KR101688271B1

KR101688271B1 - 비예측 기반 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101688271B1
Application number: KR1020140122816A
Authority: KR
Inventors: 진경민; 이희태; 안재민; 김수환; 김진수
Original assignee: 주식회사 포스코아이씨티
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2017-01-03
Also published as: KR20160032769A

Abstract

수요 전력 패턴의 예측 없이 수요 전력의 첨두치 감소(Peak Shaving) 및 수요 전력의 이동(Load Shifting)을 수행할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템은, 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부; 미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 상기 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부; 상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및 상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비예측 기반 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법{System and Method for Managing Energy Based on Unprediction}

본 발명은 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 계통에서 공급되는 전력에 대한 사용요금은 계절과 시간에 따라 각각 다르게 운용된다. 일 예로, 계통에서 공급되는 전력에 대한 사용요금은 기본요금과 전력량 요금의 합으로 구성되며, 전력량 요금은 전력 사용 시간대와 전력 사용 계절에 따라 탄력적으로 결정된다. 이와 같이, 계절이나 시간에 따라 계통에서 공급되는 전력에 대한 사용요금을 다르게 결정하는 이유는 시간이나 계절 별로 요구되는 수요 전력량이 상이하기 때문이다.

따라서, 계통에서 공급되는 전력을 사용하는 건물 또는 공장 등과 같은 수용가에서는 기본적으로 전력 사용요금이 저렴한 시간대에 집중적으로 전력을 사용하고, 전력 사용요금이 비싼 시간대에는 전력 사용량을 감소시키기를 원하지만, 근로시간이나 작업시간 등과 같은 제한사항들로 인해 이러한 정책을 운용하는 데에는 한계가 있다.

따라서, 계통에서 공급되는 전력의 사용요금을 최소화시키기 위해, 에너지 저장장치(Energy Storage System: ESS) 등을 이용하는 방법이 제안된 바 있고, 이러한 에너지 저장장치를 이용하기 위해서는 수요 전력 패턴의 예측이 필수적으로 요구된다. 이와 같이 수요 전력 패턴의 예측에 기초하여 전력을 관리하는 전력 관리 방법 및 시스템이 대한민국 공개특허 제10-2014-0067465호 및 대한민국 등록특허 제10-1357394호에 개시되어 있다.

하지만, 수요 전력 패턴의 예측을 기반으로 전력을 관리하는 종래기술의 경우, 수요 전력 패턴을 정확하게 예측하기 위해서는 방대한 양의 과거 소비 전력량 데이터와 막대한 시스템 구축 비용이 요구될 뿐만 아니라, 아무리 많은 데이터를 이용해서 예측을 수행하더라도 예측에 오차가 발생할 수 밖에 없고, 오차가 커질수록 제어의 정확도 또한 커진다는 문제점이 있다.

또한, 종래기술의 경우, 당일 예측된 수요 전력 패턴에 기초하여 전력을 관리하기 때문에, 돌발적으로 발생하는 수요 전력 패턴에 취약하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수요 전력 패턴의 예측 없이 수요 전력의 첨두치 감소(Peak Shaving) 및 수요 전력의 이동(Load Shifting)을 수행할 수 있는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 수요 전력 첨두치를 감소시켜 전력요금을 감소시킬 수 있는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템은, 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부; 미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 상기 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부; 상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및 상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법은. 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값을 이용해서 제1 에너지 용량을 산출하고, 상기 제1 에너지 용량이 상기 배터리의 사용 가능한 에너지 용량인 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정하는 단계; 상기 결정된 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 전력 제한값 중 어느 하나를 이용하여 제어대상이 되는 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 단계; 및 상기 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값을 획득하고, 상기 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값이 상기 제2 타겟일의 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수요 전력 패턴의 예측 없이 현재 수요 전력값 및 기 설정된 전력 제한값에 따라 수요 전력의 첨두치 감소 및 수요 전력의 이동을 수행하기 때문에, 수요 전력 패턴의 예측을 위한 방대한 양의 기본 데이터가 요구되지 않음은 물론 막대한 시스템 구축 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 수요 전력 패턴을 예측하지 않기 때문에 수요 전력패턴의 예측으로 인한 오차 발생을 방지할 수 있어 전력 제어의 정확도가 증가되고, 돌발적으로 발생되는 수요 전력 패턴에 대해서도 효율적으로 대처할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 수요 전력 첨두치를 감소시켜 전력 사용에 대한 기본요금을 낮출 수 있고, 이로 인해 전력요금을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 제한값 산출부가 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3a는 도 1에 도시된 제어부가 로드 쉬프팅을 수행하는 방법을 예시적으로보여주는 도면이다.
도 3b는 도 1에 도시된 제어부가 피크 쉐이빙을 수행하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템의 제어 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템이 로드 쉬프팅을 수행하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템이 피크쉐이빙을 수행하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

이하, 첨부되는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

<비예측 기반의 에너지 관리 시스템>

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반의 에너지 관리 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반의 에너지 관리 시스템(100, 이하, '에너지 관리 시스템'이라 함)은 전력 제한값 산출부(110), 데이터 베이스(120), 제1 지령치 생성부(130), 제2 지령치 생성부(140), 제어부(150), 및 배터리(160)를 포함한다.

