KR101787108B1 - Apparatus and method for managing an energy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지역단위 비급전운영 신재생에너지 발전기를 모니터링하는 지역 에너지 관리부와, 상위에서 지역 에너지 관리부들을 관할하고 전체 전력계통 에너지 관리를 담당하는 중앙 에너지 관리부의 계층 구조로 구성된 비급전운영 신재생에너지를 관리하는 장치 및 그 관리 방법에 관한 것이다. 지역 에너지 관리부는 해당 지역 내 위치하는 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기를 모니터링하여 생성한 모니터링 정보와 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기의 발전량을 예측한 결과에 해당하는 발전량 예측 정보를 포함한다. 중앙 에너지 관리부는 모니터링 정보와 발전량 예측 정보를 토대로 경제급전 계획을 수립하고, 수립한 경제급전 계획을 통해 획득한 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 따라 중앙 급전 발전기를 제어한다. The present invention relates to a system and method for managing non-feed-operated renewable energy sources, including a regional energy management unit for monitoring regional renewable energy generators, a non-feed-operated renewable energy system comprising a hierarchy of central energy management units overseeing regional energy management units, And a management method thereof. The regional energy management department includes monitoring information generated by monitoring a plurality of nonpaid renewable energy generators located in the area, and power generation prediction information corresponding to a result of estimating the generation amount of a plurality of nonpaid renewable energy generators. The central energy management department establishes the economic dispatch plan based on the monitoring information and the prediction of the generation amount, and controls the central dispatch generator according to the target output value of the central dispatch generator obtained through the established economic dispatch plan.
Description
본 발명은 에너지 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 지역단위 비급전운영 신재생에너지 발전기를 모니터링하는 지역 에너지 관리부와, 상위에서 지역 에너지 관리부들을 관할하고 전체 전력계통 에너지 관리를 담당하는 중앙 에너지 관리부의 계층 구조로 구성된 비급전운영 신재생에너지를 관리하는 장치 및 그 관리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy management apparatus and a method thereof. More specifically, the regional unconventional operation includes the Regional Energy Management Department, which monitors renewable energy generators, and the non-disruptive operation, which consists of a hierarchical structure of the Central Energy Management Department, which oversees the regional energy management departments and manages the entire power system energy management. An apparatus for managing energy, and a management method thereof.
신재생에너지는 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지에 해당한다. 이러한, 신재생에너지는 8개 분야의 재생에너지(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)와 3개 분야의 신에너지(연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지)를 포함한다. Renewable energy refers to the energy used to transform existing fossil fuels or to convert renewable energy, including sunlight, water, geothermal, and biological organisms. These renewable energy sources are divided into eight areas: renewable energy (solar, photovoltaic, biomass, wind, hydro, geothermal, marine and waste energy) and three new energy sources (fuel cells, coal liquefied gasification, hydrogen Energy).
이러한, 신재생에너지를 공급하는 발전기(이하, "신재생에너지 발전기"라고 함)들은 그린에너지 공급 확대에 따라 풍력, 태양광 등 다양한 계통에 연계되고 있다. 또한, 스마트그리드 기술의 보급으로 신재생에너지 발전기는 공급전력에서 차지하는 비중이 확대되고 있다. Such generators that supply renewable energy (hereinafter referred to as "renewable energy generators") are linked to various systems such as wind power and solar power in accordance with the expansion of green energy supply. In addition, with the spread of smart grid technology, renewable energy generators account for a larger share of power supply.
신재생에너지 발전기는 중앙급전에 직접 연계되는 발전기 이외에도 비급전운영 발전기로서 배전계통에 수많은 발전기들이 보급될 것으로 전망된다.In addition to the generators connected directly to the central power supply, the new and renewable energy generators are expected to supply a large number of generators in the power distribution system as non-powering generators.
종래의 전력계통 에너지 관리 방법은 예상되는 전력수요를 충족시키기 위해 급전운영 가능한 발전기를 대상으로 경제급전 계획을 수립하고, 이에 대한 제약조건들을 반영하여 경제급전 참여 발전기의 배분값을 계산한 후, 발전기의 조정 참여율에 따라 발전기별 목표 출력값을 결정하여 운영하고 있다.In the conventional power system energy management method, in order to meet the expected power demand, an economic dispatch plan is set up for a generator capable of supplying power, and the distribution value of the generator participating in the electric power dispatch is calculated in accordance with the constraints, The target output value for each generator is determined according to the participation rate of the generator.
