KR101904902B1 - Operating systems of the energy storage system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에너지 저장장치(ESS; Energy Storage System)의 운영시스템에 관한 것으로, 특히 사업시행자가 에너지 저장장치를 고객사에 설치비 없이 설치하고, 고객사에서 에너지 수요가 적은 시간대에 전력을 에너지 저장장치에 저장하고 전력이 가장 필요한 시기에 공급하여 에너지 효율 및 전력 안전성을 높임과 동시에 에너지의 효율적인 운영에 따라 수반되는 절전 비용으로 에너지 저장장치의 설치 비용을 사업시행자에게 처리하여 사업시행자와 고객사가 모두 이익을 실현할 수 있도록 한 에너지 저장장치의 운영시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operating system of an energy storage system (ESS). In particular, a business operator installs an energy storage device in a customer company without installing the equipment, and stores electricity in an energy storage device And supply power at the time when power is most needed, thereby enhancing energy efficiency and power safety. At the same time, the installation cost of the energy storage device is treated by the business operator with the power saving cost accompanying the efficient operation of the energy, To an operating system of an energy storage device.
에너지 저장 장치(ESS: Energy Storage System)는 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.Energy Storage System (ESS) is a system that stores generated power in each connected system, including power plants, substations, and transmission lines, and then uses the power selectively and efficiently at the required time to improve energy efficiency.
이러한 에너지 저장 시스템은 전기 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 전기 에너지로 출력하기 때문에 전기 에너지 시스템(Electrical Energy System)이라고 하기도 한다. 에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하 율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서, 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.Such an energy storage system is called an electrical energy system because it stores electrical energy and outputs the stored energy to electrical energy. The energy storage system can reduce the power generation cost when the overall load ratio is improved by leveling the electric load with large time and seasonal variation, and it is possible to reduce the investment cost and the operation cost required for the electric power facility expansion, . ≪ / RTI >
특히, 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신 재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두 부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.In particular, the energy storage system is installed in power generation, transmission, distribution, and customer in the power system. Frequency regulation, generator output stabilization by using renewable energy, peak shaving, load leveling ), And emergency power source.
에너지 저장 시스템에 대해서 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 4> 에 개시되어 있다.Conventionally proposed techniques for an energy storage system are disclosed in
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 배터리 관리 장치(battery management system), 배터리 관리 장치를 통해 배터리에 직류 에너지를 공급하거나 또는 배터리에 저장된 직류 에너지를 배터리 관리 장치를 통해 받는 양방향 컨버터, 스마트 미터로부터 전달되는 실시간 전력 가격 정보에 응답하여 배터리 관리 장치의 동작 및 양방향 컨버터의 동작을 제어하는 ESS(energy storage system) 컨트롤러를 포함한다. The prior art disclosed in
이러한 구성을 통해, 실시간 전력 가격 정보가 기준 전력 가격 정보보다 높을 때 배터리 관리 장치 및 양방향 컨버터를 제어하여 배터리에 저장된 직류 에너지를 교류 에너지로 변환하여 부하에 제공하도록 제어하고, 실시간 전력 가격 정보가 기준 전력 가격 정보보다 낮거나 같을 때 배터리 관리 장치 및 양방향 컨버터를 제어하여 전력 계통의 교류 에너지를 직류 에너지로 변환하여 배터리에 저장한다.With such a configuration, when the real time power price information is higher than the reference electric power price information, the battery management device and the bidirectional converter are controlled to convert DC energy stored in the battery into AC energy to be supplied to the load, The battery management device and the bidirectional converter are controlled to convert the alternating current energy of the power system into direct current energy and stored in the battery.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 다수의 하수/폐수 처리장 및 대형ESS, 대형 신 재생에너지를 부하관리 사업자가 각각의 전력 사용 이력 데이터를 활용하여 최적 조합하여 수익을 극대화하는 서비스 시스템을 제공한다.The prior art disclosed in
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 에너지를 저장하고, 저장된 에너In addition, the prior art disclosed in
지를 공급하는 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)과 에너지 저장 시스템의 동작 상태에 대한 ESS 상태 정보를 요청하고, 요청된 ESS 상태 정보에 대응하는 응답 메시지를 수신하고, 수신된 응답 메시지를 기초로 에너지 저장 시스템의 동작 상태에 대한 상태 정보를 표시하는 단말기 및 단말기로부터 ESS 상태 정보 요청을 수신하고, 수신된 ESS 상태 정보 요청에 대한 ESS 상태 정보 요청 메시지를 에너지 저장 시스템에 전송하는 이중 통신 단말기를 포함한다.Requesting ESS status information about the energy storage system (ESS) and the operation status of the energy storage system, receiving a response message corresponding to the requested ESS status information, and based on the received response message And a dual communication terminal for receiving the ESS status information request from the terminal and the ESS status information request message for the received ESS status information request to the energy storage system do.
