KR101301437B1 - 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전 시스템의 전력보상에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 발전되는 전력의 잉여분과 부족분을 배터리로 보상하고, 배터리의 로드를 줄임으로써 수명을 연장하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 풍력 발전되는 출력전력을 감지하는 단계 상기 출력전력을 평활화하기 위해 기 설정된 지령치와 비교하는 단계 상기 비교에 따라 뱅크에 충전 또는 방전을 수행하는 단계 및 상기 뱅크에 상기 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 상기 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계를 포함한다.

Description

풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치{POWER COMPENSATION CONTROL METHOD AND APPARATUS FOR WIND POWER GENERATION SYSTEM}
본 발명은 풍력발전 시스템의 전력보상에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 풍력 발전되는 출력전력의 잉여분과 부족분을 보상하는 배터리의 로드를 줄임으로써 배터리의 수명을 연장시키기 위한 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 들어 국가적 차원에서 에너지 확보를 위한 신재생 에너지 보급 확대 정책으로 풍력, 태양광 등의 에너지 생산 설비가 급속히 증가하는 추세이다.
특히, 현재 많은 국가연구과제를 통해 출력전력을 평활화하기 위한 기술들이 연구되고 있으며 이러한 기술의 비용적인 측면에서 가장 큰 비중을 차지하는 배터리의 효율적인 운용과 수명증대에 관해 관심이 높아지고 있다.
풍력발전 설비의 경우 기상조건에 따라 출력이 상시로 변동하는 특성을 가지고 있으며, 이로 인하여 전력계통의 운영 및 전력품질에 나쁜 영향을 미치고 있다. 특히, 섬 계통이나 상대적으로 규모가 작은 약소계통의 경우 과도한 출력변동으로 인한 주파수 및 전압변동의 악영향이 발생할 수 있다.
또한, 풍력발전의 경우 그 출력특성으로 인해 계통의 주파수 변동, 전압 변동, 고조파 발생 등에 문제점이 자주 발생하게 되는데, 이러한 전력품질 저하요인은 풍력발전 설비 인근의 지역계통에 나쁜 악영향을 미치게 된다.
특히, 섬 지역과 같은 소규모 계통의 경우 풍력발전이 계통용량의 10-15%를 넘을 경우 전체 전력계통을 안정적으로 운영하는데 많은 어려움이 있는 것이 사실이다. 따라서, 풍력발전 설비에서 생산되는 전력을 최대한 효율적으로 이용하면서도 전력계통의 안정적 운영 및 전력품질을 보장할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 풍력발전 시스템의 출력전력 변동을 보상하기 위해 잉여전력을 충전하고, 부족전력을 공급하는 배터리의 사용시간을 최소화하여 수명을 연장시키기 위한 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법은, 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여, 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 단계, 출력전력을 평활화하기 위해 기 설정된 지령치와 비교하는 단계, 비교에 따라 2차로 필요한 뱅크 수를 결정하여, 뱅크에 충전 또는 방전을 수행하는 단계, 및 뱅크가 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계를 포함한다.
또한, 이를 위해 본 발명에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치는 풍력 발전된 출력전력의 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하기 위한 감지부, 출력전력을 평활화시키기 위해 직류를 공급하는 배터리, 배터리의 직류/직류 컨버팅을 위한 컨버터부, 컨버터부의 직류출력을 교류출력으로 변환하기 위한 인버터부, 인버터부의 교류출력을 승압 또는 감압하기 위한 변압부, 및 감지부의 감지정보를 전송받아, 출력전력의 보상을 위해 배터리의 충전 또는 방전여부를 결정하고, 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하여 배터리의 사용시간이 기 설정된 임계시간 이상인 경우, 배터리의 사용 우선순위를 최하위로 수정하며, 배터리의 누적사용시간을 초기화하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 풍력발전 시스템의 출력전력을 보상함으로써 안정적인 출력을 얻는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 출력전력의 보상을 위한 배터리의 사용시간을 줄임으로써 풍력발전 시스템의 배터리의 수명을 향상시키는 효과도 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 안정적인 전력을 생산하기 때문에 궁극적으로 경제발전에 이바지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법을 보여주기 위한 순서도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 풍력 발전되는 전력량을 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 단계를 세부적으로 보여주기 위한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크가 충전을 수행하는 단계를 세부적으로 보여주기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크가 방전을 수행하는 절차를 세부적으로 보여주기 위한 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크의 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계를 세부적으로 보여주기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법을 적용하여 실험을 실시한 결과를 보여주는 그래프.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치를 보여주기 위한 블록도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법 및 장치를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 7의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 기재하였다.
