KR102010348B1 - 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 수배전반을 개시한다. 개시된 스마트 수배전반은, 제1전력라인과, 제2전력라인과, 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인 중 선택된 어느 하나 이상을 전력계통, 부하설비, 발전설비, 에너지 저장설비 중 선택된 어느 하나 이상에 연결하는 복수의 스위칭 모듈부와, 상기 스위칭 모듈부가 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인에 접속되도록 상기 스위칭모듈이 선택적으로 결합되는 복수의 모듈 접속부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 에너지 관리시스템의 계통의 상황에 따라 전력계통, 부하설비, 발전설비, 에너지 저장설비를 제어할 수 있으며, 배전계통의 구조를 용이하게 변경 및 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 배전계통을 운영 및 제어를 용이하게 진행할 수 있다.

Description

마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반{INTEGRATED POWER ELECTRIC SWITCHGEAR FOR MICRO GRID}
본 발명은 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 그리드(MICRO GRID)의 상황에 따라 전력계통, 부하설비, 발전설비, 에너지 저장설비를 통합하여 제어할 수 있으며, 배전계통의 구조를 용이하게 변경 및 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 배전계통을 운영 및 제어를 용이하게 진행할 수 있도록 하는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반이라 함은 발전소 내지 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위하여 스위치, 계기, 릴레이(계전기) 등을 일정하게 내장 관리하는 장치를 지칭한다.
이러한 수배전반은 집단거주 지역, 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상수/하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트, 지하철, 화학단지, 제철소 등의 광범위한 전력 수용가에서 특고압의 전력을 저압으로 변환하여 해당 설비에 공급하는 수배전 계통에 설치되며, 다양한 안전 장치, 계기, 표시등, 계전기, 개폐기 등을 배치하여 전로(電路)의 개폐나 기기(機器)의 제어와 감시, 보호 등을 하는데 사용된다.
통상 수배전반은 용량별로 3.6kV 또는 7.2kV의 수배전 계통에 사용되는 고압반, 22.9kV, 24kV, 25.8kV 등에 사용 가능한 특고압반, 220V, 430V 등의 전원을 공급하는 저압반 등으로 구분할 수 있다. 또한, 수배전반은 그 형식에 따라 가스절연 특고압 폐쇄 배전반(C-GIS: Cubicle type Gas Insulated Switchgear), 특고압 폐쇄 배전반(MCSG: Metal Clad Switch Gear), 1kV~25.8kV의 수배전 계통에 사용되는 특고압 콤팩트 배전반(MVSG: Medium Voltage Switch Gear) 등으로 구분되기도 한다.
한편, 최근에는 효율적인 전력망 관리를 위하여 에너지 관리시스템(EMS:Energy Management System)을 사용하고 있다. 에너지 관리시스템은 에너지를 효율적으로 쓰기 위해 실시간으로 감시와 제어를 수행하는 시스템으로, 전체 전력 공급 계통에 대한 상시 정보 수집과 감시를 통해 시스템에 연계된 발전설비의 운전을 최적으로 제어하며, 전력 계통의 효율적인 관리로 경제 급전을 수행하는 대규모 전력 계통 제어 시스템이다.
또한, 정부에서는 종전의 전력계통 확충에 중점을 두어온 공급측관리(SSM, Supply Side Management) 정책을 전환하여 최소의 비용으로 소비자의 전기에너지 서비스 욕구를 충족시키기 위하여 소비자의 전기사용 패턴을 합리적인 방향으로 유도하기 위한 수요관리(DSM, Demand Side Management)를 대안화 하여 전력수급 불안정을 해소하고자 부하관리사업, 고효율 에너지기기, 심야전력과 같은 여러 정책을 실시하고, 전력수용가의 자발적이고 적극적인 참여를 독려하고 있는 상황이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 수배전반은 계통 상황에 따른 증설, 변경이 어려운 문제가 있어, 최근에 적용되는 마이크로 그리드에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 있다.
