KR101712123B1 - Hybrid emergency generating apparatus and method using the same - Google Patents

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KR101712123B1
KR101712123B1 KR1020160064912A KR20160064912A KR101712123B1 KR 101712123 B1 KR101712123 B1 KR 101712123B1 KR 1020160064912 A KR1020160064912 A KR 1020160064912A KR 20160064912 A KR20160064912 A KR 20160064912A KR 101712123 B1 KR101712123 B1 KR 101712123B1
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안병철
정종철
노영준
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(주) 지엔씨에너지
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Abstract

Disclosed are a hybrid emergency generator and a method thereof. The hybrid emergency generator includes: a power conditioning system (PCS) which converts first power to DC or AC power and transmits the converted power to a place where the power is used, as a load; an energy storage system (ESS) which receives a part of the first power after being connected to the PCS, charges electrical energy, and selectively supplies the load through the PCS with the charged electrical energy; an emergency generator which generates power upon checking the electrical energy stored in the ESS being equal to or lower than a set value and an abnormal supply operation of the first power to supply second power as the emergency load to the place; and a controller which charges the ESS in the case of an abnormal supply operation of the first power and drives the emergency power generator.

Description

하이브리드 비상 발전 장치 및 방법{HYBRID EMERGENCY GENERATING APPARATUS AND METHOD USING THE SAME}HYBRID EMERGENCY GENERATING APPARATUS AND METHOD USING THE SAME [0002]

본 발명은 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)의 사용량을 극대화하고, 효과적인 전력 공급이 가능한 하이브리드 비상 발전 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid emergency generator and method capable of maximizing the usage amount of an energy storage system (ESS) and capable of effectively supplying electric power.

일반적으로 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)는 전력을 전력 계통에 안정적으로 공급하기 위해 사용된다. Generally, an energy storage system (ESS) is used to stably supply power to the power system.

이러한 에너지 저장장치는, 태양광이나 풍력 발전을 통해 발생하는 전기 에너지를 이용하여 전력을 공급하는 경우, 전력 공급이 불안정한 상태를 보완하도록 설치된다. Such an energy storage device is installed to compensate for an unstable power supply when electric power is supplied using electric energy generated through sunlight or wind power.

즉, 에너지 저장장치는 태양광이나 풍력 발전 등의 신재생 에너지로부터 발생되는 전기 에너지를 저장하여 사용처에 전력을 추가적으로 공급하도록 설치된다. That is, the energy storage device is installed to store electric energy generated from renewable energy such as sunlight or wind power, and to supply additional power to the use place.

이러한 에너지 저장장치는, LIB(Li-Ion Battery) 등을 이용한 배터리로 과잉 생산된 전력을 저장한 후, 전력이 부족한 경우에 방전하여 전력 수급을 안정화시킨다.Such an energy storage device stores excess power generated by a battery using a LIB (Li-Ion Battery) or the like, and then discharges when power is insufficient to stabilize the power supply and demand.

즉, 에너지 저장장치는, 전력 수요가 적을 때 미미하게 모이는 신재생 에너지를 축적하여 저장하고, 전력 수요가 많은 피크(peak) 시간대에 저장된 전력을 사용할 수 있도록 함으로써 전력의 활용 효율을 개선한다.That is, the energy storage device accumulates and stores new and renewable energy which is gathered when power demand is low, and improves the utilization efficiency of power by making it possible to use the power stored in the peak time zone where the power demand is high.

그러나, 에너지 저장장치는 전기 에너지의 저장량의 한계가 있는 바, 사용처에서 요구되는 전력량을 충분하게 공급하는 것이 어려운 문제점이 있다. However, since the energy storage device has a limitation on the amount of stored electric energy, there is a problem that it is difficult to sufficiently supply the amount of electric power required by the use place.

본 발명의 일 실시예는, 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)의 사용량을 극대화하고, 에너지 저장장치의 방전시에도 무정전으로 전력을 지속 공급이 가능한 하이브리드 비상 발전 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a hybrid emergency generator and method capable of maximizing the usage amount of an energy storage system (ESS) and continuously supplying power even when discharged from an energy storage device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전원을 공급 받아 교류 또는 직류 전원으로 변환시켜 사용처에 부하로 전송하는 전력 변환장치(Power Conditioning System, PCS)와, 전력 변환장치와 연결되어 제1 전원의 일부를 공급받아 전기 에너지를 충전하고 충전된 전기 에너지를 전력 변환 장치를 통해 부하로 선택적으로 공급하는 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)와, 제1 전원의 비정상 공급 또는 에너지 저장장치의 저장된 전기 에너지가 설정값 이하로 확인되면 발전 구동되어 사용처에 제2 전원을 비상 부하로 공급하는 비상 발전기와, 제1 전원의 비정상 공급시 에너지 저장장치를 충전하고 비상 발전기를 구동 제어하는 제어기를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a power conditioning system, comprising: a power conditioner system (PCS) that receives a first power source and converts the first power source into an alternating current or direct current power source and transmits the power source to a load; An energy storage system (ESS) which receives a portion of the electric energy and selectively supplies the charged electric energy to the load through the electric power conversion apparatus, and an electric energy storage system And a controller for charging the energy storage device when the energy of the first power source is abnormally supplied and driving the emergency generator.