이러한 구성을 통해, 에너지 저장 시스템을 용이하게 모니터링하고, 안정적으로 제어할 수 있는 에너지 저장 시스템의 모니터링 및 제어 시스템을 제공한다.This configuration provides an energy storage system monitoring and control system that can easily monitor and stably control the energy storage system.
또한, <특허문헌 4> 에 개시된 종래기술은 다수의 에너지 저장장치(Energy Storage System; ESS)를 포함한 전력계통에서 ESS의 기술적 특성, 여유량 분석 등을 종합적으로 고려하여 전력계통을 최적으로 운영할 수 있도록 관리하는 에너지 저장장치를 포함한 전력계통의 운영장치를 제공한다.In addition, the prior art disclosed in
그러나 상기와 같은 일반적인 에너지 저장 시스템 및 종래기술들은 에너지 저장 시스템을 이용하여 에너지를 효율적으로 관리하는 것은 가능하나, 고가의 에너지 저장 시스템을 고객사에서 직접 구매하여야 하므로, 설치 비용의 부담으로 에너지 저장 시스템을 보편화하는 것이 제한적인 단점이 있었다.However, the conventional energy storage systems and conventional technologies can efficiently manage the energy using the energy storage system. However, since the expensive energy storage system must be purchased directly from the customer, the energy storage system There is a disadvantage that it is limited to generalize.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 사업시행자가 에너지 저장장치를 고객사에 설치비 없이 설치하고, 고객사에서 에너지 수요가 적은 시간대에 전력을 에너지 저장장치에 저장하고 전력이 가장 필요한 시기에 공급하여 에너지 효율 및 전력 안전성을 높임과 동시에 에너지의 효율적인 운영에 따라 수반되는 절전 비용으로 에너지 저장장치의 설치 비용을 사업시행자에게 처리하여 사업시행자와 고객사가 모두 이익을 실현할 수 있도록 한 에너지 저장장치의 운영시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an energy storage device that can be installed in an energy storage device at a time of low energy demand from a customer, Saving and supplying power at the time of greatest need to increase energy efficiency and power safety, and at the same time, the cost of installing the energy storage device with the energy saving cost accompanied by the efficient operation of energy is handled to the business operator, And to provide an operating system of an energy storage device that can be realized.
본 발명의 다른 목적은 사업시행자가 시설(에너지 저장 장치)을 준공하고 동시에 시설의 소유권을 고객사에 귀속시켜 투자를 하며, 고객사에서 절전 비용으로 시설의 설치 비용을 사업시행자에게 임대료로 형태로 지급하여 사업시행자가 투자비를 회수할 수 있도록 한 에너지 저장장치의 운영시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a system and a method for constructing an energy storage device by constructing a facility (energy storage device) and investing the ownership of the facility to the customer and investing the facility installation cost in the form of rent And to provide an operation system of an energy storage device in which a business operator can recover investment costs.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템은 전력 사용량 정보를 제공하고, 에너지 저장장치의 시설 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 설치 비용을 임대료 형태로 납부하는 고객사 시스템; 상기 고객사 시스템으로부터 받은 전력 사용량 정보를 기초로 전력 컨설팅 정보를 생성하고, 생성한 전력 컨설팅 정보를 기반으로 에너지 저장장치의 계약기간을 설정한 후 상기 고객사 시스템과 사업 계약을 수행하는 사업시행자 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the operating system of the energy storage device according to the present invention provides information on the amount of power consumption, and the facility installation cost of the energy storage device is paid in the form of rent after the business contract Customer system; A business operator system for generating power consulting information based on power usage information received from the client system, setting a contract period of the energy storage device based on the generated power consulting information, and conducting a business contract with the customer company system .
상기에서 고객사 시스템은 에너지 저장장치의 운영에 따라 발생하는 전기 절감 비용 및 예비/비상 전원의 사용으로 사용된 비용을 포함하여 상호 합의된 임대료를 납부하는 것을 특징으로 한다.In the above, the customer's system is characterized by paying the mutually agreed rent including the electricity saving cost generated by the operation of the energy storage device and the cost used by the use of the spare / emergency power source.