전력 제한값 산출부(110)는 제1 타겟일에 발생된 수요 전력 패턴에 기초하여 제어 대상인 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출한다. 상기 제1 타겟일은 상기 제2 타겟일 전일 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 제1 타겟일은 상기 제2 타겟일의 직전일일 수 있다.

이러한 전력 제한값 산출부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 산출부(112) 및 전력 제한값 설정부(114)를 포함한다.

산출부(112)는 데이터 베이스(120)로부터 제1 타겟일의 수요 전력 패턴을 획득한다. 수요 전력 패턴은 24시간 동안 수용가에서 요구된 수요 전력값을 각 시점(예컨대, 시간 단위) 별로 나타낸 것을 의미한다.

산출부(112)는 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 차감한 피크치 감소 전력값 및 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용하여 제1 에너지 용량을 산출하고, 상기 제1 에너지 용량이 배터리의 사용 가능한 에너지 용량인 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정한다.

이는 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량보다 작다는 것은 수요 전력값을 더 감소시킬 수 있다는 것을 나타내므로 수요 전력값을 더 감소시킬 수 없는 상태, 즉 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점의 피크치 감소 전력값을 결정하는 것이다.

구체적으로, 산출부(112)는 제1 타겟일의 수요 전력 패턴으로부터 각 시점(예컨대, 시간) 별 수요 전력값을 획득하고, 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 될 때까지 각 시점 별 수요 전력 값들 중 최대값인 최대 수요 전력값에서 미리 정해진 단위 전력값을 반복적으로 감소시켜 피크치 감소 전력값을 산출할 수 있다. 이때, 피크치 감소 전력값은 최대 수요 전력값과 배터리가 출력할 수 있는 최대 전력값인 최대 출력값과의 차이값 이상이어야 한다.

일 실시예에 있어서, 산출부(112)는 아래의 수학식 1을 이용하여 제1 에너지 용량을 산출하고, 아래의 수학식 2를 이용하여 제2 에너지 용량을 산출할 수 있다.

수학식 1에서, E_{find_target}[n]는 제1 에너지 용량을 나타내고, P(t)는 제1 타겟일의 t시점에서의 수요 전력값을 나타내며, Pset(n)은 최대값에서 단위 전력값(P_samp)을 n번 감소시켰을 때의 피크치 감소 전력값을 나타내고, t1은 제1 타겟일의 수요 전력 패턴 상에서 P(t)가 Pset(n)보다 큰 최초 시점을 나타내며, t2는 P(t)가 Pset(n)보다 큰 마지막 시점을 나타낸다.

수학식 2에서 E_ps는 제2 에너지 용량을 나타내고, SOC_High는 배터리(160)의 상한 SOC값을 나타내며, SOC_Low는 배터리(160)의 제2 하한 SOC값을 나타내며, E_Ess는 배터리(160)의 전체 에너지 용량을 나타낸다. 이때, 제2 하한 SOC값은 일반적인(Normal) 충방전 스케쥴에 따른 배터리 방전시의 하한 SOC값인 제1 하한 SOC값(SOC_margin)다 낮은 값을 갖는다.

전력 제한값 설정부(114)는 데이터베이스(120)로부터 제1 타겟일의 전력 제한값을 획득하고, 획득된 제1 타겟일의 전력 제한값을 산출부(112)에 의해 결정된 피크치 감소 전력값과 비교한다. 전력 제한값 설정부(114)는 비교결과 제1 타겟일의 전력 제한값과 피크치 감소 전력값 중 더 큰 값을 제2 타겟일의 전력 제한값으로 설정한다.

전력 제한값 설정부(114)는 제2 타겟일의 전력 제한값을 데이터베이스(120)에 저장한다.

