KR101570172B1 - Passive type energy storage system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동형 ESS에 관한 것으로, 계통연계형 발전원과; 독립 발전원과; 보조전원 공급부와; 부하와; 계통연계형 발전원과 독립 발전원과 부하와 각각 전력전송선로로 연결되어 제1전원과 제2전원 중 하나를 피크 보조전원으로 보상한 후 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)로 구성되며, 보조전원 공급부는 PCS에 연결된 전력선에 연결되어 보조전원으로 출력하는 배터리와, 배터리와 병렬로 연결되어 보조전원을 인가받아 충방전하여 피크 보조전원을 출력하는 슈퍼 커패시터와, 배터리와 직렬로 연결되어 PCS의 제어에 의해 보조전원 공급부를 PCS와 전기적으로 연결시키거나 분리되도록 하는 개폐회로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a passive ESS, comprising: a grid-connected power generation source; An independent development party; An auxiliary power supply; A load; Power Conditioning System (PCS), which is connected to grid-connected power generation source, independent power generation source and load, respectively, and which converts one of the first and second power sources to peak auxiliary power, The auxiliary power supply unit includes a battery connected to a power line connected to the PCS and outputting an auxiliary power, a supercapacitor connected in parallel with the battery for charging / discharging the auxiliary power to output a peak auxiliary power, And an opening / closing circuit connected in series to electrically connect or disconnect the auxiliary power supply unit to / from the PCS under the control of the PCS.

Description

수동형 ESS{Passive type energy storage system} A passive type energy storage system (ESS)

본 발명은 수동형 ESS에 관한 것으로, 특히 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)에 연결된 배터리에 슈퍼 커패시터를 병렬로 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 보상전원을 공급함으로써 순시 응답성을 개선시킬 수 있는 수동형 ESS에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a passive ESS, and more particularly, to a passive ESS, in which a super capacitor is connected in parallel to a battery connected to a PCS (Power Conditioning System) that converts DC power to AC power and transfers the same to a load, To a passive ESS capable of improving instantaneous responsiveness.

ESS(Energy Storage System)은 신재생 에너지에서 생산되는 전력을 전력계통에 안정적으로 연결해 주기 위해 사용된다. 신재생 에너지는 태양광이나 풍력 발전을 통해 발생하는 전기 에너지로 전력 생산 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 신재생 에너지는 ESS와 결합되어 사용된다. ESS는 LIB(Li-Ion Battery) 등을 이용한 배터리로 과잉 생산된 전력을 저장한 후 전력이 부족한 경우에 방전하여 전력 수급을 안정화시킨다. 즉, ESS는 전력 수요가 적을 때 미미하게 모이는 신재생 에너지를 축적하여 저장한 후 전력 수요가 많은 피크(peak) 시간대에 저장된 전력을 사용할 수 있도록 함으로써 전력의 활용 효율을 개선한다. The ESS (Energy Storage System) is used to stably connect the power generated from renewable energy to the power system. New and renewable energy has the disadvantage that the electric power production stability is poor due to the electric energy generated by solar power or wind power generation. To overcome these drawbacks, renewable energy is used in combination with ESS. The ESS stores excess power generated by the battery using Li-Ion Battery (LIB), and discharges when there is insufficient power to stabilize power supply and demand. In other words, the ESS improves the efficiency of power utilization by accumulating and storing new renewable energy that is gathered when power demand is low, and then using the power stored in the peak time period with high power demand.

ESS는 전술한 이점을 통해 태양광 발전과 같이 단독으로만 운전하는 독립형 발전 시스템과 태양광 발전 시스템과 상용전력 계통과 연계하여 운전하는 계통연계형 발전 시스템에 적용되며, 이를 안정적으로 적용하기 위해 ESS에 적용되는 배터리의 수명을 예측하는 기술이 개발되었다.ESS is applied to stand-alone power generation system which operates only by itself like solar power generation, grid power generation system which operates in conjunction with solar power generation system and commercial power system through the above-mentioned advantages, and in order to apply it stably, ESS A technique for predicting the lifetime of a battery applied to a battery is developed.

한국공개특허 제2012-0134415호(특허문헌 1)는 ESS의 배터리 수명 예측 시스템에 관한 것으로, 팩 전압 계산 프로세서, SOH(State Of Health, 배터리 잔존 수명) 판단 프로세서, SOH 계산 프로세서 및 SOC 보정 프로세서로 이루어진다. 팩 전압 계산 프로세서는 ESS의 배터리 셀의 셀 전압을 입력받아 배터리 팩의 팩 전압을 계산하며, SOH 판단 프로세서는 팩 전압을 입력받고 SOH을 판단하기 위한 전제 조건을 설정하여 전제 조건에 맞는 SOH를 판단한다. SOH 계산 프로세서는 SOH를 판단 시, 전제 조건을 만족하게 되면 이때의 팩 전압을 확인하고 확인된 현재 팩 전압과 초기 팩 전압 간의 전압 차를 이용하여 SOH를 산출한다. SOC 보정 프로세서는 SOH에 초기 정격 용량을 곱하여 SOC(State of Charge, 배터리 충전 잔량) 보정 용량을 산출한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0134415 (Patent Document 1) relates to a battery life predicting system of an ESS and includes a pack voltage calculation processor, a state of health (SOH) determination processor, an SOH calculation processor, and a SOC correction processor . The pack voltage calculation processor receives the cell voltage of the battery cell of the ESS and calculates the pack voltage of the battery pack. The SOH determination processor receives the pack voltage and sets the preconditions for determining the SOH, do. When determining the SOH, the SOH calculation processor checks the pack voltage at that time when the precondition is satisfied, and calculates the SOH using the voltage difference between the current pack voltage and the initial pack voltage. The SOC correction processor multiplies the SOH by the initial rated capacity to calculate the state of charge (SOC) correction capacity.

