KR102145330B1 - Monitoring System and Method for Management of Forward and Reverse Distributed Energy Resources - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양방향분산전원을 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 특히, 양방향분산전원인 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원을 관리하기 위한 모니터링 시스템 및 방법 에 관한 것이다. The present invention relates to a system for managing bidirectional distributed power, and in particular, to a monitoring system and method for managing bidirectional distributed power such as an electric vehicle battery, which is a bidirectional distributed power supply.
최근 지속적으로 증가하고 있는 에너지 소비량 중 전기 에너지가 차지하는 비중은 점차 높아지고 있으며, 환경 및 비용의 문제로 인해 새로운 발전 및 송전 시설의 설치는 제약을 받고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나로 분산전원(DER, Distributed Energy Resources) 기술이 각광을 받고 있다.The proportion of electric energy among the energy consumption that has been continuously increasing in recent years is gradually increasing, and installation of new power generation and transmission facilities is restricted due to environmental and cost issues. As one of the methods to solve this problem, distributed energy resources (DER) technology is in the spotlight.
분산전원이란 전력계통에 설치되어 있는 주발전기와는 별도로 전력 계통에 연결되어 있는 부하가 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 것이 가능한 설비를 말하며, 이러한 분산전원은 건설기간이 짧고 첨두부하에 대한 대응이 높으며 송전 손실이 낮은 장점을 갖는다. 여기서 분산전원은 에너지 실수요자 근처 혹은 건물 내부에 소형 발전 설비를 설치해 에너지 손실과 송배전 설비를 줄이기 위한 것이다. 이러한 분산전원으로는 태양광 발전, 연료 전지 발전 및 풍력 발전 등이 이에 해당할 수 있다. 또한 현재는 통신 기술의 발전에 따라 원격 자동 운전 등을 통해 경제성 있는 규모로도 분산전원의 구현이 가능해졌다. Distributed power refers to a facility capable of supplying power so that the load connected to the power system can operate separately from the main generator installed in the power system, and such distributed power has a short construction period and cannot respond to peak loads. It is high and has the advantage of low transmission loss. Here, the distributed power supply is to reduce energy loss and transmission and distribution facilities by installing small power generation facilities near energy end users or inside buildings. Such distributed power generation may correspond to solar power generation, fuel cell power generation, and wind power generation. In addition, with the development of communication technology, it is now possible to implement a distributed power supply at an economical scale through automatic remote operation.
이러한 분산전원이 배전계통에 다수개가 설치되어 분산전원 출력을 배전계통으로 송출하게 되며, 분산전원의 발전량에 따라 분산전원에서 배전계통으로 출력되는 출력전압 등이 변동하게 된다. 분산전원중 양방향분산전원인 전기자동차 충방전장치는 계통으로부터의 전기자동차 충방전장치의 충전(V2G)과 전기자동차 충방전장치로부터의 수용가측으로 방전, 즉 역송전 기능을 하므로, 전력품질 확보와 방전 모드에서 계통측으로의 역전력 제어가 적절하게 이루어져야 한다.A plurality of such distributed power sources are installed in the distribution system to transmit the distributed power output to the distribution system, and the output voltage output from the distributed power source to the distribution system varies according to the amount of power generated by the distributed power source. The electric vehicle charging/discharging device, which is a two-way distributed power supply among distributed power sources, functions as a charge (V2G) of the electric vehicle charging/discharging device from the system and discharging from the electric vehicle charging/discharging device to the customer side, that is, the reverse transmission function, ensuring power quality and discharging. The reverse power control from the mode to the grid side must be properly performed.