이하, 전력 제한값 산출부(110)가 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 방법을 도 2에 도시된 예를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 전력 제한값 산출부(110)가 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전력 제한값 산출부(110)는 제1 타겟일의 수요 전력 패턴(P(t))으로부터 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값(P_max[d-1])에서 미리 정해진 단위 전력값(P_samp)을 차감하여 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])을 산출한다. 이후, 전력 제한값 산출부(110)는 제1 타겟일의 수요 전력 패턴(P(t)) 상에서 제1 타겟일의 수요 전력값이 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])보다 큰 첫 번째 시점(t1)과 마지막 번째 시점(t2)를 기준으로 수학식 1에 따라 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])을 산출한다. 전력 제한값 산출부(110)는 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])과 수학식 2에 따라 산출된 제2 에너지 용량을 비교하여 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])이 제2 에너지 용량보다 작으면, 단위 전력값 차감 횟수를 1회씩 증가시켜 가면서 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])을 결정하게 된다.

이후, 전력 제한값 산출부(110)는 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])과 제1 타겟일의 전력 제한값(P_target[d-1]) 중 더 큰 값을 제2 타겟일의 전력 제한값(P_target[d])으로 결정한다. 도 2의 예에서는 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])이 제1 타겟일의 전력 제한값(P_target[d-1])보다 크므로 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])을 제2 타겟일의 전력 제한값(P_target[d])으로 결정한다.

다시 도 1을 참조하면, 데이터베이스(120)에는 각 날짜 별로 수요 전력 패턴이 저장되고, 해당 일의 수요 전력 패턴을 기초로 결정되는 전력 제한값이 저장된다. 이외에도, 데이터베이스(120)에는 배터리(160)의 상태, 예컨대, 배터리(160)의 SOC상태, 배터리(160)의 전류, 또는 배터리(160)의 전압 등의 정보가 추가로 저장될 수 있다.

제1 지령치 생성부(130)는, 미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성한다.

일 실시예에 있어서, 제1 지령치 생성부(130)는 제2 타겟일의 각 시점에서의 수요 전력값과 제2 타겟일의 전력 제한값을 비교하고, 비교결과 제2 타겟일의 각 시점에서의 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값 보다 크지 않으면 미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리(160)를 충전 또는 방전시키기 위한 제1 지령치를 생성한다.

이때, 충전 스케쥴은 전력요금 테이블 상에서 부하가 제1 기준치 미만인 경부하 시간대 중에서 미리 정해진 충전 시간 동안 충전을 수행하는 것으로 설정될 수 있고, 방전 스케쥴은 전력 요금 테이블 상에서 부하가 제2 기준치 이상인 최대부하 시간대 중에서 미리 정해진 방전 시간 동안 방전을 수행하는 것으로 설정될 수 있다. 이때, 제2 기준치는 제1 기준치보다 큰 값을 갖는다.

일 실시예에 있어서, 방전 스케쥴은 최대부하 시간대 중 미리 정해진 시점과 상기 최대부하 시간대의 종료시점 사이에 배터리가 방전되도록 설정될 수 있다.

본 발명에서, 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값 보다 크지 않을 때 최대부하 시간대 중 미리 정해진 시점과 상기 최대부하 시간대의 종료시점 사이에 배터리의 방전이 수행되도록 방전 스케쥴을 설정하는 것은, 최대 부하 시간대의 시작시점에서 방전을 개시하게 되는 경우 방전 완료 이후에 최대 수요 전력값이 발생하게 되면 추가적인 방전을 수행할 수 없어 첨두치 감소(Peak Shaving)를 수행할 수 없기 때문이다.

구체적으로, 제1 지령치 생성부(130)는 충전 스케쥴에 따라 미리 정해진 충전시간 동안 배터리(160)를 상한 SOC값이 될때까지 충전시키기 위한 제1 충전 지령치를 생성하고, 방전 스케쥴에 배터리(160)를 제1 하한 SOC값이 될때까지 방전시키키 위한 제1 방전 지령치를 생성한다. 이때, 상술한 바와 같이 제1 하한 SOC값은 상술한 제2 하한 SOC값 보다 큰 값을 갖는다.

일 실시예에 있어서, 제1 지령치 생성부(130)는, 제2 타겟일의 제1 시점에서 배터리의 SOC값인 제1 SOC값과 상한 SOC값을 비교하여 제1 SOC값이 상한 SOC값보다 작지 않으면 배터리(160)의 충전이 불가능한 상태이므로 제1 충전 지령치를 0으로 설정한다.

제1 지령치 생성부(130)는, 제1 SOC값이 상한 SOC값 보다 작은 경우, 배터리(160)의 최대 출력에 상응하는 최대 SOC값과 제1 SOC값의 합을 상한 SOC값과 비교하여 최대 SOC값과 제1 SOC값의 합이 상한 SOC값보다 작으면 배터리의 최대 출력을 제1 충전 지령치로 생성하고, 최대 SOC값과 제1 SOC값의 합이 상한 SOC값보다 작지 않으면 상한 SOC값과 제1 SOC값의 차이값에 상응하는 전력값을 제1 충전 지령치로 생성한다.