특허문헌 1과 같은 배터리 수명 예측 시스템 등이 적용된 종래의 ESS는 ESS에 배터리만 적용됨으로써 배터리의 방전시간이 길어 매우 짧은 시간에 피크가 변화하는 경우에 이를 보상할 수 없어 순시응답성이 떨어지는 문제점이 있다. The conventional ESS to which the battery life predicting system such as Patent Document 1 is applied can not compensate for the change of the peak in a very short time due to the long discharge time of the battery by applying only the battery to the ESS, have.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2012-0134415호(등록일: 22012.12.12)Patent Document 1: Korean Laid-open Patent No. 2012-0134415 (Registered on December 12, 2012)

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)에 연결된 배터리에 슈퍼 커패시터를 병렬로 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 보상전원을 공급함으로써 순시 응답성을 개선시킬 수 있는 수동형 ESS를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by providing a super capacitor in parallel to a battery connected to a PCS (Power Conditioning System) that converts DC power to AC power and transfers the same to a load, And a passive ESS capable of improving instantaneous responsiveness by supplying a compensating power.

본 발명의 다른 목적은 배터리에 병렬 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 전력을 공급하도록 함으로써 피크 부하로 인한 배터리 손상을 방지할 수 있도록 함으로써 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 수동형 ESS를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a passive ESS capable of extending battery life by preventing a battery damage due to a peak load by connecting a parallel connection of a battery to a supercapacitor to supply power to the battery.

본 발명의 수동형 ESS는 제1전원을 발생하여 전송하는 계통연계형 발전원과; 제2전원을 발생하여 전송하는 독립 발전원과; 상기 제1전원이나 제2전원을 보상하기 위한 피크 보조전원을 발생하여 출력하는 보조전원 공급부와; 상기 계통연계형 발전원과 상기 독립 발전원과 각각 전력전송선로로 연결되는 부하와; 상기 계통연계형 발전원과 상기 독립 발전원과 상기 부하와 각각 전력전송선로로 연결되어 제1전원과 제2전원 중 하나를 상기 피크 보조전원으로 보상한 후 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)로 구성되며, 상기 보조전원 공급부는 상기 PCS에 연결되어 보조전원으로 출력하는 배터리와, 상기 배터리와 병렬로 연결되어 보조전원을 인가받아 충방전하여 피크 보조전원을 출력하는 슈퍼 커패시터와, 상기 배터리와 직렬로 연결되어 PCS의 제어에 의해 보조전원 공급부를 PCS와 전기적으로 연결시키거나 분리되도록 하는 개폐회로로 이루어진다.The passive ESS of the present invention includes a grid-connected power generator for generating and transmitting a first power source; An independent power generation source for generating and transmitting a second power source; An auxiliary power supply for generating and outputting a peak auxiliary power for compensating the first power or the second power; A load connected to the grid-connected power generation source and the independent power generation source through a power transmission line; And a PCS that is connected to the grid-connected power generation source, the independent power generation source, and the load by a power transmission line, converts one of the first power source and the second power source to the peak auxiliary power, The auxiliary power supply unit includes a battery connected to the PCS to output auxiliary power, a supercapacitor connected in parallel with the battery for charging / discharging the auxiliary power to output a peak auxiliary power, And an opening / closing circuit connected in series with the battery to electrically connect or disconnect the auxiliary power supply to / from the PCS under the control of the PCS.

본 발명의 수동형 ESS는 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)에 연결된 배터리에 슈퍼 커패시터를 병렬로 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 보상전원을 공급함으로써 순시 응답성을 개선시킬 수 있는 이점이 있으며, 배터리에 병렬 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 전력을 공급하도록 함으로써 피크 부하로 인한 배터리 손상을 방지할 수 있도록 함으로써 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.The passive type ESS according to the present invention is a passive type ESS in which a supercapacitor is connected in parallel to a battery connected to a PCS (Power Conditioning System) that converts DC power to AC power and transfers the AC power to a load, There is an advantage that the life of the battery can be prolonged by preventing the battery damage due to the peak load by allowing the supercapacitor to supply power by assisting the battery by connecting in parallel to the battery.

도 1은 본 발명의 수동형 ESS의 구성을 나타낸 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 ESS의 구성을 상세히 나타낸 회로도,
도 3은 도 2에 도시된 개폐회로의 구성을 상세히 나타낸 회로도,
도 4는 도 1에 도시된 ESS의 방전특성을 나타낸 그래프.1 is a block diagram showing a configuration of a passive ESS according to the present invention,
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the ESS shown in FIG. 1,
3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the open / close circuit shown in Fig. 2,
FIG. 4 is a graph showing discharge characteristics of the ESS shown in FIG. 1; FIG.

이하, 본 발명의 수동형 ESS의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the passive ESS of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에서와 같이 본 발명의 수동형 ESS(Energy Storage System)는 계통연계형 발전원(110), 독립 발전원(120), 보조전원 공급부(130), 부하(140) 및 PCS(Power Conditioning System)(150)로 구성된다. 1, the passive ESS (Energy Storage System) of the present invention includes a grid-connected power generator 110, an independent power generator 120, an auxiliary power supplier 130, a load 140, and a PCS (Power Conditioning System) (150).