따라서 이와 같은 전기자동차 충방전장치의 충전과 방전(역송전)이 효과적이고 이루어지기 위한 관리 시스템이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a management system to effectively charge and discharge (reverse transmission) of the electric vehicle charging/discharging device.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 효과적이고 유용하게 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원에서의 충전과 방전(역송전)을 관리할 수 있는 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is a monitoring system capable of effectively and usefully managing charging and discharging (reverse transmission) in a bidirectional distributed power source such as an electric vehicle battery. And to provide a method.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템은, 양방향분산전원의 충방전 모드에서 전력 모니터링을 수행하는 전력 모니터링을 수행하는 충방전 관리시스템; 전력계통으로부터 제공된 전력을 이용하여 충전 가능한 양방향분산전원을 이용하여 분전반을 통해 수용가 부하로 전력을 공급하는 양방향분산전원모듈; 및 상기 전력계통과 상기 분전반 사이에서 상기 전력계통으로부터 공급되어 상기 양방향분산전원으로 충전되도록 제공되는 교류 전력에 대하여, 계측요소 전력품질 감시데이터를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하고, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 정상 상태의 교류 전력이 상기 전력계통으로부터 유입되도록 제어하는 분산형 전원계통 연계보호장치를 포함하고, 상기 양방향분산전원모듈은, 상기 양방향분산전원으로부터 공급되는 전력의 제1전력량 및 상기 전력계통으로부터 공급되는 제2전력량을 계측한 결과와 전력변환장치의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 전력효율미터기를 포함한다. First, summarizing the features of the present invention, a two-way distributed power monitoring system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a charge/discharge that performs power monitoring to perform power monitoring in the charge/discharge mode of the two-way distributed power supply. Management system; A two-way distributed power module for supplying power to a customer load through a distribution board using a two-way distributed power that can be charged using power provided from the power system; And for AC power supplied from the power system between the power system and the distribution panel to be charged with the bidirectional distributed power supply, power quality monitoring data for measurement elements is transmitted to the charge/discharge management system, and the power quality of the measurement element And a distributed power system connection protection device for controlling the AC power in a normal state to flow from the power system using monitoring data, and the bidirectional distributed power module comprises: a first amount of power supplied from the bidirectional distributed power supply and And a power efficiency meter for transmitting information on a result of measuring the second amount of power supplied from the power system and a result of calculating the power conversion efficiency of the power conversion device to the charge/discharge management system.
상기 충방전 관리시스템은, 상기 제1 및 제2 전력량, 상기 전력변환효율, 및 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 기초로 전력 모니터링을 수행하고, 모니터링 정보의 제공과 상기 수용가 부하에 대한 수요전력 및 전력수급의 예측을 수행하고 예측 결과를 제공한다.The charge/discharge management system performs power monitoring based on the first and second amount of power, the power conversion efficiency, and the power quality monitoring data of the measurement element, and provides monitoring information and power demand for the customer load and It performs prediction of power supply and demand and provides prediction results.
상기 양방향분산전원 모니터링 시스템은 복수의 시설에 각각 운영되고, 복수의 양방향분산전원 모니터링 시스템들과 연동하는 통합 모니터링 시스템을 통해, 각 시설의 상기 제1 및 제2 전력량, 상기 전력변환효율, 및 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 기초로, 전체 시설 각각에 대한 모니터링 정보의 제공과 상기 전체 시설에서의 전체 수용가 부하에 대한 수요전력 및 전력수급의 예측을 수행하고 예측 결과를 제공할 수 있다.The two-way distributed power monitoring system is operated in a plurality of facilities, respectively, through an integrated monitoring system interlocking with a plurality of two-way distributed power monitoring systems, the first and second amount of power of each facility, the power conversion efficiency, and the Based on the measurement factor power quality monitoring data, it is possible to provide monitoring information for each of the entire facilities, perform prediction of power demand and power supply and demand for the total customer load in the entire facility, and provide a prediction result.
상기 양방향분산전원은, 전기자동차 배터리 또는 에너지저장장치를 포함한다.The bidirectional distributed power supply includes an electric vehicle battery or an energy storage device.
상기 계측요소 전력품질 감시데이터는, 상전압, 상전류, 선간전압, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 주파수, 유효전력량, 또는 무효전력량 중 하나 이상을 포함한다.The measurement element power quality monitoring data includes one or more of phase voltage, phase current, line voltage, active power, reactive power, apparent power, power factor, frequency, amount of active power, or amount of reactive power.