예를 들어, 종래의 전력계통 에너지 관리 방법은 기상정보를 기반으로 전력수요를 예측하고, 수력, 화력, 원자력 등 급전운영 발전기를 대상으로 발전방식과 사용연료 등을 조합하여 전력수요를 맞추면서 발전 연료비를 최소화하는 발전기 출력 배분을 위한 경제급전을 수립한다. 다음, 발전기 출력 상한값 및 하한값, 연료제약, 발전기 예방정비, 계통안정성 등의 경제급전 제약조건을 반영하여 경제급전 참여 발전기의 출력 배분값을 계산한다. 또한, 발전기의 조정 참여율에 따라 발전기별 목표 출력값을 결정한다. 최종적으로 종래의 전력계통 에너지 관리 방법은 원격데이터 취득 및 제어 기능을 통해 제어신호를 발전기로 전송한다.For example, a conventional power system energy management method predicts electric power demand based on weather information, and combines electric power generation methods with use fuel for electric power generation power generators such as hydro, thermal, and nuclear power, To minimize the power consumption of the generator. Next, the output distribution values of the generators participating in the electric power feed are calculated, reflecting the power supply constraints such as the generator output upper limit value and the lower limit value, fuel constraint, generator preventive maintenance, and system stability. In addition, the target output value for each generator is determined according to the adjustment participation rate of the generator. Finally, conventional power system energy management methods transmit control signals to the generator through remote data acquisition and control functions.
이러한 종래의 전력계통 에너지 관리 방법에서는 급전운영에 직접 연계되는 신재생에너지 발전기 이외에 배전계통에 연계될 수많은 비급전운영 신재생에너지 발전기에 대해서는 고려하지 않는다. 그 이유는 배전계통에 연계될 수많은 신재생에너지 발전기를 직접적으로 전력계통 에너지 관리에 의해 급전운영 할 경우 수많은 신재생에너지 발전기에 대한 모니터링 및 제어가 필요하고, 그에 따른 관리 포인트의 증가로 인한 성능 문제와 관리 부담이 증가하며, 신재생에너지의 가변성에 따른 전력계통 에너지 관리 전체의 신뢰성이 저하되기 때문이다.In this conventional power system energy management method, in addition to the renewable energy generator directly linked to the power supply operation, a lot of non-power supply operated renewable energy generators to be connected to the power distribution system are not considered. The reason for this is that when a large number of renewable energy generators to be connected to the power distribution system are directly operated by power system energy management, many new renewable energy generators need to be monitored and controlled. As a result, And management burden is increased, and reliability of the entire power system energy management is deteriorated due to the variability of renewable energy.
이로 인해 수많은 비급전운영 신재생에너지 발전기의 발전량이 전력계통 에너지 관리의 경제급전 및 중앙급전 발전기 제어에 고려되지 않음으로써, 배전계통에 연계될 수많은 신재생에너지 발전기에 의한 수요 충당분이 반영되지 않고 있다. 또한, 전력계통 에너지 관리의 경제성이 떨어지고, 한전과 같은 전력회사에서는 비급전운영 신재생에너지 발전량이 고려되지 않음에 따른 중앙급전 발전 단가에 의한 더 많은 전력구입 비용이 소요되는 문제점이 있다.
As a result, the power generation of a number of non-feed operated renewable energy generators is not taken into consideration in the control of the power supply system of the power system energy management and the control of the central feed power generator, so that the provision of the demand by many renewable energy generators to be connected to the power distribution system is not reflected . In addition, the economics of power system energy management is inferior, and electric power companies such as KEPCO have a problem that the cost of purchasing more power due to the cost of centralized power generation due to the fact that the generation amount of new and renewable energy is not considered.