여기서, 마이크로 그리드(MICRO GRID)는 스마트 그리드와 같은 전력의 배분방식의 일종으로서, 스마트 그리드가 정보수집을 통해 전체 전력망을 유기적으로 통제하는 것임에 비해, 마이크로 그리드는 소규모의 전력공급원 내에서 수요전력과 공급전력을 필요에 따라 통제하는 방식을 의미한다.
한편, 국내 등록특허 제10-1606031호(등록일:2016. 03. 18)에는 "상별 측정 모듈 분리형 전력 측정 장치 및 시스템"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 마이크로 그리드의 상황에 따라 배전계통의 구조를 용이하게 변경 및 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 배전계통을 운영 및 제어를 용이하게 진행할 수 있는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반은, 제1전력라인과, 제2전력라인과, 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인 중 선택된 어느 하나 이상을 전력계통, 부하설비, 발전설비, 에너지 저장설비 중 선택된 어느 하나 이상에 연결하는 복수의 스위칭 모듈부와, 상기 스위칭 모듈부가 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인에 접속되도록 상기 스위칭 모듈부가 선택적으로 결합되는 복수의 모듈 접속부를 포함한다.
본 발명에서 상기 스위칭 모듈부는, 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 상기 전력계통과 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 전력공급 스위칭모듈을 포함한다.
본 발명에서 상기 스위칭 모듈부는, 상기 전력계통의 전력을 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 통해 상기 부하설비로 공급하도록 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인을 상기 부하설비와 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 부하전력 스위칭모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 스위칭 모듈부는, 상기 발전설비에서 생산되는 전력을 상기 전력계통 또는 상기 에너지 저장설비로 전송하도록 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 상기 발전설비와 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 발전전력 스위칭모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 스위칭 모듈부는, 상기 발전설비 또는 상기 발전설비를 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 통해 상기 에너지 저장설비와 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 에너지 저장 스위칭모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 스위칭 모듈부는, 상기 전력계통, 상기 발전설비, 상기 부하설비, 상기 에너지 저장설비 중 선택된 어느 하나 이상을 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인과 선택적으로 연결하는 메인 스위치부와, 상기 메인 스위치부를 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 전력라인 선택스위치부를 포함한다.
본 발명에서 상기 전력라인 선택스위치부는, 상기 메인 스위치부와 상기 제1전력라인을 선택적으로 연결하는 제1선택 스위치와, 상기 메인 스위치부와 상기 제2전력라인을 선택적으로 연결하는 제2선택 스위치를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반은 종래 발명과 달리 마이크로 그리드의 상황에 따라 배전계통의 구조를 용이하게 변경 및 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 배전계통을 운영 및 제어를 용이하게 진행할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반의 작동예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 도시한 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반을 설명하기 위한 회로도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은, 독립형 마이크로 그리드(Micro Grid)에 적용 가능하며, 에너지 관리 시스템(10)(EMS:Energy Management System)에 의해 제어된다.
이러한, 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은, 전력계통(20)과 부하설비(30)와 발전설비(40)와 에너지 저장설비(50) 등과 연결되며, 전력계통(20)과 부하설비(30)와 발전설비(40)와 에너지 저장설비(50)의 상황에 따라 에너지 관리 시스템(10)(ESS:Energy Storage System)에 의해 제어되면서 전력계통(20)과 부하설비(30)와 발전설비(40) 및 에너지 저장설비(50)를 선택적으로 연결한다.
여기서, 전력계통(20)은 발전소에서 생산된 전력 공급을 수용가(부하설비)로 공급하기 위한 송전설비일 수 있다. 부하설비(30)는 수용가의 전력부하, 소내전력부하 등을 의미한다.
발전설비(40)는 태양광, 풍력, 조력, 지열 등에 의해 전력을 생산하는 장치를 의미한다.