상기 정상 상태를 벗어난 비정상 상태는, 과전압(OVR), 저전압(UVR), 과주파수(OFR), 저주파수(UFR), 또는 역전력(RPR) 중 하나 이상을 포함한다.The abnormal state out of the normal state includes one or more of an overvoltage (OVR), a undervoltage (UVR), an overfrequency (OFR), a low frequency (UFR), or reverse power (RPR).
상기 전력효율미터기는, 교류에서 직류로의 충전모드 또는 직류에서 교류로의 방전모드 중 어느 방향인지에 대한 전력방향모드에 따라, 충전 방향 및 역송전 방전 방향의 상기 전력변환효율을 계산하여 상기 전력방향모드와 함께 상기 충방전 관리시스템으로 전송할 수 있다.The power efficiency meter calculates the power conversion efficiency in a charging direction and a reverse transmission discharging direction according to a power direction mode for which one of a charging mode from AC to DC or a discharge mode from DC to AC It can be transmitted to the charge/discharge management system together with the direction mode.
상기 전력효율미터기는, 상기 제1 및 제2 전력량 및 상기 전력변환효율을 소정의 주기로 저장부에 저장하고 상기 소정의 주기로 상기 충방전 관리시스템으로 전송할 수 있다.The power efficiency meter may store the first and second amounts of power and the power conversion efficiency in a storage unit at a predetermined period and transmit the first and second electric power amounts to the charge/discharge management system at the predetermined period.
상기 전력효율미터기는, 상기 제1 및 제2 전력량 및 상기 전력변환효율을 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 전력변환장치의 입출력 전압 또는 전류 값이 규정치를 벗어날 경우 경보 정보를 상기 표시부에 표시하고 상기 충방전 관리 시스템으로 전송할 수 있다.The power efficiency meter includes a display unit for displaying the first and second power amounts and the power conversion efficiency, and displays alarm information on the display unit when the input/output voltage or current value of the power conversion device deviates from a prescribed value, and the It can be transmitted to the charge/discharge management system.
상기 분산형 전원계통 연계보호장치는, 전압감지부로부터 검출된 교류 전압과 전류감지부로부터 검출된 교류 전류를 수신하여, 하나 이상의 계측요소에 대해 측정하는 계측요소 측정감시부; 및 상기 계측요소 측정감시부에서 측정된 계측요소의 값을 포함하는 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를, 소정의 주기로 전송부를 통해 상기 충방전 관리시스템으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 상기 전력계통으로부터의 교류 전력에 대하여, 상기 계측요소의 값이 전력계통 연계접속 규정값 범위를 벗어나는 비정상 상태에서, 트립이벤트를 발생시키고 소정의 보호접점을 동작시키며, 해당 트립이벤트 발생시간, 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 메모리에 저장하고 표시부에 표시하며, 상기 충방전 관리시스템으로 전송할 수 있다. The distributed power system connection protection device includes: a measurement element measurement monitoring unit for receiving an AC voltage detected from a voltage sensing unit and an AC current detected from the current sensing unit, and measuring at least one measurement element; And a control unit for controlling to transmit the measurement element power quality monitoring data including the value of the measurement element measured by the measurement element measurement monitoring unit to the charge/discharge management system through a transmission unit at a predetermined period, the control unit , With respect to the AC power from the power system using the power quality monitoring data of the measurement element, in an abnormal state in which the value of the measurement element is out of the range of the specified value for the power system connection connection, a trip event is generated and a predetermined protection contact is established. It is operated, and the corresponding trip event occurrence time, the name and operation value of the corresponding measurement element are stored in a memory, displayed on the display, and transmitted to the charge/discharge management system.
