charging (region S4) is lower than the probability of performing discharge (region S3).

다시 말해, 제2 축전지 유닛(UN2)은 제2 축전지(B2)의 SOC값이 목표값에 근접하도록 제어된다. In other words, the second battery unit UN2 is controlled so that the SOC value of the second battery B2 is close to the target value.

그 결과, 제2 축전지(B2)의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, the service life of the second battery (B2) can be extended.

또, 구간(IN3)에 있어서, 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지 상태로 함으로써, 미소한 전력에 대하여 충방전을 수행하지 않는다. In addition, in the section IN3, the second battery unit UN2 is brought into a stop state, so that charging and discharging are not performed with respect to minute power.

이로 인해, 제2 축전지(B2)의 사용 기간을 줄일 수 있고, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다.Thus, the service life of the second battery (B2) can be shortened and the service life of the battery can be prolonged.

여기에서, 도 8을 참조하여, 전력 보조 시스템(100)의 동작 및 처리의 일 예에 대하여 설명한다. Here, an example of the operation and processing of the power assist system 100 will be described with reference to Fig.

도 8은 제1 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 의해 실행되는 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 8 is a flowchart showing the flow of processing executed by the power assist system 100 of the first embodiment.

먼저, 수신부(122)는 풍력 발전 시스템(500)으로부터 소정의 송신 주기로 송신되는 발전 전력 데이터를 제어 기준 기간 동안 수신한다.First, the receiving unit 122 receives generated power data transmitted from the wind power generation system 500 at a predetermined transmission period during a control reference period.

또한, 수신부(122)는 제1 축전지 유닛(UN1)으로부터 송신되는 제1 축전지의 SOC값과, 제2 축전지 유닛(UN2)으로부터 송신되는 제2 축전지의 SOC값을 수신 한다(단계 S100). The receiving unit 122 receives the SOC value of the first battery unit transmitted from the first battery unit UN1 and the SOC value of the second battery unit transmitted from the second battery unit UN2 (step S100).

수신부(122)는 수신한 발전 전력 데이터, 충방전 전력 지령값, 각 축전지의 SOC값을 기억부(130)에 기억시킨다.The receiving unit 122 stores the generated power generation data, the charge / discharge power command value, and the SOC value of each battery in the storage unit 130.

수신부(122)는 수신한 발전 전력 데이터와 수신한 시각을 대응시켜서 기억부(130)에 기억시킨다. The receiving unit 122 stores the generated power generation data in the storage unit 130 in association with the received power generation time.

또한, 수신부(122)는 수신한 충방전 전력 지령값을 기억부(130)에 기억시킨다. Also, the receiving unit 122 stores the received charge / discharge power command value in the storage unit 130. [

또한, 수신부(122)는 수신한 제1 축전지의 SOC값 및 제2 축전지의 SOC값을 기억부(130)에 기억시킨다. The receiving unit 122 stores the received SOC value of the first battery and the SOC value of the second battery in the storage unit 130. [

그 다음에, 산출부(124)는 기억부(130)에 기억된 발전 전력 데이터로부터 예를 들면 이동 평균 등의 통계값을 산출 한다(단계 S102).Next, the calculating section 124 calculates a statistical value such as a moving average from the generated power data stored in the storage section 130 (step S102).

그 다음에, 산출부(124)는 산출한 이동 평균과 기억부(130)에 기억된 발전 전력 데이터와의 차에 따라, 제어 기준기간내의 목표충방전 전력 데이터를 산출 한다(단계 S104).Then, the calculating unit 124 calculates the target charge / discharge power data within the control reference period in accordance with the difference between the calculated moving average and the generated power data stored in the storage unit 130 (step S104).

그 다음에, 산출부(124)는 산출한 목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)로부터, 분포 확산 정도를 나타내는 지표값으로서 표준편차 σ 및 목표 충방전 전력 데이터 Pd(k)의 평균값 μ을 산출 한다(단계 S106).Next, the calculating unit 124 calculates the average value [mu] of the standard deviation [sigma] and the target charge / discharge power data Pd (k) as index values indicating the degree of distribution diffusion from the calculated target charge / discharge power data Pd (k) (Step S106).

그 다음에, 산출부(124)는 산출한 표준편차 σ 및 평균값 μ을 파라미터로 하는 정규분포에 따라, 목표충방전 전력 데이터의 확률밀도를 나타낸 확률분포를 산출 한다(단계 S108).Next, the calculating unit 124 calculates a probability distribution indicating the probability density of the target charge / discharge power data according to a normal distribution with the calculated standard deviation sigma and average value mu as parameters (step S108).