상기에서 고객사 시스템은 전력 사용량을 수집하여 상기 사업시행자 시스템에 제공하고, 에너지 저장장치의 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 운영 정보를 관리하는 시설 운영 서버; 상기 시설 운영 서버와 연동하여 최소 부하 시 전력을 저장하고 전력이 필요한 시기에 저장된 전력을 공급하여 전력을 안정적으로 공급하는 에너지 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The customer system includes a facility operation server for collecting electric power usage amount, providing the electric energy usage amount to the business operator system, managing facility operation information after a business contract for installation and operation of the energy storage device, And an energy storage device for storing power at minimum load in cooperation with the facility operation server and supplying power stored at a time when power is required to stably supply power.
상기에서 시설 운영 서버는 전력 사용량을 수집하는 전력 사용량 수집부; 상기 전력 사용량 수집부에서 수집한 전력 사용량을 기초로 전력 정보를 생성하여 제공하는 전력 정보 제공부; 에너지 저장장치의 운영정보를 관리하는 시설 운영정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The facility operation server may include a power consumption collector for collecting power consumption; A power information providing unit for generating and providing power information based on the power consumption collected by the power consumption collecting unit; And a facility operation information management unit for managing the operation information of the energy storage device.
상기에서 에너지 저장장치는 에너지를 저장 및 방전하는 배터리를 관리하는 배터리 관리장치에 전력을 충전하고, 계통으로 전력을 공급하는 전력 변환 장치; 상기 배터리 관리장치와 전력변환장치의 제어를 통해 전력의 충전 및 방전을 제어하며, 보호계전기를 통해 배터리 관리장치와 전력변환장치를 보호하는 전력 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The energy storage device includes a power conversion device for charging a battery management device that manages a battery that stores and discharges energy, and supplies power to the system; And a power management unit for controlling charge and discharge of electric power through the control of the battery management device and the power conversion device and for protecting the battery management device and the power conversion device through the protection relay.
상기에서 전력 관리부는 부하인 전력변환장치의 상태를 분석하는 부하 분석부; 상기 부하 분석부에서 분석한 부하 분석 결과를 기초로 부하의 운전 모드를 제어하여 부하를 분산 및 집중을 제어하는 다중 운전모드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power management unit may include a load analysis unit for analyzing a state of the power conversion device as a load; And a multiple operation mode control unit for controlling the operation mode of the load based on the load analysis result analyzed by the load analysis unit to control the distribution and concentration of the load.
상기에서 다중 운전모드 제어부는 부하 분석 결과 중 부하의 운전 시간을 기초로 부하 분산을 제어하여, 부하의 수명 저하를 방지하고 효율 저하를 방지하는 것을 특징으로 한다.In this case, the multi-operation mode control unit controls the load distribution based on the operation time of the load among the load analysis results, thereby preventing a decrease in service life of the load and preventing the efficiency from being lowered.
상기에서 사업시행자 시스템은 네트워크를 통해 고객사 시스템의 전력 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 정보 수집부에서 수집한 정보를 기초로 전력 절감을 위한 컨설팅 정보를 생성하는 컨설팅 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The business operator system includes an information collection unit for collecting power information of a customer system through a network; And a consulting information generating unit for generating consulting information for power saving based on the information collected by the information collecting unit.
상기에서 사업시행자 시스템은 상기 컨설팅 정보 생성부에서 생성된 컨설팅 정보를 기초로 에너지 저장장치의 설치와 운영을 위한 사업 계약 기간을 설정하는 계약기간 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The business operator system may further include a contract term setting unit for setting a business contract term for installation and operation of the energy storage device based on the consulting information generated by the consulting information generation unit.
상기에서 계약기간 설정부는 상기 에너지 저장장치의 설치로 인해 발생하는 전기 절감 비용에 따라 사업 계약 기간을 설정하는 것을 특징으로 한다.The contract term setting unit may set a business contract period according to an electricity saving cost caused by installation of the energy storage device.
본 발명에 따르면 사업시행자가 에너지 저장장치를 고객사에 설치비 없이 설치하고, 고객사에서 에너지 수요가 적은 시간대에 전력을 에너지 저장장치에 저장하고 전력이 가장 필요한 시기에 공급하여 에너지 효율 및 전력 안전성을 높임으로써 발생하는 절전 비용으로 에너지 저장장치의 설치 비용을 사업시행자에게 처리하여 사업시행자와 고객사가 모두 이익을 실현할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a business operator installs an energy storage device at no cost to a customer, stores electricity in an energy storage device at a time when energy demand is low from the customer, and supplies the energy storage device at a time when power is most needed, It is advantageous that both the project owner and the client can realize the profit by processing the installation cost of the energy storage device to the business operator due to the power saving cost that occurs.