계통연계형 발전원(110)은 스스로 발전하여 제1전원(P_v1)을 발생하며, 발생된 제1전원(P_v1)을 전력전송선로(PTL)를 통해 전송한다. 독립 발전원(120)은 전력전송선로(PTL)로 계통연계형 발전원(110)과 연결되어 제2전원(P_v2)을 발생하여 전력전송선로(PTL)를 통해 전송한다. 보조전원 공급부(130)는 계통연계형 발전원(110)과 독립 발전원(120)에서 발생되어 각각 전송되는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 보상하기 위한 피크 보조전원(P_cor)을 발생하여 출력하며, 부하(140)는 전원을 발전할 수 없는 엔드 유저 부하로 계통연계형 발전원(110)과 독립 발전원(120)과 각각 전력전송선로(PTL)로 연결된다. PCS(150)는 계통연계형 발전원(110)과 독립 발전원(120)과 부하(140)와 각각 전력전송선로(PTL)로 연결되어 제1전원(P_v1)과 제2전원(P_v2) 중 하나를 피크 보조전원(P_cor)으로 보상한 후 교류전원으로 변환시켜 부하(140)로 전송한다.The grid-connected power generation source 110 develops itself to generate the first power source P_v1 and transmits the generated first power source P_v1 through the power transmission line PTL. The independent power generation source 120 is connected to the grid-connected power generation source 110 by the power transmission line PTL to generate the second power P_v2 and transmits the generated power via the power transmission line PTL. The auxiliary power supply unit 130 includes a grid auxiliary power source 110 and a peak auxiliary power source P_cor for compensating the first power source P_v1 and the second power source P_v2 generated by the independent power source 120 And the load 140 is connected to the grid-connected power generation source 110 and the independent power generation source 120 via the power transmission line PTL as an end user load that can not generate power. The PCS 150 is connected to the grid-connected power generation source 110, the independent power generation source 120 and the load 140 via the power transmission line PTL and is connected between the first power source P_v1 and the second power source P_v2 One is compensated by the peak auxiliary power (P_cor), then converted into AC power and transmitted to the load (140).

상기 구성을 갖는 본 발명의 수동형 ESS의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The construction of the passive ESS of the present invention having the above-described structure will be described in more detail as follows.

계통연계형 발전원(110)은 도 1에서와 같이 전력전송선로(PTL)를 통해 직류전원인 제1전원(P_v1)을 발생하여 전송하며, 전력전송선로(PTL)이나 HVDC(Hihg Voltage Direct Current) 전송망(도시 않음)으로 연결된 적어도 하나 이상의 상용전원 발전원과 적어도 하나 이상의 신재생 에너지 발전원으로 이루어진다. 전력전송선로(PTL)으로 연결 시 상용전원 발전원과 신재생 에너지 발전원은 각각 송전 단계에서 발전 전력을 직류인 제1전원(P_v1)으로 변환 후 전송한다. The grid-connected power generation source 110 generates and transmits a first power source P_v1, which is a DC power source, through a power transmission line PTL as shown in FIG. 1 and transmits the first power source P_v1 through a power transmission line PTL or HVDC ) At least one commercial power generation source connected to a transmission network (not shown) and at least one renewable energy generation source. When connected to the power transmission line (PTL), the commercial power generation source and the renewable energy generation source convert the generated power to the first power source (P_v1), which is DC, at the transmission stage, and then transmit the power.

계통연계형 발전원(110)을 구성하는 하나 이상의 상용전원 발전원은 정전 후 스스로 전력을 발전할 수 있는 화석, 수력 및 원자력 발전소 중 하나가 사용되며, 신재생 에너지 발전원은 정전 후 스스로 전력을 발전할 수 없는 풍력이나 태양광 발전소가 사용된다. One or more commercial power generating sources constituting the grid-connected power generating source 110 may be one of fossil, hydroelectric and nuclear power plants capable of generating power by themselves after a power failure, and a renewable energy generating source Wind power or solar power plants that can not be developed are used.

독립 발전원(120)은 도 1에서와 같이 전력전송선로(PTL)를 통해 직류전원인 제2전원(P_v2)을 발생하여 전송하며, 하나 이상의 신재생 에너지 발전원으로 이루어지며, 각각은 풍력이나 태양광 발전소가 사용된다. 신재생 에너지 발전원은 정전 후 스스로 전력을 발전할 수 없다. 즉, 풍력이나 태양광 발전소는 정전된 후 풍력이나 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있지만 이를 관리하고 제어하기 위한 관리시스템(도시 않음)을 구동하기 위한 전원이 요구됨으로 인해 스스로 제2전원(P_v2)을 발생하여 전송할 수 없게 된다.1, the independent power source 120 generates and transmits a second power source P_v2, which is a direct current power source, through a power transmission line PTL, and is made up of one or more renewable energy sources, Solar power plants are used. New and renewable energy generators can not develop their own power after a power outage. That is, a wind power or a solar power plant can produce electric power by using wind power or solar light after a power failure, but since a power source for driving a management system (not shown) for managing and controlling the power is required, ) Can not be generated and transmitted.

보조전원 공급부(130)는 도 1에서와 같이 배터리(131), 슈퍼 커패시터(132) 및 개폐회로(133)로 이루어진다. The auxiliary power supply unit 130 includes a battery 131, a supercapacitor 132, and an open / close circuit 133 as shown in FIG.

배터리(131)는 PCS(150)에 연결되어 보조전원(P_a)으로 출력하며, 대용량의 에너지를 저장하기 위해 납축전기, 니켈 카드늄 전지, 니켈 금속 수소화물 전지, 리튬이온 전지 및 리튬폴리머 전지 중 하나 이상이 선택되어 사용된다. 이러한 배터리(131)는 계통연계형 발전원(110)이나 독립 발전원(120)에 발생되어 전송되는 제1전원(P_v1)과 제2전원(P_v2)에 의해 충전된다. The battery 131 is connected to the PCS 150 and outputs it to the auxiliary power source P_a. In order to store a large amount of energy, one of a lead capacitor, a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery Or more is selected and used. The battery 131 is charged by the first power source P_v1 and the second power source P_v2 generated and transmitted to the grid-connected power source 110 or the independent power source 120.

슈퍼 커패시터(132)는 배터리(131)와 병렬로 연결되어 보조전원(P_a)을 인가받아 충방전하여 피크 보조전원(P_cor)을 출력하며, 하나 이상의 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)로 이루어진다. 즉, 슈퍼 커패시터(132)는 대용량의 EDLC이 사용된다. The supercapacitor 132 is connected in parallel to the battery 131 to receive and supply the auxiliary power P_a to output a peak auxiliary power P_cor and is formed of at least one electric double layer capacitor (EDLC). That is, a large capacity EDLC is used for the supercapacitor 132.

