JP2018007536A - 新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】新再生エネルギーのより効率的なエネルギー資源管理が可能な新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法を提供する。
【解決手段】エネルギー管理システムを構成する装置又は外部装置を相互接続し、相互間の情報送信を可能にする有無線通信インターフェース及び電力変動料金制及び電力使用量に基づく適応型システムスケジューリングと新再生エネルギー発電電力量を反映する新再生エネルギー補償スケジューリングとを混用することによって、エネルギー貯蔵装置(ESS;Energy Storage System)のエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行うESS充放電制御スケジューリングモジュールを含んで適応型エネルギー管理スケジューリングシステムを構成する。
【選択図】図7
【解決手段】エネルギー管理システムを構成する装置又は外部装置を相互接続し、相互間の情報送信を可能にする有無線通信インターフェース及び電力変動料金制及び電力使用量に基づく適応型システムスケジューリングと新再生エネルギー発電電力量を反映する新再生エネルギー補償スケジューリングとを混用することによって、エネルギー貯蔵装置(ESS;Energy Storage System)のエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行うESS充放電制御スケジューリングモジュールを含んで適応型エネルギー管理スケジューリングシステムを構成する。
【選択図】図7
Description
本発明は、エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法に関し、より詳細には、新再生エネルギーが連係したハイブリッドエネルギー貯蔵装置のエネルギー充放電を制御するための適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法に関する。
最近、エネルギー政策の失敗、システム冷暖房機の増加、電力取引制度上の問題、発電設備の過負荷、特に電力使用がピーク時間帯に集中することによって、毎年極甚な電力難を経験してきた。このような現象を克服するために、生産されたエネルギー中の余剰電力を別途に貯蔵しておいた後、電力の不足時に送電するエネルギー貯蔵装置(ESS;Energy Storage System)及び新再生エネルギー設備が関連分野の熱い関心事として浮び上がっている。
しかし、既存のESS及び新再生エネルギー発電システムは、相互間に有機的な動作を行うことなく、エネルギー充放電制御のスケジュール管理を単純に製品の出荷時に基本に設定された値で行ったり、ユーザーが時間帯別に任意に設定した充放電制御を行うので、エネルギー管理が非効率的に行われるという短所を有していた。
そこで、ESS及び新再生エネルギー発電システムの相互間の有機的な動作遂行を通じて変動性の高い新再生エネルギーを安定的に供給し、利用率を向上できる新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対するエネルギー管理スケジューリング技法に対する要求が存在する。
したがって、本発明は、前記のような従来技術の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ESS及び新再生エネルギー発電システムの相互間の有機的な動作遂行のために、電力変動料金制及び電力使用量に基づく内側システムスケジューリングと、新再生エネルギー発電電力量を反映する外側太陽光補償スケジューリングとを混用することによって、新再生エネルギーのより効率的なエネルギー資源管理が可能な新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法を提供することにある。
前記のような目的を達成するための本発明の新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステムは、エネルギー管理システムを構成する装置又は外部装置を相互接続し、相互間の情報送信を可能にする有無線通信インターフェース、及び電力変動料金制及び電力使用量に基づく適応型システムスケジューリングと、新再生エネルギー発電電力量を反映する新再生エネルギー補償スケジューリングとを混用することによって、エネルギー貯蔵装置(ESS)のエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行うESS充放電制御スケジューリングモジュールを含む。
一方、本発明の新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリング方法は、エネルギー管理システムが新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置(ESS)の充放電制御モードをスケジュールする方法であって、変動料金と時間帯別平均電力使用量を掛けることによって時間帯別電気料金を算出するステップと、前記電気料金が設定された所定のESS充電基準値未満である場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードと決定するステップと、前記電気料金が設定された所定のESS放電基準値を超える場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを放電モードと決定するステップと、新再生エネルギー発電電力量が前記平均電力使用量より大きい場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードに変更するステップとを含む。