전력 변환 장치는, 제1 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하여 에너지 전환 장치로 공급하는 제1 변환 모듈과, 에너지 저장장치의 직류 전원을 공급받아 교류 전원으로 변환하여 사용처로 공급하는 제2 변환 모듈을 포함할 수 있다.The power conversion apparatus includes a first conversion module that receives a first power and converts the first power to a DC power, and supplies the DC power to the energy conversion device, a second conversion module . ≪ / RTI >

제2 변환 모듈로부터 전기 에너지를 공급받아 사용처로 선택적으로 공급하는 절환 스위치를 더 포함할 수 있다. And a switching switch for selectively supplying electric energy to the user from the second conversion module.

절환 스위치는, 제1 전원을 정상 공급 상태에서 제어부의 제어에 따라 사용처에 일반 부하로 공급할 수 있다.The changeover switch can supply the first power source to the normal load under the control of the control unit in the normal supply state.

절환 스위치는, 제1 전원의 비정상 공급 상태에서 제어부의 제어에 따라 에너지 저장장치에 저장된 전기 에너지를 사용처에 비상 부하로 공급할 수 있다.The changeover switch can supply electric energy stored in the energy storage device to an emergency load under the control of the control unit in an abnormal supply state of the first power supply.

제어기는, 제1 전원의 일부는 사용처에 일반 부하로 공급하고 비상 발전기를 함께 구동하여 제1 전원의 일부는 에너지 저장장치를 충전하는 제1 제어기와, 에너지 저장장치와 비상 발전기를 함께 구동하여 사용처에 부하를 공급하는 제2 제어기와, 에너지 저장장치의 충전된 전기 에너지가 설정값 이하이면 비상 발전기의 구동으로 사용처에 전기 에너지를 공급하는 제3 제어기를 포함할 수 있다.The controller includes a first controller for supplying a part of the first power source to the general load to the use place and driving the emergency generator together to charge a part of the first power source to the energy storage device, And a third controller for supplying electrical energy to a place of use by driving the emergency generator when the charged electric energy of the energy storage device is less than a set value.

제1 제어기는, 제1 전원을 이용한 피크컷(peak cut) 운전시에 작동될 수 있다.The first controller may be operated during a peak cut operation using the first power source.

제2 제어기는, 제1 전원의 정전시에 작동될 수 있다.The second controller may be activated upon power failure of the first power source.

비상 발전기의 고장 상태를 센싱하는 센싱부와, 센싱부의 센싱 신호를 전송받아 사용자에게 알리는 알림부를 더 포함할 수 있다.A sensing unit for sensing a failure state of the emergency generator, and a notification unit for receiving a sensing signal of the sensing unit and informing the user of the failure.

알림부는 시각적으로 경고하는 경고 조명일 수 있다.The notification unit may be a warning light that warns visually.

알림부는 청각적으로 경고하는 경고 스피커일 수 있다.The notification unit may be an audible warning speaker.

본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 제1 전원의 전력 공급에 의해 피크컷(peak cut) 운전 작동으로 확인되면 제1 전원의 일부는 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)에 공급하여 충전하고 제1 전원의 일부는 사용처에 일반 부하로 공급하는 단계와, (b) 제1 전원의 정전 상태로 확인되면 비상 발전기에서 발전된 전기 에너지와 에너지 저장장치에 저장된 전기 에너지를 함께 사용처에 공급하는 단계와, (c) 제1 전원에 의해 충전된 에너지 저장장치의 방전 상태로 확인되면 에너지 저장장치의 부하 공급을 차단하고 비상 발전기를 구동하여 사용처에 비상 부하를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, (a) when a peak cut driving operation is confirmed by the power supply of the first power source, a part of the first power source is supplied to an energy storage system (ESS) (B) supplying electric energy generated in the emergency generator and electric energy stored in the energy storage device together to the place of use, when the state of the first power source is confirmed And (c) if the discharge state of the energy storage device charged by the first power supply is confirmed, stopping the load supply of the energy storage device and driving the emergency generator to supply an emergency load to the place of use.

비상 발전기의 발전 상태의 정상 여부를 센싱하는 단계와, 비상 발전기의 고장 상태이면 사용자에게 알림부를 이용하여 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.Sensing the state of power generation of the emergency generator, and warning the user of the emergency generator using a notification unit if the emergency generator is in a fault state.