본 실시예에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 제1전력라인(110)과, 제2전력라인(120)과, 스위칭 모듈부(130)와, 모듈 접속부(140)를 포함한다. 또한, 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 스위칭 모듈부(130)를 필요에 따라 설치할 수 있는 수배전함(101)을 구비하며, 수배전함(101)에 모듈 접속부(140)가 형성된다. 이때, 모듈 접속부(140)는 수배전함(101)에 구회되게 복수개 형성되며, 부하설비(30) 및 발전설비(40)의 증가 및 감소에 따라 스위칭 모듈부(130)가 선택적으로 삽입되어 결합된다.
제1전력라인(110) 및 제2전력라인(120)은 스위칭 모듈부(130)를 통해 전력계통(20)과 부하설비(30)와 발전설비(40) 및 에너지 저장설비(50)와 선택적으로 연결되며, 전력라인 접속단자부(150)에 의해 스위칭 모듈부(130)와 접속된다.
전력라인 접속단자부(150)는 제1전력라인(110)과 스위칭 모듈부(130)를 접속하는 제1접속단자(151)와, 제2전력라인(120)과 스위칭 모듈부(130)를 접속하는 제2접속단자(153)를 포함한다.
스위칭 모듈부(130)는 전력계통(20)과 부하설비(30)와 발전설비(40) 및 에너지 저장설비(50) 중 선택된 어느 하나 이상을 제1전력라인(110) 및 제2전력라인(120) 중 선택된 어느 하나 이상과 연결한다.
이를 위하여, 본 실시예에 따른 스위칭 모듈부(130)는, 전력공급 스위칭모듈(131)과, 발전전력 스위칭모듈(133)과, 에너지 저장 스위칭모듈(135)과, 부하전력 스위칭모듈(137)을 포함하며, 전력공급 스위칭모듈(131)과, 발전전력 스위칭모듈(133)과, 에너지 저장 스위칭모듈(135) 각각이 메인 스위치부(160) 및 전력라인 선택스위치부(170)를 통해 제1전력라인(110) 또는 제2전력라인(120)에 선택적으로 연결된다. 이러한 스위칭 모듈부(130)는 에너지 관리 시스템(10)에 의해 제어된다.
전력공급 스위칭모듈(131)은 메인 스위치부(160)와 전력라인 선택스위치부(170)에 의해 제1전력라인(110) 또는 제2전력라인(120)을 전력계통(20)과 선택적으로 연결한다. 또한, 전력공급 스위칭모듈(131)은 제1접속단자(151)를 통해 제1전력라인(110)과 접속되고, 제2접속단자(153)를 통해 제2전력라인(120)과 접속된다.
더하여, 전력공급 스위칭모듈(131)은 메인 스위치부(160)의 제1스위치(161)를 통해 전력계통(20)과 선택적으로 연결되며, 전력라인 선택스위치부(170)의 제1선택 스위치(171)를 통해 제1전력라인(110)과 선택적으로 연결되고, 제2선택 스위치(173)를 통해 제2전력라인(120)과 선택적으로 연결된다. 이때, 제1선택 스위치(171) 및 제2선택 스위치(173)는 제1스위치(161)와 병렬로 연결된다.
부하전력 스위칭모듈(137)은 메인 스위치부(160)와 전력라인 선택스위치부(170)에 의해 제1전력라인(110) 또는 제2전력라인(120)을 부하설비(30)와 선택적으로 연결한다. 구체적으로, 부하전력 스위칭모듈(137)은 제1접속단자(151)를 통해 제1전력라인(110)과 접속되고, 제2접속단자(153)를 통해 제2전력라인(120)과 접속된다.
또한, 부하전력 스위칭모듈(137)은 메인 스위치부(160)의 제2스위치(163)를 통해 부하설비(30)와 선택적으로 연결되며, 전력라인 선택스위치부(170)의 제1선택 스위치(171)를 통해 제1전력라인(110)과 선택적으로 연결되고, 제2선택 스위치(173)를 통해 제2전력라인(120)과 선택적으로 연결된다.