上述したように、本発明に係る新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステム及び方法は、ESS及び新再生エネルギー発電システムの相互間の有機的な動作遂行のために、電力変動料金制及び電力使用量に基づく内側システムスケジューリングと、新再生エネルギー発電電力量を反映する外側太陽光補償スケジューリングとを混用することによって、新再生エネルギーのより効率的なエネルギー資源管理が可能である。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能である。但し、実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。明細書全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を称する。
以下で提示された本発明による新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステムは、太陽光連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置(ESS)が、本発明の適応型エネルギー管理スケジューリング方法に関するソフトウェアを搭載したホームエネルギー管理システム(HEMS;Home Energy Management System)と有線又は無線通信ネットワークで連結され、前記方法によってスケジュールされた値に基づいてエネルギー充放電を行い、発電所から供給されて充電した電力をESSから分電盤を通じて家電機器の負荷に分配する環境に基づくケースを好ましい実施例として提案する。
図1は、本発明の適応型エネルギー管理スケジューリングシステムが適用されるホームエネルギー管理システムベースの太陽光連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置の環境を示す全体構成図である。
図1を参照すれば、本発明の適応型エネルギー管理スケジューリングシステムが適用されるホームエネルギー管理システムベースの太陽光連係ハイブリッドESS系統連係環境は、系統電源10と、直並列に構成された太陽光モジュールを用いて発電する太陽光発電システム20と、太陽光モジュールのDC出力端子と連結される最大電力点追従(MPPT;Maximum Power Point Tracking)用コンバータ31、バッテリを充放電できる双方向インバータ32、及びバッテリの電力を系統に伝達し、系統電力をバッテリに充電できる双方向コンバータ33を含んで出力を制御する電力変換装置(PCS;Power Conversion System)、電気を集めるバッテリ34、バッテリを効率的に管理するバッテリ管理システム(BMS;Battery Management System)35、及びデータ通信及びバッテリ充放電の制御を行う制御器36を含むハイブリッドESS30と、インバータ出力と接続された系統電源分電盤40と、家電機器の負荷50と、前記太陽光モジュールの発電電力P1、ESSバッテリの充放電電力P2、家庭で消費される電源側消費電力P3、及び家電機器の負荷電力P4を計測し、これを貯蔵した後、状態に応じてESSを制御するためのHEMSであって、本発明の適応型エネルギー管理スケジューリング方法に関するソフトウェアを搭載したHEMS60とを含んで構成される。
このように構成された太陽光連係ハイブリッドESS環境で、まず、BMS35は、バッテリ34の充電率及び温度に対する情報をESS制御部36に伝達し、ESS制御部36と連結された通信インターフェースモジュールは、有無線通信を介してHEMS60にバッテリ充電率データを送信し、HEMS60からESS30が行うバッテリ充放電基準値を受け取ってESSバッテリ34の充放電電力P2を調節する。そして、家庭内で消費される消費電力P3の場合、系統電源10側に位置して消費電力を算出する検出部、及び電力データをHEMS60に送信する有無線通信モジュールで構成されたスマートメータ15を通じて算出されてHEMS60に送信され、HEMS60は、スマートメータ15から電力量データを受信して格納し、実時間、一日、月間、年間の消費電力データを算出する。また、家庭内で使用される負荷のうち管理が必要な家電機器の場合は、スマートプラグ55を通じて負荷電力P4使用量の計測及び制御動作を行う。
既存のESSの場合、HEMSを用いることなく、単純にPCSのセッティング機能を用いて一つの方式で予め設定された時間による充放電制御のみが可能であったが、本発明では、図1に示すように、本発明の適応型エネルギー管理スケジューリング方法に関するソフトウェアを搭載した別途のHEMSを構成し、様々なシナリオのESS充放電制御の設定を変更できる構造を有する。
以下、本発明のハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリングシステムに対して、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図2は、図1のようなホームエネルギー管理システムベースの太陽光連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置の環境に適用される本発明に係る適応型エネルギー管理スケジューリングシステムの全体構成を概略的に示すブロック図である。