상기 분산형 전원계통 연계보호장치는, 상기 수용가 부하로 전력을 공급하는 방전 모드에서, 상기 양방향분산전원으로부터 상기 전력계통으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여, 또는 전력계통 상에서의 정전이 발생한 경우에 상기 양방향분산전원으로부터 상기 전력계통으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여, 역전력 보호 접점을 동작시키고, 상기 역전력 보호 접점 상태를 상기 충방전 관리시스템으로 전송할 수 있다.The distributed power system linkage protection device, in a discharge mode supplying power to the customer load, to cut off power flowing from the bidirectional distributed power supply to the power system, or when a power failure occurs in the power system, the bidirectional In order to cut off power flowing from the distributed power source to the power system, a reverse power protection contact may be operated, and a state of the reverse power protection contact may be transmitted to the charge/discharge management system.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 모니터링 방법은, 전력계통으로부터 제공된 전력을 이용하여 충전 가능한 양방향분산전원을 이용하여 분전반을 통해 수용가 부하로 전력을 공급하는 양방향분산전원모듈을 포함한 양방향분산전원 모니터링 시스템에서의, 모니터링 방법에 있어서, 상기 전력계통과 상기 분전반 사이의 보호장치에서, 상기 전력계통으로부터 공급되어 상기 양방향분산전원으로 충전되도록 제공되는 교류 전력에 대하여, 계측요소 전력품질 감시데이터를, 상기 양방향분산전원의 충방전 모드에서 전력 모니터링을 수행하는 전력 모니터링을 수행하는 충방전 관리시스템으로 전송하고, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 정상 상태의 교류 전력이 상기 전력계통으로부터 유입되도록 제어하는 단계; 및 상기 양방향분산전원모듈에서, 상기 양방향분산전원으로부터 공급되는 전력의 제1전력량 및 상기 전력계통으로부터 공급되는 제2전력량을 계측한 결과와 전력변환장치의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 단계를 포함한다. In addition, the monitoring method according to another aspect of the present invention is a two-way distributed power monitoring system including a two-way distributed power module that supplies power to a customer load through a distribution board using a two-way distributed power that can be charged using power provided from the power system. In, in the monitoring method, in the protection device between the power system and the distribution panel, for AC power supplied from the power system to be charged with the bidirectional distributed power, measurement element power quality monitoring data, the bidirectional Transmitting to a charging/discharging management system performing power monitoring performing power monitoring in the charging/discharging mode of the distributed power supply, and controlling AC power in a normal state to flow from the power system using the power quality monitoring data of the measurement element ; And in the bidirectional distributed power module, information on a result of measuring a first amount of power supplied from the bidirectional distributed power supply and a second amount of power supplied from the power system and a result of calculating the power conversion efficiency of the power converter. And transmitting to the charge/discharge management system.
본 발명에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템에 따르면, 예컨대, 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 소규모 시설 내의 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원의 충방전 상태를 효율적으로 모니터링하며, PCS(Power Conversion System, 전력변환장치)의 전력 변환 효율을 실시간으로 모니터링하고, 양방향분산전원의 충방전 상태를 현장에서 직관적으로 확인이 가능하여, 양방향분산전원의 관리가 효과적으로 이루어지고 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원의 충방전에 유용하게 활용될 수 있다. According to the two-way distributed power monitoring system according to the present invention, for example, it efficiently monitors the charging and discharging state of the two-way distributed power supply such as electric vehicle batteries in small facilities such as schools, public facilities, apartment houses, homes, factories, and buildings, and PCS The power conversion efficiency of the (Power Conversion System, power conversion device) can be monitored in real time, and the charging and discharging status of the bidirectional distributed power can be intuitively checked at the site. It can be usefully used for charging and discharging bidirectional distributed power.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 전력효율 미터기의 구성도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드에서 전력효율 미터기의 DC 검출부의 전력방향 인식 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전 모드에서 전력효율 미터기의 DC 검출부의 전력방향 인식 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 계통연계 보호장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템에서 충방전 관리 시스템의 충전 및 방전 모드 시에 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템의 구현 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and describe the technical spirit of the present invention together with the detailed description.
