KR101678857B1 - Apparatus for supplying real-time power, estimating power supply and controlling power sharing of microgrid - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치는 마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량을 예측하는 부하/발전량 예측부, 상기 예측된 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량의 차이에 기초하여 상기 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량을 산출하는 전력량 산출부 및 상기 산출된 마이크로그리드의 부족 또는 여유 전력량에 기초하여 상기 마이크로그리드의 주변 마이크로그리드와 전력 공유량을 산출하는 전력 공유량 산출부를 포함하되, 상기 마이크로그리드는 상기 주변 마이크로그리드와의 전력 공유를 통해 상기 부족 또는 여유 전력량을 감소시킨다.An apparatus for predicting power supply and demand of a micro grid according to the present invention includes: a load / power generation predicting unit for predicting a load of a micro grid and a power generation amount of an uncontrollable distributed power supply; And a power sharing amount calculating unit for calculating a power sharing amount with the surrounding microgrid of the microgrid based on the calculated insufficient amount of the microgrid or the surplus power amount of the microgrid, The microgrid reduces the amount of shortage or surplus power by sharing power with the surrounding microgrid.
Description
본 발명은 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치, 마이크로그리드의 실시간 전력 수급 장치 및 마이크로그리드의 전력 공유 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for predicting power supply and demand for a micro grid, a real-time power supply apparatus for a micro grid, and a power sharing control apparatus for a micro grid.
분산형 에너지 자원의 증가로 인해 국가의 전력망 보안 및 분산형 에너지 자원에 대한 신뢰도가 큰 이슈가 되고 있는 가운데, 아직까지 국내에서의 마이크로그리드 실증단지 구축은 분산형 에너지 자원의 성능 검증으로 인해 제한적인 상황이다. 또한, 지금까지의 국내외 연구동향을 살펴보았을 때, 신재생 에너지 기반 분산전원, 에너지 저장 장치 및 전기자동차 충전 인프라, 수요 반응, 멀티 에이전트 시스템 등의 단일 마이크로그리드 운영 방안에 관한 연구만이 중점적으로 이루어지고 있다. 이와 달리, 다수의 마이크로그리드가 연계된 경우 광역 전력계통의 안정성 및 경제성 분석에 대한 연구는 아직 미흡한 상태이다.With the increase of decentralized energy resources, national security of grid network and reliability of decentralized energy resources have become a big issue. So far, the construction of micro grid demonstration complex in Korea has been limited due to the verification of performance of distributed energy resources. It is a situation. In addition, research on domestic and overseas research trends has focused only on research on a single micro grid operation plan including distributed power generation based on renewable energy, energy storage device, electric vehicle charging infrastructure, demand response, and multiagent system ought. On the other hand, there is still a lack of research on the stability and economics of wide-area power systems when many micro-grids are linked.
아울러, 대용량의 신재생 에너지와 에너지 저장 장치 및 전기 자동차와 같은 분산형 에너지 자원들의 보급과 다양한 지능형 부하의 개발에 따라 새롭게 변화하게 될 전력 시스템의 운영과 변화에 대한 분석 및 제어기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.In addition, it is required to develop analysis and control technology for operation and change of power system which will be newly changed according to the spread of distributed energy resources such as large-capacity renewable energy, energy storage device and electric vehicle, and development of various intelligent loads In fact.
이와 더불어, 급증하는 수요에 맞추어 발전계획 및 송배전 설비 구축이 이루어져야 하지만, 국내의 환경적 요인 및 인적 요인에 의하여 특고전압 송전망 구축이 어려운 실정이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 다양한 분산형 에너지 자원 및 스마트 그리드 기술을 통한 새로운 전력 시스템 구축을 목표로 연구가 진행되고 있다. In addition, the power generation plan and transmission and distribution facilities should be constructed in accordance with the rapidly increasing demand, but it is difficult to construct the special high voltage power transmission network due to domestic environmental factors and human factors. To solve these problems, research is being conducted to build a new power system through various distributed energy resources and Smart Grid technology.
마이크로그리드는 타 네트워크에서의 에너지 공급 및 독립 운전을 통해 보다 유연한 계통 운영이 가능하여, 기존의 중앙 집중형 송배선 시스템에서 탈피한 분산형 시스템으로 각광받고 있다. 이에 따른 마이크로그리드 기술 개발의 수요 급증으로, 다중 마이크로그리드 간의 경제성 및 안정성을 고려한 최적 운용 및 제어에 대한 기술 개발이 필요하다.The micro grid is becoming more and more popular as a decentralized system away from the existing centralized transmission and distribution system by enabling more flexible system operation through energy supply and independent operation in other networks. Therefore, it is necessary to develop technology for optimum operation and control considering economical and stability among multiple microgrid due to rapid increase of demand for microgrid technology development.
도 1a는 중앙 집중형 네트워크에 대한 개념도이고, 도 1b는 분산 자율형 네트워크의 개념도이다.1A is a conceptual diagram of a centralized network, and FIG. 1B is a conceptual diagram of a distributed autonomous network.
현재 전력시스템 환경은 신재생 에너지, 에너지 저장 장치, 전기 자동차 및 지능형 부하 등의 분산형 에너지 자원 발달로 인하여 도 1a와 같은 중앙 집중형 운영 매커니즘이 적용된 기존 모델의 경우 한계에 다다르고 있다. 또한, 발전소와 수요지의 거리로 인해 발생하는 송전 선로 건설 문제, 송전 선로 혼합 문제 등이 사회적 문제로 지적받고 있다.Current power system environment is reaching the limit of existing models using centralized operation mechanism like Figure 1a due to development of distributed energy resources such as renewable energy, energy storage device, electric vehicle and intelligent load. In addition, the problem of power transmission line construction due to the distance between the power plant and the demand site, and the problem of transmission line blending are pointed out as social problems.
이에 대한 대안으로 도 1b와 같이 다수의 분산전원과 에너지 저장 장치로 구성된 수요지 인근의 소규모 전력 공급 시스템, 즉 전력과 열의 동시 공급이 가능한 시스템인 마이크로그리드에 대한 관련 기술의 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 이는 주로 단일 마이크로그리드에 대한 연구 진행으로 국한되어 있다는 문제가 있다. 이와 더불어 송전 선로의 유지가 필요하다는 문제가 있다.As an alternative to this, research on a related art of micro grid, which is a system capable of supplying power and heat at the same time, is being carried out. However, this is mainly due to the fact that research on a single micro-grid is limited. In addition, there is a problem that maintenance of the transmission line is necessary.