図2に示したように、本発明に係る適応型エネルギー管理スケジューリングシステムは、本発明を構成する装置又は外部装置を相互接続し、相互間の情報送信を可能にする有無線通信インターフェース100と、適応型システムスケジューリングモジュール210及び太陽光補償スケジューリングモジュール220で構成され、電力変動料金制及び電力使用量に基づく内側適応型システムスケジューリングと新再生エネルギー発電電力量を反映する外側太陽光補償スケジューリングとを混用することによって、ESSのエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行うESS充放電制御スケジューリングモジュール200と、有無線通信インターフェース100を介して受信されるデータ及びESS充放電制御スケジューリングモジュール200によってスケジュールされたESS充放電制御データを格納するデータベース300とを含んで構成される。
まず、本発明の有無線通信インターフェース100は、韓国電力公社からの電力料金制に関する情報、スマートプラグ55からの家電機器の負荷電力データP4、太陽光モジュール20からの太陽光発電電力データP1、及び気象庁からの気象情報を受信し、外部ESS30の制御部36にESS充放電制御スケジューリングモジュール200によってスケジュールされたESS充放電制御データを送信する機能を行う。
次に、ESS充放電制御スケジューリングモジュール200は、適応型システムスケジューリングモジュール210によって電力変動料金制及び電力使用量に基づいて決定される内側適応型システムスケジューリングと、太陽光補償スケジューリングモジュール220を通じて新再生エネルギー発電電力量を反映して生成される外側太陽光補償スケジューリングとを混用することによって、ESSのエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行う。
図3は、ESSのエネルギー充放電スケジューリングのために1日の24時間を時間帯別に分けて示した円形グラフの詳細構成図である。本発明の好ましい実施例に係るESS充放電制御スケジューリングモジュール200は、ESSのエネルギー管理のために、図3に示すように、適応型システムスケジュールで構成される内側ループと、太陽光補償スケジュールで構成される外側ループとの二重構造を有する24時間の円形グラフに基づいて、下記でより詳細に説明する適応型システムスケジューリングモジュール210及び太陽光補償スケジューリングモジュール220を通じてそれぞれスケジュールされた適応型システムスケジュール及び太陽光補償スケジュールの両者を用いてESSのエネルギー充放電モードを時間帯別に設定することができる。このとき、ESSのエネルギー管理スケジューリングのために設定されるモードは、充放電を行わない待機モード、ESSにエネルギー充電を行う充電モード、及びESSのエネルギー放電を行う放電モードに区分され、スケジューリング初期値は、充放電を行わない待機モードであってもよい。
以下で、図4〜図8を参照して適応型システムスケジューリングモジュール210及び太陽光補償スケジューリングモジュール220のそれぞれに対して詳細に説明すると、まず、適応型システムスケジューリングモジュール210は、スマートグリッド環境下で価格変動性を反映する変動料金制及び平均電力使用量に基づく電気料金を基準にして適応型システムスケジュールを決定する。
図4は、本発明の一実施例として、適応型システムスケジューリングモジュール210が適応型システムスケジュールを決定するのに因子となる季時別料金制による時間帯別電気料金及び平均電力使用量を例示するグラフである。ここで、季時別料金制(TOU)は、電気料金を季節別時間帯別に軽負荷/中間負荷/最大負荷に区分して差等賦課する料金制であって、適応型システムスケジューリングモジュール210は、韓国電力公社などの電力会社から有無線通信インターフェースモジュール100に受信される電力料金制に関する情報を用いることができる。平均電力使用量は、各家電機器の負荷電力P4を合算した一定期間の間の全体の負荷電力使用量を時間帯別に平均した値であって、適応型システムスケジューリングモジュール210は、スマートプラグ55から有無線通信インターフェースモジュール100に受信される各家電機器の負荷電力データP4を用いて所定の期間の間(例えば、一週間又は一ヵ月間)の時間帯別平均電力使用量を算定する。このとき、所定の期間の間(例えば、一週間又は一ヵ月間)に計測された時間帯別平均電力使用量は季節別及び負荷パターン別に少しずつ変動するので、適応型システムスケジューリングモジュール210は、平均電力使用量を所定の期間ごとに更新してアップデート動作を行うことができる。このときに適用された平均電力使用量は所定の期間ごとにアップデートされるので、これを適応型電力使用量基準値として使用する。
図5は、本発明の一実施例として、適応型システムスケジューリングモジュール210が季時別料金及び平均電力使用量に基づく時間帯別電気料金を基準にして適応型システムスケジュールを生成するアルゴリズムを示すグラフである。ここで、時間帯別電気料金は、適応型システムスケジューリングモジュール210が図4で適用された季時別料金と平均電力使用量の積で算出する。
図5を続けて参照して、本発明の適応型システムスケジューリングモジュール210は、図5に示すように、予め計算された時間帯別電気料金のグラフに基づいて予め設定された所定のESS放電基準値及び充電基準値をしきい値として、時間帯別電気料金が設定された充電基準値未満である場合は、適応型システムスケジュールを充電モードと決定し、時間帯別電気料金が設定された放電基準値を超える場合は、適応型システムスケジュールを放電モードと決定する。すなわち、図6は、ESSの充放電制御のための適応型システムスケジューリンググラフの詳細構成図であって、図5を続けて参照しながら図6を参照すれば、適応型システムスケジュールは、時間帯別電気料金が放電基準値を超える9時〜12時、13時〜17時、19時〜22時の区間では放電モードに設定され、時間帯別電気料金が充電基準値未満である1時〜8時の区間では充電モードに設定され得る。