또한, 본 발명에 따른 고객사는 에너지 저장장치의 이용으로 부하 안정성을 도모하고, 전력품질을 보장받을 수 있는 장점이 있다.In addition, the customer according to the present invention has an advantage that the load stability can be secured by using the energy storage device and the power quality can be assured.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 시설 운영 서버의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 도 1의 에너지 저장장치의 실시 예 블록 구성도,
도 4는 도 3의 전력 관리부의 실시 예 블록 구성도,
도 5는 도 1의 사업시행자 시스템의 실시 예 블록 구성도,
도 6은 본 발명에서 에너지 컨설팅 정보 생성 예시도,
도 7은 본 발명에서 에너지 컨설팅 정보를 기초로 계약 기간을 설정하는 예시도.1 is a schematic configuration diagram of an operating system of an energy storage device according to the present invention,
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the facility operation server of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the energy storage device of FIG. 1,
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the power management unit of FIG. 3,
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the business operator system of FIG.
6 is a diagram illustrating an example of generating energy consulting information in the present invention,
FIG. 7 is an example of setting a contract term based on energy consulting information in the present invention; FIG.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an operating system of an energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템의 전체 구성도로서, 전력 사용량 정보를 제공하고, 에너지 저장장치의 시설 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 설치 비용을 임대료 형태로 납부하는 고객사 시스템(100), 상기 고객사 시스템(100)으로부터 받은 전력 사용량 정보를 기초로 전력 컨설팅 정보를 생성하고, 생성한 전력 컨설팅 정보를 기반으로 에너지 저장장치의 계약기간을 설정한 후 상기 고객사 시스템과 사업 계약을 수행하는 사업시행자 시스템(300)을 포함한다.FIG. 1 is a general configuration diagram of an operating system of an energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention, and provides information on power consumption, Generates a power consulting information based on power consumption information received from the
또한, 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템은 상기 고객사 시스템(100)과 상기 사업시행자 시스템(300) 사이에 개재되어, 고객사 시스템(100)과 사업시행자 시스템(300) 간의 데이터를 인터페이스 하는 네트워크(200)를 포함한다.The operating system of the energy storage device according to the present invention is interposed between the
여기서 네트워크(200)는 인터넷, 공중전화망, 데이터망, LTE망, CDMA망 등 다양한 통신망을 이용할 수 있다.Here, the
상기 고객사 시스템(100)은 에너지 저장장치의 운영에 따라 발생하는 전기 절감 비용 및 예비/비상 전원의 사용으로 인해 사용된 비용을 포함하여 상호 합의된 임대료를 상기 사업시행자에게 납부하는 것이 바람직하다.The
이러한 고객사 시스템(100)은 전력 사용량을 수집하여 상기 사업시행자 시스템(300)에 제공하고, 에너지 저장장치의 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 운영 정보를 관리하는 시설 운영 서버(110), 상기 시설 운영 서버(110)와 연동하여 최소 부하 시 전력을 저장하고 전력이 필요한 시기에 저장된 전력을 공급하여 전력을 안정적으로 공급하는 에너지 저장장치(ESS)(120)를 포함한다.The
또한, 상기 시설 운영 서버(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 전력 사용량을 수집하는 전력 사용량 수집부(111), 상기 전력 사용량 수집부(111)에서 수집한 전력 사용량을 기초로 전력 정보를 생성하여 제공하는 전력 정보 제공부(112), 에너지 저장장치의 설치 및 운영에 대한 사업 계약을 상기 사업시행자 시스템(300)과 협의하는 사업 계약부(113), 에너지 저장장치의 운영정보를 관리하는 시설 운영정보 관리부(114), 임대료 납부를 처리하는 임대료 처리부(115)를 포함한다.2, the