알림부는 시각적으로 경고하는 경고 조명일 수 있다.The notification unit may be a warning light that warns visually.

알림부는 청각적으로 경고하는 경고 스피커일 수 있다.The notification unit may be an audible warning speaker.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장장치와 비상 발전기의 선택적인 병렬 운전이 가능하여, 에너지 저장장치의 사용량을 극대화시키는 것이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to selectively operate the energy storage device and the emergency generator in parallel, thereby maximizing the usage amount of the energy storage device.

본 발명의 일 실시예는, 에너지 저장장치의 방전시 비상 발전기를 이용하여 전기 에너지를 사용처에 무정전 공급하는 것이 가능하여, 효율적인 전력 공급이 가능하게 된다. In an embodiment of the present invention, it is possible to supply electric energy to the place of use uninterruptedly by using the emergency generator when discharging the energy storage device, thereby enabling efficient power supply.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 도 3의 하이브리드 비상 발전 방법의 비상 발전기의 발전 상태의 정상 여부를 센싱하고 알리는 것을 개략적으로 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing a hybrid emergency generator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing a hybrid emergency generator according to a second embodiment of the present invention.
3 is a flowchart schematically showing a hybrid emergency generation method according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a flowchart schematically showing sensing and informing whether or not the power generation status of the emergency generator of the hybrid emergency generation method of Fig. 3 is normal.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. 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 the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a hybrid emergency generator according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치(100)는, 제1 전원(10)을 공급 받아 교류 또는 직류 전원으로 변환시켜 사용처에 부하로 전송하는 전력 변환장치(Power Conditioning System, PCS, 20)와, 전력 변환장치(20)와 연결되어 제1 전원(10)의 일부를 공급받아 전기 에너지를 충전하고 충전된 전기 에너지를 전력 변환 장치(20)를 통해 부하로 선택적으로 공급하는 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS, 30)와, 제1 전원(10)의 비정상 공급 또는 에너지 저장장치(30)의 저장된 전기 에너지가 설정값 이하로 확인되면 발전 구동되어 사용처(11)에 제2 전원(41)을 비상 부하로 공급하는 비상 발전기(40)와, 제1 전원(10)의 비정상 공급시 에너지 저장장치(30)를 충전하고 비상 발전기(40)를 구동 제어하는 제어기(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the hybrid emergency generator (100) according to the first embodiment of the present invention includes a first power supply (10), a power conversion A power conditioning system (PCS) 20 and a power conversion device 20 to supply electric energy to a part of the first power source 10 and to supply the charged electrical energy to the power conversion device 20 (ESS) 30 for selectively supplying the electric energy to the load or an abnormal supply of the first electric power source 10 or the electric energy stored in the energy storage device 30 is less than a set value, An emergency generator 40 for supplying the second power source 41 to the use place 11 as an emergency load and an energy storage device 30 for charging the energy storage device 30 during the abnormal supply of the first power source 10 and for driving the emergency generator 40 And a controller 50 for controlling the motor.

이하에서 설명하는 제1 전원(10)은 발전소와 연계되어 주요 공급 받는 주요 전원을 말한다. 제1 전원(10)을 통해 공급되는 전원은 전력 변환 장치(20)로 공급된다.The first power source 10, which will be described below, refers to a main power source supplied in conjunction with a power station. The power supplied through the first power source 10 is supplied to the power conversion device 20.

전력 변환 장치(Power Conditioning System, PCS,20 )는 제1 전원(10)을 통해 전원을 공급받아 직류 전원 또는 교류 전원으로 선택적으로 변환할 수 있다.The power conditioning system (PCS) 20 can receive power from the first power source 10 and selectively convert the power source into a DC power or an AC power.

즉, 전력 변환 장치(20)는 제1 전원(10)으로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 이와 같이 전력 변환 장치(20)에 의해 변환된 직류 전원은 에너지 저장장치(30)에 공급될 수 있다. That is, the power conversion apparatus 20 converts the AC power supplied from the first power source 10 to the DC power. In this way, the DC power converted by the power conversion device 20 can be supplied to the energy storage device 30.

에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)는 제1 전원(10)으로부터 공급되는 직류 전원을 공급받아 전기 에너지를 충전할 수 있다. 이와 같이, 에너지 저장장치(30)에 전기 에너지를 충전하는 것은 후술하는 제어기(50)의 작동에 의해 실시되는 것으로서, 이는 이하에서 제어기(50)를 설명하면서 구체적으로 설명한다.The energy storage system (ESS) can receive the DC power supplied from the first power source 10 to charge the electric energy. As described above, the charging of the energy storage device 30 with the electric energy is performed by the operation of the controller 50 described later, which will be described in detail below while explaining the controller 50. [

에너지 저장장치(30)에 충전된 전기 에너지는 전력 변환장치(20)를 통해 교류 전원으로 공급되어 사용처에 부하로 공급될 수 있다. The electric energy charged in the energy storage device 30 may be supplied to an AC source through an electric power converter 20 and supplied to a use place.