그 다음에, 산출부(124)는 산출한 확률분포의 확률변수(가로축)을 나타내는 편차값과, 산출한 확률분포의 곡선(회로축)이 나타내는 발생 빈도를 곱함으로써, 충방전 전력 데이터의 예상 분포를 산출 한다(단계 S110).Then, the calculating section 124 multiplies the deviation value representing the calculated random variable (horizontal axis) of the probability distribution by the frequency of occurrence indicated by the calculated curve of the probability distribution (circuit axis) (Step S110).

그 다음에, 산출부(124)는 산출한 충방전 전력 데이터의 예상 분포와 기억부(130)에 기억된 제1 축전지의 SOC값 및 제2 축전지의 SOC값에 기초하여, 할당 전환 역치값(TH1, TH4)과 운전 정지 전환 역치값(TH2, TH3)을 산출해서 설정 한다(단계 S112). Then, the calculation unit 124 calculates an allocation switching threshold value (&quot; SOC &quot;) based on the estimated distribution of the calculated charge / discharge power data, the SOC value of the first battery and the SOC value of the second battery stored in the storage unit 130 TH1 and TH4 and the operation stop switching threshold values TH2 and TH3 are calculated and set (step S112).

그 다음에, 충방전 제어부(126)는 산출부(124)에 의해 산출된 목표 충방전 전력 데이터와 할당 전환 역치값(TH1, TH4), 운전 정지 전환 역치값(TH2, TH3)의 4개의 역치값에 따라, 제1 축전지 유닛(UN1) 또는 제2 축전지 유닛(UN2)을 충전 또는 방전시키도록 제어 한다(단계 S114).Then, the charge / discharge control unit 126 sets the four threshold values TH1 and TH2 of the target charge / discharge power data calculated by the calculation unit 124, the assignment switching threshold values TH1 and TH4, and the operation stop switching threshold values TH2 and TH3, (Step S114) so as to charge or discharge the first battery unit UN1 or the second battery unit UN2 according to the value.

이로 인해, 본 플로우 차트의 프로세스가 종료된다.As a result, the process of this flow chart is terminated.

이상 설명한 제1 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 의하면, 충방전 특성이 상이한 복수의 축전지를 충방전시키기 위한 충방전 전력 지령값을 수신하고, 수신한 충방전 전력 지령값의 이력에 따라, 충방전 전력 지령값의 분포 확산 정도를 나타내는 지표값을 산출하고, 산출한 지표값에 따라 복수의 축전지 중 충방전시킬 축전지를 변경하는 것에 의해, 축전지의 열화를 적게 할 수 있다. According to the power assist system 100 of the first embodiment described above, the charge / discharge power command value for charging / discharging a plurality of batteries having different charge / discharge characteristics is received, and according to the history of the received charge / discharge power command value, It is possible to reduce the deterioration of the battery by calculating the index value indicating the degree of distribution diffusion of the discharge power command value and changing the battery to be charged / discharged among the plurality of batteries according to the calculated index value.

그 결과, 발전 시스템의 발전 전력의 변동을 보다 완화하면서, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, the life of the battery can be extended while mitigating the fluctuation of the generated power of the power generation system.

또한, 제1 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 의하면, 역치값(TH2) 초과 및 역치값(TH3) 이하의 구간(IN3)에서 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지 상태로 함으로써, 미소한 전력에 대하여 충방전을 수행하지 않게된다. According to the power assist system 100 of the first embodiment, the second battery unit UN2 is stopped in the section IN3 exceeding the threshold value TH2 and lower than the threshold value TH3, Charge / discharge is not performed with respect to the battery.

그 결과, 제2 축전지(B2)의 사용 회수를 줄일 수 있고, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, the number of times of use of the second storage battery B2 can be reduced, and the life of the storage battery can be prolonged.

[제2 실시예] [Second Embodiment]

이하, 제2 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 대하여 설명한다. Hereinafter, the power assist system 100 of the second embodiment will be described.

여기서는 제1 실시예와의 다른 점으로서, 산출부(224)가 다른 확률분포를 산출하는 경우에 대하여 설명한다. Here, as a difference from the first embodiment, a case where the calculating unit 224 calculates another probability distribution will be described.

한편, 상술한 실시예와 공통되는 기능 등에 관한 설명은 생략한다. Descriptions of functions and the like common to the above-described embodiment are omitted.

도 9는 제2 실시예에 따른 제어장치의 기능 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.9 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control apparatus according to the second embodiment.

제어장치(210)는 제어부(220) 및 기억부(230)를 구비한다.The control device 210 includes a control unit 220 and a storage unit 230.

제어부(220)는 예를 들어 수신부(222), 산출부(224), 확률분포 판정부(226) 및 충방전 제어부(228)를 구비한다. The control unit 220 includes a receiving unit 222, a calculating unit 224, a probability distribution determining unit 226, and a charge / discharge control unit 228, for example.