본 발명의 목적은, 지역단위 비급전운영 신재생에너지 발전기를 모니터링하는 지역 에너지 관리부와, 상위에서 지역 에너지 관리부들을 관할하고 전체 전력계통 에너지 관리를 담당하는 중앙에너지관리부의 계층 구조로 구성함으로써, 비급전운영 신재생에너지를 관리하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
The object of the present invention is to construct a hierarchical structure of the regional energy management unit for monitoring the renewable energy generators at the regional unit non-feed operation and the central energy management unit for the overall power system energy management, And to provide a method and apparatus for managing new and renewable energy.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 에너지 관리 장치는 해당 지역 내 위치하는 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기를 모니터링하여 생성한 모니터링 정보와 상기 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기의 발전량을 예측한 결과에 해당하는 발전량 예측 정보를 포함하는 지역 에너지 관리부; 및 상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 토대로 경제급전 계획을 수립하고, 수립한 경제급전 계획을 통해 획득한 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 따라 상기 중앙 급전 발전기를 제어하는 중앙 에너지 관리부를 포함하고, 상기 중앙 에너지 관리부는, 상기 해당 지역의 기상 정보를 토대로 전력수요 예측량을 예측하는 수요 예측부; 상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 경제급전 계획을 수립하는 경제 급전부; 및 상기 목표 출력값에 대응하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 해당 중앙 급전 발전기로 전송함으로써, 해당 중앙 급전 발전기를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 경제 급전부는, 상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기의 기준 출력 배분값을 산출하고, 산출한 기준 출력 배분값에 경제급전 제약 조건을 반영하여 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분하고, 이를 토대로 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy management system including monitoring information generated by monitoring a plurality of non-feeding renewable energy generators located in a corresponding area, A local energy management unit including power generation amount prediction information corresponding to a result of predicting the power generation amount; And a central energy management unit that establishes an economic power supply plan based on the monitoring information and the power generation amount prediction information and controls the central power supply generator according to a target output value of the central power generation generators obtained through the established power supply plan, The central energy management unit includes: a demand forecasting unit for predicting a forecasted electric power demand based on the weather information of the corresponding area; An economic power supply unit for establishing the economic power supply plan based on the power demand forecast amount and the power generation amount prediction information; And a control unit for generating a control signal corresponding to the target output value and transmitting the control signal to the corresponding central feed power generator so as to control the central feed power generator, And distributing the participation rates of the plurality of central feeding power generators by reflecting the economic feeding restriction condition to the calculated reference output distribution value based on the information of the central feeding power generators And the target output value is determined.
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상기 지역 에너지 관리부와 상기 중앙 에너지 관리부는 계층 구조로 구성되는 것을 특징으로 한다. The local energy management unit and the central energy management unit are hierarchically structured.
상기 지역 에너지 관리부는 상기 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기의 발전 현황을 모니터링하여 상기 모니터링 정보를 생성하는 모니터링부; 상기 해당 지역의 기상 정보를 수집하는 수집부; 및 상기 모니터링 정보와 상기 기상 정보를 토대로 상기 발전량 예측 정보를 생성하는 발전량 예측부를 포함한다. Wherein the local energy management unit comprises: a monitoring unit for monitoring the power generation status of the plurality of non-powered renewable energy generators to generate the monitoring information; A collection unit for collecting weather information of the corresponding area; And a power generation amount prediction unit for generating the power generation amount prediction information based on the monitoring information and the weather information.
상기 지역 에너지 관리부는 상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 상기 중앙 에너지 관리부로 전송하는 통신부를 더 포함한다. Wherein the local energy management unit comprises: a storage unit for storing the monitoring information and the power generation prediction information; And a communication unit for transmitting the monitoring information and the power generation amount prediction information to the central energy management unit.