또한, 제1 지령치 생성부(130)는, 제1 SOC값과 제1 하한 SOC값을 비교하여 제1 SOC값이 제1 하한 SOC값보다 크지 않으면 배터리(160)의 방전이 불가능한 상태이므로 제1 방전 지령치를 0으로 설정한다.

제1 지령치 생성부(130)는, 제1 SOC값이 제1 하한 SOC값 큰 경우, 제1 SOC값에서 배터리(160)의 최대 출력에 상응하는 최대 SOC값을 감산한 결과값을 제1 하한 SOC값과 비교하여 제1 SOC값에서 최대 SOC값을 감산한 결과값이 제1 하한 SOC값보다 크면 배터리의 최대 출력을 제1 방전 지령치로 생성하고, 제1 SOC값에서 최대 SOC값을 감산한 결과값이 제1 하한 SOC값보다 크지 않으면 제1 하한 SOC값과 제1 SOC값의 차이값에 상응하는 전력값을 제1 방전 지령치로 생성한다.

제2 지령치 생성부(140)는 제2 타겟일의 수요 전력값을 제2 타겟일의 전력 제한값과 비교하여 제2 타겟일의 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값을 초과하면 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성한다.

즉, 제2 지령치 생성부(140)는 제2 타겟일의 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값을 초과하면 방전 스케쥴에 관계 없이 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성한다.

이를 위해, 제2 지령치 생성부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 획득부(142), 연산부(144), 및 제2 지령치 산출부(146)을 포함한다.

먼저, 획득부(142)는 데이터베이스(120)로부터 제2 타겟일의 각 시점 별로 배터리 SOC값인 제1 SOC값을 획득한다.

연산부(144)는 제2 타겟일의 전력 제한값과 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값의 차이값에 상응하는 SOC값인 제2 SOC값을 산출한다. 또한, 연산부(144)는 제2 타겟일의 각 시점 별 제1 SOC값과 배터리의 제2 하한 SOC값의 차이값에 상응하는 SOC값인 제3 SOC값을 산출한다. 연산부(144)는 산출된 제2 SOC값 및 제3 SOC값을 제2 지령치 산출부(146)으로 제공한다.

제2 지령치 산출부(146)는 제2 타겟일의 제1 시점에서의 제1 SOC값, 제1 시점 이후인 제2 시점에서의 제2 SOC값, 및 제1 시점에서의 제3 SOC값을 이용하여 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 산출한다.

구체적으로, 제2 지령치 산출부(146)는, 제2 타겟일의 제1 시점에서 제1 SOC값과 제2 하한 SOC값을 비교하여 제1 SOC값이 제2 하한 SOC값보다 크지 않으면 배터리(160)의 방전이 불가능한 상태이므로 제2 지령치를 0으로 산출한다.

또한, 제2 지령치 산출부(146)는, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제2 하한 SOC값 보다 큰 경우, 제2 시점에서의 제2 SOC값과 제1 시점에서의 제3 SOC값을 비교하고, 비교결과 제2 시점에서의 제2 SOC값이 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작으면 제2 타겟일의 전력 제한값과 제2 시점에서의 수요 전력값 간의 차이값을 제2 지령치로 산출한다.

또한, 제2 지령치 생성부(146)는 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제2 하한 SOC값 보다 크고, 제2 시점에서의 제2 SOC값이 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작지 않으면 제1 시점에서의 제3 SOC값에 상응하는 전력값을 산출하고, 산출된 전력값을 제2 지령치로 산출한다.

제어부(150)는 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시킨다.

구체적으로, 제어부(150)는 제1 지령치 생성부(130)에 의해 제1 지령치가 생성되어 전달되면, 제1 지령치에 따라 배터리(160)를 충전 또는 방전시킴으로써 수요 전력을 이동시키는 로드 쉬프팅(Load Shifting)을 수행한다.

예컨대, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 미리 정해진 충전 스케쥴에 따라 경부하 시간대의 시작시점에서 미리 정해진 충전 시간(T_{ch_Optimal})동안 상술한 제1 충전 지령치에 따라 배터리(160)를 충전하고, 미리 정해진 방전 스케쥴에 따라 최대 부하 시간대의 종료시점에서 미리 정해진 방전 시간(T_{dis_Optimal}) 이전의 시점부터 최대 부하 시간대의 종료시점까지 상술한 제1 방전 지령치에 따라 배터리(160)를 방전시킴으로써 로드 쉬프팅을 수행한다.