산출부(224)는 예를 들면, 도 3에 나타내는 도수 분포에 나타내는 데이터가 정규분포에 근사하고 있는지 여부를 판정하기 위하여, 분포의 특징을 나타내는 첨도 및 왜곡도를 산출한다.The calculating unit 224 calculates the degree of kurtosis and degree of distortion indicating the characteristics of the distribution, for example, in order to determine whether or not the data shown in the frequency distribution shown in Fig. 3 approximates the normal distribution.

첨도(尖度)란 분포의 좌우 대칭성의 차이를 나타낸 지표값이며, 왜곡도란 분포의 형태가 날카로운지 편평한지를 나타낸 지표값이다.The kurtosis is an index value indicating the difference in symmetry of the distribution, and the distortion degree is an index value indicating whether the shape of the distribution is sharp or flat.

확률분포 판정부(226)는 산출부(224)에 의해 산출된 첨도 및 왜곡도에 따라, 도 3에 도시된 도수 분포의 데이터가 정규분포에 근사 하는지 여부를 판정한다. The probability distribution determination unit 226 determines whether or not the data of the frequency distribution shown in FIG. 3 approximates the normal distribution according to the degree of kurtosis and the degree of distortion calculated by the calculation unit 224.

한편, 확률분포 판정부(226)는 산출부(224)에 의해 산출된 첨도 및 왜곡도에 근거해 판정을 행하는 구성으로 했지만, 이에 한정되지 않는다. On the other hand, the probability distribution determination unit 226 is configured to perform determination based on the kurtosis and the degree of distortion calculated by the calculation unit 224, but is not limited thereto.

확률분포 판정부(226)는 예를 들어 공지의 검정 기술인 샤피로 윌크 검정이나 콜모고로프 스미노프 검정 등을 이용하여 도수 분포에 나타내는 데이터가 정규분포에 근사 하는지 여부를 판정 할 수도 있다.The probability distribution determining unit 226 may determine whether or not the data represented by the frequency distribution approximates a normal distribution by using, for example, a known inspection technique such as Shapiro Wilk's test or Kolmogorov's Smith test.

확률분포 판정부(226)에 의해 도 3에 도시된 도수 분포를 구성하는 데이터가 정규분포에 근사하고 있다고 판정되었을 경우, 충방전 제어부(228)는 축전지 유닛 중 어느 하나를 충방전시키도록 제어한다.When it is determined by the probability distribution determination unit 226 that the data constituting the frequency distribution shown in FIG. 3 is close to the normal distribution, the charge / discharge control unit 228 controls to charge / discharge any one of the battery units .

또, 확률분포 판정부(226)에 의해, 도 3에 도시된 도수 분포를 구성하는 데이터가 정규분포에 근사하지 않고 있다고 판정되었을 경우, 산출부(224)는 다른 확률분포를 산출한다.When it is determined by the probability distribution determination unit 226 that the data constituting the frequency distribution shown in FIG. 3 does not approximate the normal distribution, the calculation unit 224 calculates another probability distribution.

산출부(224)는 예를 들어 대수정규분포를 산출할 수 있다. The calculation unit 224 can calculate, for example, an algebraic normal distribution.

이하에서, 산출부(224) 및 기타의 기능부 등은 제1 실시예와 동일한 처리를 수행할 수 있다. Hereinafter, the calculating unit 224 and other functional units can perform the same processing as that of the first embodiment.

한편, 산출부(224)에 의해 산출되는 확률분포는 실제의 발전 시스템의 모델에 맞은 적절한 확률분포라면 어떤 것이라도 선택될 수 있다.On the other hand, the probability distribution calculated by the calculation section 224 can be selected as long as it is a probability distribution suitable for a model of an actual power generation system.

또한, 산출부(224)는 확률분포 판정부(226)의 판정 처리 전에, 정규분포를 산출하지 않고, 대수정규분포를 직접 산출 할 수도 있다.The calculating unit 224 may also directly calculate the logarithmic normal distribution without calculating the normal distribution before the determination process of the probability distribution determining unit 226. [

이로 인해, 전력 보조 시스템(100)은 실제의 발전 시스템의 모델에 보다 적합한 충방전을 행할 수 있다. As a result, the power assisting system 100 can perform charge and discharge more suitable for the model of the actual power generation system.

그 결과, 발전 시스템의 발전 전력의 변동을 보다 완화 할 수 있다. As a result, the fluctuation of the generated power of the power generation system can be further mitigated.

[제3 실시예] [Third Embodiment]

이하, 제3 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the power assist system 100 of the third embodiment will be described.