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상기 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The economical feed restriction condition includes at least one of the output lower limit value and the upper limit value of each central feed power generator, the restriction of the fuel, the generator maintenance record, and the power system safety value.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 비급전운영 신재생에너지 발전기에 해당하는 지역 에너지 관리부와 상기 지역 에너지 관리부를 관할하고 전체 전력계통 에너지 관리를 수행하는 중앙 에너지 관리부를 포함하는 에너지 관리 장치가 에너지를 관리하는 방법은, 비급전운영 신재생에너지 발전기에 해당하는 지역 에너지 관리부와 상기 지역 에너지 관리부를 관할하고 전체 전력계통 에너지 관리를 수행하는 중앙 에너지 관리부를 포함하는 에너지 관리 장치가 에너지를 관리하는 방법에 있어서, 상기 지역 에너지 관리부가 상기 비급전운영 신재생에너지 발전기를 모니터링한 결과에 해당하는 모니터링 정보와 상기 비급전운영 신재생에너지 발전기의 발전량을 예측한 결과에 해당하는 발전량 예측 정보를 상기 중앙 에너지 관리부로 전달하는 단계; 상기 중앙 에너지 관리부가 상기 모니터링 정보, 상기 발전량 예측 정보 및 전력수요 예측량을 토대로 경제급전 계획을 수립하는 단계; 및 상기 중앙 에너지 관리부가 상기 경제급전 계획을 통해 획득한 복수개의 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 따라 중앙 급전 발전기를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 경제급전 계획을 수립하는 단계는, 상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기의 기준 출력 배분값을 산출하는 단계; 상기 기준 출력 배분값에 경제급전 제약 조건을 반영하여 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분하는 단계; 및 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a power management system including a local energy management unit corresponding to a non-powered primary renewable energy generator and a central energy management unit for managing the entire power system energy management, The way in which the energy management device manages energy includes an energy management device including a non-feed operating renewable energy generator, a regional energy management department, and a central energy management department that oversees the regional energy management department and performs overall power system energy management A method for managing energy, the method comprising: estimating power generation amount corresponding to a result of predicting the monitoring information corresponding to a result of monitoring the non-powering operated renewable energy generator and the power generation amount of the non- Information to the central energy tower Lt; / RTI > Establishing an economic power supply plan based on the monitoring information, the power generation amount prediction information, and the power demand prediction amount; And controlling the central feed generator according to a target output value of each of the plurality of central feed generators obtained by the central energy management unit through the economical feed plan, wherein the step of establishing the feed plan includes: Calculating a reference output allocation value of the plurality of central feeders based on the generation amount prediction information; Distributing a participation rate for each of the plurality of central feeding generators by reflecting an economical feeding restriction condition to the reference output distribution value; And determining a target output value for each of the plurality of central feed generators on the basis of the participation rates of the plurality of central feed generators.
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상기 중앙 에너지 관리부로 전달하는 단계는 상기 비급전운영 신재생에너지 발전기가 위치하는 지역의 기상 정보를 수집하는 단계; 및 상기 모니터링 정보와 상기 기상 정보를 토대로 상기 발전량 예측 정보를 생성하는 단계를 더 포함한다. Wherein the step of transmitting to the central energy management unit comprises the steps of: collecting weather information of an area where the non-feed operation renewable energy generator is located; And generating the power generation amount prediction information based on the monitoring information and the weather information.
상기 경제급전 계획을 수립하는 단계는 해당 지역의 기상 정보를 토대로 상기 전력수요 예측량을 예측하는 것을 특징으로 한다. The step of establishing the economic dispatch plan is characterized by predicting the predicted power demand based on the weather information of the area.
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상기 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The economical feed restriction condition includes at least one of the output lower limit value and the upper limit value of each central feed power generator, the restriction of the fuel, the generator maintenance record, and the power system safety value.
본 발명의 실시예에 따르면, 에너지 관리 장치 및 그 방법은 배전계통에 연계될 수많은 신재생 에너지 발전기를 전력계통 에너지관리에 반영함으로써, 보다 경제적인 전력계통 운영이 가능하게 한다. According to the embodiment of the present invention, the energy management apparatus and the method thereof enable a more economical power system operation by reflecting a large number of renewable energy generators to be connected to the power distribution system to the power system energy management.