보다 구체적으로 전력 변환 장치(20)는, 제1 전원(10)을 공급받아 직류 전원으로 변환하여 에너지 저장장치(30)로 공급하는 제1 변환 모듈(21)과, 에너지 저장장치(30)의 직류 전원을 공급받아 교류 전원으로 변환하여 사용처로 공급하는 제2 변환 모듈(22)을 포함할 수 있다. More specifically, the power conversion apparatus 20 includes a first conversion module 21 that receives the first power source 10 and converts the power source into a DC power source and supplies the DC power to the energy storage device 30, And a second conversion module 22 that receives the DC power and converts the AC power into an AC power and supplies the AC power to the user.

제1 변환 모듈(21) 제1 전원(10)과 에너지 저장장치(30)의 사이에서 전기 에너지를 공급받도록 설치된다. 그리고 제2 변환 모듈(22)은, 에너지 저장장치(30)와 사용처의 사이 위치에서 전력을 선택적으로 공급하도록 설치될 수 있다. 이러한 제2 변환 모듈(22)에는 절환 스위치(23)가 연결된다.The first conversion module 21 is installed to receive electrical energy between the first power source 10 and the energy storage device 30. [ The second conversion module 22 may be installed to selectively supply power at a position between the energy storage device 30 and the use place. A switch 23 is connected to the second conversion module 22.

절환 스위치(23)는 에너지 저장장치(30)의 제2 변환 모듈(22)과 연결되어, 에너지 저장장치(30)에 저장된 전기 에너지를 사용처에 선택적으로 공급할 수 있다. The changeover switch 23 is connected to the second conversion module 22 of the energy storage device 30 so as to selectively supply electric energy stored in the energy storage device 30 to the user.

이러한 절환 스위치(23)는 사용처에 일반 부하 또는 비상 부하를 선택적으로 공급하도록 설치될 수 있다. 즉, 절환 스위치(23)는 정상적인 전력 공급시 일반 부하를 공급하도록 하고, 정전 등의 비정상적인 전력 공급시에는 비상 부하를 공급하도록 설치될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 제어기(50)를 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다.The change-over switch 23 may be provided to selectively supply a normal load or an emergency load to the place of use. That is, the change-over switch 23 can be provided so as to supply a normal load when normal power is supplied, and to supply an emergency load when abnormal power such as a power failure is supplied. The controller 50 will be described in more detail below.

비상 발전기(40)는 제어기(50)의 제어 작동에 의해 선택적으로 작동되는 것으로서, 제1 전원(10)에 의한 전력 공급이 원활하게 이루어지지 않는 것으로 확인되면, 제1 전원(10)과 함께 병렬 작동되도록 설치될 수 있다.The emergency generator 40 is selectively operated by the control operation of the controller 50. When it is determined that the power supply by the first power source 10 is not smoothly performed, Can be installed to operate.

제어기(50)는, 제1 전원(10)의 일부는 사용처에 일반 부하로 공급하고 제1 전원(10)의 일부는 에너지 저장장치(30)를 충전하도록 제어하는 제1 제어기(51)와, 에너지 저장장치(30)와 비상 발전기(40)를 함께 구동하여 사용처에 부하를 공급하는 제2 제어기(53)와, 에너지 저장장치(30)의 충전된 전기 에너지가 설정값 이하이면 비상 발전기(40)의 단독 구동으로 사용처에 부하를 공급하는 제3 제어기(55)를 포함할 수 있다.The controller 50 includes a first controller 51 for supplying a part of the first power source 10 to the general load to the place of use and a part of the first power source 10 to charge the energy storage device 30, A second controller 53 for driving the energy storage device 30 and the emergency generator 40 together to supply a load to the place of use and an emergency generator 40 And a third controller 55 for supplying a load to the place of use.

제1 제어기(51)는 제1 전원(10)을 이용한 피크컷(peak cut) 운전시에 작동될 수 있다.The first controller 51 may be operated during a peak cut operation using the first power supply 10.

즉, 제1 제어기(51)는 목표 전력을 초과하지 않도록 일부 부하를 차단하도록 운전하는 피크컷 운전 상태에서 작동되는 것으로, 제1 전원(10)과 더불어 비상 발전기(40)를 함께 구동함으로써, 제1 전원(10)의 일부 잉여 전력은 일반 부하로 사용처에 공급되고 제1 전원(10)의 일부 전력은 에너지 저장장치(30)에 공급되어 전기 에너지를 충전할 수 있다.That is, the first controller 51 is operated in a peak cut operation state in which the load is cut off so as not to exceed the target electric power. By driving the emergency generator 40 together with the first electric power source 10, Some surplus power of the first power source 10 may be supplied to the use place as a normal load and some power of the first power source 10 may be supplied to the energy storage device 30 to charge the electric energy.