본 발명의 기본 원리는 풍력발전되는 출력 전력을 평활화하기 위하여 충방전이 가능한 배터리를 구비하고 이 배터리를 기 설정시간이상 사용하지 않음으로써 로드를 줄이는 것이다.
먼저, 본 발명의 실시 예에서 사용하는 뱅크는 충방전이 가능한 적어도 하나 이상의 배터리와 직류/직류 컨버터를 포함한다.
여기서 배터리는 충방전이 가능한 여러 종류의 2차전지, 태양전지, 슈퍼커페시터 등과 같은 모듈로 대체될 수 있다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법(100)은 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 단계(S110), 출력전력과 지령치를 비교하는 단계(S120), 및 우선 순위에 따라 2차로 필요한 뱅크 수를 결정하여 충전(S130) 또는 방전(S140)을 수행하는 단계 및, 뱅크의 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계(S150)를 포함한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법(100)을 단계별로 설명하면 다음과 같다.
우선, 풍력발전 시스템에서 발전되는 출력전력을 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정한다(S110).
풍력발전 시스템에서 발전되는 전력은 매우 불규칙한 파형을 갖는다.
따라서, 불규칙한 파형을 보정하기 위해서는, 풍력발전 시스템에서 발전되는 출력전력을 감지하고, 그 출력전력의 변동을 보상하기 위해 뱅크의 수를 결정하여야 한다.
여기서 뱅크는 불규칙한 출력 전력을 보상하여 평활화된 출력을 내보내기 위해 부족전력을 공급해주거나 잉여전력의 충전이 가능한 2차 전지를 포함하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여 1차로 뱅크 수를 결정하는 단계를 세부적으로 보여주기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여 1차로 뱅크 수를 결정하는 단계(S110)는 풍력발전량이 100kW 미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 1개를 온(ON)시키는 과정(S111), 출력전력이 100kW이상 300kW 미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 2개를 온(ON)시키는 과정(S112), 출력전력이 300kW이상 500kW 미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 3개를 온시키는 과정(S113), 및 출력전력이 500KW 초과인 경우, 뱅크 4개를 온시키는 과정(S114)을 포함한다.
도 2와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 충전을 수행하는 단계(S110)의 절차는 다음과 같이 수행된다.
우선, 풍력 발전량을 감지하여 0kW이상 100kW 미만인 경우, 우선 순위가 가장 높은 뱅크 1개를 기동시킨다(S111).
여기서 뱅크 한 개는 풍력 발전되는 출력전력 100kW를 충전 또는 방전함으로써 풍력발전량을 평활화할 수 있는 용량을 갖는 배터리를 포함하여 구성된다.
한편, 풍력 발전되는 출력전력이 100kW이상에서 300kW까지 증가하면 잔여 뱅크들 중 우선 순위가 가장 높은 뱅크를 기동시키고(S112), 풍력발전량이 300kW이상 500kW 미만까지 증가하면 잔여뱅크들 중 우선 순위가 가장 높은 뱅크를 기동시킨다(S113).
따라서, 본 발명의 일 실시 예에서는 뱅크의 용량은 두 개가 기동하면 0kW에서 300kW의 출력전력을 정전력으로 보정하고, 뱅크가 세 개가 기동되면 0kw에서 500kW의 출력전력을 정전력으로 보정할 수 있어야 한다.