또한, 상기 에너지 저장장치(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 에너지를 저장 및 방전하는 배터리를 관리하는 배터리 관리장치(121), 상기 배터리 관리장치(121)에 전력을 충전하고, 계통으로 전력을 공급하는 전력 변환 장치(122), 상기 배터리 관리장치(121)와 전력변환장치(122)의 제어를 통해 전력의 충전 및 방전을 제어하며, 보호계전기를 통해 배터리 관리장치(121)와 전력변환장치(122)를 보호하는 전력 관리부(123)를 포함한다.3, the
상기 전력 관리부(123)는 도 4에 도시한 바와 같이, 충전 및 방전을 제어하는 충전/방전 제어부(123a), 보호 계전기를 통해 과전류/과전압, 서지 전압 등으로부터 전력장치를 보호하는 전력장치 보호부(123b), 부하인 전력변환장치(122)의 상태를 분석하는 부하 분석부(123c), 상기 부하 분석부(123c)에서 분석한 부하 분석 결과를 기초로 부하의 운전 모드를 제어하여 부하를 분산 및 집중을 제어하는 다중 운전모드 제어부(123d), 별도의 통신선에 의한 마스터/슬레이브 동기 없이 복수의 전력변환장치(PCS)의 병렬 운전을 제어하는 Droop 제어부(123e)를 포함하는 것을 특징으로 한다.4, the
상기 다중 운전모드 제어부(123d)는 부하 분석 결과 중 부하의 운전 시간을 기초로 부하 분산을 제어하여, 부하의 수명 저하를 방지하고 효율 저하를 방지하는 것이 바람직하다.Preferably, the multiple operation
또한, 상기 사업시행자 시스템(300)은 네트워크(200)를 통해 고객사 시스템(100)의 전력 정보를 수집하는 정보 수집부(310), 상기 정보 수집부(310)에서 수집한 정보를 기초로 전력 절감을 위한 컨설팅 정보를 생성하는 컨설팅 정보 생성부(320), 상기 컨설팅 정보 생성부(320)에서 생성된 컨설팅 정보를 기초로 에너지 저장장치의 설치와 운영을 위한 사업 계약 기간을 설정하는 계약기간 설정부(330), 상기 고객사 시스템(100)과 연동을 통해 에너지 저장장치의 설치와 운영을 위한 사업 계약을 수행하는 사업 계약부(340), 고객사를 관리하는 고객사 관리부(350)를 포함한다.The
여기서 계약기간 설정부(330)는 상기 에너지 저장장치의 설치로 인해 발생하는 전기 절감 비용에 따라 사업 계약 기간 및 임대료를 설정하는 것이 바람직하다.Here, the contract term setting
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 운영시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the energy storage system according to the present invention will now be described in detail.
먼저, 에너지 저장장치를 별도의 설치 비용 없이 고객사에 설치하여 투자를 하고, 에너지 저장장치의 운영으로 인해 발생하는 전기 절감 비용을 기초로 임대료를 받아 투자비를 회수하는 사업시행자는 고객사 시스템(100)과 네트워크(200)를 통해 접속하여, 고객사의 전력 사용량 정보를 요청한다. 여기서 고객사는 상기 사업시행자가 사업시행자 시스템(300)을 이용하여 온라인상에 개설한 에너지 저장장치 사업 사이트에 접속하여, 자신의 전력 사용량 정보를 제공하고 사업 계약을 요청하는 것도 가능하다.First, a business executor who installs the energy storage device at a customer's facility without additional installation cost and collects the investment cost by receiving the rent based on the electricity saving cost generated by the operation of the energy storage device, Through the
고객사의 요청 또는 사업시행자의 사업 계약 요청에 따라, 고객사는 고객사 시스템(100)의 시설 운영 서버(110)의 전력 사용량 수집부(110)를 통해 고객사의 전력 사용량을 수집한다. 여기서 전력 사용량 수집은 고객사가 단일 건물 또는 단일 공장을 사용할 경우 해당 건물 또는 해당 공장의 전력 사용량을 수집하며, 고객사가 여러 건물을 사용할 경우 건물별로, 고객사가 다수의 공장을 사용할 경우 공장별로 수집하는 것이 바람직하다. 전력 사용량 수집은 한국전력공사를 통해 수집하거나 한국전력공사에서 설치한 전력 미터와 연동하여 수집한다.The customer collects the power consumption of the customer through the power
전력 사용량 수집부(110)에 수집한 전력 사용량 정보를 전력 정보 제공부(112)에 전달되며, 전력 정보 제공부(112)는 고객사를 구분하기 위한 고객사 고유정보와 수집한 전력량이 어느 위치(예를 들어, 건물, 공장. 기타)의 전력량인지를 나타내는 위치 정보와 사용 전력량 정보를 매핑하여 전력 정보를 생성하고, 이를 사업시행자 시스템(300)으로 전송한다.The power
사업시행자 시스템(300)의 정보 수집부(310)는 네트워크(200)를 통해 고객사의 전력 정보를 수집하고, 이를 내부의 데이터베이스(DB)에 저장한다. 데이터베이스에 수집한 전력 정보를 저장할 경우, 고객사 고유정보와 위치 정보별로 분류하여 저장해 놓는 것이 바람직하다.The
다음으로, 컨설팅 정보 생성부(320)는 상기 데이터베이스에 저장된 고객사의 전력 정보를 기반으로 에너지 저장장치를 이용할 경우 절감이 가능한 전력 절감 비용을 계산하고, 이를 컨설팅 정보로 생성한다.Next, the
여기서 컨설팅 정보는 도 6과 같은 절감 메커니즘을 통해 컨설팅 정보를 생성하는 것이 바람직하다. 도 6의 50MW 에너지 저장장치를 이용할 경우, 전기 절감액에 대한 예시이다.Here, it is preferable that the consulting information generates the consulting information through the saving mechanism as shown in FIG. 6 is an example of the electricity savings when using the 50 MW energy storage device of FIG.