개폐회로(133)는 배터리(131)와 직렬로 연결되어 PCS(150)의 제어에 의해 보조전원 공급부(130)를 PCS(150)와 전기적으로 연결시키거나 분리되도록 하여 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 정상적으로 전송 시 배터리(131)에 충전된 전원의 소비를 줄이며, 도 2 및 도 3에서와 같이 회로차단 스위치(CB), LC 공진회로(133a), 충전용 저항(R) 및 싸이리스터(thyristor)(THR)로 구성된다.The opening and closing circuit 133 is connected in series to the battery 131 and is electrically connected to or disconnected from the PCS 150 under the control of the PCS 150 to supply power to the first power source P_v1 The circuit breaker switch CB, the LC resonance circuit 133a, the charging resistor R (R), and the charging resistor R are connected to each other as shown in FIGS. 2 and 3, ) And a thyristor (THR).

회로차단 스위치(CB)는 배터리(131)와 직렬로 배치되도록 배터리(131)와 슈퍼 커패시터(132) 사이에 연결되어 PCS(150)로부터 출력되는 스위치제어신호(SW_con)에 의해 개폐되어 보조전원 공급부(130)를 PCS(150)와 전기적으로 연결시키거나 분리시킨다. 이러한 회로차단 스위치(CB)는 전력전송 계통에서 엔드 유저인 부하(140)로 전달되는 전력을 보상하기 위한 피크 보조전원(P_cor)를 차단하기 위해 고압에 견딜 수 있는 정격을 갖는 스위치가 사용된다. 즉, 회로차단 스위치(CB)는 고압 직류 차단기인 공지된 서킷 브레이크(circuit breake) 스위치 등이 사용된다. The circuit breaker switch CB is connected between the battery 131 and the supercapacitor 132 so as to be disposed in series with the battery 131 and is opened and closed by a switch control signal SW_con output from the PCS 150, (130) to or from the PCS (150). This circuit breaker switch CB uses a switch having a rating that can withstand high voltages to block the peak auxiliary power source P_cor to compensate for the power delivered from the power transmission system to the load 140 that is the end user. That is, the circuit breaker switch CB is a known circuit breaker switch or the like which is a high-voltage DC breaker.

LC 공진회로(133a)는 회로차단 스위치(CB)에 병렬 연결되며 공진용 커패시터(C)와 인덕터(L)를 구비하며, 공진용 커패시터(C)는 보조전원 공급부(130)의 동작 시 슈퍼 커패시터(132)로부터 방전되어 출력되는 피크 보조전원(P_cor)에 의해 충전된다. The LC resonance circuit 133a is connected in parallel to the circuit breaker switch CB and includes a resonance capacitor C and an inductor L. The resonance capacitor C is connected to the supercapacitor (P_cor) discharged from the power source 132 and output.

충전용 저항(R)은 LC 공진회로(133a)와 직렬로 연결되어 회로차단 스위치(CB)의 닫힘 시 즉, 보조전원 공급부(130)의 동작 시 공진용 커패시터(C)가 충전되도록 하며, 보조전원 공급부(130)의 동작 시 슈퍼 커패시터(132)로부터 방전되어 출력되는 피크 보조전원(P_cor)이 공진용 커패시터(C)에 충전되도록 한다. The charging resistor R is connected in series with the LC resonance circuit 133a so that the resonance capacitor C is charged when the circuit breaker switch CB is closed, that is, when the auxiliary power supply 130 is operated, The resonance capacitor C is charged with the peak auxiliary power P_cor discharged from the supercapacitor 132 during the operation of the power supply unit 130.

싸이리스터(THR)는 LC 공진회로(133a)에 병렬 연결되며, 노말 오프(normal off) 상태에서 PCS(150)로부터 출력되는 트리거 펄스(TRI_p)를 수신받아 온(on)되어 회로차단 스위치(CB)의 개방 시 발생되는 아크(arc)를 제거한다. 여기서, 노말 오프(normal off) 상태는 보조전원 공급부(130)로부터 출력되는 피크 보조전원(P_cor)에 의해 PCS(50)로 전송되는 제1전원(P_v1)이나 제2전원P_v2)이 보상되는 동안에 싸이리스터(THR)가 오프된 상태를 나타낸다. 회로차단 스위치(CB)는 제1전원(P_v1)과 제2전원P_v2)이 정상 동작되는 경우에 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)가 서로 전기적으로 분리되도록 한다. 회로차단 스위치(CB)를 개방시켜 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)를 전기적으로 분리 시 회로차단 스위치(CB)에 고압 직류가 흐름에 의해 아크가 발생될 수 있다. The thyristor THR is connected in parallel to the LC resonance circuit 133a and receives a trigger pulse TRI_p output from the PCS 150 in a normal off state to turn on the circuit breaker CB The arc generated at the time of opening is removed. In the normal off state, while the first power source P_v1 or the second power source P_v2 transmitted to the PCS 50 is compensated by the peak auxiliary power source P_cor output from the auxiliary power source 130, Indicates that thyristor (THR) is off. The circuit breaker switch CB allows the auxiliary power supply 130 and the PCS 150 to be electrically separated from each other when the first power source P_v1 and the second power source P_v2 operate normally. An arc may be generated by flowing a high-voltage direct current through the circuit breaker switch CB when the circuit breaker switch CB is opened and the auxiliary power supply 130 is electrically disconnected from the PCS 150. [