このように、適応型システムスケジューリングモジュール210は、季時別電力変動料金制及び平均電力使用量に基づいてスケジュールを行うので、ESSが、電気料金が低価な夜明けの時間帯に充電動作を行い、電気料金が高価な午後時間帯に放電動作を行うようにし、電気料金を最小化するための動作を行うことができ、また、家電機器の負荷電力量の変化に適応的な補償が可能である。
次に、太陽光補償スケジューリングモジュール220は、太陽光発電電力量P1が十分である場合、例えば、太陽光発電電力量P1が消費電力P4の上述した平均電力使用量より大きい場合に活性化され、適応型システムスケジューリングモジュール210で決定された適応型システムスケジュールに太陽光発電電力量P1を補償した太陽光補償スケジュールを追加的に生成する。
図7は、本発明の一実施例として、太陽光補償スケジューリングモジュール220が適応型システムスケジュールに太陽光発電電力量を反映して太陽光補償スケジュールを生成するアルゴリズムを示すグラフである。ここで、太陽光発電電力量は、太陽光モジュール20(図1参照)が太陽から来る光エネルギーを用いて生産した電気量であって、太陽光補償スケジューリングモジュール220は、太陽光モジュール20から有無線通信インターフェースモジュール100に実時間で伝達される太陽光発電電力量データP1を用いたり、天気情報に基づいて1日の太陽光発電電力量を予測することもできる。このとき、太陽光補償スケジュールは気象状態によって変動するパラメータであるので、これを補償スケジュール基準値として使用する。
図7を続けて参照して、本発明の太陽光補償スケジューリングモジュール220は、太陽光発電電力量P1が消費電力P4の上述した平均電力使用量より大きい場合、このような環境要因を反映して、適応型システムスケジューリングモジュール210で放電モードと決定された適応型システムスケジュールを充電モードに変更する。すなわち、図8は、太陽光補償スケジュールが適用されたESSの充放電制御のための太陽光補償スケジューリンググラフの詳細構成図であって、図7を続けて参照しながら図8を参照すれば、太陽光補償スケジューリングモジュール220は、太陽光発電電力データP1を反映する前の適応型システムスケジューリングモジュール210を通じて放電モードと決定された10時〜12時のESS充放電制御モードを環境要因の変動によって充電モードに変更する。
このように、太陽光補償スケジューリングモジュール220は、良くない気象状態によって太陽光発電電力量が十分でない場合に活性化されなく、良い気象状態によって太陽光発電電力量が十分な場合に活性化されてスケジュールを行うので、変動性が高い新再生エネルギーの変動性を改善し、利用率を向上させることができる。
上述したように、本発明のESS充放電制御スケジューリングモジュール200は、内側適応型システムスケジューリンググラフのように、適応型システムスケジューリングモジュール210を通じた基本的な充放電制御モード設定を行うと同時に、外側太陽光補償スケジューリンググラフのように、太陽光補償スケジューリングモジュール220を通じた追加的な充放電制御モード設定の拡張が可能である。よって、電力変動料金制及び電力使用量に基づく内側システムスケジューリングと、太陽光発電電力量を反映する外側太陽光補償スケジューリングとを混用することによって、より効率的なエネルギー管理を可能にする。
最後に、データベース300は、有無線通信インターフェースモジュール100を介して受信される韓国電力公社からの電力料金制に関する情報、スマートプラグ55からの家電機器の負荷電力データP4、太陽光モジュール20からの太陽光モジュール電力データP1、及び気象庁からの気象情報を格納し、ESS充放電制御スケジューリングモジュール200によってスケジュールされたESS充放電制御データを格納する。
ここで、前記のように構成されたシステムを用いた本発明の新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置に対する適応型エネルギー管理スケジューリング方法に対して説明する。上述した適応型エネルギー管理スケジューリングシステムと重複する内容については、簡略に説明したり説明を省略する。
図9は、図1のようなホームエネルギー管理システムベースの太陽光連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置の環境に適用される本発明に係る適応型エネルギー管理スケジューリング方法を概略的に示すフローチャートである。
図9を参照すれば、まず、適応型システムスケジューリングモジュール210によって、季時別料金と時間帯別平均電力使用量を掛けることによって時間帯別電気料金を算出する(S910)。続けて、適応型システムスケジューリングモジュール210によって、ステップS910で算出された電気料金に基づいて予め設定された所定のESS放電基準値及び充電基準値をしきい値として、時間帯別電気料金が設定された充電基準値未満であるか否かを判断し(S920)、時間帯別電気料金が設定された充電基準値未満である場合は、ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードと決定し、時間帯別電気料金が設定された放電基準値を超えるか否かを判断し(S930)、時間帯別電気料金が設定された放電基準値を超える場合は、ESSのエネルギー充放電制御モードを放電モードと決定する。その次に、ステップS940で、太陽光補償スケジューリングモジュール220によって、太陽光発電電力量P1が消費電力P4の平均電力使用量より大きいか否かを判断し、太陽光発電電力量P1が消費電力P4の平均電力使用量より大きい場合は、このような環境要因を反映して、適応型システムスケジューリングモジュール210で放電モードと決定された適応型システムスケジュールを充電モードに変更する。