이에 따라, 송전 선로가 필요하지 않은 분산 자율형 마이크로그리드 시스템의 도입이 필요하다. 다중 마이크로그리드는 현재의 전력계통과 연결되어 있지 않고 독립 상태로 운전하게 된다. 이와 같이 독립 운전 중인 마이크로그리드는 부하 변동량을 충족시켜 전력수급의 균형을 유지하기 위하여 다양한 형태의 제어를 수행하게 된다. Accordingly, it is necessary to introduce a distributed autonomous microgrid system that does not require a transmission line. The multiple microgrid is not connected to the current power system and operates in an independent state. In this way, the microgrid in independent operation performs various types of control in order to satisfy the load variation and maintain the balance of power supply and demand.
이와 관련하여, 한국공개특허번호 제2009-0029055호(발명의 명칭: 다수의 분산전원 및 에너지 저장 장치를 포함하는 마이크로그리드의 제어방법)는 제1 제어와 제2 제어로 구성되는 협조제어 방법을 제시하며, 더욱 상세하게는 제1 제어로서 응동 특성이 빠른 에너지 저장장치가 연계 운전시에는 연계지점의 전력제어를, 독립 운전시에는 주파수/전압을 제어하고, 제 2 제어로서 에너지저장장치를 제외한 기타 제어 가능한 분산전원(마이크로터빈, 연료전지, 디젤엔진 등)에서 에너지저장장치의 출력을 '0'으로 만들어 에너지 저장 장치의 저장에너지 소비를 최소화시키는 마이크로그리드의 제어 방법을 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Laid-Open No. 2009-0029055 (entitled " Micro Grid Control Method Including Multiple Distributed Power Supplies and Energy Storage Devices ") discloses a cooperative control method comprising a first control and a second control In more detail, as an energy storage device having a fast response characteristic as a first control, a power control of a connection point is performed during a linked operation, a frequency / voltage is controlled in an independent operation, Discloses a microgrid control method in which the output of the energy storage device is made '0' in other controllable distributed power sources (micro turbine, fuel cell, diesel engine, etc.) to minimize the storage energy consumption of the energy storage device.
그러나 위 선행기술은 단일 마이크로그리드의 독립운전 제어방법에 관한 것이며, 다수의 마이크로그리드가 전력 계통과의 연계 없이 서로 협력하여 안정도 및 신뢰도를 유지하는 방법에 관한 연구는 현재 부족한 실정이다.However, the above prior art relates to the independent operation control method of a single microgrid, and research on a method of maintaining stability and reliability by cooperating with a plurality of microgrid without linking with a power grid is currently in short supply.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일부 실시예는 각 마이크로그리드의 부족 또는 여유 전력량을 산출하고 이에 기초하여 주변 마이크로그리드와 전력을 공유하며, 마이크로그리드의 부하량 및 발전 용량의 차이에 기초하여 전력 수급을 제어하고, 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 주변 마이크로그리드의 부족 전력량의 비교 결과에 따라 주변 마이크로그리드와 전력을 공유하는 전력 수급 예측 장치, 실시간 전력 수급 장치 및 전력 공유 제어 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이와 더불어, 단독 계통으로서 독립 운전, 인접한 네트워크와 연계한 협력 운전 또는 통합운전이 가능하도록, 마이크로그리드의 효율적 에너지 관리를 수행하는 MGCC를 에이전트로 설계하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a micro grid, A power supply forecasting device for controlling power supply and demand based on a difference in generating capacity and sharing electric power with the surrounding microgrid according to a result of comparison between the power generation capacity of the microgrid currently controllable distributed power supply and the power consumption amount of the surrounding microgrid, A real-time power supply device and a power sharing control device. In addition, we design MGCC as an agent that performs efficient energy management of micro grid to enable independent operation as a stand-alone system, cooperative operation in conjunction with an adjacent network, or integrated operation. It is to be understood, however, that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치는 마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량을 예측하는 부하/발전량 예측부, 상기 예측된 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량의 차이에 기초하여 상기 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량을 산출하는 전력량 산출부 및 상기 산출된 마이크로그리드의 부족 또는 여유 전력량에 기초하여 상기 마이크로그리드의 주변 마이크로그리드와 전력 공유량을 산출하는 전력 공유량 산출부를 포함하되, 상기 마이크로그리드는 상기 주변 마이크로그리드와의 전력 공유를 통해 상기 부족 또는 여유 전력량을 감소시킨다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for predicting power supply and demand of a micro grid, comprising: a load / power generation predicting unit for predicting a load of a micro grid and a power generation amount of an uncontrollable distributed power supply; Based on a difference between the amount of power generated by the micro grid and the amount of power generated by the non-controllable distributed power source, and a power amount calculating unit for calculating a power amount or an amount of power margin of the micro grid, And a power sharing amount calculating unit for calculating a power sharing amount, wherein the microgrid reduces the insufficient or surplus power amount through power sharing with the surrounding microgrid.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 마이크로그리드의 실시간 전력 수급 장치는 마이크로그리드의 부하량 및 발전 용량을 모니터링하는 모니터링부, 상기 모니터링된 부하량 및 발전 용량의 차이를 산출하는 산출부 및 상기 부하량 및 발전 용량의 차이에 기초하여 상기 마이크로그리드의 전력 수급을 제어하는 전력 수급 제어부를 포함한다.A second aspect of the present invention is a real-time power supply apparatus for a microgrid, comprising: a monitoring unit for monitoring a load and a power generation capacity of a microgrid; a calculating unit for calculating a difference between the monitored load and the power generation capacity; And an electric power supply and demand control unit for controlling electric power supply and demand of the microgrid based on the difference in capacity.
또한, 본 발명의 제 3 측면에 따른 마이크로그리드의 전력 공유 제어 장치는 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 총 발전가능 용량 및 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전량을 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 추가적으로 발전시키는 분산전원 제어부를 포함하되, 상기 분산전원 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 주변 마이크로그리드의 부족 전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 발전을 통한 전력의 전부 또는 일부를 상기 주변 마이크로그리드와 공유한다.A third aspect of the present invention is a power sharing control apparatus for a micro grid, comprising: a comparison unit for comparing a total power generation capacity of the controllable distributed power source of the microgrid and a controllable distributed power generation capacity of the microgrid; The distributed power source control unit compares the power generation capacity of the currently controllable distributed power source of the microgrid with the power level of the surrounding microgrid, And share all or a portion of the power generated by the controllable distributed power source of the microgrid with the surrounding microgrid based on the comparison result.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단의 어느 실시예에 의하면, 다중 마이크로그리드의 운영전략을 활용하여 각각의 마이크로그리드의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로그리드간의 전력 공유를 통해 다중 마이크로그리드의 안정성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the stability of each microgrid can be improved by utilizing an operation strategy of multiple microgrid. In addition, stability of multiple microgrid can be improved through power sharing between microgrid.
이와 더불어, 에너지 저장 장치와의 연동을 통해 신재생 에너지의 출력 변동을 완화시켜줌으로써, 전력 계통을 안정화시킬 수 있다.In addition, the power system can be stabilized by alleviating fluctuations in the output of renewable energy through interlocking with the energy storage device.