본 실시 예에서 뱅크의 용량과 개수를 제한하여 구성되는 것으로 상정하였는데, 이는 설명의 편의를 위한 일 예에 불과하다. 따라서, 언급한 뱅크의 용량과 개수는 예시적인 것이므로, 서로 다른 용량과 개수의 뱅크를 적용할 수 있는 것도 가능함은 물론이다.
그 후, 출력전력을 평활화하기 위해 기 설정된 지령치와 비교를 수행하게 된다(S120).
여기서 지령치는 배터리의 충방전 지령치로서, 풍력발전량을 평활화하기 위한 합성출력 목표치와 실제 출력전력값의 차이가 된다.
즉, 출력 전력값이 기 설정된 합성출력 목표치를 초과하는 경우, 지령치는 초과분의 전력만큼을 뱅크에 충전하도록 설정된다.
반대로, 출력전력이 기 설정된 합성출력 목표치의 미만인 경우, 지령치는 부족분의 전력만큼을 뱅크로부터 충전시키도록 설정된다.
따라서 지령치는 출력 전력값을 기 설정된 기준 전력값으로 유지시켜 정전력으로 만들어주기 위한 평활 지령치이다.
이와 같이 생성된 지령치에 따라 뱅크가 충전(S130) 또는 방전(S140)을 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크가 2차로 필요한 뱅크 수를 결정하며 충전을 수행하는 단계(S130)를 세부적으로 보여주기 위한 순서도이다.
여기서 2차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 것은 1차로 결정된 뱅크 수를 보정하여 정확한 뱅크 수로 확정하는 것이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르는 생성된 지령치에 따라 뱅크가 충전을 수행하는 단계(S130)는 출력 전력값이 기준 전력값을 초과하는 경우(S131), 초과분의 전력과 복수의 뱅크에 충전 가능한 잔존 용량을 비교하는 과정(S132), 초과분의 전력이 복수의 뱅크에 충전이 가능한 양보다 많을 경우, 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하는 과정(S133), 및 충전을 수행하는 과정(S134)을 포함한다.
여기서 충전요구량은 출력 전력값이 기준 전력값을 초과하는 경우 발생하는 잉여분의 전력으로서 뱅크에 저장된다.
도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 뱅크가 충전을 수행하는 단계(S130)를 자세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 풍력 발전되는 출력 전력값과 기준 전력값을 비교한다(S131).
여기서 출력 전력값이 기준 전력값을 초과하는 경우에는 초과분의 전력과 복수의 뱅크 잔존 용량을 비교한다(S131).
이때, 지령치는 초과분의 전력을 뱅크에 충전하도록 설정하는 값이다.
여기서 초과분의 전력이 복수의 뱅크가 충전할 수 있는 용량을 초과하는 경우(S132), 복수의 뱅크 중 사용 우선 순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가한다(S133).
이는 초과분의 전력을 뱅크에 충전하여 저장하기 위함이다. 따라서, 뱅크의 충전 가능량이 충분하지 않은 경우, 새로운 뱅크를 추가하여 충전용량을 늘려준다.
여기서, 새로운 뱅크를 추가하는 개수는 초과분의 전력에 의해 정해지기 때문에 복수 개가 구비될 수도 있다.
한편, 뱅크를 추가하여 충전요구량이 복수의 뱅크가 수용할 수 있는 충전량 미만인 경우, 충전을 수행한다(S134).
여기서 사용 우선순위는 뱅크의 사용시간을 체크하여 적게 사용한 뱅크를 우선으로 사용하기 위해 매겨지는 순위로서, 도 5에서 자세하게 설명한다.
이와 같이 초과분의 전력을 뱅크에 저장함으로써 풍력 발전되는 출력전력은 일정하게 유지된다.