본 실시예에 따른 부하전력 스위칭모듈(137)은 부하설비(30)의 종류 및 상태에 따라 설치되는 수량이 조절될 수 있다.
발전전력 스위칭모듈(133)은 메인 스위치부(160)와 전력라인 선택스위치부(170)에 의해 제1전력라인(110) 또는 제2전력라인(120)을 발전설비(40)와 선택적으로 연결한다. 구체적으로, 발전전력 스위칭모듈(133)은 제1접속단자(151)를 통해 제1전력라인(110)과 접속되고, 제2접속단자(153)를 통해 제2전력라인(120)과 접속된다.
또한, 발전전력 스위칭모듈(133)은 메인 스위치부(160)의 제3스위치(165)를 통해 발전설비(40)와 선택적으로 연결되며, 전력라인 선택스위치부(170)의 제1선택 스위치(171)를 통해 제1전력라인(110)과 선택적으로 연결되고, 제2선택 스위치(173)를 통해 제2전력라인(120)과 선택적으로 연결된다.
본 실시예에서 발전설비(40)는 태양광 발전장치일 수 있다.
에너지 저장 스위칭모듈(135)은 메인 스위치부(160)와 전력라인 선택스위치부(170)에 의해 제1전력라인(110) 또는 제2전력라인(120)을 에너지 저장설비(50)와 선택적으로 연결한다. 구체적으로, 에너지 저장 스위칭모듈(135)은 제1접속단자(151)를 통해 제1전력라인(110)과 접속되고, 제2접속단자(153)를 통해 제2전력라인(120)과 접속된다.
또한, 에너지 저장 스위칭모듈(135)은 메인 스위치부(160)의 제4스위치(167)를 통해 에너지 저장설비(50)와 선택적으로 연결되며, 전력라인 선택스위치부(170)의 제1선택 스위치(171)를 통해 제1전력라인(110)과 선택적으로 연결되고, 제2선택 스위치(173)를 통해 제2전력라인(120)과 선택적으로 연결된다.
메인 스위치부(160)는 전력계통(20)과, 부하설비(30)와, 발전설비(40)와, 부하설비, 상기 에너지 저장설비(50) 중 선택된 어느 하나 이상을 제1전력라인(110) 및 제2전력라인(120)과 선택적으로 연결한다. 예를 들어 메인 스위치부(160)는 전력공급 스위칭모듈(131)에 구비되는 제1스위치(161)와, 부하전력 스위칭모듈(137)에 구비되는 제2스위치(163)와, 발전전력 스위칭모듈(133)에 구비되는 제3스위치(165)와, 에너지 저장 스위칭모듈(135)에 구비되는 제4스위치(167)를 포함한다.
전력라인 선택스위치부(170)는 메인 스위치부(160)를 제1전력라인(110) 및 제2전력라인(120) 중 어느 하나에 선택적으로 연결하도록 제1선택 스위치(171)와 제2선택 스위치(173)를 포함한다. 제1선택 스위치(171) 및 제2선택 스위치(173)는 전력공급 스위칭모듈(131), 부하전력 스위칭모듈(137), 발전전력 스위칭모듈(133) 및 에너지 저장 스위칭모듈(135)에 각각 구비된다.
도 4 내지 도 22에 도시된 바와 같이 상기와 같이 구성되는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)에 의해 다양한 방식으로 제어 및 작동된다.
예를 들어 전력계통(20)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 본 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 제어된다.
구체적으로, 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)은 제1전력라인(110)과 연결되고, 나머지 발전전력 스위칭모듈(133) 및 에너지 저장 스위칭모듈(135)은 차단된다.
또한, 발전설비(40)의 전력을 전력계통(20)으로 공급하기 위하여 본 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 제어된다.