도 1a는 중앙 집중형 네트워크에 대한 개념도이고, 도 1b는 분산 자율형 네트워크의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 멀티 에이전트 기반의 네트워크에 대한 개념도를 도시한 도면이다.
도 3은 다중 마이크로그리드 간 에너지 공유 네트워크 모델을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수급 예측 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수급 예측 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 수급 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 수급 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 제어 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 제어 방법의 순서도이다.1A is a conceptual diagram of a centralized network, and FIG. 1B is a conceptual diagram of a distributed autonomous network.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a multi-agent-based network applied to the present invention.
3 is a diagram illustrating an energy sharing network model between multiple micro-grids.
4 is a block diagram of an electric power supply and demand prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a power supply forecasting method according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a real-time power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a real-time power supply method according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of a power sharing control apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart of a power sharing control method according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
도 2는 본 발명에 적용되는 멀티 에이전트 기반의 네트워크에 대한 개념도를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a conceptual diagram of a multi-agent-based network applied to the present invention.
본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치(100), 실시간 전력 수급 장치(200) 및 전력 공유 제어 장치(300)는 기존의 중앙 집중형 시스템이 아닌 분산형 시스템으로 되어 있으며, 이때 마이크로그리드는 멀티 에이전트 시스템을 기반으로 한 분산형 에너지 자원 및 부하로 이루어져 있다. The
각 에이전트들은 상위 단의 MGCC(MicroGrid Central Controller) 또는 다른 에이전트들과 상호 의사소통을 통해 마이크로그리드 내에서의 가장 최적화된 전력 수급을 도모할 수 있도록 하는 네트워크를 구축한다. 그리고 구축된 네트워크에 기초하여 각 계통 구성요소에 전력 공급을 위한 명령을 하거나 전력 정보를 취득한다. 이때, 각 MGCC는 관리하는 마이크로그리드의 최적 운영을 가장 상위 목표로 두고 제어하며, 주변 마이크로그리드와의 전력 공유 등을 통해 마이크로그리드의 신뢰도를 높이고 수익성을 향상시키기 위한 제어를 한다.Each agent builds a network that enables the most optimized power supply within the microgrid to be communicated with the upper level MGCC (MicroGrid Central Controller) or other agents. And based on the established network, commands each grid component to supply power or acquires power information. At this time, each MGCC controls the optimal operation of the micro grid to be managed as the highest goal, and controls the micro grid to improve reliability and profitability through power sharing with the surrounding micro grid.
이와 같이, 마이크로그리드의 에너지를 효율적으로 관리할 수 있도록 하기 위한 MGCC를 각 에이전트로 설계함으로써, 단독 계통으로서 독립적으로 동작할 수 있고, 인접한 네트워크와 협력 및 연계하여 동작할 수 있으며 또한 통합적으로 동작할 수도 있다.In this way, by designing MGCC as an agent to efficiently manage the energy of the microgrid, it is possible to operate independently as a single system, to operate in cooperation with and cooperation with an adjacent network, and to operate integrally It is possible.
도 3은 다중 마이크로그리드 간 에너지 공유 네트워크 모델을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an energy sharing network model between multiple micro-grids.
공유 경제란 한번 생산된 제품을 여럿이 공유해 쓰는 협업 소비를 기본으로 한 경제 방식으로 물품은 물론, 생산 설비나 서비스 등을 개인이 소유할 필요 없이 필요한 만큼 빌려쓰고, 자신이 필요 없는 경우 다른 사람에게 빌려주는 공유 소비의 의미를 포함한다.A shared economy is an economic system based on collaborative consumption, in which a plurality of products are produced and shared. It is possible to borrow goods, as well as production facilities and services, Includes the meaning of shared consumption to borrow.
한편, 현재 신재생 에너지의 보급은 급속하게 증가하는 추세이지만, 지형적 제약으로 인하여 다양한 비즈니스 모델을 창출하기에는 한계가 있다. 따라서, 다중 마이크로그리드 시스템에 공유 경제 개념을 도입할 필요가 있다.Meanwhile, the spread of renewable energy is rapidly increasing, but there are limitations in creating various business models due to geographical constraints. Therefore, it is necessary to introduce a shared economy concept into multiple microgrid systems.
도 3을 참조하면 각 마이크로그리드는 마이크로그리드를 관리하는 상위 MGCC를 포함하고 있으며, 각 마이크로그리드들은 서로 전력을 공유할 수 있도록 네트워크를 구축하고 있다. 또한, 마이크로그리드는 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장부, 재생 에너지, V2G(Vehicle to Grid), 사용부하 및 지능부하 등 에너지를 관리 및 공유하기 위한 다양한 형태의 계통 구성요소를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, each microgrid includes an upper MGCC that manages a microgrid, and each microgrid is building a network to share power with each other. In addition, the microgrid may include various types of system components for managing and sharing energy such as energy storage for storing energy, renewable energy, Vehicle to Grid (V2G), usage load and intelligent load.