특히, 에너지 관리 장치 및 그 방법은 한전과 같이 ISO(Independent System Operator) 기능이 분리된 전력회사의 경우, 자신의 계통에 연계된 신재생에너지 발전기의 발전량을 경제급전 계획에 포함시킴으로써 전력구입 비용을 절감할 수 있다.Particularly, in the case of a power company having separate ISO (Independent System Operator) functions such as KEPCO, the energy management apparatus and its method include the generation amount of a renewable energy generator linked to its own system in the power supply plan, Can be saved.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 에너지 관리 장치 및 그 방법은 전력계통 에너지 관리를 중앙 에너지 관리 시스템과 지역 에너지 관리 시스템으로 계층화함으로써, 수많은 신재생 에너지가 연계된 전력계통을 효율적으로 운영할 수 있으며, 전력계통 에너지 관리 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Also, according to the embodiment of the present invention, the energy management apparatus and method can hierarchically group the power system energy management into a central energy management system and a local energy management system, thereby efficiently operating a power system linked to a large number of renewable energy sources , It is possible to improve the reliability of the entire power system energy management.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치를 적용하는 환경을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치에서 지역 에너지 관리부를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치에서 중앙 에너지 관리부를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지역 에너지 관리부에서 지역 에너지를 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 에너지 관리부에서 에너지를 계층적으로 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a configuration diagram schematically showing an environment to which an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram illustrating a local energy management unit in an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a central energy management unit in an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of managing local energy in a local energy management unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of hierarchically managing energy in a central energy management unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an energy management apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치를 적용하는 환경을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 1 is a configuration diagram schematically showing an environment to which an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치를 적용하는 환경은 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기(10), 복수개의 중앙 급전 발전기(30) 및 이러한 발전기들(10 및 30)을 관리하는 에너지 관리 장치(20)를 포함한다. 1, an environment to which the energy management apparatus according to an embodiment of the present invention is applied includes a plurality of non-power feed-back
에너지 관리 장치(20)는 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기(10)를 모니터링 및 제어하는 적어도 하나의 지역 에너지 관리부(100) 및 지역 에너지 관리부(100)를 관할하고 전체 전력계통 에너지를 관리 및 제어하는 중앙 에너지 관리부(200)를 포함한다. 이러한, 에너지 관리 장치(20)는 적어도 하나의 지역 에너지 관리부(100)와 중앙 에너지 관리부(200)를 계층형으로 구성함으로써, 에너지를 효율적으로 관리할 수 있다. The
본 발명의 실시예에 따른, 적어도 하나의 지역 에너지 관리부(100)와 중앙 에너지 관리부(200)는 하나의 에너지 관리 장치(20)가 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 각각 하나의 장치 또는 시스템으로 구성할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
The at least one local
다음, 에너지 관리 장치를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다. Next, the energy management apparatus will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치에서 지역 에너지 관리부를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 장치에서 중앙 에너지 관리부를 나타내는 구성도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a local energy manager in an energy management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a central energy manager in an energy management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 지역 에너지 관리부(100)는 모니터링부(110), 저장부(120), 수집부(130), 발전량 예측부(140) 및 통신부(150)를 포함한다. 2, the local
모니터링부(110)는 해당 지역 내 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기(10)의 발전 현황을 모니터링한다. The
저장부(120)는 모니터링부(110)에서 모니터링한 결과 즉, 신재생에너지 발전기 모니터링 정보를 저장한다. The
수집부(130)는 해당 지역의 기상 정보를 수집한다. 예를 들어, 수집부(130)는 해당 지역의 기상 정보를 수집하는 기관 또는 장치들을 이용하여 기상 정보를 수집할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The
발전량 예측부(140)는 해당 지역 내 비급전 신재생에너지 발전기(10)를 모니터링한 결과와 기상 정보를 토대로 비급전 신재생에너지 발전기(10)의 발전량을 예측한다. 또한, 발전량 예측부(140)는 예측한 발전량 즉, 발전량 예측 정보를 저장부(120)에 저장한다. The power
통신부(150)는 신재생에너지 발전기 모니터링 정보와 발전량 예측 정보를 중앙 에너지 관리부(200)로 전송한다.