以上では、好ましい実施例を挙げて本発明をより詳細に説明したが、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されることはなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変形実施が可能である。
100:通信インターフェースモジュール、200:ESS充放電制御スケジューリングモジュール、210:適応型システムスケジューリングモジュール、220:太陽光補償スケジューリングモジュール、300:データベース
Claims (14)
- エネルギー管理システムを構成する装置又は外部装置を相互接続し、相互間の情報送信を可能にする有無線通信インターフェース、及び
電力変動料金制及び電力使用量に基づく適応型システムスケジューリングと、新再生エネルギー発電電力量を反映する新再生エネルギー補償スケジューリングとを混用することによって、エネルギー貯蔵装置(ESS;Energy Storage System)のエネルギー充放電制御モードを設定するためのスケジューリングを行うESS充放電制御スケジューリングモジュールを含む、適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。 - 前記適応型システムスケジューリングは、変動料金と時間帯別平均電力使用量を掛けることによって時間帯別電気料金を算出し、前記電気料金が設定された所定のESS充電基準値未満である場合は、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードと決定し、前記電気料金が設定された所定のESS放電基準値を超える場合は、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードと決定する、請求項1に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- 前記新再生エネルギー補償スケジューリングは、前記新再生エネルギー発電電力量が前記平均電力使用量より大きい場合に活性化され、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードに変更する、請求項1に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- ホームエネルギー管理システム(HEMS;Home Energy Management System)ベースの新再生エネルギー連係ハイブリッドESSに適用される、請求項1から3のいずれか1項に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSが前記HEMSと有線又は無線通信ネットワークで連結され、前記ESS充放電制御スケジューリングモジュールによってスケジュールされた前記ESSの充放電制御モードに基づいてエネルギー充放電を行う、請求項4に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSが充電した電力を、分電盤を通じて家電機器の負荷に分配する、請求項5に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSは太陽光及びESS融合型である、請求項6に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSは、
太陽光モジュールのDC出力端子と連結される最大電力点追従(MPPT;Maximum Power Point Tracking)用コンバータと、バッテリを充放電できる双方向コンバータと、バッテリの電力を系統に伝達し、系統電力をバッテリに充電できる双方向インバータと、電気を集めるバッテリと、バッテリを管理するバッテリ管理システム(BMS;Battery Management System)と、データ通信及びバッテリ充放電の制御を行う制御器と、を含む、請求項7に記載の適応型エネルギー管理スケジューリングシステム。 - エネルギー管理システムが新再生エネルギー連係ハイブリッドエネルギー貯蔵装置(ESS;Energy Storage System)の充放電制御モードをスケジュールする方法であって、
変動料金と時間帯別平均電力使用量を掛けることによって時間帯別電気料金を算出するステップと、
前記電気料金が設定された所定のESS充電基準値未満である場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードと決定するステップと、
前記電気料金が設定された所定のESS放電基準値を超える場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを放電モードと決定するステップと、
新再生エネルギー発電電力量が前記平均電力使用量より大きい場合、前記ESSのエネルギー充放電制御モードを充電モードに変更するステップと、を含む、適応型エネルギー管理スケジューリング方法。 - 前記適応型エネルギー管理スケジューリング方法に関するソフトウェアを搭載したホームエネルギー管理システム(HEMS)ベースの太陽光連係ハイブリッドESSに適用される、請求項9に記載の適応型エネルギー管理スケジューリング方法。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSが前記HEMSと有線又は無線通信ネットワークで連結され、スケジュールされた前記ESSの充放電制御モードに基づいてエネルギー充放電を行う、請求項10に記載の適応型エネルギー管理スケジューリング方法。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSが充電した電力を、分電盤を通じて家電機器の負荷に分配する、請求項11に記載の適応型エネルギー管理スケジューリング方法。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSは太陽光及びESS融合型である、請求項12に記載の適応型エネルギー管理スケジューリング方法。