여기서는 제1 및 제2 실시예와 다른 점으로서, 전력 보조 시스템(100)이 구비하는 축전지 유닛의 수가 2개 이상인 경우에 대해서 설명하고, 상술한 실시예와 공통되는 기능에 관한 설명은 생략한다.Here, the difference from the first and second embodiments is that a case where the number of the battery units included in the power assist system 100 is two or more, and a description of the functions common to the above-described embodiments will be omitted.

도 10은 제3 실시예에 따른 전력 보조 시스템(100)의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.10 is a diagram showing an example of the configuration of the power assisting system 100 according to the third embodiment.

전력 보조 시스템(100)은 제어장치(110) 및 제1 축전지 유닛(UN1) 내지 제k 축전지 유닛(UNk)을 구비한다.The power assisting system 100 includes a control device 110 and a first battery unit UN1 to a kth battery unit UNk.

제1 축전지 유닛(UN1) 내지 제k 축전지 유닛(UNk)은 병렬로 접속되어 있다. The first battery unit UN1 to the k-th accumulator unit UNk are connected in parallel.

여기서 알파벳 k는 축전지(축전지 유닛)의 개수를 나타낸다.Where alphabet k represents the number of accumulators (accumulator units).

여기서는 일 예로서, k=3의 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Here, as an example, the case of k = 3 is described as an example, but the present invention is not limited thereto.

제1 축전지(B1)은 제1 축전지(B1) 내지 제3 축전지(B3) 중에서 충방전율이 가장 큰 이차전지일 수 있다.The first battery B1 may be a secondary battery having the largest charge / discharge rate among the first battery B1 to the third battery B3.

제2 축전지(B2)는 예를 들면, 제1 축전지(B1) 내지 제3 축전지(B3) 중에서 제1 축전지(B1)가 갖는 충방전율보다 작은 충방전율을 갖는 이차전지일 수 있다.The secondary battery B2 may be a secondary battery having a charge / discharge ratio smaller than that of the first battery B1 among the first battery B1 to the third battery B3, for example.

제3 축전지(B3)는 제1 축전지(B1) 내지 제3 축전지(B3) 중에서 충방전율이 가장 작은 이차전지일 수 있다.The third battery B3 may be a secondary battery having the smallest charge / discharge rate among the first battery B1 to the third battery B3.

수신부(122)는 제1 축전지 유닛(UN1)으로부터 송신되는 제1 축전지의 SOC값, 제2 축전지 유닛(UN2)으로부터 송신되는 제2 축전지의 SOC값 및 제3 축전지 유닛(UN3)으로부터 송신되는 제3 축전지의 SOC값을 수신한다.The receiving unit 122 receives the SOC value of the first battery unit UN1 transmitted from the first battery unit UN1, the SOC value of the second battery unit UN2 transmitted from the second battery unit UN2, 3 Receives the SOC value of the battery.

산출부(124)는 산출한 충방전 전력 데이터의 예상 분포와, 기억부(130)에 기억된 제1 축전지(B1) 내지 제3 축전지(B3)의 SOC값에 따라, 할당 전환 역치값(TH1, TH2, TH5, TH6) 및 운전 정지 전환 역치값(TH3, TH4)을 산출하여 설정한다.The calculating unit 124 calculates an allocation switching threshold value TH1 (TH1) based on the estimated distribution of the calculated charge / discharge power data and the SOC values of the first battery B1 to the third battery B3 stored in the storage unit 130 TH2, TH5, and TH6 and the operation stop switching threshold values TH3 and TH4 are calculated and set.

한편, 역치값(TH1 내지 TH6)의 대소관계는 TH6>TH5>TH4>TH3>TH2>TH1로 한다.TH6> TH5> TH4> TH3> TH2> TH1.

충방전 제어부(126)는 다음 제어 기준기간, 기억부(130)에 기억된 충방전 전력 지령값, 산출부(124)에 의해 산출된 할당 전환 역치값(TH1, TH2, TH5, TH6) 및 운전 정지 전환 역치값(TH3, TH4)에 기초하여, 제1 축전지 유닛(UN1), 제2 축전지 유닛(UN2) 및 제3 축전지 유닛(UN3) 중 어느 하나의 축전지 유닛을 충전 또는 방전시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls the charging / discharging power command value stored in the storage unit 130, the allocation switching threshold values TH1, TH2, TH5, and TH6 calculated by the calculating unit 124, The second battery unit UN2 and the third battery unit UN3 are charged or discharged based on the stop switching threshold values TH3 and TH4 of the first battery unit UN1, the second battery unit UN2 and the third battery unit UN3 .

이하에서 도 11을 참조하여 구체적인 충전 및 방전의 제어를 설명한다.Hereinafter, control of charging and discharging will be described in detail with reference to FIG.