또한, 제어부(150)는 제2 지령치 생성부(140)에 의해 생성된 제2 지령치가 생성되어 전달되면, 제2 지령치에 따라 배터리(160)를 방전시켜 제2 타겟일의 최대 수요 전력값을 감소시킴으로써 피크 쉐이빙(Peak Shaving)을 수행한다.

예컨대, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 미리 정해진 방전 스케쥴이 아니더라도 수요 전력 패턴(P(t))이 제2 타겟일의 전력 제한값(P_target[d])을 초과하면 상술한 제2 지령치에 따라 배터리(160)를 방전시킴으로써 제2 타겟일의 최대 수요 전력이 감소되도록 한다.

이와 같이, 제어부(150)는 로드 쉬프팅 및 피크 쉐이빙을 수행함으로써 제2 타겟일의 수요 전력 패턴을 강제 변경시킴으로써 전력 기본요금 및 전력량 요금을 감소시키게 된다.

배터리(160)는 제어부(150)의 제어에 따라 충전 또는 방전을 수행함으로써 제2 타겟일의 수요 전력 패턴이 변경되도록 한다. 일 실시예에 있어서, 배터리(160)는 복수개가 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 구성될 수 있다. 배터리(160)는 배터리(160)의 상태(예컨대, 배터리의 SOC, 배터리의 전류, 배터리의 전압 등)를 검출하여 제어부(150) 및 데이터 베이스(120)로 전달하는 배터리 관리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

< 비예측 기반의 에너지 관리 시스템의 제어 방법>

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템의 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비예측 기반 에너지 관리 시스템의 제어 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 4에 비예측 기반 에너지 관리 시스템의 제어 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 비예측 기반 에너지 관리 시스템에 적용될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 시스템은 제어 대상이 되는 제2 타겟일의 수요 전력값 감소를 위한 피크치 감소 전력값을 산출한다(S400). 이를 위해, 에너지 관리 시스템은 제2 타겟일의 이전일인 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값과 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값을 이용해서 제1 에너지 용량을 산출하고, 제1 에너지 용량이 배터리의 사용 가능한 에너지 용량인 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정한다.

일 실시예에 있어서, 에너지 관리 시스템은 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값들 중 최대값에서 단위 전력값을 차감하여 산출된 피크치 감소 전력값에서 상기 차감을 반복하여 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정한다. 이때, 제1 에너지 용량은 상술한 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있고, 제2 에너지 용량은 상술한 수학식 2를 이용하여 산출할 수 있다.

다음으로, 에너지 관리 시스템은 S400에서 산출된 피크치 감소 전력값과 제1 타겟일의 전력 제한값 중 더 큰 값을 제2 타겟일의 전력 제한값으로 결정한다(S410).

에너지 관리 시스템이 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 방법을 도 2를 참조하여 간략히 설명한다.

먼저 에너지 관리 시스템은, 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값(P_max[d-1])에서 미리 정해진 단위 전력값(P_samp)을 차감하여 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])을 산출한다. 이후, 에너지 관리 시스템은 제1 타겟일의 수요 전력 패턴(P(t)) 상에서 제1 타겟일의 수요 전력값이 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])보다 큰 첫 번째 시점(t1)과 마지막 번째 시점(t2)를 기준으로 수학식 1에 따라 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])을 산출한다.

이후, 에너지 관리 시스템은 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])과 수학식 2에 따라 산출된 제2 에너지 용량을 비교하여 제1 피크치 감소 전력값(Pset[1])에서의 제1 에너지 용량(E_{find_target}[1])이 제2 에너지 용량보다 작으면, 단위 전력값 차감 횟수를 증가시켜 가면서 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])을 산출하게 된다.

이후, 에너지 관리 시스템은 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])과 제1 타겟일의 전력 제한값(P_target[d-1]) 중 더 큰 값을 제2 타겟일의 전력 제한값(P_target[d])으로 결정한다. 도 2의 예에서는 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])이 제1 타겟일의 전력 제한값(P_target[d-1])보다 크므로 제1 에너지 용량이 제2 에너지 용량 이상이 되게 하는 피크치 감소 전력값(P_set[n])을 제2 타겟일의 전력 제한값(P_target[d])으로 결정하게 된다.

다시 도 4를 참조하면, 에너지 관리 시스템은 제2 타겟일의 각 시점에서의 수요 전력값과 제2 타겟일의 전력 제한값을 비교하고(S420), 비교결과 제2 타겟일의 각 시점에서의 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값 보다 크지 않으면 미리 정해진 충전 스케쥴 또는 방전 스케쥴에 따라 배터리를 충전 및 방전하는 로드 쉬프팅(Load Shifting)을 수행한다(S430).