1 is a block diagram of a two-way distributed power monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a bidirectional power efficiency meter according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a principle of recognizing a power direction of a DC detection unit of a power efficiency meter in a charging mode according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a principle of recognizing a power direction of a DC detection unit of a power efficiency meter in a discharge mode according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a distributed power system interconnection protection device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a control method in a charge and discharge mode of a charge/discharge management system in a bidirectional distributed power monitoring system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an example of a method of implementing a two-way distributed power monitoring system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, the same components in each drawing are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of functions and/or configurations already known are omitted. In the following, a part necessary for understanding an operation according to various embodiments will be mainly described, and descriptions of elements that may obscure the subject matter of the description will be omitted. In addition, some elements of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not fully reflect the actual size, and therefore, the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of the components drawn in each drawing.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In this description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used to distinguish one component from other components. Is only used.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)에 대한 블록도이다. 1 is a block diagram of a bidirectional distributed
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)은, 외부에서 전력을 공급하는 전력계통(10)과 전력을 소비하는 수용가 부하(20) 사이에 결합된, 전력 배전을 위한 분전반(200) 및 양방향분산전원(110)과 전력계통(10)과의 연계를 제어하고 관리하는 분산형 전원계통 연계보호장치(300)를 포함하며, 또한, 분전반(200)과 연결되어 분산전원을 통해 전력을 공급하는 양방향분산전원모듈(100)을 포함한다. 양방향분산전원모듈(100)은 양방향분산전원(110), 전력변환장치(PCS)(120), 전력효율미터기(130)을 포함한다. 또한, 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)은, 양방향분산전원(110), 전력효율미터기(130) 및 분산형 전원계통 연계보호장치(300)와 필요한 통신 신호를 주고 받으며 연동하는, 충방전 관리 시스템(400)을 더 포함한다. 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)의 위와 같은 구성 요소들은 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 각종 소규모 수용가 시설 내에 모두 설치 운영될 수 있다. 다만, 경우에 따라서는 서버 형태의 충방전 관리 시스템(400)은, 해당 시설 내부가 아니더라도 통신 네트워크 상에 적절히 설치 운영될 수 있다. 본 발명에서 각 구성 요소 간에 필요에 따라 통신 신호에 의해 연동할 수 있도록 하기 위한, 상기 통신 네트워크는, 유선 인터넷 통신이나 WiFi, WiBro 등 무선 인터넷 통신, WCDMA, LTE 등 이동통신 등을 지원하는 유무선 네트워크를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a bidirectional distributed