도 11은 제3 실시예의 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 대한 축전지 유닛의 제어의 일 예를 나타낸 도면이다.11 is a diagram showing an example of control of the battery unit with respect to the expected distribution of charge / discharge power data of the third embodiment.

이하에서, 구체적인 충전 및 방전의 일 예의 제어를 나타낸다.Hereinafter, control of one example of specific charging and discharging is shown.

충방전 제어부(126)는 역치값(TH1) 이하의 구간에 있어서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 충전시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2) 및 제3 축전지 유닛(UN3)을 정지시키도록 제어한다. Discharge control unit 126 controls charging of the first battery unit UN1 and stops the second battery unit UN2 and the third battery unit UN3 in a period shorter than the threshold value TH1 .

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH1) 초과 및 역치값(TH2) 이하의 구간에서, 제3 축전지 유닛(UN3)을 충전시키도록 제어하고, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지시키도록 제어한다. The charge / discharge control unit 126 controls the third battery unit UN3 to be charged in a period exceeding the threshold value TH1 and lower than the threshold value TH2, and controls the first and second battery units UN1 and UN2 And controls the battery unit UN2 to stop.

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH2) 초과 및 역치값(TH3) 이하의 구간에서, 제2 축전지 유닛(UN2)을 충전시키도록 제어하고, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제3 축전지 유닛(UN3)을 정지시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls the second battery unit UN2 to be charged in a period exceeding the threshold value TH2 and lower than the threshold value TH3, and controls the charge / discharge control unit 126 to charge the first battery unit UN1 and the third And controls the battery unit UN3 to stop.

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH3) 초과 및 역치값(TH4) 이하의 구간에서, 모든 축전지 유닛을 정지시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls all the battery units to be stopped in a section exceeding the threshold value TH3 and lower than the threshold value TH4.

또한, 충방전 제어부(126)는 역치값(TH4) 초과 및 역치값(TH5) 이하의 구간에서, 제2 축전지 유닛(UN2)을 방전시키도록 제어하고, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제3 축전지 유닛(UN3)을 정지시키도록 제어한다. The charge / discharge control unit 126 controls the second battery unit UN2 to discharge in a section exceeding the threshold value TH4 and equal to or less than the threshold value TH5, and controls the first and second battery units UN1, And controls the battery unit UN3 to stop.

또한, 충방전 제어부(126)은 역치값(TH5) 초과 및 역치값(TH6) 이하의 구간에서, 제3 축전지 유닛(UN3)을 방전시키도록 제어하고, 제1 축전지 유닛(UN1) 및 제2 축전지 유닛(UN2)을 정지시키도록 제어한다. The charge / discharge control unit 126 controls the third battery unit UN3 to discharge in a period in which the threshold value TH5 is greater than the threshold value TH6 and the third battery unit UN3 is discharged. And controls the battery unit UN2 to stop.

충방전 제어부(126)는 역치값(TH6)을 초과하는 구간에 있어서, 제1 축전지 유닛(UN1)을 방전시키도록 제어하고, 제2 축전지 유닛(UN2) 및 제3 축전지 유닛(UN3)을 정지시키도록 제어한다.The charge / discharge control unit 126 controls the first battery unit UN1 to discharge in a period exceeding the threshold value TH6 and stops the second battery unit UN2 and the third battery unit UN3 .

이로 인해, 전력 보조 시스템(100)은 3종류의 축전지(B1 내지 B3)에 대응하여, 보다 유연하게 전력의 충방전을 행할 수 있다.As a result, the power assisting system 100 can charge / discharge the power more flexibly corresponding to the three kinds of the batteries B1 to B3.

그 결과, 발전 시스템의 발전 전력의 변동을 보다 완화하면서, 축전지의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, the life of the battery can be extended while mitigating the fluctuation of the generated power of the power generation system.

한편, 본 실시예에서는 제3 축전지(B3)의 충방전 특성을 나타내는 방전율을 제1 축전지(B1)의 방전율 및 제2 축전지(B2)의 방전율의 사이로 했지만, 이에 한하지 않는다. In the present embodiment, the discharge rate indicating the charging / discharging characteristics of the third battery B3 is set to be between the discharge rate of the first battery B1 and the discharge rate of the second battery B2, but this is not limitative.

제3 축전지(B3)는 예를 들어, 제2 축전지(B2)와 동일한 방전율 및 축전용량, 제1 축전지(B1)과 동일한 방전율 및 축전용량을 가질 수 있다.The third battery B3 may have the same discharge rate and capacity as the second battery B2, the same discharge rate and the same capacity as the first battery B1, for example.

이 경우, 충방전 제어부(126)는 축전지의 충방전 특성에 따라, 각 축전지 유닛의 축전지의 축전용량을 목표값에 근접시키게 적당히 제어한다.In this case, the charge / discharge control section 126 appropriately controls the charge capacity of the battery of each battery unit to approach the target value in accordance with the charge / discharge characteristics of the battery.