아크로 인해 배터리(131)나 슈퍼 커패시터(132)가 손상되는 것을 방지하기 위해 싸이리스터(THR)는 PCS(150)로부터 출력되는 트리거 펄스(TRI_p)가 수신되면 노말 오프상태에서 턴온(turn on)된다. 싸이리스터(THR)가 턴온되면 LC 공진회로(133a)는 충진용 커패시터(C)에 충전된 전압을 이용해 공진 전류를 발생하여 싸이리스터(THR)를 통해 회로차단 스위치(CB)로 전달하여 아크를 제거한다. 회로차단 스위치(CB)에 발생된 아크가 제거됨으로써 개폐회로(133)는 안전하게 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)가 전기적으로 분리되도록 한다.The thyristor THR is turned on in the normal OFF state when the trigger pulse TRI_p output from the PCS 150 is received to prevent the battery 131 or the supercapacitor 132 from being damaged due to the arc . When the thyristor THR is turned on, the LC resonance circuit 133a generates a resonance current by using the voltage charged in the capacitor C for charging and transmits the resonance current to the circuit breaker CB through the thyristor THR, Remove. The arc generated in the circuit breaker switch CB is removed so that the opening and closing circuit 133 safely separates the auxiliary power supply 130 and the PCS 150 electrically.

PCS(150)는 도 1에서와 같이 제1전원(P_v1)과 제2전원(P_v2)이 미리 설정된 기준전압레벨 이하로 전송되면 보조전원 공급부(130)로부터 피크 보조전원(P_cor)를 인가받으며, 제1전원(P_v1)과 제2전원(P_v2)이 각각 기준전압레벨보다 높으면 보조전원 공급부(130)와 전기적으로 분리되도록 하기 위해 스위치제어신호(SW_con)와 트리거 펄스(TRI_p)를 발생하여 출력한다. 1, when the first power source P_v1 and the second power source P_v2 are transmitted below a preset reference voltage level, the PCS 150 receives the peak auxiliary power source P_cor from the auxiliary power source 130, And generates and outputs a switch control signal SW_con and a trigger pulse TRI_p in order to electrically separate the first power source P_v1 and the second power source P_v2 from the auxiliary power supply unit 130 when they are respectively higher than the reference voltage level .

상기 구성을 갖는 본 발명의 수동형 ESS의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the passive ESS of the present invention having the above-described configuration will now be described.

본 발명의 수동형 ESS는 계통연계형 발전원(110)이나 독립 발전원(120)의 정전 시 보조전원 공급부(130)를 통해 공급되는 피크 보조전원(P_cor)를 이용하여 일정한 시간 동안 PCS(150)를 통해 교류전원으로 변환시킨 후 부하(140)로 전송함과 아울러 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)의 전압레벨을 감지하여 보상하게 된다. 여기서, 제2전원(P_v2)은 단독으로 부하(140)에 공급되거나 부하(140)에서 전력소모가 적을 때 발전하여 독립 발전원(120)에 저장된 후 부하(140)에서 전력소모가 최대일 때 제1전원(P_v1)의 보조전원으로 사용된다.The passive ESS of the present invention can be applied to the PCS 150 for a certain period of time by using the grid auxiliary power source 110 or the peak auxiliary power source P_cor supplied through the auxiliary power supply unit 130 during the power failure of the independent power source 120, And then transmits the AC power to the load 140. In addition, the voltage level of the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is sensed and compensated. Here, the second power source P_v2 may be supplied to the load 140 alone or may be generated when the power consumption of the load 140 is low and stored in the independent power source 120, And is used as an auxiliary power source for the first power source P_v1.

제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)의 전압레벨을 감지하여 보상하는 동작은 먼저, 계통연계형 발전원(110)에서 발생되어 전송되는 제1전원(P_v1)이나 독립 발전원(120)에서 발생되어 전송되는 제2전원(P_v2)을 미리 저장된 기준전압레벨과 비교한다. 기준전압레벨은 PCS(150)를 통해 교류전원으로 변환된 후 부하(140)로 전송되는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 부하(140)가 요구하는 최소 조건에 해당되는 전압레벨로 설정되며, 이를 PCS(150)에 저장한다. 여기서, 부하(150)는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 PCS(150)에 의해 교류전원으로 변환되며, 이를 전송받아 소비하는 소비 부하들로 이루어진다.The operation of detecting and compensating the voltage level of the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is performed by first power source P_v1 generated by the grid-connected power source 110, And the second power source P_v2 transmitted from the second power source P_v2 is compared with a previously stored reference voltage level. The reference voltage level is a voltage level that is converted into an AC power source through the PCS 150 and then supplied to the load 140. The first power source P_v1 or the second power source P_v2 is connected to a voltage Level, and stores it in the PCS 150. FIG. Here, the load 150 is composed of consuming loads that are converted into AC power by the PCS 150 and consumed by the first power source P_v1 and the second power source P_v2.

PCS(150)는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 기준전압레벨과 비교한 후 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 기준전압레벨보다 낮으면 PCS(150)는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 기준전압레벨과 비교한 후 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 기준전압레벨보다 낮으면 보조전원 공급부(130)와 연결되어 보조전원 공급부(130)로부터 출력되는 피크 보조전원(P_cor)을 이용하여 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 보상한다. 즉, 보조전원 공급부(130)는 PCS(150)의 제어에 의해 PCS(150)와 전기적으로 연결되어 배터리(131)로부터 출력되는 보조전원(P_a)을 슈퍼 커패시터(132)를 통해 보상하여 피크 보조전원(P_cor)를 발생하여 출력한다. The PCS 150 compares the first power source P_v1 and the second power source P_v2 with the reference voltage level and then the PCS 150 if the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is lower than the reference voltage level, If the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is lower than the reference voltage level after the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is compared with the reference voltage level, And compensates the first power source P_v1 or the second power source P_v2 by using the peak auxiliary power source P_cor output from the auxiliary power source unit 130. [ That is, the auxiliary power supply unit 130 is electrically connected to the PCS 150 under the control of the PCS 150 to compensate the auxiliary power source P_a output from the battery 131 through the supercapacitor 132, Generates and outputs power P_cor.