또한, S420의 비교결과 제2 타겟일의 각 시점에서의 수요 전력값이 제2 타겟일의 전력 제한값을 초과하면 방전 스케쥴에 관계없이 배터리를 방전하여 제2 타겟일의 최대 수요 전력을 감소시키는 피크 쉐이빙(Peak Shaving)을 수행한다(S440).

이러한 로드 쉬프팅 및 피크 쉐이빙을 통해 제2 타겟일의 수요 전력 패턴이 변경된다.

이하, 도 5를 참조하여 에너지 관리 시스템이 로드 쉬프팅을 수행하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 에너지 관리 시스템이 로드 쉬프팅을 수행하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 시스템은 미리 정해진 충전 스케쥴에 따른 충전 기간이 도래했는지 여부를 판단하고(S500), 충전 기간이 도래한 것으로 판단되면 제2 타겟일의 제1 시점에서 배터리의 SOC값인 제1 SOC값이 배터리의 상한 SOC값보다 작은지 여부를 판단한다(S510). 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상한 SOC값보다 작지 않으면 배터리의 충전이 불가능한 상태이므로 제1 시점의 이후인 제2 시점에서의 제1 충전 지령치를 0으로 설정한다(S520).

에너지 관리 시스템은 S510의 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상한 SOC값 보다 작으면, 배터리의 최대 출력에 상응하는 최대 SOC값과 제1 시점에서의 제1 SOC값의 합이 상한 SOC값보다 작은지 여부를 판단하고(S530), 최대 SOC값과 제1 시점에서의 제1 SOC값의 합이 상한 SOC값보다 작으면 배터리의 최대 출력을 제2 시점에서의 제1 충전 지령치로 생성한다(S540).

S530의 판단결과, 최대 SOC값과 제1 시점에서의 제1 SOC값의 합이 상한 SOC값보다 작지 않으면 에너지 관리 시스템은 제1 SOC값과 제1 시점에서의 제1 SOC값의 차이값에 상응하는 전력값을 제2 시점에서의 제1 충전 지령치로 생성한다(S550).

이후, 에너지 관리 시스템은 생성된 제1 충전 지령치에 따라 배터리를 충전시켜 로드 쉬프팅을 수행한다(S555).

한편, S500의 판단결과 충전기간이 도래하지 않은 것으로 판단되면 방전 기간이 도래했는지 여부를 판단하고(S560), 방전 기간이 도래한 것으로 판단되면 상기 제1 시점에서의 제1 SOC값이 배터리의 제1 하한 SOC값보다 큰지 여부를 판단한다(S570). 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제1 하한 SOC값보다 크지 않으면 배터리의 방전이 불가능한 상태이므로 제2 시점에서의 제1 방전 지령치는 0으로 설정한다(S580).

에너지 관리 시스템은 S560의 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제1 하한 SOC값 보다 크면, 제1 시점에서의 제1 SOC값과 최대 SOC값의 차이값이 제1 하한 SOC값보다 큰지 여부를 판단하고(S590), 제1 시점에서의 제1 SOC값과 최대 SOC값의 차이값이 제1 하한 SOC값보다 크면 배터리의 최대 출력을 제2 시점에서의 제1 방전 지령치로 생성한다(S600).

S590의 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값과 최대 SOC값의 차이값이 제1 하한 SOC값보다 크지 않으면 에너지 관리 시스템은 제1 하한 SOC값과 제1 시점에서의 제1 SOC값의 차이값에 상응하는 전력값을 제2 시점에서의 제1 방전 지령치로 생성한다(S610).

이후, 에너지 관리 시스템은 생성된 제1 방전 지령치에 따라 배터리를 방전시켜 로드 쉬프팅을 수행한다(S555).

이하, 도 6을 참조하여 에너지 관리 시스템이 피크 쉐이빙을 수행하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 에너지 관리 시스템이 피크 쉐이빙을 수행하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 시스템은, 제2 타겟일의 제1 시점에서의 SOC값인 제1 SOC값이 배터리의 제2 하한 SOC값보다 큰지 여부를 판단한다(S700). 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제2 하한 SOC값보다 크지 않으면 배터리의 방전이 불가능한 상태이므로 제2 시점에서의 제2 지령치는 0으로 설정한다(S710).

에너지 관리 시스템은 S700의 판단결과, 제1 시점에서의 제1 SOC값이 제2 하한 SOC값 보다 크면, 제2 타겟일의 전력 제한값과 제1 시점 이후인 제2 시점의 수요 전력값 간의 차이값에 상응하는 제2 SOC값이 제1 시점에서의 제1 SOC값과 제2 하한 SOC값 간의 차이값인 제3 SOC값보다 작은지 여부를 판단한다(S720).