[제4 실시예] [Fourth Embodiment]

이하, 제4 실시예의 전력 보조 시스템(100)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the power assist system 100 of the fourth embodiment will be described.

여기서는 제1, 제2, 및 제3 실시예와의 다른 점으로, 전력 보조 시스템(100)이 전력계통(EPS)에 접속되는 구성에 대하여 설명하고, 상술한 실시예와 공통되는 기능 등에 관한 설명은 생략한다.Here, the configuration in which the power assisting system 100 is connected to the power system (EPS) will be described in a different point from the first, second, and third embodiments, and explanation on functions common to the above- Is omitted.

도 12는 제4 실시예에 따른 전력 보조 시스템(100)의 일 예를 나타내는 개략도다.12 is a schematic view showing an example of the power assist system 100 according to the fourth embodiment.

도 12에 도시된 바와 같이, 전력계통(EPS)에는 변압부(TF1)를 개재해서 풍력 발전 시스템(500)이 접속되고, 변압부(TF2)를 개재해서 전력 보조 시스템(100)이 접속되고, 변압부(TF3)을 개재해서 수요자의 수전 설비(CS1)가 접속되고, 변압부(TF4)를 개재해서 수요자의 수전 설비(CS2)가 접속되어 있다. 12, the power system EPS is connected to the wind power generation system 500 via the transforming unit TF1, the power assisting system 100 is connected via the transforming unit TF2, The power reception facility CS1 of the customer is connected via the transformer TF3 and the power reception facility CS2 of the customer is connected via the transformer TF4.

전력계통(EPS)는 발전 시스템이 발전한 전력을 수요자의 수전 설비에 공급 하기 위한, 발전, 변전, 송전 및 배전을 통합한 시스템이다.Electric Power System (EPS) is a system that integrates power generation, transmission, transmission and distribution to supply power generated by a power generation system to a power receiving facility of a customer.

변압부(TF1 내지 TF4)는 교류 전력의 전압의 높이를 전자 유도에 의해 변환(승압) 하는 전력기기이다.Transformer units TF1 to TF4 are power devices that convert (raise) the height of the voltage of the AC power by electromagnetic induction.

풍력 발전 시스템(500)이나 전력 보조 시스템(100)으로부터 송전되는 전력은 예를 들어, 변압부(TF1, TF2)에 따라서 초초고압(500kV)이나 초고압(220~275kV) 등으로 변환되고, 전력계통(EPS)에 송전된다.The power transmitted from the wind power generation system 500 or the power assist system 100 is converted into super high voltage (500 kV) or ultra high voltage (220 to 275 kV) according to the transformer units TF1 and TF2, (EPS).

또한, 전력계통(EPS)으로부터 배전되는 전력은 예를 들어, 변압부(TF3, TF4)에 따라서 고압(66~154kV) 등으로 변환되고, 수요자의 수전 설비(CS1, CS2) 등에 배전된다.The power distributed from the power system EPS is converted to a high voltage (for example, 66 to 154 kV) according to the transforming units TF3 and TF4 and is distributed to the power receiving facilities CS1 and CS2 of the customer.

한편, 변압부(TF3, TF4)나 수요자의 수전 설비(CS1, CS2) 등의 개수에는 특별한 제약이 없다.On the other hand, there are no particular restrictions on the number of transformer units (TF3, TF4) and the customer's receiving facilities (CS1, CS2).

또, 전력계통(EPS)에는 풍력 발전 시스템(500) 이외에, 다른 풍력발전 시스템이나 태양광 발전 시스템 등이 복수 접속될 수 있다.In addition to the wind power generation system 500, a plurality of other wind power generation systems, solar power generation systems, and the like can be connected to the power system (EPS).

산출부(124)는 기억부(130)에 기억된 발전 전력 데이터로부터 이동 평균을 산출한다.The calculating unit 124 calculates a moving average from the generated power data stored in the storage unit 130. [

여기에서, 산출부(124)은 산출하는 이동 평균에 대하여, 수요자측의 수전 설비(CS1, CS2)로 소비되는 전력량인 수요전력 데이터 등의 수치 데이터를 가미해서 산출한다 Here, the calculating unit 124 calculates the moving average calculated by adding numerical data such as demand power data, which is the amount of power consumed by the power receiving facilities CS1 and CS2 on the customer side

이로 인해, 전력 보조 시스템(100)은 보다 효율적으로 전력을 충방전 할 수 있다.As a result, the power assist system 100 can charge and discharge the power more efficiently.

상술한 실시예에 있어서의 전력 보조 시스템(100)의 일부 기능을, 컴퓨터로 실현되게 할 수도 있다.Some functions of the power assisting system 100 in the above-described embodiment may be realized by a computer.