이와 같은 다중 마이크로그리드에 공유 경제 개념을 적용할 경우, 설치 지역에 따라 발전 중심형 마이크로그리드, 수요 중심형 마이크로그리드, 독립형 마이크로그리드 등 다양한 형태로 구분할 수 있다. 마이크로그리드 내 분산형 에너지 자원의 종류에 따라 발생하는 생산 전력 및 소비 전력의 정보를 상위 MGCC로 전송하고, 상위 MGCC에서는 생산 전력 및 소비 전력의 차이를 계산한다. 나아가, MGCC는 다른 마이크로그리드의 MGCC와 정보 공유를 통하여 마이크로그리드 내의 발전 설비를 효율적으로 관리할 수 있도록 하며, 공유 소비를 통해 위치적 제약에서 벗어나 공동의 이익을 창출할 수 있게 할 수 있다.When applying the concept of shared economy to multiple microgrid, it can be divided into various types such as power center type micro grid, demand center type micro grid, and independent type micro grid depending on the installation area. Information on the production power and power consumption generated according to the type of distributed energy resources in the micro grid is transmitted to the upper MGCC, and the difference between the production power and the power consumption is calculated in the upper MGCC. Furthermore, MGCC can efficiently manage power generation facilities in the micro grid through information sharing with MGCC of other micro grids, and it is possible to create common benefits by avoiding position constraints through shared consumption.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치(100), 마이크로그리드의 실시간 전력 수급 장치(200) 및 마이크로그리드의 전력 공유 제어 장치(300)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수급 예측 장치(100)의 블록도이다.4 is a block diagram of an
본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치(100)는 부하/발전량 예측부(110), 전력량 산출부(120), 전력 공유량 산출부(130)를 포함한다. 본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력 수급 예측 장치(100)에 있어서, 마이크로그리드는 주변 마이크로그리드와의 전력 공유를 통해 부족 또는 여유 전력량을 감소시킨다.An
부하/발전량 예측부(110)는 마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량을 예측한다.The load / power
전력량 산출부(120)는 부하/발전량 예측부(110)에서 예측된 마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량의 차이에 기초하여 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량을 산출한다.The
전력 공유량 산출부(130)는 전력량 산출부(120)에 의해 산출된 마이크로그리드의 부족 또는 여유 전력량에 기초하여 마이크로그리드의 주변 마이크로그리드와 전력 공유량을 산출한다. 이때, 전력 공유량 산출부(130)는 주변 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량 및 주변 마이크로그리드의 개수에 기초하여 마이크로그리드의 전력 공유량을 산출할 수 있다.The power
본 발명에 따른 전력 수급 예측 장치(100)는 마이크로그리드의 전력 수급을 설정하는 전력 수급 설정부(140)를 더 포함할 수 있다. 마이크로그리드가 주변 마이크로그리드와 전력을 공유하면, 전력량 산출부(120)는 마이크로그리드의 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량을 산출한다. 그리고 전력 수급 설정부(140)는 전력량 산출부(120)에서 산출된 잔여 여유 전력량 또는 잔여 여유 전력량에 기초하여 전력 수급을 설정할 수 있다.The power
구체적으로 전력 수급 설정부(140)는 잔여 부족 전력량이 잔여 여유 전력량보다 큰 경우, 전력 수급 균형을 위하여 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시킬 수 있다. 반대로 전력 수급 설정부(140)는 잔여 부족 전력량이 잔여 여유 전력량보다 작은 경우, 전력 수급 균형을 위하여 마이크로그리드의 잔여 여유 전력을 에너지 저장 장치에 저장할 수 있다.Specifically, the power supply /
이와 달리, 전력 수급 설정부(140)는 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량이 0인 경우, 마이크로그리드의 전력 수급 설정을 종료할 수 있다.Alternatively, the power supply /
이와 같은 구성요소를 포함하는 전력 수급 예측 장치(100)에서의 전력 수급 예측 방법을 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.The power supply forecasting method in the power
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수급 예측 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a power supply forecasting method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 전력 수급 예측 장치(100)는 마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량을 예측하고(S110, S120), 수학식 1과 같이 측정된 부하량(Pi _ Lda(t)) 및 제어불가 분산전원의 발전량(Pi _ UCda(t))의 차이에 기초하여 마이크로그리드의 부족/여유 전력량을 산출한다(S130).First, the power supply and
[수학식 1][Equation 1]
Pi _ Lda(t)- Pi _ UCda(t)=Pi _ MG(t) P i _ Lda (t) - P i _ UCda (t) = P i _ MG (t)
Pi _ MG(t)는 한 단위(t)의 다중 마이크로그리드의 부족/여유 전력량을 의미하며, 부족/여유 전력량이 산출되면 수학식 2를 이용하여 주변 마이크로그리드와의 전력 공유량을 산출하고 이를 통해 이 값을 감소시킨다(S140).P i _ MG (t) denotes the shortage / surplus power amount of the multiple microgrid of one unit (t). If the shortage / surplus power amount is calculated, the power sharing amount with the surrounding microgrid is calculated using Equation This value is then decreased (S140).
[수학식 2]&Quot; (2) "
이때, Pa _ MG(t)는 i번째 마이크로그리드 주변에 있는 마이크로그리드의 부족/여유 전력량이고, n은 i번째 마이크로그리드 주변에 있는 마이크로그리드의 개수를 의미한다.In this case, the MG _ P a (t) is a low / free energy of the micro-grid in the area i th microgrid, n denotes the number of the micro-grid in the area i th microgrids.
다음으로, 주변과의 전력 공유량을 산출하면, 마이크로그리드에 남아있는 부족/여유 전력량인 Pi_sh(t)를 확인하여 전력 수급을 설정한다(S150). 이때, Pi _ sh(t)가 0 즉, 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량이 0인 경우, 마이크로그리드가 전력 수급 균형을 이룬 것으로 판단하고 전력 수급 설정을 종료한다. Next, when the power sharing amount with the periphery is calculated, the power supply / demand is set by confirming the amount of shortage / spare power P i_sh (t) remaining in the micro grid (S150). At this time, if P i _ sh (t) is 0, that is, if the remaining power shortage amount or remaining remaining power amount is 0, the micro grid determines that the power supply and demand balance is achieved and ends the power supply setting.
Pi _ sh(t)가 0보다 작은 경우, 전력 수급 균형을 위해 마이크로그리드 내의 제어가능 분산전원을 발전시킨다. 이와 달리 Pi _ sh(t)가 0보다 큰 경우, 전력 수급 균형을 위해 여유 전력량을 모두 마이크로그리드 내의 에너지 저장 장치에 저장한다.If P i _ sh (t) is less than 0, a controllable distributed power source within the microgrid is developed to balance power supply and demand. On the other hand, if P i _ sh (t) is greater than 0, all of the available power is stored in the energy storage in the microgrid to balance power supply and demand.