판단결과, 제2 시점에서의 제2 SOC값이 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작으면 제2 타겟일의 전력 제한값과 제2 시점에서의 수요 전력값 간의 차이값을 제2 시점에서의 제2 지령치로 생성한다(S730).

한편, S720의 판단결과, 제2 시점에서의 제2 SOC값이 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작지 않으면, 에너지 관리 시스템은 제1 시점에서의 제3 SOC값에 상응하는 전력값을 제2 시점에서의 제2 지령치로 생성한다(S740).

이후, 에너지 관리 시스템은 제2 지령치에 따라 배터리를 방전시켜 피크 쉐이빙을 수행한다(S750).

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 비예측 기반 에너지 관리 시스템 110: 전력 제한값 산출부
112: 산출부 114: 전력 제한값 결정부
120: 데이터베이스 130: 제1 지령치 생성부
140: 제2 지령치 생성부 150: 제어부
160: 배터리

Claims

제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부;
미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부;
상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및
상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하고,
상기 전력 제한값 산출부는,
상기 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 각 시점별 수요 전력값을 이용해서 제1 에너지 용량을 산출하고, 상기 제1 에너지 용량이 상기 배터리의 사용 가능한 에너지 용량인 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정하는 산출부; 및
상기 산출부에 의해 결정된 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 전력 제한값 중 어느 하나를 이용하여 상기 제2 타겟일의 전력 제한값으로 산출하는 전력 제한값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전력 제한값 설정부는,
상기 산출부에 의해 결정된 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 전력 제한값 중 더 큰 값을 상기 제2 타겟일의 전력 제한값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 최대값에서 상기 단위 전력값을 차감하여 상기 피크치 감소 전력값을 산출하고, 상기 차감을 반복하여 상기 제1 에너지 용량이 상기 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 상기 피크치 감소 전력값을 결정하며,
상기 결정된 피크치 감소 전력값은 상기 최대값과 상기 배터리의 최대 출력값과의 차이값 이상인 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 산출부는,
수학식
를 이용하여 상기 제1 에너지 용량을 산출하고,
상기 수학식에서 E_{find_target}[n]는 상기 제1 에너지 용량을 나타내고, P(t)는 상기 제1 타겟일의 t시점에서의 수요 전력값을 나타내며, Pset(n)은 상기 단위 전력값을 n번 감소시켰을 때의 피크치 감소 전력값을 나타내고, t1은 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 상기 P(t)가 상기 Pset(n)보다 큰 최초 시점을 나타내며, t2는 상기 P(t)가 상기 Pset(n)보다 큰 마지막 시점을 나타내는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 산출부는,
수학식
를 이용하여 상기 제2 에너지 용량을 산출하고,
상기 수학식에서 E_ps는 상기 제2 에너지 용량을 나타내고, SOC_High는 상기 배터리의 상한 SOC값을 나타내며, SOC_Low는 상기 배터리의 하한 SOC값을 나타내며, E_Ess는 상기 배터리의 전체 에너지 용량을 나타내는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부;
미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부;
상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및
상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하고,
상기 제2 지령치 생성부는,
상기 제2 타겟일의 각 시점 별로 배터리 SOC값인 제1 SOC값을 획득하는 획득부;
상기 전력 제한값과 상기 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값의 차이값에 상응하는 SOC값인 제2 SOC값 및 상기 제2 타겟일의 각 시점 별 제1 SOC값과 상기 배터리의 하한 SOC값의 차이값에 상응하는 SOC값인 제3 SOC값을 산출하는 연산부; 및
상기 제2 타겟일의 제1 시점에서의 제1 SOC값, 상기 제1 시점 이후인 제2 시점에서의 제2 SOC값, 및 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값을 이용하여 상기 제2 시점에서의 제2 지령치를 산출하는 제2 지령치 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제2 지령치 산출부는,
상기 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상기 하한 SOC값 보다 크고 상기 제2 시점에서의 제2 SOC값이 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작으면 상기 전력 제한값과 상기 제2 타겟일의 제2 시점의 수요 전력값과의 차이값을 상기 제2 시점에서의 제2 지령치로 산출하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제2 지령치 산출부는,
상기 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상기 하한 SOC값 보다 크고 상기 제2 시점에서의 제2 SOC값이 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작지 않으면 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값에 상응하는 전력값을 상기 제2 시점에서의 제2 지령치로 산출하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부;