한편, 출력되는 전력량이 기준 전력값 미만인 경우에는 도 4와 같은 절차로 출력을 평활화한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크가 방전(S140)을 수행하는 절차를 세부적으로 보여주기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하여 뱅크가 방전을 수행하는 단계(S140)는 출력 전력값이 기준 전력값 미만인 경우(S141), 부족분의 전력량과 복수의 뱅크에 저장된 전력량을 비교하는 과정(S142), 부족분의 전력량이 복수의 뱅크에 저장된 전력량을 초과하는 경우, 복수의 뱅크 중 사용 우선 순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하는 과정(S143), 및 새로운 뱅크를 추가하여 충전요구량이 복수의 뱅크의 충전 가능량 미만인 경우, 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 충전을 수행하는 과정(S144)을 포함한다.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 뱅크가 방전을 수행하는 단계(S140)를 자세히 설명하면 다음과 같다.
우선 풍력 발전되는 출력 전력값과 기준 전력값을 비교한다(S141).
여기서 출력 전력값이 기준 전력값 미만인 경우에는 부족분의 전력량과 복수의 뱅크에 저장된 전력량을 비교한다(S142).
이때, 지령치는 출력 전력값의 부족분 전력을 기준 전력값으로 보정하기 위해 뱅크로부터 충전하도록 설정하는 값이다.
여기서 부족분 전력이 복수의 뱅크에 저장된 전력용량을 초과인 경우, 복수의 뱅크 중 사용 우선 순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가한다(S143).
따라서, 뱅크가 출력 전력값을 기준 전력값으로 보상하기 위해 충전할 전력을 충분히 저장하고 있지 않은 경우, 새로운 뱅크를 추가하여 전력 용량을 증가시킨다.
여기서, 새로운 뱅크를 추가하는 개수는 부족분의 전력에 의해 정해지기 때문에 복수 개가 구비될 수도 있다.
한편, 새로 뱅크를 추가하여 부족분의 전력이 복수의 뱅크가 가진 전력용량보다 적게되면, 충전을 수행한다(S144).
여기서 사용 우선순위는 뱅크의 사용시간을 체크하여 적게 사용한 뱅크를 우선으로 사용하기 위해 매겨지는 순위로서, 도 5에서 자세하게 설명한다.
이와 같이 뱅크는 출력 전력값을 기준 전력값으로 만들어주기 위해 부족분의 전력을 보상하는 충전을 수행함으로써 출전력을 평활화한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 도 1의 뱅크가 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계를 세부적으로 보여주기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하여 뱅크의 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계(S150)는 복수의 뱅크 중 충전 또는 방전이 진행된 뱅크의 누적시간을 갱신하는 과정(S151), 최상위 우선순위 뱅크의 누적사용시간이 기 설정된 시간을 초과하는지 판단하는 과정(S152), 만약 뱅크의 누적사용시간이 기 설정된 시간을 초과하는 경우, 해당 뱅크를 우선순위에서 최하위로 수정하는 과정(S153), 및 최하위로 수정된 뱅크의 누적사용시간을 초기화하는 과정(S154)을 포함한다.
도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 뱅크의 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계(S150)를 자세히 설명하면 다음과 같다.
우선 복수의 뱅크 중 충전 또는 방전이 진행된 뱅크의 누적시간을 갱신한다(S151).
즉, 뱅크의 누적 사용시간을 초기화하는 것이다.
그 후 최상위 우선순위 뱅크의 누적사용시간과 기 설정된 시간을 비교한다 (S152).
본 발명의 실시 예에서는 기 설정된 시간을 1시간(3600초)으로 설정하였지만 뱅크가 로드에 의해 손상되지 않는 다른 시간을 설정하여도 무방하다.
이때 만약 기 설정된 시간을 초과하는 뱅크가 생기면, 해당 뱅크를 우선순위에서 최하위로 설정한다(S153). 이는 뱅크의 무리한 로드를 막기 위함이다.
그 후, 우선순위가 최하위로 설정된 뱅크의 누적사용시간을 초기화한다(S154).