제2 제어기(53)는 제1 전원(10)이 정상적으로 공급되는 않는 정전 등의 경우에 작동될 수 있다. 이러한 제2 제어기(53)는 에너지 저장장치(30)와 비상 발전기(40)를 함께 구동하여 사용처에 부하를 공급할 수 있다. The second controller 53 can be operated in the case of a power failure or the like in which the first power source 10 is not normally supplied. The second controller 53 can drive the energy storage device 30 and the emergency generator 40 together to supply a load to the place of use.

즉, 제2 제어기(53)는 제1 전원(10)의 정전 상태에서 에너지 저장장치(30)를 이용한 부하의 공급과 함께 비상 발전기(40)를 이용한 전기 에너지의 공급이 함께 이루어지도록 하는 바, 에너지 저장장치(30)를 이용한 전기 에너지 공급의 부하 부담률을 낮추는 것이 가능하다.That is, the second controller 53 allows the supply of electric energy using the emergency generator 40 together with the supply of the load using the energy storage device 30 in the power failure state of the first power source 10, It is possible to lower the load-bearing rate of the electric energy supply using the energy storage device 30. [

따라서, 제2 제어기(53)는 제1 전원(10)의 정전 상태에서 에너지 저장장치(30)와 비상 발전기(40)의 동시 구동에 의해 전기 에너지의 공급이 가능한 바, 에너지 저장장치(30)의 부하 부담률을 저감하여, 전기 에너지를 공급하는 가용시간을 증대시키는 것이 가능하다.Accordingly, the second controller 53 can supply the electric energy by the simultaneous driving of the energy storage device 30 and the emergency generator 40 in the power-off state of the first power source 10, It is possible to reduce the load-bearing rate of the electric energy and to increase the usable time for supplying electric energy.

한편, 제3 제어기(55)는, 에너지 저장장치(30)의 충전된 전기 에너지가 설정값 이하이면, 비상 발전기(40)의 단독 구동으로 사용처에 전기 에너지를 공급하도록 작동될 수 있다.On the other hand, if the electric energy stored in the energy storage device 30 is equal to or lower than the preset value, the third controller 55 can be operated to supply the electric energy to the place of use with the independent drive of the emergency generator 40.

즉, 제3 제어기(55)는 에너지 저장장치(30)의 전력량을 감지하여, 에너지 저장장치(30)의 저장된 전력량이 설정값 미만으로 방전의 위험이 있는 것으로 확인되면 구동된다.That is, the third controller 55 senses the amount of power of the energy storage device 30, and is driven when the amount of stored power of the energy storage device 30 is less than the set value and it is confirmed that there is a risk of discharge.

따라서, 제3 제어기(55)는 에너지 저장장치(30)의 방전 이전에 에너지 저장장치(30)의 부하를 차단하고, 비상 발전기(40)를 구동하여 사용처에 전기 에너지를 공급하도록 작동될 수 있다.Accordingly, the third controller 55 can be operated to shut off the load of the energy storage device 30 before the discharge of the energy storage device 30, and to drive the emergency generator 40 to supply electric energy to the place of use .

전술한 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 비상 발전 장치(100)는, 제1 제어기(51)와 제2 제어기(53) 및 제3 제어기(55)의 제어 작동에 의해 비상 발전기(40)의 병렬 운전이 가능한 바, 에너지 저장장치(30)의 사용량을 극대화시키는 것이 가능하다. As described above, the hybrid electric generator (100) of the present embodiment controls the parallel operation of the emergency generator (40) by the control operation of the first controller (51), the second controller (53) and the third controller (55) As a result, it is possible to maximize the amount of energy storage device 30 used.

아울러, 에너지 저장장치(30)의 방전시 비상 발전기(40)를 이용하여 전기 에너지를 사용처에 무정전 공급하는 것이 가능하여, 효율적인 전력 공급이 가능하게 된다. In addition, when the energy storage device 30 is discharged, it is possible to supply electric energy to the place of use uninterruptedly by using the emergency generator 40, thereby enabling efficient power supply.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.2 is a block diagram schematically showing a hybrid emergency generator according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as in Fig. 1 refer to the same or similar members having the same or similar functions. Hereinafter, detailed description of the same reference numerals will be omitted.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 장치(200)는, 비상 발전기(40)의 고장 상태를 센싱하는 센싱부(110)와, 센싱부(110)의 센싱 신호를 전송받아 사용자에게 알리는 알림부(120)를 포함한다.2, the hybrid emergency generator (200) according to the second embodiment of the present invention includes a sensing unit (110) for sensing a failure state of the emergency generator (40) And a notification unit 120 for receiving the sensing signal and informing the user of the sensing signal.