마지막으로, 전력 수급 설정이 끝나면, 전력 공유 가격을 결정한다(S160). 구체적으로, 각 주기(t)별로 예측된 부하량과 제어불가 분산전원의 발전량을 비교하여 실시간 전력 공유 가격을 결정하고, 전체 설정값들의 차이를 통해 마이크로그리드 간의 전력 공유 가격을 결정한다.Finally, when the power supply and demand setting is completed, the power share price is determined (S160). Specifically, the power sharing price between the microgrid is determined by comparing the predicted load amount for each period t with the power generation amount of the uncontrollable distributed power source to determine the real time power share price and the difference between the total set values.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 수급 장치(200)의 블록도이다.6 is a block diagram of a real-time
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드의 실시간 전력 수급 장치(200)는 모니터링부(210), 산출부(220) 및 전력 수급 제어부(230)를 포함한다.The real-time
모니터링부(210)는 마이크로그리드의 부하량 및 발전 용량을 모니터링한다.The
산출부(220)는 모니터링부(210)에서 모니터링된 부하량 및 발전 용량의 차이를 산출한다.The calculating
전력 수급 제어부(230)는 산출부(220)에 의해 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이에 기초하여 마이크로그리드의 전력 수급을 제어한다.The power supply /
이때, 본 발명에 따른 실시간 전력 수급 장치(200)는 모니터링된 부하량이 발전 용량보다 작은 경우, 주변 마이크로그리드로 전력을 공유하거나, 에너지 저장 장치에 전력을 저장할 수 있다.At this time, the real-time
이와 달리, 본 발명에 따른 실시간 전력 수급 장치(200)는 모니터링된 부하량이 발전 용량보다 큰 경우, 마이크로그리드의 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유하거나 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시킬 수 있다. Alternatively, the real-time
이때, 본 발명에 따른 실시간 전력 수급 장치는 가격 비교부(240)를 더 포함할 수 있다. 가격 비교부(240)는 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격 및 제어가능 분산전원의 발전 가격을 비교할 수 있다.At this time, the real-time power supply apparatus according to the present invention may further include a
구체적으로, 가격 비교부(240)에서 각각의 가격을 비교한 결과, 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우, 전력 수급 제어부(230)는 주변 마이크로그리드의 여유 전력량과 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교한다. 비교 결과 주변 마이크로그리드의 여유 전력량이 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 큰 경우, 전력 수급 제어부(230)는 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받을 수 있다.Specifically, when the
반면, 비교 결과 주변 마이크로그리드의 여유 전력량이 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 작은 경우, 전력 수급 제어부(230)는 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받고, 부족 전력량은 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전을 통해 충족시킬 수 있다.On the other hand, when the margin power of the neighboring micro grid is smaller than the difference between the calculated load and the power generation capacity, the power supply and
이와 달리, 가격 비교부(240)에서 각각의 가격을 비교한 결과, 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우, 전력 수급 제어부(230)는 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교한다. 비교 결과, 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 큰 경우, 전력 수급 제어부(230)는 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전을 통해 마이크로그리드의 필요 전력량을 충족시킬 수 있다.Alternatively, when the
반면, 비교 결과, 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 작은 경우, 전력 수급 제어부(230)는 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시키고, 부족 전력량은 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유 받아 충족시킬 수 있다.On the other hand, as a result of the comparison, when the power generation capacity of the currently controllable distributed power source of the micro grid is smaller than the difference between the calculated load and the power generation capacity, the power supply and
이하에서는 도 7을 참조하여 마이크로그리드의 실시간 전력 수급 장치(200)에서의 전력 수급 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a power supply and demand method in the real-time power supply and
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 수급 방법의 순서도이다.7 is a flowchart of a real-time power supply method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 실시간 전력 수급 장치(200)는 마이크로그리드의 부하량 및 발전 용량을 실시간으로 모니터링한다(S201). 그리고 모니터링된 부하량 및 발전 용량의 차이를 아래의 수학식 3에 따라 산출한다(S203).First, the real-time
[수학식 3]&Quot; (3) "
Pi _ Lda(t)-Pi _ Lrt(t)=Pi _ Lerr(t)P i _ Lda (t) - P i _ Lrt (t) = P i _ Lerr (t)
이때, Pi _ Lerr(t)이 0보다 작은 경우(S203), 즉 마이크로그리드의 발전 용량이 부하량보다 작은 경우, 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받거나 또는 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시킬 수 있다. 이때, 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격(Cij _ rt(t))과 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 가격(Ci _ CON(t))을 비교한다(S211). At this time, P i _ Lerr (t) is less than 0 (S203), that is, when the generation capacity of the micro-grid is smaller than the load by, or shared power from the surrounding micro-grid, or to advance a controllable dispersion power of the microgrid have. At this time, it compares the power value (C ij _ rt (t) ) value of the controllable power distribution of the micro-grid (C i _ CON (t) ) from the shared peripheral microgrid (S211).
먼저, 공유된 전력 가격이 제어가능 분산전원의 가격보다 작은 경우(S212), 주변 마이크로그리드들의 여유 전력량(
이와 달리, 마이크로그리드의 여유 전력량이 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 작은 경우(S214), 주변 마이크로그리드의 여유 전력량을 모두 공급받고, 부족 전력량은 제어가능 분산전원의 발전으로 충족시킬 수 있다(S216).Alternatively, if the amount of spare power of the micro grid is smaller than the difference between the calculated load and the generated capacity (S214), the remaining amount of power of the surrounding micro grid may be supplied, and the amount of the insufficient power may be satisfied by the generation of the controllable distributed power S216).
한편, 공유된 전력 가격이 제어가능 분산전원의 가격보다 큰 경우(S212), 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량(Pi _ Crt(t))과 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이(Pi _ Lerr(t))를 비교한다(S213). 이때, 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량(Pi _ Crt(t))은 수학식 4와 같이 제어가능 분산전원의 총 발전가능 용량(Pi _ Call(t))과 마이크로그리드 내의 제어가능 분산전원 발전량(Pi _ Cda(t))의 차이에 기초하여 산출할 수 있다.On the other hand, if it is a shared power value is greater than the value of the controllable distributed generation (S212), the current controllable power generation capacity of the distributed power to the micro-grid (P i _ Crt (t) ) and the difference between the load and the power generation capacity calculated (P i _ Lerr (t)) (S213). At this time, the currently available controllable power generation of the distributed power to the micro-grid capacity (P i _ Crt (t) ) is a total generation capacity of the controllable balancing power as shown in Equation 4 (P i _ Call (t )) and the microgrid controllable in the dispersed power generation can be calculated based on the difference (P i _ Cda (t) ).
[수학식 4]&Quot; (4) "
Pi _ Crt(t)=Pi _ Call(t)- Pi _ Cda(t)P i _ Crt (t) = P i _ Call (t) - P i _ Cda (t)
비교 결과 주변 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 산출된 부하량 및 발전 가능 용량의 차이보다 큰 경우(S213), 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전을 통해 부족 전력량을 충족시킬 수 있다(S217). As a result of comparison, if the power generation capacity of the current controllable distributed power source of the surrounding micro grid is larger than the calculated difference between the calculated load capacity and the power generation capacity (S213), it is possible to satisfy the insufficient power amount through the controllable distributed power generation of the micro grid S217).
이와 달리, 비교 결과 주변 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 산출된 부하량 및 발전 가능 용량의 차이보다 작은 경우(S213), 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시키고, 부족 전력량은 주변 마이크로그리드로부터 공유받을 수 있다(S216).Alternatively, when the power generation capacity of the current controllable distributed power source of the surrounding microgrid is smaller than the difference between the calculated load and the power generation capacity (S213), the controllable distributed power source of the microgrid is developed, And can be shared from the micro grid (S216).
한편, Pi _ Lerr(t)이 0보다 큰 경우(S210, S220), 즉 마이크로그리드의 발전 용량이 부하량보다 큰 경우에는 주변 마이크로그리드가 전력을 필요로 하는지 여부를 확인한다(S221). 확인 결과 주변 마이크로그리드가 전력을 필요로 할 경우 전력을 공유하며(S223), 필요로 하지 않을 경우 마이크로그리드 내 에너지 저장 장치에 전력을 저장한다(S225).On the other hand, it is checked whether a peripheral microgrids require a power in the case when P i _ Lerr (t) is greater than 0 (S210, S220), i.e., the generation capacity of the micro-grid is greater than the load (S221). If the neighboring microgrid requires power, the power sharing is performed (S223). If not, the power is stored in the energy storage device in the microgrid (S225).