즉, N개의 뱅크 중 누적사용 시간이 기 설정된 시간보다 높은 경우 우선순위에서 최하위로 설정하여 뱅크의 사용이 기 설정된 시간 이하로 사용되도록 함으로써 뱅크의 로드를 줄여 수명을 늘릴 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법을 적용하여 실험을 실시한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 뱅크의 우선순위를 변화시키지 않더라도, 뱅크 제어를 하지 않고 N개의 뱅크를 항상 사용하였을 때보다 뱅크의 사용시간을 줄일 수 있는 것을 알 수 있다(NotControl).
4개의 뱅크를 모두 사용할 때에 비해 풍력 발전량에 따라 본 발명을 적용할 경우, 이전보다 총 15%의 이용시간을 줄일 수 있었고, 뱅크의 우선순위를 변화시키지 않았을 때, 뱅크 별로 누적 이용시간이 최대 6시간 이상 발생하던 편차를 0.5시간 이내로 감소시킬 수 있었다(Bank Equaliztion Control).
도 7은 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치를 보여주기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치(700)는 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하기 위한 감지부(710), 출력전력의 보상을 위해 직류를 출력전력으로 충방전하는 배터리(720), 배터리(720)의 컨버팅을 위한 컨버터부(730), 컨버터부(730)의 직류출력을 교류출력으로 변환하기 위한 인버터부(740), 인버터부(740)의 교류출력을 승압하기 위한 변압부(750), 및 감지부(710)의 감지정보를 수신받아 출력전력의 보상을 위해 배터리(720)의 충전 또는 방전을 결정하고, 배터리(720)의 사용시간이 기 설정된 임계시간 이상인 경우, 배터리(720)의 사용 우선순위를 최하위로 수정하며, 배터리(720)의 누적사용시간을 초기화하는 제어부(760)를 포함한다.
도 7과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치(700)의 동작은 다음과 같다.
우선, 감지부(710)는 풍력발전의 출력전력을 감지한다.
그러면 제어부(760)는 감지부(710)의 출력 전력값 감지에 따라, 기 설정된 기준 전력값보다 높은 경우 초과분을 배터리(720)에 충전시키고, 기 설정된 기준 전력보다 낮은 경우 부족분을 배터리(720)로부터 방전시킨다.
이때 제어부(760)는 배터리(720)의 충전 용량이 초과분보다 낮은 경우 사용자에게 경보하여 배터리(720) 부족을 알릴 수 있다.
마찬가지로 제어부(760)는 배터리(720)의 전력 용량이 부족분보다 낮은 경우에도 사용자에게 경보하여 배터리(720) 부족을 알릴 수 있다.
그러면 사용자는 새로운 배터리(720)를 추가하여 상술한 문제를 해결할 수 있다.
만약 배터리(720)에서 부족분의 전력을 방전하여 출력전력을 평활화하여 보상하는 경우, 컨버터부(730)는 출력직류를 직류/직류로 변환하고, 인버터부(740)는 직류/교류 변환을 수행하여 변압부(750)를 거쳐 출력전력으로 공급된다.
반대로 배터리(720)로 초과분의 전력을 충전하여 출력전력을 평활화하여 보상하는 경우, 변압부(750)를 거쳐 감압된 후, 인버터부(740)에서 교류/직류변환이 수행된다.
그 후, 변압된 직류는 컨버터부(730)를 거쳐 배터리(720)에 적합한 직류로 변환되어 저장된다.