센싱부(110)는 비상 발전기(40)로부터 발생되는 전압을 센싱하여 고장 상태 여부를 확인할 수 있다. 즉, 센싱부(110)는 비상 발전기(40)의 발전 상태에서 발전 전압이 설정값 이하로 확인되면 고장 신호를 전송할 수 있다.The sensing unit 110 senses a voltage generated from the emergency generator 40 and confirms whether the system is in a failure state. That is, the sensing unit 110 can transmit a failure signal when the generation voltage of the emergency generator 40 is less than a set value.

알림부(120)는 센싱부(110)의 고장 신호를 전송받아, 사용자에게 고상 상태를 알릴 수 있다. The notification unit 120 receives the failure signal of the sensing unit 110 and can inform the user of the solid state.

이러한 알림부(120)는 시각적으로 경고하는 경고 조명 또는 청각적으로 경고하는 경고 스피커 등으로 적용될 수 있다. The notification unit 120 may be applied to a warning light to warn visually or an alarm speaker to warn audibly.

물론, 알림부(120)는 경고 조명 또는 경고 스피커로 반드시 한정되는 것은 아니고, 관리자의 휴대폰 등에 무선 네트웍으로 연결되어, 고장상태를 휴대폰의 디스플레이 등에 표시하는 것도 가능하다. Of course, the notification unit 120 is not necessarily limited to the warning light or warning speaker, but may be connected to a manager's mobile phone via a wireless network, and display a fault state on a display of the mobile phone or the like.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 비상 발전 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 1 및 도 2와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략하고 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 3 is a flowchart schematically showing a hybrid emergency generation method according to the first embodiment of the present invention. 1 and 2 denote the same or similar members of the same or similar functions. Hereinafter, the same reference numerals will be specifically described with reference to the drawings by omitting the detailed description thereof.

먼저, 제1 전원(10)의 전력 공급에 의해 피크컷(peak cut) 운전 작동으로 확인되면, 제1 전원(10)의 일부는 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)에 공급하여 충전하고 제1 전원(10)의 일부는 사용처(11)에 일반 부하로 공급한다(S10).First, when a peak cut operation is confirmed by the power supply of the first power source 10, a part of the first power source 10 is supplied to an energy storage system (ESS) A part of the one power source 10 is supplied to the use place 11 as a normal load (S10).

(S10) 단계는 목표 전력을 초과하지 않도록 일부 부하를 차단하도록 운전하는 피크컷 운전 상태에서 작동되는 것으로, 제1 제어기(51)를 이용하여 제1 전원(10)의 일부 잉여 전력은 일반 부하로 사용처에 공급되고 제1 전원(10)의 일부 전력은 에너지 저장장치(30)에 공급되어 전기 에너지를 충전할 수 있다. (S10) 단계는 비상 발전기(40)를 이용한 전력 공급과 제1 전원(10)을 이용한 전력 공급이 함께 이루어질 수 있다.(S10) is operated in a peak-cut operation state in which the load is cut off so as not to exceed the target power, so that the surplus electric power of the first power source (10) by the first controller (51) Some power of the first power supply 10 supplied to the use place may be supplied to the energy storage device 30 to charge the electric energy. (S10), power supply using the emergency generator (40) and power supply using the first power supply (10) can be performed together.

다음, 제1 전원(10)의 정전 상태로 확인되면, 비상 발전기(40)에서 발전된 전기 에너지와 에너지 저장장치(30)에 저장된 전기 에너지를 함께 사용처에 공급한다(S20).Next, when it is determined that the first power source 10 is in the power-off state, the electric energy generated by the emergency generator 40 and the electric energy stored in the energy storage device 30 are supplied together to the place of use (S20).

(S20) 단계는, 제1 전원(10)의 정전 상태에서 제2 제어기(53)를 제어하여 에너지 저장장치(30)를 이용한 부하의 공급과 함께 비상 발전기(40)를 이용한 전기 에너지의 공급이 함께 이루어지도록 할 수 있다. 이에 따라, 에너지 저장장치(30)를 이용한 전기 에너지 공급의 부하 부담률을 낮추는 것이 가능하다.The step S20 is to control the second controller 53 in the power failure state of the first power source 10 so that the supply of the electric energy using the emergency generator 40 together with the supply of the load using the energy storage device 30 Can be done together. Thus, it is possible to lower the load-bearing rate of the electric energy supply using the energy storage device 30. [

이어서, 제1 전원(10)에 의해 충전된 상기 에너지 저장장치(30)의 방전 상태로 확인되면, 에너지 저장장치(30)의 부하 공급을 차단하고 비상 발전기(40)를 구동하여 사용처(11)에 비상 부하를 공급한다(S30).When it is confirmed that the energy storage device 30 charged by the first power supply 10 is in a discharged state, the load of the energy storage device 30 is cut off and the emergency generator 40 is driven to start the use of the energy storage device 30, (S30).