그 경우, 이 기능을 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하고, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 판독하게 해, 실행함으로써 실현되어도 좋다.In this case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and a program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed.

한편, 여기에서 말하는 「컴퓨터 시스템」이란, OS나 주변기기 등의 하드웨어를 포함하는 것으로 한다.The term "computer system" as used herein includes hardware such as an OS and a peripheral device.

또, 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 」이란, 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 운반 가능 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억장치를 말한다.The term "computer-readable recording medium" refers to a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a transportable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk built in a computer system.

또 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 」란, 인터넷 등의 네트워크나 전화 회선 등의 통신 회선을 개재해서 프로그램을 송신할 경우의 통신선과 같이, 단시간 사이, 동적으로 프로그램을 보유하는 것, 그 경우 서버나 클라이언트가 되는 컴퓨터 시스템 내부의 휘발성 메모리와 같이, 일정시간 프로그램을 보유하고 있는 것도 포함해도 좋다.The term &quot; computer-readable recording medium &quot; is intended to include a program dynamically in a short period of time, such as a communication line for transmitting a program via a communication line such as a network such as the Internet or a telephone line, Such as a volatile memory in a computer system, which has a predetermined time period.

또 상기 프로그램은 전술한 기능의 일부를 실현되기 위한 것이어도 양호하고, 또 전술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합에서 실현되는 것 일 수도 있다.The program may be realized to realize a part of the functions described above, or may be realized in combination with a program already recorded in the computer system.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are illustrative and explanatory only and are intended to be illustrative of the invention and are not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It is not. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 전력 보조 시스템
110, 210: 제어장치
120, 220: 제어부
122, 222: 수신부
124, 224: 산출부
126, 228: 충방전 제어부
130, 230: 기억부
200: 풍력 발전 시스템
226: 확률분포 판정부
500: 풍력발전 시스템
510: 발전부
520: 전력 변환부
WT: 풍차
EL: 전선로
TF1, TF2, TF3, TF4: 변압부
EPS: 전력계통
CS1, CS2: 수전 설비
UN1: 제1 축전지 유닛
UN2: 제2 축전지 유닛
B1: 제1 축전지
B2: 제2 축전지
IV1, IV2: 인버터
SW1, SW2: 차단부100: Power assist system
110, 210: Control device
120, 220:
122, 222:
124, 224:
126, 228: Charge /
130, and 230:
200: Wind power system
226: probability distribution judgment unit
500: Wind power system
510:
520: power conversion section
WT: windmill
EL: by wire
TF1, TF2, TF3, TF4:
EPS: Power system
CS1, CS2: reception equipment
UN1: Primary battery unit
UN2: Second battery unit
B1: Primary battery
B2: secondary battery
IV1, IV2: Inverter
SW1, SW2:

Claims (11)