또한, 이와 같은 통신 네트워크 상에는 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)이, 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 각종 소규모 수용가 시설에 각각 설치될 수 있으며, 이와 같은 복수의 양방향분산전원 모니터링 시스템들은, 전체적으로 서버 형태의 통합 모니터링 시스템(도시되지 않음)에 의하여 통신 네트워크 상에서 연동하여 관리되고 제어될 수 있다. In addition, on such a communication network, a two-way distributed
양방향분산전원(110)은, 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 각종 소규모 수용가 시설 내에 설치된 양방향분산전원모듈(100)에 접속한 하나 하나 또는 복수의 전기자동차의 배터리를 포함하며, 양방향분산전원모듈(100)에 설치된 충방전 가능한 하나 또는 복수의 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)일 수도 있다. The two-way distributed
전력변환장치(120)는 전력방향모드(역송전 방전모드에서)에 따라 양방향분산전원(110)로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 전력방향모드(충전모드에서)에 따라 전력변환장치(120)는 분전반(200)을 통해 공급되는 전력계통(10)의 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 방전모드에서 전력계통(10)의 정전 등으로 공급이 중단되는 비상시에는 전력계통(10)과 협조없이, 전력변환장치(120)는 독립형으로 단독 운전을 수행할 수 있다. 전력변환장치(120)는 션트 저항 등 감지 소자를 이용해 그 양단 전압/전류의 음양값에 따른 전력방향모드를 감지할 수 있다.The
전력효율미터기(130)는 전력방향모드에 따라 방전 모드(역송전)에서 양방향분산전원(110)으로부터 출력되는 전력량을 계측한 결과와 전력변환장치(120)의 직류에서 교류로의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 전력방향모드와 함께 충방전 관리 시스템(400)으로 전송한다. 충전 모드에서 양방향분산전원(110)을 충전하기 위하여, 전력변환장치(120)가 분전반(200)을 통해 공급되는 전력계통(10)의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 양방향분산전원(110)으로 제공할 때에도, 전력효율미터기(130)는 전력변환장치(120)의 출력 직류 전력에 대한 전력량과 전력변환장치(120)의 교류에서 직류로의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 전력방향모드와 함께 충방전 관리 시스템(400)으로 전송한다. 전력효율미터기(130)는 션트 저항 등 감지 소자를 이용해 그 양단 전압/전류의 음양값에 따른 전력방향모드를 감지할 수 있다.The
분전반(200)은 전력변환장치(120)로부터의 교류 전력과 분산형 전원계통 연계보호장치(300)를 통해 공급되는 전력계통(10)으로부터의 교류 전력 중, 운용 상태에 따라, 어느 하나를 선택적으로 수용가 부하(20)로 배전한다. 수용가 부하(20)는 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 각종 소규모 수용가 시설에서 사용될 수 있는 모든 전기(또는 전력) 기기일 수 있다. The
양방향분산전원모듈(100)은 전력계통(10)으로부터 제공된 전력을 충전하여 저장하는 전기자동차의 배터리 또는 에너지저장장치와 같은 양방향분산전원(110)을 이용하여 분전반(200)을 통해 수용가 부하(20)로 전력을 공급할 수 있다. 충방전 관리 시스템(400)은 양방향분산전원모듈(100)을 동작을 제어할 수 있다. 충방전 관리 시스템(400)의 제어에 따라 양방향분산전원모듈(100)은 양방향분산전원(110)의 충방전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 충방전 관리 시스템(400)은 양방향분산전원(110)의 충전이 전기요금이 저렴한 야간시간(예, 11PM~06AM 등)에 운용되도록 제어할 수 있고, 양방향분산전원(110)의 방전이 전기요금이 높은 주간이나 피크시간대(예, 06AM~11PM 등) 또는 계통으로부터 전력 공급이 중단된 비상시에 운용되도록 제어할 수 있다.The two-way distributed
분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 전력계통(10)과 분전반(200) 사이에서 충전모드의 계측요소 전력품질 감시데이터를 충방전 관리시스템(400)로 전송할 수 있다. 방전모드에서 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 전력변환장치(120)를 통해 양방향분산전원(110)으로부터 전력계통(10)으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여 역전력 보호 접점을 동작시킨다. 또한, 전력계통(10) 상에서의 정전이 발생한 경우에, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 이를 감지하여 양방향분산전원(110)으로부터 전력계통(10)으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여 역전력 보호 접점을 동작시킨다. 이때 방전모드에서 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는, 역전력 보호 접점 상태를 충방전 관리시스템(400)으로 전송할 수 있다. The distributed power system