The
도 3을 참고하면 중앙 에너지 관리부(200)는 통신부(210), 저장부(220), 수요 예측부(230), 경제 급전부(240), 제어부(250), 인터페이스부(260), 계통 계획부(270) 및 계통 해석부(280)를 포함한다. 3, the central
통신부(210)는 지역 에너지 관리부(100)와의 통신을 통해, 신재생에너지 발전기 모니터링 정보와 발전량 예측 정보를 전달받는다. 또한, 통신부(210)는 전달받은 정보들을 저장부(220)에 저장한다. The
수요 예측부(230)는 기상 정보를 토대로 총 전력수요를 예측하고, 예측한 결과 즉, 전력수요 예측량을 저장부(220)에 저장한다.The
경제 급전부(240)는 전력수요 예측량, 발전량 예측 정보, 예비력을 토대로 경제급전 계획을 수립한다. 여기서, 경제급전 계획은 가장 적은 비용으로 소비자의 부하를 만족시킬 수 있도록 발전하는 계획이다. The economic
구체적으로, 경제 급전부(240)는 전력수요 예측량, 발전량 예측 정보, 예비력을 토대로 수력, 화력, 원자력 등의 다양한 발전방식과 사용연료가 다른 발전기를 조합하여 전체 발전연료비가 최소화하도록 복수개의 중앙 급전 발전기(30)의 기준 출력 배분값을 산출한다. Specifically, the
또한, 경제 급전부(240)는 산출한 복수개의 중앙 급전 발전기(30)의 기준 출력 배분값에 경제급전 제약조건을 반영하여 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분하고, 이를 토대로 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정한다. 여기서, 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 등을 포함한다. Also, the
제어부(250)는 수립한 경제급전 계획을 통해 결정한 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 대응하는 제어신호를 생성하고, 생성한 제어신호를 해당 중앙 급전 발전기로 전송함으로써, 중앙 급전 발전기를 제어한다. The
인터페이스부(260)는 전국의 복수개의 중앙 급전 발전기(30)와 변전소(도시하지 않음)의 정보를 취득하고, 취득한 정보에 대응하는 제어 신호를 전달한다. The
계통 계획부(270)는 설정된 상황에 전력계통을 정지시킬 수 있는 계통 정지 계획을 수립하고, 수립한 계통 정지 계획을 저장부(220)에 저장한다. 여기서, 계통 정지 계획은 설정된 상황뿐만 아니라 관리자에 의해 설정된 특정 기준에 전력계통을 정지시킬 수 있는 계획일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The
계통 해석부(280)는 해당 전력계통 운전을 감시하고 전력계통을 분석하며, 분석한 결과를 토대로 사용할 수정 및 예방 제어 전력을 결정한다. 계통 해석부(280)는 사용할 수정 및 예방 제어 전력을 결정함으로써, 이를 토대로 급전원에서 신뢰도 있는 전력계통 운영을 수행할 수 있다.
The
다음, 각 지역 내 비급전운영 신재생에너지 발전기에 대응하는 지역 에너지 관리부(100)에서 지역 에너지 관리 방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the local energy management method in the local
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지역 에너지 관리부에서 지역 에너지를 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of managing local energy in a local energy management unit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 지역 에너지 관리부(100)는 해당 지역 내 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기(10)의 발전 현황을 모니터링한다(S410).Referring to FIG. 4, the regional
지역 에너지 관리부(100)는 모니터링한 결과 즉, 신재생에너지 발전기 모니터링 정보를 저장부(120)에 저장한다(S420).The local
지역 에너지 관리부(100)는 해당 지역의 기상 정보를 수집한다(S430).The local
지역 에너지 관리부(100)는 신재생에너지 발전기 모니터링 정보와 기상 정보를 토대로 비급전 신재생에너지 발전기(10)의 발전량을 예측한다(S440).The local
지역 에너지 관리부(100)는 예측한 비급전 신재생에너지 발전기(10)의 발전량 즉, 발전량 예측 정보를 중앙 에너지 관리부(200)로 전송한다(S450).
The local
다음, 중앙 에너지 관리부(200)에서 에너지를 계층적으로 관리하는 방법을 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a method of hierarchically managing energy in the central
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 에너지 관리부에서 에너지를 계층적으로 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of hierarchically managing energy in a central energy management unit according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 중앙 에너지 관리부(200)는 기상 정보를 토대로 총 전력수요를 예측한다(S510). 이때, 중앙 에너지 관리부(200)는 총 전력수요를 예측한 결과 즉, 전력수요 예측량을 저장부(220)에 저장한다.Referring to FIG. 5, the central
중앙 에너지 관리부(200)는 지역 에너지 관리부(100)와의 통신을 통해 신재생에너지 발전기 모니터링 정보와 발전량 예측 정보를 수집한다(S520). 여기서, 지역 에너지 관리부(100)는 중앙 에너지 관리부(200)의 하위 개념으로 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기(10)를 모니터링함으로써, 신재생에너지 발전기 모니터링 정보와 발전량 예측 정보를 중앙 에너지 관리부(200)로 전달할 수 있다. The central
중앙 에너지 관리부(200)는 전력수요 예측량, 발전량 예측 정보, 예비력을 토대로 전체 발전연료비가 최소화하도록 복수개의 중앙 급전 발전기(30)의 기준 출력 배분값을 산출한다(S530).The central
중앙 에너지 관리부(200)는 경제급전 제약조건을 확인한다(S540). 여기서, 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 등을 포함한다. The central
중앙 에너지 관리부(200)는 산출한 복수개의 중앙 급전 발전기(30)의 기준 출력 배분값에 경제급전 제약조건을 반영하여 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분한다(S550).The central
중앙 에너지 관리부(200)는 배분한 중앙 급전 발전기 별 참여율을 토대로 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정한다(S560).The central
중앙 에너지 관리부(200)는 결정한 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 대응하는 제어신호를 생성하고, 생성한 제어신호를 해당 중앙 급전 발전기로 전송한다(S570). 최종적으로, 중앙 에너지 관리부(200)는 제어신호를 해당 중앙 급전 발전기로 전송함으로써, 중앙 급전 발전기를 제어할 수 있다. The central
이와 같이, 에너지 관리 장치는 전력계통 에너지 관리를 중앙 에너지 관리부와 지역 에너지 관리부로 계층화함으로써, 수많은 신재생 에너지가 연계된 전력계통을 효율적으로 운영할 수 있으며, 전력계통 에너지 관리 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
In this way, the energy management device can hierarchically group the power system energy management into the central energy management department and the regional energy management department, thereby efficiently operating the power system associated with a large number of new and renewable energy, and improving the reliability of the entire power system energy management .