본 발명의 수동형 ESS는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 피크 보조전원(P_cor)을 이용하여 보상하게 되며, 도 4에서와 같이 인러쉬(in rush) 전류 즉, 부하(140)의 피크 전류 요구 시 슈퍼 커패시터(132)를 적용함으로써 도 4에 도시된 파형(Wf1)에서와 같이 순시응답성을 개선한다. 도 4에 도시된 파형(Wf2)은 종래의 수동형 ESS에 배터리(131)만 적용시 인러쉬 전류에 응답된 상태를 나타낸 것으로, 본 발명의 수동형 ESS에 비해 응답이 지연되어 출력된다. 본 발명의 수동형 ESS에서 출력되는 피크 보조전원(P_cor)의 전압 레벨은 배터리(131)의 보조전원(P_a)에 추종되는 슈퍼 커패시터(132)의 충전전원과 배터리(131)의 보조전원(P_a) 사이의 중간에 위치된다. 여기서, 도 4에 도시된 그래프에서 가로축은 시간(t)을 나타내며, 세로축은 전류량(A: Ampare)를 나타낸다.  The passive ESS of the present invention compensates the first power source P_v1 or the second power source P_v2 by using the peak auxiliary power source P_cor and generates an inrush current, that is, the load 140 The instantaneous responsiveness is improved as in the case of the waveform Wf1 shown in Fig. 4 by applying the supercapacitor 132 in response to the peak current demand of the transistor Q1. The waveform Wf2 shown in FIG. 4 shows a state in response to a rush current when only the battery 131 is applied to the conventional passive ESS, and the response is delayed compared with the passive ESS of the present invention. The voltage level of the peak auxiliary power P_cor output from the passive ESS of the present invention is determined by the charging power of the supercapacitor 132 following the auxiliary power P_a of the battery 131 and the auxiliary power P_a of the battery 131, As shown in FIG. Here, in the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents time (t), and the vertical axis represents the amount of current (A: Ampare).

부하(140)의 피크 전류 요구 시 ESS에 배터리(131)만 적용하는 경우에 도 4에 도시된 파형(Wf2)에서와 같이 지연되어 응답하게 되어 안정적으로 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 보상할 수 없게 된다. When only the battery 131 is applied to the ESS when the peak current of the load 140 is requested, the response is delayed and responded as in the waveform Wf2 shown in FIG. 4, and the first power source P_v1 or the second power source P_v2) can not be compensated.

부하(140)의 피크 전류 요구 시 ESS에 종래와 같이 배터리(131)만 적용되는 경우에 도 4에 도시된 파형(Wf2)에서와 같이 지연 응답하게 되어 안정적으로 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 보상할 수 없게 된다. 이러한 부하(140)의 피크 전류 요구 시 종래의 ESS는 배터리(131)의 방전시간이 피크 전류 요구 시간보다 지연됨에 따라 배터리(131)가 무리하게 동작되어 손상이 발생될 수 있다. When only the battery 131 is applied to the ESS in the case of requesting the peak current of the load 140, the delayed response as in the case of the waveform Wf2 shown in FIG. 4 is stably applied to the first power source P_v1 or the second The power source P_v2 can not be compensated. When the peak current of the load 140 is required, the conventional ESS may be damaged due to the battery 131 being operated forcibly as the discharge time of the battery 131 is delayed from the peak current demand time.

본 발명의 수동형 ESS는 배터리(131)만 적용된 종래의 ESS에 비해 배터리(131)에 병렬로 슈퍼 커패시터(132)가 연결되어 슈퍼 커패시터(132)에 의해 순시응답성을 개선할 수 있다. 부하(140)의 피크 전류 요구 시 순시응답성이 개선됨으로써 본 발명의 수동형 ESS는 부하(140)에 피크 전류 요구 시 배터리(131)의 무리한 동작을 방지하여 배터리(131)의 손상을 방지할 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 수동형 ESS는 배터리(131)의 수명을 개선할 수 있게 된다.The passive ESS according to the present invention can improve the instantaneous responsiveness by the supercapacitor 132 by connecting the supercapacitor 132 to the battery 131 in parallel to the conventional ESS using only the battery 131. [ Since the instantaneous responsiveness of the load 140 is improved when the peak current of the load 140 is required, the passive ESS of the present invention can prevent unexpected operation of the battery 131 upon request of the peak current to the load 140, Thereby enabling the passive ESS of the present invention to improve the life of the battery 131.

PCS(150)는 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)을 기준전압레벨과 비교한 후 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 기준전압레벨보다 높으면 배터리(131)의 소비를 줄이기 위해 보조전원 공급부(130)와 전기적인 연결을 해제하기 위해 스위치제어신호(SW_con)와 트리거 펄스(TRI_p)를 각각 발생하여 출력한다. 스위치제어신호(SW_con)가 발생되어 출력되면 이를 보조전원 공급부(130)의 회로차단 스위치(CB)에서 수신받는다. The PCS 150 compares the first power source P_v1 and the second power source P_v2 with the reference voltage level and then determines whether the first power source P_v1 or the second power source P_v2 is higher than the reference voltage level Generates a switch control signal (SW_con) and a trigger pulse (TRI_p) to release the electrical connection with the auxiliary power supply unit (130) in order to reduce consumption. When the switch control signal SW_con is generated and output, it is received at the circuit breaker switch CB of the auxiliary power supply unit 130.