이렇게 생성된 컨설팅 정보는 계약기간 설정부(330)에 전달되며, 계약기간 설정부(330)는 상기 컨설팅 정보를 기초로 에너지 저장장치의 설치 및 운영에 따른 사업 계약 기간 및 임대료 등을 설정한다. 도 7은 산업용 전기에 대해서 상기 컨설팅 정보를 기초로 에너지 저장장치(ESS)의 설치 시 발생하는 누적 수익과 사업 계약 기간을 계산한 예시이다. 여기서 전기 절감액은 일 단위, 주 단위, 월 단위, 년 단위로 계산할 수 있다. 여기서 사업 계약 기간 및 임대료 등의 설정 시, 부가적으로 예비/비상 전원의 사용으로 인해 소요되는 비용도 포함하여 사업 계약 기간 및 임대료 설정에 반영하는 것이 바람직하다.The consulting information thus generated is transmitted to the contract
이러한 과정을 통해 최종적으로 계약 기간 및 임대료 설정이 완료되면, 사업 계약부(340)에 계약 기간 설정정보를 전달한다.When the contract term and the rent setting are finally completed through the process, the contract term setting information is transmitted to the
사업 계약부(340)는 네트워크 또는 오프라인을 통해 컨설팅 정보와 계약기간 설정정보 및 임대료 정보 등을 고객사로 전달한다.The
고객사는 전달되는 컨설팅 정보와 계약기간 설정정보, 임대료 정보 등을 검토하고, 사업 계약을 하고자 하면 네트워크(200) 또는 오프라인에서 사업시행자와 협의를 통해 사업 계약을 체결한다.The customer company reviews consulting information, contract period setting information, rent information, and the like, and concludes a business contract through consultation with the business operator in the network (200) or offline when the business contract is desired.
에너지 저장장치의 사업 계약이 체결되면, 사업시행자는 정해진 기간에 에너지 저장장치(120)를 고객사에 설치한다.When the energy storage device business contract is concluded, the business operator installs the
고객사에 에너지 저장장치(120)가 설치된 이후, 시설 운영 서버(110) 내의 시얼 운영 정보 관리부(114)는 에너지 저장장치(120)의 운영 정보를 실시간으로 획득하고, 이를 시설 운영 정보로 저장한다. 필요에 따라 시설 운영 정보를 사업시행자 시스템(300)으로 전송하여, 계약 사업을 효율적으로 할 수 있는 더 좋은 컨설팅 정보가 존재하는지를 요청할 수 있으며, 이러한 요청에 따라 사업시행자는 사업 계약이 이루어진 이후에도 시설 운영 정보를 기초로 지속적으로 전력 사용에 대해 컨설팅을 수행하여, 고객사가 더 효율적으로 에너지 저장장치를 운영할 수 있도록 한다. 아울러 임대료 처리부(115)는 사업 계약 체결 이후 약정된 임대료 납부 기간에 사업시행자와 접속하여 임대료를 납부한다.After the
이로써 고객사는 고가인 에너지 저장장치의 초기 구입 자금이 없이도 에너지 저장장치를 설치할 수 있으며, 경비 절감을 도모할 수 있게 되는 것이다. 아울러 사업시행자는 약정된 기간에 납부되는 임대료를 통해 시설 투자비를 회수하게 된다. As a result, the customer can install the energy storage device without the initial purchase fund of the expensive energy storage device, thereby reducing the cost. In addition, the project developer collects the facility investment cost through the rent paid during the contracted period.