(S30) 단계는 에너지 저장장치(30)의 충전된 전기 에너지가 설정값 이하이면, 제3 제어기(55)를 제어하여 비상 발전기(40)의 단독 구동으로 사용처에 전기 에너지를 공급하도록 작동될 수 있다.(S30) may be operated to supply electric energy to the place of use by controlling the third controller 55 so that the electric energy stored in the energy storage device 30 is equal to or lower than the preset value have.

즉, (S30) 단계는 에너지 저장장치(30)의 전력량을 감지하여, 제3 제어기(55)를 제어하여 에너지 저장장치(30)의 저장된 전력량이 설정값 미만으로 방전의 위험이 있는 것으로 확인되면 구동될 수 있다. That is, if it is determined that the stored electric energy of the energy storage device 30 is lower than the predetermined value by the third controller 55, the electric energy stored in the energy storage device 30 is sensed in step S30 Can be driven.

따라서, (S30) 단계는 에너지 저장장치(30)의 방전 이전에 에너지 저장장치(30)의 부하를 차단하고, 비상 발전기(40)를 구동하여 사용처에 전기 에너지를 공급할 수 있다.Accordingly, the step S30 may interrupt the load of the energy storage device 30 before the discharge of the energy storage device 30, and drive the emergency generator 40 to supply electric energy to the place of use.

도 4는 도 3의 하이브리드 비상 발전 방법의 비상 발전기의 발전 상태의 정상 여부를 센싱하고 알리는 것을 개략적으로 도시한 흐름도이다.Fig. 4 is a flowchart schematically showing sensing and informing whether or not the power generation status of the emergency generator of the hybrid emergency generation method of Fig. 3 is normal.

전술한 각 단계에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 비상 발전기(40)의 발전 상태의 정상 여부를 센싱하는 단계(S111)와, 비상 발전기의 고장 상태이면 사용자에게 알림부(120)를 이용하여 경고하는 단계(S112)를 포함할 수 있다. In each of the above steps, as shown in FIG. 4, a step S111 of sensing whether the power generation state of the emergency generator 40 is normal or not is performed. In the step S111, when the emergency generator is in a failure state, And warning (S112).

(S111) 단계는, 비상 발전기(40)로부터 발생되는 전압을 센싱부(110)를 이용하여 센싱하여 고장 상태 여부를 확인할 수 있다. 즉, (S111) 단계는 비상 발전기(40)의 발전 상태에서 센싱부(110)를 이용하여 발전 전압이 설정값 이하로 확인되면 고장 신호를 전송할 수 있다. (S111), the voltage generated from the emergency generator (40) can be sensed using the sensing unit (110) to check whether the battery is in a failure state. That is, in step S111, when the generated voltage is less than the predetermined value using the sensing unit 110 in the power generation state of the emergency generator 40, the failure signal can be transmitted.

(S112) 단계는 센싱부(110)의 고장 신호를 전송받아, 알림부(120)를 이용하여 사용자에게 고상 상태를 알릴 수 있다. 이러한 알림부(120)는 시각적으로 경고하는 경고 조명 또는 청각적으로 경고하는 경고 스피커 등으로 적용될 수 있다. In step S112, the controller 110 receives the failure signal of the sensing unit 110 and informs the user of the solid state using the notification unit 120. [ The notification unit 120 may be applied to a warning light to warn visually or an alarm speaker to warn audibly.

물론, 알림부(120)는 경고 조명 또는 경고 스피커로 반드시 한정되는 것은 아니고, 관리자의 휴대폰 등에 무선 네트웍으로 연결되어, 고장상태를 휴대폰의 디스플레이 등에 표시하는 것도 가능하다. Of course, the notification unit 120 is not necessarily limited to the warning light or warning speaker, but may be connected to a manager's mobile phone via a wireless network, and display a fault state on a display of the mobile phone or the like.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

10...제1 전원 20...전력 변환 장치
21...제1 변환 모듈 22...제2 변환 모듈
23...절환 스위치 30...에너지 저장장치
40...비상 발전기 41...제2 전원
50...제어기 51...제1 제어기
53...제2 제어기 55...제3 제어기
110..센싱부 120..알림부10 ... first power source 20 ... power converter
21 ... first conversion module 22 ... second conversion module
23 ... switch 30 ... an energy storage device
40 ... emergency generator 41 ... second power source
50 ... controller 51 ... first controller
53 ... second controller 55 ... third controller
110 .. sensing unit 120 .. notification unit

Claims (15)