구체적으로, 발전전력 스위칭모듈(133)과 전력공급 스위칭모듈(131)은 제1전력라인(110)과 연결되고, 나머지 부하전력 스위칭모듈(137)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)은 차단된다.
도 6을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 본 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 발전전력 스위치모듈()과 부하전력 스위칭모듈(137)이 연결되고, 전력공급 스위칭모듈(131)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 차단된다.
도 7을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 에너지 저장설비(50)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 발전전력 스위칭모듈(133)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 연결되고, 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)이 차단된다.
도 8을 참조하면, 에너지 저장설비(50)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 부하전력 스위칭모듈(137)이 연결되고, 전력공급 스위칭모듈(131)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 차단된다.
도 9를 참조하면, 전력계통(20)의 전력을 통해 에너지 저장설비(50)를 충전하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 연결되고, 부하전력 스위칭모듈(137)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 차단된다.
도 10을 참조하면, 에너지 저장설비(50)의 전력을 전력계통(20)으로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 전력공급 스위칭모듈(131)이 연결되고, 부하전력 스위칭모듈(137)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 차단된다.
도 11을 참조하면, 전력계통(20)의 전력을 부하설비(30) 및 에너지 저장설비(50)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 연결되고, 발전전력 스위칭모듈(133)이 차단된다.
도 12를 참조하면, 전력계통(20)과 발전설비(40)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 연결되고, 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 차단된다.
도 13을 참조하면, 전력계통(20)과 에너지 저장설비(50)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 연결되고, 발전전력 스위칭모듈(133)이 차단된다. 이때, 전력공급 스위칭모듈(131)은 제2전력라인(120)에 연결된다.
도 14를 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 전력계통(20)과 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 연결되고, 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 차단된다. 이때, 전력공급 스위칭모듈(131)과 발전전력 스위칭모듈(133)은 제1전력라인(110)에 연결되고, 부하전력 스위칭모듈(137)은 제2전력라인(120)에 연결된다.
도 15를 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 전력계통(20)과 에너지 저장설비(50)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 연결되고, 부하전력 스위치모듈()이 차단된다. 이때, 전력공급 스위칭모듈(131)은 제2전력라인(120)에 연결되고, 에너지 저장 스위칭모듈(135)은 제1전력라인(110)에 연결되고, 발전전력 스위칭모듈(133)은 제1전력라인(110) 및 제2전력라인(120)에 연결된다.
도 16을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 부하설비(30)와 에너지 저장설비(50)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 발전전력 스위칭모듈(133)과 부하전력 스위칭모듈(137)이 연결되고, 전력공급 스위칭모듈(131)이 차단된다. 이때, 발전전력 스위칭모듈(133)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 부하전력 스위칭모듈(137)은 제1전력라인(110)에 연결된다.
도 17을 참조하면, 발전설비(40)와 에너지 저장설비(50)의 전력을 전력계통(20)으로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 발전전력 스위칭모듈(133)과 전력공급 스위칭모듈(131)이 연결되고, 부하전력 스위칭모듈(137)이 차단된다. 이때, 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 발전전력 스위칭모듈(133)과 전력공급 스위칭모듈(131)은 제1전력라인(110)에 연결된다.
도 18을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 전력계통(20)으로, 에너지 저장설비(50)의 전력을 부하설비(30)로 각각 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 발전전력 스위칭모듈(133)과 전력공급 스위칭모듈(131)이 제1전력라인(110)에 연결되고, 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 부하전력 스위칭모듈(137)이 제2전력라인(120)에 연결된다.
도 19를 참조하면, 발전설비(40)와 에너지 저장설비(50)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 발전전력 스위칭모듈(133)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 제1전력라인(110)에 연결되고, 전력공급 스위칭모듈(131)이 차단된다.
도 20을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 에너지 저장설비(50)로, 전력계통(20)의 전력을 부하설비(30)로 각각 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)이 제1전력라인(110)에 연결되고, 에너지 저장 스위칭모듈(135)과 발전전력 스위칭모듈(133)이 제2전력라인(120)에 연결된다.