이때 제어부(760)는 복수의 배터리(720)의 사용시간이 기 설정된 사용시간을 초과하는 경우, 배터리(720)의 동작을 정지시키고 우선순위를 최하위로 설정하게 되며, 따라서, 배터리(720)의 과도한 사용으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
710: 감지부 720: 배터리
730: 컨버터부 740: 인버터부
750: 변압부 760: 제어부

Claims (7)

  1. 풍력 발전되는 출력전력을 감지하여, 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 단계
    상기 출력전력을 평활화하기 위해 기 설정된 지령치와 비교하는 단계;
    상기 비교에 따라 2차로 필요한 뱅크 수를 결정하여, 상기 뱅크에 충전 또는 방전을 수행하는 단계; 및
    상기 뱅크가 상기 충전 또는 상기 방전을 수행한 시간에 따라 상기 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계를 포함하되,
    상기 뱅크에 상기 충전 또는 방전을 수행한 시간에 따라 상기 뱅크의 사용 우선순위를 갱신하는 단계는
    복수의 뱅크 중 충전 또는 방전이 진행된 뱅크의 누적사용시간을 갱신하는 과정;
    최상위 우선순위 뱅크의 누적사용시간이 기 설정된 시간을 초과하는 경우, 초과하는 해당 뱅크를 우선순위에서 최하위로 수정하는 과정; 및
    상기 최하위로 수정된 뱅크의 누적사용시간을 초기화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하는 단계는
    풍력발전량이 100kW 미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 1개를 온시키는 과정;
    상기 풍력발전량이 100kW이상 300kW미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 2개를 온시키는 과정;
    상기 풍력발전량이 300kW 이상 500kW 미만인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 3개를 온시키는 과정; 및
    상기 풍력발전량이 500KW 이상인 경우, 가장 높은 우선순위 뱅크 4개를 온시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 뱅크에 충전을 수행하는 단계는
    상기 출력 전력값이 기준 전력값을 초과하는 경우, 초과분의 전력과 복수의 뱅크에 충전이 가능한 잔존 용량을 비교하는 과정;
    상기 초과분의 전력이 복수의 뱅크의 충전이 가능한 잔존 용량 초과인 경우, 상기 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하는 과정; 및
    상기 새로운 뱅크를 추가하여 상기 초과분의 전력이 복수의 뱅크의 충전이 가능한 잔존 용량 미만인 경우, 충전을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 뱅크에 방전을 수행하는 단계는
    상기 출력 전력값이 기준 전력값 미만인 경우, 부족분의 전력량과 복수의 뱅크에 저장된 전력량을 비교하는 과정;
    상기 부족분의 전력량이 복수의 뱅크에 저장된 전력량 초과인 경우, 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하는 과정; 및
    상기 새로운 뱅크를 추가하여 상기 복수의 뱅크에 저장된 전력량이 상기 부족분의 전력량보다 많은 경우, 상기 복수의 뱅크가 상기 출력 전력값으로 방전을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법.
  5. 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 전력값은
    상기 출력 전력값을 평활화하여 출력시키기 위해 기 설정된 기준값으로서, 상기 출력 전력값이 상기 기준 전력값을 초과하면 평활화 지령치는 초과분의 전력량만큼 상기 뱅크로 충전하도록 설정되고, 상기 출력 전력값이 상기 기준 전력값 미만이면 평활화 지령치는 부족분의 전력량만큼을 뱅크로부터 공급받도록 설정되는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어방법.
  6. 삭제
  7. 풍력 발전된 출력전력을 감지하여 1차로 필요한 뱅크 수를 결정하기 위한 감지부
    상기 출력전력을 평활화시키기 위해 직류를 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 직류/직류 컨버팅을 위한 컨버터부;
    상기 컨버터부의 직류출력을 교류출력으로 변환하기 위한 인버터부;
    상기 인버터부의 교류출력을 승압 또는 감압하기 위한 변압부; 및
    상기 감지부의 감지정보를 전송받아, 상기 출력전력의 보상을 위해 상기 배터리의 충전 또는 방전여부를 결정하고, 복수의 뱅크 중 사용 우선순위가 높은 순으로 새로운 뱅크를 추가하여 상기 배터리의 사용시간이 기 설정된 임계시간 이상인 경우, 상기 배터리의 사용 우선순위를 최하위로 수정하며, 상기 배터리의 누적사용시간을 초기화하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 시스템의 전력보상 제어장치.
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