이와 달리, Pi _ Lerr(t)이 0인 경우에는(S220) 마이크로그리드가 전력 수급 균형을 이루고 있는 것으로 볼 수 있으며, 이때에는 도 8 및 도 9에서 설명하는 바와 같이 공격적 전력 공유를 할 수 있다(S230).On the other hand, P i _ Lerr (t) in this case is zero (S220) microgrid is can be seen that forms the power supply and demand balance, this case 8 and can be the aggressive power-sharing, as described in Figure 9 (S230).
이와 같이, 전력 수급 제어부(230)는 에너지 저장 장치에 전력을 저장하거나, 주변 마이크로그리드와 전력을 공유하거나 또는 제어가능 분산전원 발전을 통해 전력 수급을 제어하며, 그 결과는 다시 모니터링되어 실시간으로 전력 수급을 제어할 수 있다.As described above, the power supply /
이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 마이크로그리드의 전력 공유 제어 장치(300) 및 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the power
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 제어 장치(300)의 블록도이다.8 is a block diagram of a power
본 발명에 따른 전력 공유 제어 장치(300)는 마이크로그리드가 전력 수급 균형을 이루고 있는 경우 공격적 전력 공유를 할 수 있다. 공격적 전력 공유란 현재의 단일 마이크로그리드의 전력 수급이 균형을 이룬 상태에서 주변 마이크로그리드의 수급 균형 상태와 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량을 고려하여, 제어가능 분산전원의 추가 발전을 통해 주변 마이크로그리드에 전력을 공급함으로써 이득을 얻는 것을 말한다.The power
이와 같은 공격적 전력 공유를 하기 위한 전력 공유 제어 장치(300)는 비교부(310) 및 분산전원 제어부(320)를 포함한다.The power
비교부(310)는 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 총 발전가능 용량 및 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전량을 비교한다.The comparing
분산전원 제어부(320)는 비교부(310)의 비교 결과에 기초하여 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 추가적으로 발전시킨다. 이때, 분산전원 제어부(320)는 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 주변 마이크로그리드의 부족 전력량을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 발전을 통한 전력의 일부 또는 전부를 주변 마이크로그리드와 공유할 수 있다. The distributed power
본 발명에 따른 전력 공유 제어 장치(300)에서의 전력 공유 제어 방법을 도 9를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.The power sharing control method in the power
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공유 제어 방법의 순서도이다.9 is a flowchart of a power sharing control method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 마이크로그리드의 실시간 용량변화를 모니터링한다(S310). 모니터링 결과 전력 수급이 균형을 이룬 것으로 판단된 경우, 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 총 발전 가능 용량(Pi _ Call(t))과 제어가능 분산전원 발전량(Pi _ Cda(t))을 비교한다(S320). First, the real-time capacity change of the microgrid is monitored (S310). Monitoring result if it is determined that the power supply and demand balanced, the control can be a total power generation of the distributed power supply capacity of the micro-grid (P i _ Call (t) ) and the controllable distributed power generation (P i _ Cda (t) ) (S320).
비교 결과, 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 총 발전 가능 용량(Pi _ Call(t))이 제어가능 분산전원 발전량(Pi _ Cda(t))보다 큰 경우(S330), 즉 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량(Pi _ Crt(t))이 0보다 큰 경우 먼저, 주변 마이크로그리드가 전력을 필요로 하는지 여부를 판단한다(S340). 판단 결과 주변 마이크로그리드가 전력을 필요로 하는 경우, 주변 마이크로그리드의 전력 수급 균형을 위하여 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 추가적으로 발전시킬 수 있다(S350). Comparison result, the total power capacity of the controllable balancing power to the micro-grid (P i _ Call (t) ) is controllably distributed power generation is greater than (P i _ Cda (t) ) (S330), i.e., the microgrid the power generation capacity of the controllable current distributed power (P i _ Crt (t) ) is greater than zero, first, around the micro-grid is determined whether the required electric power (S340). If the surrounding microgrid requires power, the controllable distributed power source of the microgrid can be further developed to balance the power supply and demand of the surrounding microgrid (S350).
이때, 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량(Pi _ Crt(t))과 j번째 마이크로그리드의 부족 전력량(Pi _ Lerr(t))을 비교한다. 비교 결과 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 더 큰 경우, j번째 마이크로그리드의 부족 전력량 모두를 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량을 통해 충족시킬 수 있다.At this time, the power generation capacity (P i _ Crt (t)) of the currently controllable distributed power source of the micro grid is compared with the power (P i _ Lerr (t)) of the j-th micro grid. As a result of comparison, if the power generation capacity of the currently controllable distributed power source is larger, all of the jth microgrid power can be satisfied through the power generation capacity of the presently controllable distributed power source of the microgrid.
이와 달리, 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 더 작거나 j번째 마이크로그리드의 부족 전력량과 같을 경우, 현재 마이크로그리드 내 제어가능 분산전원이 발전할 수 있는 모든 전력인 Pi _ Crt(t)를 발전하여 j번째 마이크로그리드로 공유해줄 수 있다.On the other hand, if the power generation capacity of the presently controllable distributed power source is smaller or equal to the power level of the j-th microgrid, P i _ Crt (t), which is the total power that can be generated by the controllable distributed power source, Can be developed and shared by the j-th microgrid.
이와 같은 공격적 전력 공유는 각 마이크로그리드가 실시간 전력 수급 균형 제어시, 자체적인 제어가능 분산전원으로 전력 수급 균형을 유지할 수 없는 상황이 발생한 경우 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받음으로써 효과적으로 전력 수급 균형을 제어할 수 있다.This aggressive power sharing is effective in balancing the power supply and demand balance by sharing the power from the surrounding micro grid when each micro grid is unable to maintain the power supply balance by its own controllable distributed power supply can do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다중 마이크로그리드의 운영 전략 즉, 에너지 저장 장치 및 전기 자동차 충전 인프라 기술 등을 활용하여 개개의 마이크로그리드를 안정화시킬 수 있다. 나아가, 마이크로그리드 간의 전력 공유를 통해 다중 마이크로그리드의 안정화를 이룰 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to stabilize an individual microgrid by utilizing an operation strategy of multiple microgrid, that is, an energy storage device and an electric vehicle charging infrastructure technology. Further, stabilization of multiple microgrids can be achieved through power sharing between the microgrid.