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10; 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기 20; 에너지 관리 장치
100; 에너지 관리부 110; 모니터링부
120; 저장부 130; 수집부
140; 발전량 예측부 150; 통신부
200; 중앙 에너지 관리부 210; 통신부
220; 저장부 230; 수요 예측부
240; 경제 급전부 250; 제어부
260; 인터페이스부 270; 계통 계획부
280; 계통 해석부 30; 복수개의 중앙 급전 발전기10; A plurality of non-powered
100; An
120; A
140; A power generation
200; A central
220; A
240;
260; An
280; A system analysis unit 30; A plurality of central feed generators
Claims (12)
상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 토대로 경제급전 계획을 수립하고, 수립한 경제급전 계획을 통해 획득한 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 따라 상기 중앙 급전 발전기를 제어하는 중앙 에너지 관리부를 포함하고,
상기 중앙 에너지 관리부는, 상기 해당 지역의 기상 정보를 토대로 전력수요 예측량을 예측하는 수요 예측부; 상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 경제급전 계획을 수립하는 경제 급전부; 및 상기 목표 출력값에 대응하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 해당 중앙 급전 발전기로 전송함으로써, 해당 중앙 급전 발전기를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 경제 급전부는, 상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기의 기준 출력 배분값을 산출하고, 산출한 기준 출력 배분값에 경제급전 제약 조건을 반영하여 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분하고, 이를 토대로 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.A regional energy management unit including monitoring information generated by monitoring a plurality of non-feeding renewable energy generators located in the area, and generation amount prediction information corresponding to a result of estimating generation amounts of the plurality of non-feeding renewable energy generators; And
And a central energy management unit for establishing an economic power supply plan based on the monitoring information and the power generation amount prediction information and for controlling the central power generator according to a target output value of the central power generation generator obtained through the established power supply plan,
Wherein the central energy management unit comprises: a demand predicting unit for predicting a power demand forecasting amount based on weather information of the corresponding area; An economic power supply unit for establishing the economic power supply plan based on the power demand forecast amount and the power generation amount prediction information; And a control unit for generating a control signal corresponding to the target output value and transmitting the control signal to the corresponding central feed power generator,
Wherein the economic power feeding section calculates a reference output distribution value of the plurality of central feed generators on the basis of the power demand forecast amount and the power generation amount predicting information and reflects the economic power feeding restriction to the calculated reference output distribution value, And a target output value for each of the central power generation generators is determined on the basis of the participation rate.
상기 지역 에너지 관리부와 상기 중앙 에너지 관리부는 계층 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the regional energy management unit and the central energy management unit are hierarchically structured.