한편, 고객사에 에너지 저장장치(12)가 설치되면, 배터리 관리장치(BMS)(121)는 내장된 배터리의 충전량 및 방전량 등을 측정하고, 이를 통해 통상의 배터리 관리 방식으로 배터리를 관리한다.Meanwhile, when the
아울러 전력변환장치(PCS)(122)는 전력 관리부(123)의 충전 또는 방전 제어에 따라 최소 부하 시(예를 들어, 자정 - 새벽 5시)에 저가로 전력을 배터리에 충전하고, 전력이 가장 필요한 시기(최대 부하 시, 비상전원 필요 시, 예비전원 필요 시, 기타)에 배터리에 충전된 전원을 전력 계통에 적합한 전력으로 변환하여 전력 계통에 공급해준다. 여기서 전력변환장치(PCS)(122)는 공장이 다수이거나 건물이 다수일 경우, 복수로 설치된다.In addition, the power conversion unit (PCS) 122 charges the battery at low cost at the time of minimum load (for example, at midnight-5 am in the morning) according to charge or discharge control of the
또한, 에너지 저장장치(12)의 전력 관리부(123)의 충전/방전 제어부(123a)는 상기 배터리 관리장치(121) 및 전력변환장치(122)와 통신으로 연결되어, 충전 및 방전을 제어하고, 전력장치 보호부(123b)는 실시간으로 전력을 검출하여 과전류, 과전압, 서지 전압 등으로 인해 전력 이상으로 판단이 되면 보호계전기를 이용하여 전력장치의 파손이나 오동작을 방지한다.The charging / discharging
본 발명의 다른 특징으로서 상기 전력 관리부(123)는 에너지 효율 향상과 전력품질을 높여 전력 안정성을 도모해준다.As another feature of the present invention, the
예컨대, 전력변환장치(122)는 고성능 PCS인 양방향 인버터를 이용하여 전력 충전 및 방전에 최적화를 도모하며, 부하 최소 시 저가로 전력을 배터리에 저장하고, 전력이 가장 필요한 시기에 공급해줌으로써, 전력 품질 향상을 도모하면서 전력 안전성도 고려해준다.For example, the
또한, 본 발명의 또 다른 특징으로서 부하 분산 및 집중으로 통해 전력 장치의 수명 연장을 도모하고, 배터리 효율이 증대를 도모할 수 있는 장점이 있다.Another advantage of the present invention is that the life of the power device can be extended through load distribution and concentration, and battery efficiency can be increased.
예컨대, 부하 분석부(123c)는 복수의 전력변환장치의 사용 시간을 카운트하는 방식으로 부하의 사용 시간을 분석하여 다중 운전모드 제어부(123d)에 전달한다.For example, the
상기 다중 운전모드 제어부(123d)는 상기 부하 분석부(123c)에서 분석된 부하 분석 결과를 기초로 다중 운전모드 제어방식을 이용하여, 복수의 전력변환장치의 사용 시간을 균등하게 분배하여 운용한다. 이렇게 특정의 부하만 집중되어 사용되지 않고 부하를 균등하게 분배하여 복수 전력변환장치를 운용하게 되면, 전력변환장치의 고른 사용으로 인해 전력변환장치의 수명 연장이 가능하고, 또한 배터리도 항상 최적의 충전과 방전을 수행할 수 있어 배터리 효율도 향상할 수 있게 되는 것이다.The multi-operation
본 발명의 또 다른 특징으로서 Droop 제어부(123e)를 통해 복수의 전력변환장치를 병렬 운전으로 제어함으로써, 별도의 통신선에 의한 마스터/슬레이브 간의 복잡한 동기화 과정을 수행하지 않아도 되는 장점이 있다.As another feature of the present invention, there is an advantage in that a plurality of power conversion apparatuses are controlled in parallel operation through the
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.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 exemplary embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have.
본 발명은 에너지 저장장치를 이용하여 효율적으로 에너지 사용을 도모하는 기술에 적용된다.The present invention is applied to a technique for efficiently using energy by using an energy storage device.
100: 고객사 시스템
110: 시설 운영 서버
111: 전력 사용량 수집부
112: 전력 정보 제공부
113: 사업 계약부
114: 시설 운영정보 관리부
115: 임대료 처리부
120: 에너지 저장장치
121: 배터리 관리장치
122: 전력변환장치
123: 전력 관리부
123a: 충전/방전 제어부
123b: 전력장치 보호부
123c: 부하 분석부
123d: 다중 운전모드 제어부
123e: Droop 제어부
200: 네트워크
300: 사업시행자 시스템
310: 정보 수집부
320: 컨설팅 정보 생성부
330: 계약기간 설정부
340: 사업 계약부
350: 고객사 관리부100: Customer system
110: Facilities Operation Server
111: Power consumption collecting unit
112: Power information providing service
113: Business Contract Department
114: Facilities Operation Information Management Department
115: Rent processor
120: Energy storage device
121: Battery management device
122: power converter
123:
123a: charging / discharging control unit
123b: Power device protection section
123c: load analysis unit
123d: Multiple operation mode control section
123e: Droop control unit
200: Network
300: Business Operator System
310: Information collecting unit
320: consulting information generating unit
330: contract term setting section
340: Business Contract Department
350: Customer management department
Claims (10)
전력 사용량 정보를 제공하고, 에너지 저장장치의 시설 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 설치 비용을 임대료 형태로 납부하는 고객사 시스템; 및
상기 고객사 시스템으로부터 받은 전력 사용량 정보를 기초로 전력 컨설팅 정보를 생성하고, 생성한 전력 컨설팅 정보를 기반으로 에너지 저장장치의 계약기간을 설정한 후 상기 고객사 시스템과 사업 계약을 수행하는 사업시행자 시스템을 포함하고,
상기 고객사 시스템은 전력 사용량을 수집하여 상기 사업시행자 시스템에 제공하고, 에너지 저장장치의 설치 및 운영에 대한 사업 계약 후 시설 운영 정보를 관리하는 시설 운영 서버; 상기 시설 운영 서버와 연동하여 최소 부하 시 전력을 저장하고 전력이 필요한 시기에 저장된 전력을 공급하여 전력을 안정적으로 공급하는 에너지 저장장치를 포함하며,
상기 에너지 저장장치는 배터리 관리장치와 전력변환장치의 제어를 통해 전력의 충전 및 방전을 제어하며, 보호계전기를 통해 배터리 관리장치와 전력변환장치를 보호하는 전력 관리부를 포함하고,
상기 전력 관리부는 부하인 전력변환장치의 상태를 분석하는 부하 분석부; 상기 부하 분석부에서 분석한 부하 분석 결과를 기초로 부하의 운전 모드를 제어하여 부하를 분산 및 집중을 제어하는 다중 운전모드 제어부; 별도의 통신선에 의한 마스터/슬레이브 동기 없이 복수의 전력변환장치(PCS)의 병렬 운전을 제어하는 Droop 제어부를 포함하며,
상기 다중 운전모드 제어부는 부하 분석 결과 중 부하의 운전 시간을 기초로 부하 분산을 제어하여, 부하의 수명 저하를 방지하고 효율 저하를 방지하며,
상기 고객사 시스템은 에너지 저장장치의 운영에 따라 발생하는 전기 절감 비용 및 예비/비상 전원의 사용으로 인해 소요되는 비용을 포함하여 상호 합의된 임대료를 납부하며,