도 21을 참조하면, 발전설비(40)의 전력을 에너지 저장설비(50)와 전력계통(20)과 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)과 부하전력 스위칭모듈(137)과 발전전력 스위칭모듈(133)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 제1전력라인(110)에 연결된다.
도 22를 참조하면, 발전설비(40)와 전력계통(20)과 에너지 저장설비(50)의 전력을 부하설비(30)로 공급하기 위하여 발명에 따른 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반(100)은 에너지 관리 시스템(10)의 제어에 따라 전력공급 스위칭모듈(131)이 제2전력라인(120)에 연결되고, 발전전력 스위칭모듈(133)과 에너지 저장 스위칭모듈(135)이 제1전력라인(110)에 연결되고, 부하전력 스위칭모듈(137)이 제1전력라인(110)과 제2전력라인(120)에 동시에 연결된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반
10 : 에너지 관리 시스템 20 : 전력계통
30 : 부하설비 40 : 발전설비
50 : 에너지 저장설비 110 : 제1전력라인
120 : 제2전력라인 130 : 스위칭 모듈부
131 : 전력공급 스위칭모듈 133 : 발전전력 스위칭모듈
135 : 에너지 저장 스위칭모듈 137 : 부하전력 스위칭모듈
140 : 모듈 접속부 150 : 전력라인 접속단자부
151 : 제1접속단자 153 : 제2접속단자
160 : 메인 스위치부 161 : 제1스위치
163 : 제2스위치 165 : 제3스위치
167 : 제4스위치 170 : 전력라인 선택스위치부
171 : 제1선택 스위치 173 : 제2선택 스위치

Claims (7)

  1. 제1전력라인; 제2전력라인; 전력계통, 부하설비, 발전설비, 에너지 저장설비 중 선택된 어느 하나 이상을 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인 중 선택된 어느 하나 이상과 연결하는 복수의 스위칭 모듈부; 상기 스위칭 모듈부가 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인에 접속되도록 상기 스위칭 모듈부가 선택적으로 결합되는 복수의 모듈 접속부; 및 상기 스위칭 모듈부가 필요에 따라 설치되도록 상기 모듈 접속부가 구획되게 복수개 형성되는 수배전함;을 포함하며,
    상기 스위칭 모듈부는, 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 상기 전력계통과 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 전력공급 스위칭모듈; 상기 전력계통의 전력을 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 통해 상기 부하설비로 공급하도록 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인을 상기 부하설비와 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 부하전력 스위칭모듈; 상기 발전설비에서 생산되는 전력을 상기 전력계통 또는 상기 에너지 저장설비로 전송하도록 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 상기 발전설비와 선택적으로 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 발전전력 스위칭모듈; 및 상기 발전설비 또는 상기 발전설비를 상기 제1전력라인 또는 상기 제2전력라인을 통해 상기 에너지 저장설비와 연결하며, 에너지 관리 시스템에 의해 제어되는 에너지 저장 스위칭모듈 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 부하설비와 상기 발전설비 및 상기 에너지 저장설비의 증가 및 감소에 따라 상기 모듈 접속부에 선택적으로 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈부는, 상기 전력계통, 상기 발전설비, 상기 부하설비, 상기 에너지 저장설비 중 선택된 어느 하나 이상을 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인과 선택적으로 연결하는 메인 스위치부; 및
    상기 메인 스위치부를 상기 제1전력라인 및 상기 제2전력라인 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 전력라인 선택스위치부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력라인 선택스위치부는, 상기 메인 스위치부와 상기 제1전력라인을 선택적으로 연결하는 제1선택 스위치; 및
    상기 메인 스위치부와 상기 제2전력라인을 선택적으로 연결하는 제2선택 스위치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 그리드용 통합형 스마트 수배전반.
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