회로차단 스위치(CB)는 스위치제어신호(SW_con)가 수신되면 개방되어 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)의 전기적인 연결을 해제시켜 배터리(131)에 충전된 전원이 소비되는 것을 방지한다. 회로차단 스위치(CB)의 개방 시 회로차단 스위치(CB)에 고압의 전류가 흐르게 됨에 따라 아크가 발생될 수 있다. 아크가 발생되면 회로차단 스위치(CB)를 연속적으로 전류가 흐르게 되어 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)의 전기적인 연결관계가 지속되며, 이로 인해 배터리(131), 슈퍼 커패시터(132)나 PCS(150)가 손상될 수 있다. The circuit breaker switch CB is opened when the switch control signal SW_con is received to release the electrical connection between the auxiliary power supply 130 and the PCS 150 to prevent the power charged in the battery 131 from being consumed . An arc may be generated as a high-voltage current flows through the circuit breaker switch CB when the circuit breaker switch CB is opened. When an arc is generated, a current flows continuously through the circuit breaker switch CB so that the electrical connection between the auxiliary power supply 130 and the PCS 150 is maintained. As a result, the battery 131, the supercapacitor 132, The PCS 150 may be damaged.

배터리(131), 슈퍼 커패시터(132)나 PCS(150)를 손상시킬 수 있는 아크를 제거하기 위해 PCS(150)는 트리거 펄스(TRI_p)를 발생하여 출력하며, 이를 싸이리스터(THR)에서 수신받는다. 싸이리스터(THR)는 트리거 펄스(TRI_p)가 수신되면 오프상태에서 턴온되어 LC 공진회로(133a)에서 발생된 공진전류가 회로차단 스위치(CB)로 인가되도록 하여 아크를 제거한다. The PCS 150 generates and outputs a trigger pulse TRI_p in order to remove an arc that may damage the battery 131, the supercapacitor 132 and the PCS 150, and receives the trigger pulse TRI_p from the thyristor THR . When the trigger pulse TRI_p is received, the thyristor THR is turned on in the off state to apply the resonance current generated in the LC resonance circuit 133a to the circuit breaker switch CB to remove the arc.

본 발명이 수동형 ESS는 LC 공진회로(133a)의 공진전류를 이용하여 회로차단 스위치(CB)에 발생된 아크를 제거함으로써 보조전원 공급부(130)와 PCS(150)의 전기적인 연결관계가 안정적으로 해제시킬 수 있다. 본 발명의 수동형 ESS는 또한, 아크로 인한 배터리(131), 슈퍼 커패시터(132)나 PCS(150)의 손상을 방지할 수 있으며, 제1전원(P_v1)이나 제2전원(P_v2)이 PCS(150)로 정상적으로 전송되는 동안 불필요하게 슈퍼 커패시터(132)의 셀프 방전을 방지함으로써 슈퍼 커패시터(132)를 통한 누설전류를 방지하여 배터리(131)의 전원 소비를 줄여 방전시간을 최대화할 수 있다. The passive type ESS of the present invention eliminates the arc generated in the circuit breaker switch CB by using the resonance current of the LC resonance circuit 133a so that the electrical connection between the auxiliary power supply 130 and the PCS 150 is stable Can be released. The passive ESS of the present invention can also prevent the damage of the battery 131, the supercapacitor 132 and the PCS 150 due to the arc and the first power source P_v1 or the second power source P_v2 can be prevented from being damaged by the PCS 150 It is possible to prevent leakage current through the supercapacitor 132 by preventing the self discharge of the supercapacitor 132 unnecessarily while being normally transmitted, so that the power consumption of the battery 131 can be reduced to maximize the discharge time.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 수동형 ESS는 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)에 연결된 배터리에 슈퍼 커패시터를 병렬로 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 보상전원을 공급함으로써 순시 응답성을 개선시킬 수 있으며, 배터리에 병렬 연결하여 슈퍼 커패시터가 배터리를 보조하여 전력을 공급하도록 함으로써 피크 부하로 인한 배터리 손상을 방지할 수 있도록 함으로써 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.As described above, the passive type ESS according to the present invention includes a supercapacitor connected in parallel to a battery connected to a PCS (Power Conditioning System) that converts DC power to AC power and transfers the AC power to the load. The instantaneous responsiveness can be improved by connecting the battery to the battery in parallel, so that the supercapacitor assists the battery to supply power, thereby preventing battery damage due to the peak load, thereby prolonging the life of the battery.

본 발명의 수동형 ESS는 전력전송산업이나 관련 부품 제조산업 분야에 적용된다.The passive ESS of the present invention is applied to the power transmission industry or related parts manufacturing industry.

110: 계통연계형 발전원 120: 독립 발전원
130: 보조전원 공급부 131: 배터리
132: 슈퍼 커패시터 133: 개폐회로
140: 부하 150: PCS110: Grid-connected power generation plant 120: Independent power generation plant
130: auxiliary power supply unit 131: battery
132: super capacitor 133: open / close circuit
140: load 150: PCS

Claims (7)