미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부;
상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및
상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제2 타겟일의 전력요금 테이블 상에서 부하가 제1 기준치 미만인 경부하 시간대 중 미리 정해진 충전시간 동안 상기 제1 지령치에 따라 상기 배터리를 충전시키고,
상기 제2 타겟일의 전력 요금 테이블 상에서 부하가 제2 기준치 이상인 최대부하 시간대 중 미리 정해진 시점과 상기 최대부하 시간대의 종료시점 사이에 상기 제1 지령치에 따라 상기 배터리를 방전시키는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1 타겟일의 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값 및 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들을 이용해서 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 전력 제한값 산출부;
미리 정해진 충방전 스케쥴에 따라 배터리를 충방전 시키기 위한 제1 지령치를 생성하는 제1 지령치 생성부;
상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 타겟일의 수요 전력값이 상기 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키기 위한 제2 지령치를 생성하는 제2 지령치 생성부; 및
상기 제1 및 제2 지령치에 따라 상기 배터리를 충전 또는 방전시키는 제어부를 포함하고,
상기 제2 지령치 생성부는, 상기 제1 타겟일의 직후일인 상기 제2 타겟일의 수요 전력값을 상기 전력 제한값과 비교하여 상기 제2 지령치를 생성하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템.
제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값들 중 최대값에서 미리 정해진 단위 전력값을 n번 차감시켰을 때의 전력값인 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값을 이용해서 제1 에너지 용량을 산출하고, 상기 제1 에너지 용량이 배터리의 사용 가능한 에너지 용량인 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 피크치 감소 전력값을 결정하는 단계;
상기 결정된 피크치 감소 전력값과 상기 제1 타겟일의 전력 제한값 중 어느 하나를 이용하여 제어대상이 되는 제2 타겟일의 전력 제한값을 산출하는 단계; 및
상기 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값을 획득하고, 상기 제2 타겟일의 각 시점 별 수요 전력값이 상기 제2 타겟일의 전력 제한값을 초과하면 상기 배터리를 방전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 피크치 감소 전력값을 결정하는 단계에서,
상기 최대값에서 상기 단위 전력값을 차감하여 산출된 상기 피크치 감소 전력값에서 상기 차감을 반복하여 상기 제1 에너지 용량이 상기 제2 에너지 용량 이상이 되는 시점에서의 상기 피크치 감소 전력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 피크치 감소 전력값을 결정하는 단계에서,
수학식
를 이용하여 상기 제1 에너지 용량을 산출하고, 상기 수학식에서 E_find _{_} _target[n]는 상기 제1 에너지 용량을 나타내고, P(t)는 상기 제1 타겟일의 t시점에서의 수요 전력값을 나타내며, Pset(n)은 상기 단위 전력값을 n번 감소시켰을 때의 피크치 감소 전력값을 나타내고, t1은 상기 제1 타겟일의 수요 전력값들 중 상기 P(t)가 상기 Pset(n)보다 큰 최초 시점을 나타내며, t2는 상기 P(t)가 상기 Pset(n)보다 큰 마지막 시점을 나타내는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 피크치 감소 전력값을 결정하는 단계에서,
수학식
를 이용하여 상기 제2 에너지 용량을 산출하고, 상기 수학식에서 E_ps는 상기 제2 에너지 용량을 나타내고, SOC_High는 상기 배터리의 상한 SOC값을 나타내며, SOC_Low는 상기 배터리의 하한 SOC값을 나타내며, E_Ess는 상기 배터리의 전체 에너지 용량을 나타내는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 제2 타겟일의 전력요금 테이블 상에서 부하가 제1 기준치 미만인 경부하 시간대 중 미리 정해진 충전시간 동안 제1 지령치에 따라 상기 배터리를 충전시키거나, 상기 제2 타겟일의 전력 요금 테이블 상에서 부하가 제2 기준치 이상인 최대부하 시간대 중 미리 정해진 시점과 상기 최대부하 시간대의 종료시점 사이에 상기 제1 지령치에 따라 상기 배터리를 방전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 방전시키는 단계는,
상기 제2 타겟일의 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상기 배터리의 하한 SOC값 보다 크고 상기 제1 시점 이후인 제2 시점에서의 제2 SOC값이 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작으면 상기 제2 타겟일의 전력 제한값과 상기 제2 타겟일의 상기 제2 시점의 수요 전력값과의 차이값을 상기 제2 시점에서 방전시키고, 상기 제1 시점에서의 제1 SOC값이 상기 하한 SOC값 보다 크고 상기 제2 시점에서의 제2 SOC값이 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값보다 작지 않으면 상기 제1 시점에서의 제3 SOC값에 상응하는 전력값을 상기 제2 시점에서 방전시키는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법. .
제11항에 있어서,
상기 방전시키는 단계에서,
상기 제1 타겟일의 직후일인 상기 제2 타겟일의 수요 전력값 및 상기 제2 타겟일의 전력 제한값의 비교결과에 따라 상기 배터리를 방전시키는 것을 특징으로 하는 비예측 기반 에너지 관리 시스템 제어 방법.