상기 사업시행자 시스템은 상기 전력 컨설팅 정보를 기초로 에너지 저장장치의 설치와 운영을 위한 사업 계약 기간을 설정하는 계약기간 설정부를 포함하고,
상기 계약기간 설정부는 상기 에너지 저장장치의 설치로 인해 발생하는 전기 절감 비용에 따라 사업 계약 기간 및 임대료를 설정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치의 운영시스템.
A system for installing and operating an energy storage (ESS) comprising a reserve / emergency power source,
A customer system that provides information on power usage and installs facility installation and operation of the energy storage system, and pays facility installation costs in the form of rent; And
A business operator system for generating power consulting information based on power usage information received from the client system, setting a contract period of the energy storage device based on the generated power consulting information, and conducting a business contract with the customer company system and,
The customer company system includes a facility operation server for collecting electric power consumption, providing the electric energy consumption to the business operator system, managing facility operation information after a business contract for installation and operation of the energy storage device, And an energy storage device for storing power at minimum load in cooperation with the facility operation server and supplying power stored at a time when power is needed to stably supply power,
The energy storage device includes a power management unit that controls charging and discharging of electric power through control of the battery management device and the electric power conversion device and protects the battery management device and the electric power conversion device through the protection relay,
Wherein the power management unit includes: a load analysis unit for analyzing a state of the power conversion device as a load; A multiple operation mode control unit for controlling the operation mode of the load based on the load analysis result analyzed by the load analysis unit to control the distribution and concentration of the load; And a droop control unit for controlling parallel operation of a plurality of power conversion apparatuses (PCS) without master / slave synchronization by a separate communication line,
The multi-operation mode control unit controls the load distribution on the basis of the operation time of the load among the load analysis results, thereby preventing a decrease in service life of the load,
The customer's system pays mutually agreed rents, including the cost of electricity savings incurred as a result of the operation of the energy storage and the cost of using the reserve / emergency power source,
The business operator system includes a contract period setting unit for setting a business contract period for installation and operation of the energy storage device based on the power consulting information,
Wherein the contract term setting unit sets a term of a business contract and a rent according to an electricity saving cost generated due to installation of the energy storage device.
The facility management server of claim 1, wherein the facility management server comprises: a power usage collector for collecting power usage; A power information providing unit for generating and providing power information based on the power consumption collected by the power consumption collecting unit; And a facility operation information management unit for managing the operation information of the energy storage device.
The energy storage device according to claim 1, wherein the energy storage device includes a power conversion device that charges power to a battery management device that manages a battery storing and discharging energy and supplies power to the system. .
The system of claim 1, wherein the business operator system comprises: an information collector for collecting power information of a customer system through a network; And a consulting information generating unit for generating consulting information for power saving based on the information collected by the information collecting unit.
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KR1020170136441A KR101904902B1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Operating systems of the energy storage system |
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KR101904902B1 true KR101904902B1 (en) | 2018-10-12 |
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2017
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