이와 더불어, 에너지 저장 장치와의 연동을 통해 신재생 에너지의 출력 변동을 완화시켜줌으로써, 전력 계통을 안정화시킬 수 있다.In addition, the power system can be stabilized by alleviating fluctuations in the output of renewable energy through interlocking with the energy storage device.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 4, 도 6 및 도 8에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다.4, 6, and 8 according to an embodiment of the present invention refers to a hardware component such as software or an FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) And performs certain roles.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.However, 'components' are not meant to be limited to software or hardware, and each component may be configured to reside on an addressable storage medium and configured to play one or more processors.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.Thus, by way of example, an element may comprise components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Routines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.The components and functions provided within those components may be combined into a smaller number of components or further separated into additional components.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. One embodiment of the present invention may also be embodied in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as program modules, being executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, the computer-readable medium can include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes any information delivery media, including computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transport mechanism.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 전력 수급 예측 장치 110: 부하/발전량 예측부
120: 전력량 산출부 130: 전력 공유량 산출부
140: 전력 수급 설정부 200: 실시간 전력 수급 장치
210: 모니터링부 220: 산출부
230: 전력 수급 제어부 240: 가격 비교부
300: 전력 공유 제어 장치 310: 비교부
320: 분산전원 제어부100: Power supply forecasting device 110: Load / power generation predicting unit
120: electric power calculating unit 130: electric power sharing amount calculating unit
140: power supply / demand setting unit 200: real time power supply apparatus
210: monitoring unit 220:
230: power supply / demand control unit 240:
300: Power sharing control device 310:
320: Distributed power control unit
Claims (14)
마이크로그리드의 부하량 및 제어불가 분산전원의 발전량을 예측하는 부하/발전량 예측부,
상기 예측된 부하량 및 상기 제어불가 분산전원의 발전량의 차이에 기초하여 상기 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량을 산출하는 전력량 산출부 및
상기 산출된 마이크로그리드의 부족 또는 여유 전력량에 기초하여 상기 마이크로그리드의 주변 마이크로그리드와 전력 공유량을 산출하는 전력 공유량 산출부를 포함하되,
상기 마이크로그리드는 상기 주변 마이크로그리드와의 전력 공유를 통해 상기 부족 또는 여유 전력량을 감소시키되,
상기 마이크로그리드의 부하량이 상기 마이크로그리드의 발전 용량보다 큰 경우,
상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격 및 제어가능 분산전원의 발전 가격을 비교하고,
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우, 상기 주변 마이크로그리드로부터의 공유된 전력을 우선적으로 공유받고, 상기 공유받은 전력이 부족한 경우 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하며,
상기 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우, 우선적으로 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하고, 상기 수급받은 제어가능 분산전원의 발전량이 부족한 경우, 상기 공유된 전력을 공유받는 것인 전력 수급 예측 장치.
In a power supply forecasting system for a micro grid,
A load / power generation predicting unit for predicting the amount of load of the micro grid and the power generation amount of the uncontrollable distributed power,
An amount-of-power calculation unit for calculating the amount of power shortage or the amount of free power in the micro-grid based on the difference between the predicted load amount and the amount of power generation of the uncontrollable distributed power source;
And a power sharing amount calculating unit for calculating a power sharing amount with the neighboring micro grids of the microgrid based on the calculated shortage of the microgrid or the amount of spare power,
Wherein the microgrid reduces the amount of shortage or surplus power through power sharing with the peripheral microgrid,
When the load of the micro grid is larger than the generation capacity of the micro grid,
Comparing the shared power price from the peripheral microgrid and the generating price of the controllable distributed power source,
Wherein when the power price shared by the neighboring micro grids is lower than the price of the controllable distributed power source as a result of the comparison, shared power from the neighboring micro grid is preferentially shared, and when the shared power is insufficient, It can supply the required amount of power through the development of the distributed power source,
Wherein when the shared power price is greater than the generation price of the controllable distributed power source, the required amount of power is first received through the power generation of the controllable distributed power source, and when the power generation amount of the received controllable distributed power source is insufficient, Power supply and demand forecasting device.
상기 전력 공유량 산출부는 상기 주변 마이크로그리드의 부족 전력량 또는 여유 전력량 및 상기 주변 마이크로그리드의 개수에 기초하여 상기 마이크로그리드의 전력 공유량을 산출하는 것인 전력 수급 예측 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power sharing amount calculating unit calculates the power sharing amount of the microgrid based on a power shortage or a power margin of the peripheral microgrid and a number of the neighboring microgrids.
상기 마이크로그리드의 전력 수급을 예측하는 전력 수급 설정부를 더 포함하되,
상기 전력량 산출부는 상기 마이크로그리드의 전력을 공유한 뒤, 상기 마이크로그리드의 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량을 산출하고,
상기 전력 수급 설정부는 상기 산출된 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량에 기초하여 전력 수급을 설정하는 것인 전력 수급 예측 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a power supply / demand setting unit for predicting power supply and demand of the microgrid,
The power calculator calculates the residual power or residual power of the microgrid after sharing the power of the microgrid,
And the power supply / demand setting unit sets the power supply and demand based on the calculated remaining power shortage amount or remaining remaining power amount.
상기 전력 수급 설정부는,
상기 잔여 부족 전력량 또는 잔여 여유 전력량이 0인 경우, 상기 마이크로그리드의 전력 수급 설정을 종료하는 것인 전력 수급 예측 장치. The method of claim 3,
The power supply /
And the power supply provision setting of the microgrid is terminated when the remaining power shortage amount or the remaining remaining power amount is zero.
상기 전력 수급 설정부는
상기 잔여 부족 전력량이 상기 잔여 여유 전력량보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시키고,
상기 잔여 부족 전력량이 상기 잔여 여유 전력량보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드의 잔여 여유 전력을 에너지 저장 장치에 저장하는 것인 전력 수급 예측 장치.The method of claim 3,
The power supply and demand setting unit
Generating a controllable distributed power supply of the microgrid if the remaining power shortage is greater than the residual reserve power,
And stores the remaining free power of the microgrid in the energy storage device when the remaining power shortage is smaller than the remaining free power.
마이크로그리드의 부하량 및 발전 용량을 모니터링하는 모니터링부;
상기 모니터링된 부하량 및 발전 용량의 차이를 산출하는 산출부;
상기 부하량 및 발전 용량의 차이에 기초하여 상기 마이크로그리드의 전력 수급을 제어하는 전력 수급 제어부; 및
주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격 및 제어가능 분산전원의 발전 가격을 비교하는 가격 비교부를 포함하며,
상기 모니터링된 부하량이 발전 용량보다 큰 경우,
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우, 상기 주변 마이크로그리드로부터의 공유된 전력을 우선적으로 공유받고, 상기 공유받은 전력이 부족한 경우 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하며,
상기 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우, 우선적으로 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하고, 상기 수급받은 제어가능 분산전원의 발전량이 부족한 경우, 상기 공유된 전력을 공유받는 실시간 전력 수급 장치.In a real-time power supply apparatus of a microgrid,
A monitoring unit for monitoring a load and generating capacity of the micro grid;
A calculation unit for calculating a difference between the monitored load and the generated capacity;
An electric power supply and demand controller for controlling electric power supply and demand of the microgrid based on the difference between the load and the electric power generation capacity; And
And a price comparison unit for comparing the price of electricity shared from the peripheral microgrid with the price of power generation of the controllable distributed power source,
If the monitored load is greater than the generating capacity,
Wherein when the power price shared by the neighboring micro grids is lower than the price of the controllable distributed power source as a result of the comparison, shared power from the neighboring micro grid is preferentially shared, and when the shared power is insufficient, It can supply the required amount of power through the development of the distributed power source,
Wherein when the shared power price is greater than the generation price of the controllable distributed power source, the required amount of power is first received through the power generation of the controllable distributed power source, and when the power generation amount of the received controllable distributed power source is insufficient, Real time power supply device sharing power.