상기 지역 에너지 관리부는
상기 복수개의 비급전 신재생에너지 발전기의 발전 현황을 모니터링하여 상기 모니터링 정보를 생성하는 모니터링부;
상기 해당 지역의 기상 정보를 수집하는 수집부; 및
상기 모니터링 정보와 상기 기상 정보를 토대로 상기 발전량 예측 정보를 생성하는 발전량 예측부
를 포함하는 에너지 관리 장치.The method according to claim 1,
The Regional Energy Management Department
A monitoring unit monitoring the status of power generation of the plurality of non-powered renewable energy generators to generate the monitoring information;
A collection unit for collecting weather information of the corresponding area; And
A power generation amount prediction unit for generating the power generation amount prediction information based on the monitoring information and the weather information,
Lt; / RTI >
상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 모니터링 정보와 상기 발전량 예측 정보를 상기 중앙 에너지 관리부로 전송하는 통신부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.The method of claim 3,
A storage unit for storing the monitoring information and the power generation amount prediction information; And
And a communication unit for transmitting the monitoring information and the power generation prediction information to the central energy management unit
Further comprising: an energy management unit that manages the energy management system.
상기 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the economical feed restriction condition includes at least one of a lower limit value and an upper limit value of each central feed power generator, restriction of fuel, generator maintenance record, and power system safety value.
상기 지역 에너지 관리부가 상기 비급전운영 신재생에너지 발전기를 모니터링한 결과에 해당하는 모니터링 정보와 상기 비급전운영 신재생에너지 발전기의 발전량을 예측한 결과에 해당하는 발전량 예측 정보를 상기 중앙 에너지 관리부로 전달하는 단계;
상기 중앙 에너지 관리부가 상기 모니터링 정보, 상기 발전량 예측 정보 및 전력수요 예측량을 토대로 경제급전 계획을 수립하는 단계; 및
상기 중앙 에너지 관리부가 상기 경제급전 계획을 통해 획득한 복수개의 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값에 따라 중앙 급전 발전기를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 경제급전 계획을 수립하는 단계는,
상기 전력수요 예측량과 상기 발전량 예측 정보를 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기의 기준 출력 배분값을 산출하는 단계;
상기 기준 출력 배분값에 경제급전 제약 조건을 반영하여 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 배분하는 단계; 및
상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 참여율을 토대로 상기 복수개의 중앙 급전 발전기 별 목표 출력값을 결정하는 단계
를 포함하는 에너지 관리 방법. A method of managing energy by an energy management apparatus including a regional energy management unit corresponding to a non-power supply operation renewable energy generator, and a central energy management unit managing the regional energy management unit and performing overall power system energy management,
The local energy management unit transmits the generation amount prediction information corresponding to the result of monitoring the non-powering operation new renewable energy generator and the power generation amount of the non-powering operated renewable energy generator to the central energy management unit ;
Establishing an economic power supply plan based on the monitoring information, the power generation amount prediction information, and the power demand prediction amount; And
And controlling the central power generator according to a target output value of a plurality of central power feed generators obtained by the central energy management unit through the economic power supply plan,
The step of establishing the economic dispatch plan includes:
Calculating a reference output distribution value of the plurality of central feeding power generators based on the power demand prediction amount and the power generation amount prediction information;
Distributing a participation rate for each of the plurality of central feeding generators by reflecting an economical feeding restriction condition to the reference output distribution value; And
Determining a target output value for each of the plurality of central feed generators based on the participation rates of the plurality of central feed generators
Lt; / RTI >
상기 중앙 에너지 관리부로 전달하는 단계는
상기 비급전운영 신재생에너지 발전기가 위치하는 지역의 기상 정보를 수집하는 단계; 및
상기 모니터링 정보와 상기 기상 정보를 토대로 상기 발전량 예측 정보를 생성하는 단계
를 더 포함하는 에너지 관리 방법. The method of claim 8,
The step of transmitting to the central energy management unit
Collecting weather information of an area where the non-feed operation new renewable energy generator is located; And
Generating the power generation amount prediction information based on the monitoring information and the weather information
Lt; / RTI >
상기 경제급전 계획을 수립하는 단계는
해당 지역의 기상 정보를 토대로 상기 전력수요 예측량을 예측하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법. The method of claim 8,
The step of establishing the economic dispatch plan
And predicts the predicted power demand based on the weather information of the area.
상기 경제급전 제약조건은 각각의 중앙 급전 발전기의 출력 하한값 및 상한값, 연료의 제약성, 발전기 정비 기록, 전력계통 안전 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
The method of claim 8,
Wherein the economical feed limiting condition includes at least one of a lower limit value and an upper limit value of each central feed power generator, a constraint of fuel, a generator maintenance record, and a power system safety value.
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