제1전원을 발생하여 전송하는 계통연계형 발전원과;
제2전원을 발생하여 전송하는 독립 발전원과;
상기 제1전원이나 제2전원을 보상하기 위한 피크 보조전원을 발생하여 출력하는 보조전원 공급부와;
상기 계통연계형 발전원과 상기 독립 발전원과 각각 전력전송선로로 연결되는 부하와;
상기 계통연계형 발전원과 상기 독립 발전원과 상기 부하와 각각 전력전송선로로 연결되어 제1전원과 제2전원 중 하나를 상기 피크 보조전원으로 보상한 후 교류전원으로 변환시켜 부하로 전송하는 PCS(Power Conditioning System)로 구성되며,
상기 보조전원 공급부는 상기 PCS에 연결되어 보조전원으로 출력하는 배터리와, 상기 배터리와 병렬로 연결되어 보조전원을 인가받아 충방전하여 피크 보조전원을 출력하는 슈퍼 커패시터와, 상기 배터리와 직렬로 연결되어 PCS의 제어에 의해 보조전원 공급부를 PCS와 전기적으로 연결시키거나 분리되도록 하는 개폐회로로 이루어지며,
상기 개폐회로는 슈퍼 커패시터와 직렬로 배치되도록 배터리와 슈퍼 커패시터 사이에 연결되어 PCS로부터 출력되는 스위치제어신호에 의해 개폐되어 보조전원 공급부를 PCS와 전기적으로 연결시키거나 분리시키는 회로차단 스위치와; 상기 회로차단 스위치에 병렬 연결되며 공진용 커패시터와 인덕터를 구비한 LC 공진회로와; 상기 LC 공진회로와 직렬로 연결되어 회로차단 스위치의 닫힘 시 공진용 커패시터가 충전되도록 하는 충전용 저항과; 상기 LC 공진회로에 병렬 연결되며 노말 오프(normal off) 상태에서 PCS로부터 출력되는 트리거 펄스를 수신받아 온(on)되어 회로차단 스위치의 개방 시 발생되는 아크를 제거하는 싸이리스터(thyristor)로 이루어지는 수동형 ESS(Energy Storage System).A grid-connected power generation source for generating and transmitting a first power source;
An independent power generation source for generating and transmitting a second power source;
An auxiliary power supply for generating and outputting a peak auxiliary power for compensating the first power or the second power;
A load connected to the grid-connected power generation source and the independent power generation source through a power transmission line;
And a PCS that is connected to the grid-connected power generation source, the independent power generation source, and the load by a power transmission line, converts one of the first power source and the second power source to the peak auxiliary power, (Power Conditioning System)
The auxiliary power supply unit includes a battery connected to the PCS and outputting an auxiliary power, a supercapacitor connected in parallel with the battery to charge and discharge the auxiliary power to output a peak auxiliary power, And an opening / closing circuit for electrically connecting or disconnecting the auxiliary power supply unit to / from the PCS under the control of the PCS,
The switching circuit is connected between the battery and the supercapacitor so as to be arranged in series with the supercapacitor and is opened or closed by a switch control signal output from the PCS to electrically connect or disconnect the auxiliary power supply to the PCS. An LC resonance circuit connected in parallel to the circuit breaker switch and including a resonance capacitor and an inductor; A charging resistor connected in series with the LC resonance circuit to charge the resonance capacitor when the circuit breaker switch is closed; And a thyristor connected in parallel to the LC resonance circuit and receiving a trigger pulse output from the PCS in a normal off state to remove an arc generated when the circuit breaker switch is opened, ESS (Energy Storage System). 제1항에 있어서, 상기 계통연계형 발전원은 전력전송선로를 통해 직류전원인 제1전원을 발생하여 전송하며, HVDC(Hihg Voltage Direct Current) 전송망으로 연결된 상용전원 발전원과 신재생 에너지 발전원으로 이루어지고, 상기 상용전원 발전원은 화석, 수력 및 원자력 발전소 중 하나가 사용되며, 상기 신재생 에너지 발전원은 풍력이나 태양광 발전소가 사용되는 수동형 ESS.The system of claim 1, wherein the grid-connected power generation source generates and transmits a first power source, which is a DC power source, through a power transmission line, a commercial power source connected to an HVDC (Hihg Voltage Direct Current) The commercial power generation source is one of fossil, hydroelectric and nuclear power plants, and the renewable energy generation source is a passive type ESS using wind power or solar power generation plant. 제1항에 있어서, 상기 독립 발전원은 전력전송선로를 통해 직류전원인 제2전원을 발생하여 전송하며, 풍력이나 태양광 발전소가 사용되는 수동형 ESS.The passive ESS of claim 1, wherein the independent power source generates and transmits a second power source, which is a direct current power source, through a power transmission line, and uses wind power or a solar power plant. 제1항에 있어서, 상기 보조전원 공급부의 배터리는 납축전기, 니켈 카드늄 전지, 니켈 금속 수소화물 전지, 리튬이온전지 및 리튬폴리머 전지 중 하나 이상이 선택되어 사용되는 수동형 ESS.The passive ESS of claim 1, wherein at least one of a lead-acid battery, a nickel-cadmium battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery is selected. 제1항에 있어서, 상기 보조전원 공급부의 슈퍼 커패시터는 하나 이상의 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)로 이루어지는 수동형 ESS.The passive ESS of claim 1, wherein the super capacitor of the auxiliary power supply unit comprises at least one EDLC (Electric Double Layer Capacitor). 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 PCS는 제1전원과 제2전원이 미리 설정된 기준전압레벨이하로 전송되면 보조전원 공급부로부터 피크 보조전원를 인가받으며, 상기 제1전원과 제2전원이 각각 기준전압레벨보다 높으면 보조전원 공급부와 전기적으로 분리되도록 하기 위해 스위치제어신호와 트리거 펄스를 발생하여 출력하는 수동형 ESS.The method of claim 1, wherein the PCS receives a peak auxiliary power from an auxiliary power supply when the first power and the second power are transmitted below a preset reference voltage level, Passive ESS that generates and outputs switch control signals and trigger pulses to be electrically isolated from the auxiliary power supply.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101663445B1 (en) * 2016-04-01 2016-10-06 노제호 The uninterruptible power supply system using energy storage system, and operating method of the uninterruptible power supply system
CN110797894A (en) * 2019-11-07 2020-02-14 上海豫源电力科技有限公司 System for performing thermal power frequency modulation by combining super capacitor with lithium battery energy storage

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100694485B1 (en) * 2005-01-11 2007-03-13 (주) 피에스디테크 Hybrid generation system using solar light and wind power
KR100704963B1 (en) 2006-04-04 2007-04-09 (주) 피에스디테크 Control apparatus for generation system using solar light and wind power
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100694485B1 (en) * 2005-01-11 2007-03-13 (주) 피에스디테크 Hybrid generation system using solar light and wind power
KR100704963B1 (en) 2006-04-04 2007-04-09 (주) 피에스디테크 Control apparatus for generation system using solar light and wind power
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