제1 전원을 공급 받아 교류 또는 직류 전원으로 변환시켜, 사용처에 부하로 전송하는 전력 변환장치(Power Conditioning System, PCS);
상기 전력 변환장치와 연결되어 상기 제1 전원의 일부를 공급받아 전기 에너지를 충전하고, 충전된 상기 전기 에너지를 상기 전력 변환 장치를 통해 부하로 선택적으로 공급하는 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS);
상기 제1 전원의 비정상 공급 또는 상기 에너지 저장장치의 저장된 전기 에너지가 설정값 이하로 확인되면 발전 구동되어, 사용처에 제2 전원을 비상 부하로 공급하는 비상 발전기;
상기 제1 전원의 비정상 공급시, 상기 에너지 저장장치를 충전하고 상기 비상 발전기를 구동 제어하는 제어기;
상기 비상 발전기의 고장 상태를 센싱하는 센싱부; 및
상기 센싱부의 센싱 신호를 전송받아 사용자에게 시각적으로 알리는 경고 조명을 포함하고, 사용자의 휴대폰에 무선 네트웍으로 연결되어 상기 비상 발전기의 고장상태를 상기 휴대폰의 디스플레이에 표시하도록 하는 알림부;
를 포함하고,
상기 전력 변환 장치는,
상기 제1 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하여 상기 에너지 저장장치로 공급하는 제1 변환 모듈;
상기 에너지 저장장치의 직류 전원을 공급받아 교류 전원으로 변환하여 상기 사용처로 공급하는 제2 변환 모듈; 및
상기 제2 변환 모듈로부터 상기 전기 에너지를 공급받아 상기 사용처로 선택적으로 공급하는 절환 스위치를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제1 전원의 일부는 사용처에 일반 부하로 공급하고 상기 비상 발전기를 함께 구동하여, 상기 제1 전원의 일부는 상기 에너지 저장장치를 충전하는 제1 제어기;
상기 에너지 저장장치와 상기 비상 발전기를 함께 구동하여 상기 사용처에 부하를 공급하는 제2 제어기; 및
상기 에너지 저장장치의 충전된 전기 에너지가 설정값 이하이면, 상기 비상 발전기의 구동으로 상기 사용처에 전기 에너지를 공급하는 제3 제어기;
를 포함하고,
상기 제1 제어기는 상기 제1 전원을 이용한 피크컷(peak cut) 운전시에 작동되고, 상기 제2 제어기는 상기 제1 전원의 정전시에 작동되는 하이브리드 비상 발전 장치.A power conditioning system (PCS) that receives the first power source and converts the first power source into an alternating current or a direct current power source and transfers the first power source to a use destination as a load;
An energy storage system (ESS) connected to the power conversion device to supply a part of the first power to charge the electric energy and selectively supply the charged electric energy to the load through the power conversion device, ;
An emergency generator for generating an emergency load of the first power source or generating electric power when the stored electric energy of the energy storage device is less than a set value,
A controller for charging the energy storage device and drivingly controlling the emergency generator when the first power source is abnormally supplied;
A sensing unit for sensing a failure state of the emergency generator; And
A notification unit connected to the user's mobile phone via a wireless network to display a failure state of the emergency generator on a display of the mobile phone, the warning light including an alarm light for receiving a sensing signal of the sensing unit and visually informing a user thereof;
Lt; / RTI >
The power conversion apparatus includes:
A first conversion module that receives the first power and converts the power into a DC power and supplies the DC power to the energy storage device;
A second conversion module that receives the DC power of the energy storage device and converts the DC power into AC power and supplies the AC power to the use place; And
And a switching switch for selectively supplying the electric energy to the use place by receiving the electric energy from the second conversion module,
The controller comprising:
A first controller for supplying a portion of said first power source to a general load for use and driving said emergency generator together, wherein a portion of said first power source charges said energy storage device;
A second controller for driving the energy storage device and the emergency generator together to supply a load to the use place; And
A third controller for supplying electric energy to the use place by driving the emergency generator if the charged electric energy of the energy storage device is less than a preset value;
Lt; / RTI >
Wherein the first controller is operated during a peak cut operation using the first power source, and the second controller is operated during a power failure of the first power source. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 절환 스위치는,
상기 제1 전원을 정상 공급 상태에서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 사용처에 일반 부하로 공급하는 하이브리드 비상 발전 장치.The method according to claim 1,
The above-
And supplies the first power source to the normal load under the control of the controller in a normal supply state. 제1항에 있어서,
상기 절환 스위치는,
상기 제1 전원의 비정상 공급 상태에서 상기 제어기의 제어에 따라 상기 에너지 저장장치에 저장된 상기 전기 에너지를 상기 사용처에 비상 부하로 공급하는 하이브리드 비상 발전 장치.The method according to claim 1,
The above-
And supplies the electric energy stored in the energy storage device to the use place as an emergency load under the control of the controller in an abnormal supply state of the first power supply. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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