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우,
상기 전력 수급 제어부는 상기 주변 마이크로그리드의 여유 전력량과 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교하되,
상기 전력 수급 제어부는 상기 주변 마이크로그리드의 여유 전력량이 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 큰 경우, 상기 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받는 것인 실시간 전력 수급 장치.The method according to claim 6,
If the price of electricity shared from the surrounding micro grid is less than the price of electricity generated by the controllable distributed power source as a result of the price comparison,
Wherein the power supply control unit compares a margin power amount of the peripheral microgrid with a difference between the calculated load amount and the power generation capacity,
Wherein the power supply control unit receives electric power from the peripheral microgrid when the amount of electric power remaining in the peripheral microgrid is greater than the difference between the calculated load and the electric power generation capacity.
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우,
상기 전력 수급 제어부는 상기 주변 마이크로그리드의 여유 전력량과 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교하되,
상기 전력 수급 제어부는 상기 주변 마이크로그리드의 여유 전력량이 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 작은 경우, 상기 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받고, 부족 전력량은 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전을 통해 충족시키는 것인 실시간 전력 수급 장치.The method according to claim 6,
If the price of electricity shared from the surrounding micro grid is less than the price of electricity generated by the controllable distributed power source as a result of the price comparison,
Wherein the power supply control unit compares a margin power amount of the peripheral microgrid with a difference between the calculated load amount and the power generation capacity,
Wherein the power supply control unit receives power from the neighboring micro grid when the amount of available power of the neighboring micro grid is smaller than the calculated difference between the calculated load and the generated capacity, Time power supply.
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우,
상기 전력 수급 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교하되,
상기 전력 수급 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전을 통해 상기 마이크로그리드의 필요 전력량을 충족시키는 것인 실시간 전력 수급 장치.The method according to claim 6,
If the price of electricity shared from the neighboring micro grid is greater than the price of electricity generated by the controllable distributed power source as a result of the price comparison,
Wherein the power supply control unit compares the power generation capacity of the currently controllable distributed power supply of the microgrid with the calculated load capacity and power generation capacity,
Wherein the power supply controller controls the amount of power required for the microgrid through the controllable distributed power generation of the microgrid if the power generation capacity of the currently controllable distributed power supply of the microgrid is greater than the difference between the calculated load and the power generation capacity Time power supply.
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우,
상기 전력 수급 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이를 비교하되,
상기 전력 수급 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량이 상기 산출된 부하량 및 발전 용량의 차이보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 발전시키고, 부족 전력량은 상기 주변 마이크로그리드로부터 전력을 공유받는 것인 실시간 전력 수급 장치.The method according to claim 6,
If the price of electricity shared from the neighboring micro grid is greater than the price of electricity generated by the controllable distributed power source as a result of the price comparison,
Wherein the power supply control unit compares the power generation capacity of the currently controllable distributed power supply of the microgrid with the calculated load capacity and power generation capacity,
Wherein the power supply control unit generates the controllable distributed power supply of the microgrid when the power generation capacity of the currently controllable distributed power supply of the microgrid is smaller than the calculated difference between the calculated load and the power generation capacity, Wherein power is shared from the grid.
상기 모니터링된 부하량이 발전 용량보다 작은 경우, 상기 주변 마이크로그리드로 전력을 공유하거나 또는 에너지 저장 장치에 전력을 저장하는 것인 실시간 전력 수급 장치.The method according to claim 6,
Wherein the monitoring microcomputer is configured to share power with the peripheral microgrid or to store power in the energy storage device when the monitored load is less than the power generation capacity.
상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 총 발전가능 용량 및 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원 발전량을 비교하는 비교부 및
상기 비교 결과에 기초하여 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원을 추가적으로 발전시키는 분산전원 제어부를 포함하되,
상기 분산전원 제어부는 상기 마이크로그리드의 현재 제어가능 분산전원의 발전 가능 용량과 주변 마이크로그리드의 부족 전력량을 비교하고,
상기 비교 결과에 기초하여 상기 마이크로그리드의 제어가능 분산전원의 발전을 통한 전력의 전부 또는 일부를 상기 주변 마이크로그리드와 공유하며,
상기 마이크로그리드의 부하량이 상기 마이크로그리드의 발전 용량보다 큰 경우,
상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격 및 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격을 비교하고,
상기 가격 비교 결과 상기 주변 마이크로그리드로부터 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 작은 경우, 상기 주변 마이크로그리드로부터의 공유된 전력을 우선적으로 공유받고, 상기 공유받은 전력이 부족한 경우 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하며,
상기 공유된 전력 가격이 상기 제어가능 분산전원의 발전 가격보다 큰 경우, 우선적으로 상기 제어가능 분산전원의 발전을 통해 필요 전력량을 수급하고, 상기 수급받은 제어가능 분산전원의 발전량이 부족한 경우, 상기 공유된 전력을 공유받는 것인 전력 공유 제어 장치.
A power share control apparatus of a micro grid,
A comparison unit comparing the total power generation capacity of the controllable distributed power source of the microgrid and the controllable distributed power generation capacity of the microgrid;
And a distributed power source control unit for further generating a controllable distributed power source of the microgrid based on the comparison result,
The distributed power source control unit compares the power generation capacity of the currently controllable distributed power source of the microgrid with the power level of the surrounding microgrid,
And sharing all or a portion of the power generated by the controllable distributed power source of the microgrid with the neighboring microgrid based on the comparison result,
When the load of the micro grid is larger than the generation capacity of the micro grid,
Comparing the shared power price from the peripheral microgrid and the generating price of the controllable distributed power source,
Wherein when the power price shared by the neighboring micro grids is lower than the price of the controllable distributed power source as a result of the comparison, shared power from the neighboring micro grid is preferentially shared, and when the shared power is insufficient, It can supply the required amount of power through the development of the distributed power source,
Wherein when the shared power price is greater than the generation price of the controllable distributed power source, the required amount of power is first received through the power generation of the controllable distributed power source, and when the power generation amount of the received controllable distributed power source is insufficient, Wherein the shared power is shared.
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