충방전 특성이 서로 다른 복수의 축전지;
외부로부터 상기 복수의 축전지를 충방전시키기 위한 충방전 전력 지령값을 수신하는 수신부; 및
수신된 상기 충방전 전력 지령값의 분포 확산 정도를 나타내는 지표값을 산출하고, 상기 지표값에 따라 상기 복수의 축전지 중 충방전시킬 축전지를 변경하는 제어부를 포함하는
전력 보조 시스템.A plurality of batteries having different charge and discharge characteristics;
A receiving unit for receiving charge / discharge power command values for charging / discharging the plurality of batteries from the outside; And
And a control unit for calculating an indicator value indicating the degree of distribution of the received charge / discharge power command value and changing a battery to be charged / discharged among the plurality of batteries according to the indicator value
Power auxiliary system. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 축전지는 축전용량에 대해 큰 전력으로 충방전이 수행되는 제1 축전지 및 상기 제1 축전지에 비해 상기 축전용량에 대해 작은 전력으로 충방전이 수행되는 제2 축전지를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 지표값에 근거하는 역치값과 상기 충방전 전력 지령값을 비교하여, 상기 충방전 전력 지령값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 큰 경우에 상기 제1 축전지를 충방전시키고, 상기 충방전 전력 지령값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 작은 경우에 상기 제2 축전지를 충방전시키는
전력 보조 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of batteries include a first battery which is charged and discharged with a large electric power with respect to the electric storage capacity and a second battery whose charging and discharging is performed with a smaller electric power than the first electric storage battery,
The control unit compares the threshold value based on the index value with the charge / discharge power command value, and when the absolute value of the charge / discharge power command value is larger than the absolute value of the threshold value, Discharging the second battery when the absolute value of the charge / discharge power command value is smaller than the absolute value of the threshold value
Power auxiliary system. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 축전지의 축전용량을 목표값에 근접시키도록 제어하는
전력 보조 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The control unit controls the storage capacity of the storage battery so as to approach the target value
Power auxiliary system. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전력 보조 시스템의 설치 조건에 따른 제어 기준기간에 있어서 상기 충방전 전력 지령값에 따라 상기 지표값을 산출하는
전력 보조 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the controller calculates the indicator value according to the charge / discharge power command value in the control reference period according to the installation condition of the power assist system
Power auxiliary system. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 충방전 전력 지령값을 정규분포에 적용한 경우의 표준편차를 상기 지표값으로서 산출하여 정규분포를 산출하는
전력 보조 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the controller calculates the standard deviation when the charge / discharge power command value is applied to the normal distribution as the indicator value and calculates the normal distribution
Power auxiliary system. 제5 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 표준편차에 근거하는 편차값과 상기 정규분포의 발생 빈도를 곱합으로써, 충방전 전력량의 예상 분포를 산출하는
전력 보조 시스템.6. The method of claim 5,
The control unit calculates an expected distribution of the charge / discharge power amount by multiplying the deviation value based on the standard deviation by the occurrence frequency of the normal distribution
Power auxiliary system. 충방전 특성이 서로 다른 복수의 축전지;
외부의 발전 시스템을 통해 발전된 전력량에 대응하는 발전 전력 데이터를 수신하는 수신부;
최근에 수신된 소정의 개수의 상기 발전 전력 데이터에 근거하여 필요한 충전 또는 방전 전력량에 대응되는 목표 충방전 전력 데이터를 산출하고, 상기 목표 충방전 전력 데이터의 그룹으로부터 확률 분포를 산출하는 산출부; 및
상기 확률 분포에 근거하여 상기 복수의 축전지를 선택적으로 충방전하는 제어부를 포함하는
전력 보조 시스템.A plurality of batteries having different charge and discharge characteristics;
A receiving unit for receiving generated power data corresponding to an amount of power generated through an external power generation system;
A calculating unit that calculates target charge / discharge power data corresponding to a necessary charge or discharge power amount based on a predetermined number of the generated power generation data received recently and calculates a probability distribution from the group of the target charge / discharge power data; And
And a controller for selectively charging and discharging the plurality of batteries based on the probability distribution
Power auxiliary system. 제7 항에 있어서,
상기 산출부는 제1 기간의 적어도 일부 동안 수신된 상기 발전 전력 데이터에 근거하여 다음 제2 기간의 충방전 전력 데이터의 예상 분포를 산출하고,
상기 제어부는 상기 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 근거하여 상기 복수의 축전지를 선택적으로 충방전하는
전력 보조 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the calculating section calculates an expected distribution of the charge / discharge power data of the next second period based on the generated power data received during at least a part of the first period,
Wherein the controller selectively charges and discharges the plurality of batteries based on an expected distribution of the charge / discharge power data
Power auxiliary system. 제8 항에 있어서,
상기 충방전 전력 데이터의 예상 분포는 상기 확률 분포의 편차값 및 발생 빈도를 곱함으로써 계산되는
전력 보조 시스템.9. The method of claim 8,
The predicted distribution of the charge-discharge power data is calculated by multiplying the deviation value and the occurrence frequency of the probability distribution
Power auxiliary system. 제9 항에 있어서,
상기 복수의 축전지는 제1 충전지 및 제2 충전지를 포함하고,
상기 제1 및 제2 축전지의 SOC값 및 상기 충방전 전력 데이터의 예상 분포에 근거하여 역치값을 산출하고,
상기 제어부는 상기 역치값을 기준으로 하여 상기 제1 및 제2 충전지의 충방전을 제어하는
전력 보조 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of batteries includes a first rechargeable battery and a second rechargeable battery,
Calculating a threshold value based on the SOC values of the first and second accumulators and an expected distribution of the charge / discharge power data,
The control unit controls the charging and discharging of the first and second rechargeable batteries based on the threshold value
Power auxiliary system. 제10 항에 있어서,
상기 제1 충전지의 충방전율은 상기 제2 충전지의 충방전율보다 크고,
상기 제어부는 상기 목표 충방전 전력 데이터의 값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 크면 상기 제1 축전지를 충방전시키고, 상기 목표 충방전 전력 데이터의 값의 절대값이 상기 역치값의 절대값보다 작으면 상기 제2 축전지를 충방전시키는
전력 보조 시스템.11. The method of claim 10,
The charge / discharge rate of the first rechargeable battery is larger than the charge / discharge rate of the second rechargeable battery,
Wherein the controller charges and discharges the first battery if the absolute value of the target charge / discharge power data is greater than the absolute value of the threshold value, and if the absolute value of the target charge / , The second battery is charged / discharged
Power auxiliary system.
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