- 前記新再生エネルギー連係ハイブリッドESSは、
太陽光モジュールのDC出力端子と連結される最大電力点追従(MPPT;Maximum Power Point Tracking)用コンバータと、バッテリを充放電できる双方向コンバータと、バッテリの電力を系統に伝達し、系統電力をバッテリに充電できる双方向インバータと、電気を集めるバッテリと、バッテリを管理するバッテリ管理システム(BMS;Battery Management System)と、データ通信及びバッテリ充放電の制御を行う制御器と、を含む、請求項13に記載の適応型エネルギー管理スケジューリング方法。
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Cited By (1)
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CN117439128A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-01-23 | 国网青海省电力公司清洁能源发展研究院 | 一种多元储能与新能源协同规划配置方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106953584A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-14 | 北京北交新能科技有限公司 | 一种轨道交通用太阳能储能系统 |
CN109272656B (zh) * | 2017-07-17 | 2023-08-29 | 周锡卫 | 一种基于多能互补微电网的储能蓄电移动充电桩系统的运行方法 |
KR102272179B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2021-07-02 | 엘에스일렉트릭(주) | Pcs 및 ess 배터리 용량 산정 최적화 장치 및 그 장치의 제어 방법 |
KR101988485B1 (ko) | 2018-12-21 | 2019-06-12 | (주)대현엔지니어링 | 태양광발전과 에너지저장장치의 지능적 연계를 위한 pms 기반의 능동형 수배전반 |
KR102279981B1 (ko) * | 2019-11-29 | 2021-07-21 | 디아이케이(주) | 계통 보상 기능을 포함한 태양광 인버터와 pcs의 운영 시스템 |
KR102556093B1 (ko) * | 2020-11-06 | 2023-07-18 | 한국전자통신연구원 | 전력의 피크 부하를 저감하기 위한 보상 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 동작 제어 장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010233362A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Toyota Motor Corp | 電力供給制御装置 |
JP2015164375A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-10 | 株式会社Nttファシリティーズ | 蓄電制御システム、蓄電制御装置、蓄電制御方法及びプログラム |
WO2016071960A1 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、機器制御方法及びプログラム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101347946B1 (ko) | 2011-12-30 | 2014-01-09 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 진동 센싱을 통한 에너지 저장 시스템(ess) 운용 방법 |
KR101545060B1 (ko) | 2013-11-26 | 2015-08-17 | 정유철 | Ess 분산제어 기반의 스마트그리드 통합 전력제어시스템 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010233362A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Toyota Motor Corp | 電力供給制御装置 |
JP2015164375A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-10 | 株式会社Nttファシリティーズ | 蓄電制御システム、蓄電制御装置、蓄電制御方法及びプログラム |
WO2016071960A1 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、機器制御方法及びプログラム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117439128A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-01-23 | 国网青海省电力公司清洁能源发展研究院 | 一种多元储能与新能源协同规划配置方法 |
CN117439128B (zh) * | 2023-10-26 | 2024-03-26 | 国网青海省电力公司清洁能源发展研究院 | 一种多元储能与新能源协同规划配置方法 |
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