또한, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 충전모드에서 분전반(200)을 통해 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 상전압, 상전류, 선간전압, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 주파수, 유효전력량, 무효전력량 등의 계측요소에 대한 각각의 값을 측정하여, 측정된 각 계측요소의 값을 포함하는 계측요소 전력품질 감시데이터를 충방전 관리시스템(400)으로 전송한다. 또한, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는, 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여, 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 과전압(OVR), 저전압(UVR), 과주파수(OFR), 저주파수(UFR), 역전력(RPR) 등의 비정상 상태가 발생하면 정상 상태의 교류 전력을 유입시키고 비정상 전력 유입을 차단하기 위해, 트립이벤트 신호발생, 보호 접접 등의 제어 등을 수행할 수 있다. In addition, the distributed power system
충방전 관리 시스템(400)은, 전력효율미터기(130)로부터 양방향(충전모드, 방전모드) 전력량 계측 결과와 전력변환장치(120)의 전력변환효율의 계산 결과에 대한 정보를 수신하고, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)로부터 역전력 보호 접점 상태 및 계측요소 전력품질 감시데이터를 수신하며, 이와 같은 정보를 수신한 충방전 관리시스템(400)은 각 해당 시설의 전력량, 전력변환효율, 역전력 보호 접점 상태, 계측요소 전력품질 감시데이터를 통해 전력품질의 분석 등 전력 모니터링을 수행하며, 필요에 따라 수용가 부하(20)에 대한 수요전력의 예측과 수요전력에 대하여 해당 수용가 시설의 전력량을 이용하여 전력수급(수요를 충족하는 지 여부와 관련된 정보)의 예측 등을 수행하여 예측 결과를 제공할 수 있으며, 조회 요구에 대해 모니터링 정보를 제공하고 분산자원 플랜트의 최적 시스템 운영이 이루어지도록 필요한 제어를 수행한다. 각 수용가 시설의 수용가 부하(20)에서의 소비전력을 기초로 소정의 기간에 대한 수요전력을 예측할 수 있으며, 계산된 수요전력에 대하여 수용가 시설의 전력량을 이용하여 소정의 기간에 대한 전력수급의 예측이 가능하다.The charge/
또한, 충방전 관리 시스템(400)은 양방향분산전원모듈(100)로부터 전력방향모드(충전모드/방전모드) 정보를 수신하여 양방향분산전원모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다. 충방전 관리 시스템(400)의 제어에 따라 양방향분산전원모듈(100)은 양방향분산전원(110)의 충방전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 충방전 관리 시스템(400)은 양방향분산전원(110)의 충전이 전기요금이 저렴한 야간시간(예, 11PM~06AM 등)에 운용되도록 제어할 수 있고, 양방향분산전원(110)의 방전이 전기요금이 높은 주간이나 피크시간대(예, 06AM~11PM 등) 또는 계통으로부터 전력 공급이 중단된 비상시에 운용되도록 제어할 수 있다.In addition, the charge/
또한, 통신 네트워크 상의 복수의 양방향분산전원 모니터링 시스템(500) 각각은, 통합 모니터링 시스템(도시되지 않음)에 의하여 연동하여 관리되고 제어될 수 있다. 예를 들어, 통합 모니터링 시스템(도시되지 않음)은, 각 수용가 시설의 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)으로부터 각각의 전력량, 전력변환효율, 역전력 보호 접점 상태, 계측요소 전력품질 감시데이터를 수신하여, 예를 들어, 통합 모니터링 시스템(도시되지 않음)은, 각 수용가 시설이 공급 가능한 전력량을 파악하고 조회 요구에 대해 해당 전체 시설 각각에 대한 모니터링 정보를 제공할 수 있다. 통합 모니터링 시스템(도시되지 않음)은, 해당 전체 시설에서의 전체 수용가 부하에 대한 전체 수요전력을 예측하며, 각 수용가 시설의 수용가 부하(20)에서의 소비전력을 기초로 계산된 전체 수요전력에 대하여 각 수용가 시설의 전력량을 이용하여 전체 전력수급을 예측하여 예측 결과를 제공하므로 좀더 정확하고 신뢰성 높은 전력수요와 수급의 모니터링이 가능하다. In addition, each of the plurality of bidirectional distributed
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 전력효율 미터기(130)의 구성도이다. 2 is a block diagram of a bidirectional
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 전력 효율미터기(130)는, DC 검출부(131), AC 검출부(132), 계측부(133), 제어부(134), 전송부(135), 저장부(136), 표시부(137)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a bidirectional
양방향 전력 효율미터기(130)의 각부 구성 요소들은, 반도체 프로세서와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 전반적인 제어를 담당하는 제어부(134)는 다른 구성 요소들 중 하나 이상의 기능을 포함하도록 구현될 수 있으며, 제어부(134)의 일부 기능이 다른 유닛으로서 별도 구성 요소 형태로 구현되는 것도 가능하다. 저장부(136)는 양방향 전력 효율미터기(130)의 동작을 위하여 필요한 데이터나 설정 정보 등을 저장한다. 표시부(137)는 제어부(134)에서 처리되는 각 데이터를 필요에 따라 표시하기 위한 LCD, LED 등의 표시장치를 포함한다. Each component of the bidirectional
DC 검출부(131)는 방전모드에서 양방향분산전원(110)으로부터 출력되는 직류(DC) 전력(또는 충전모드에서 양방향분산전원(110)를 충전하는 방향으로 전력 흐름 시 전력변환장치(120)가 출력하는 직류 전력)에 대한 전압 또는 전류를 검출한다. DC 검출부(131)는 소정의 DC 센서를 이용하여 직류 전력에 대한 전압 또는 전류를 검출할 수 있다. 또한, DC 검출부(131)는 도 3, 도 4와 같이 그 양단 전압/전류의 음양값에 따른 전력방향모드를 감지하기 위한 션트 저항 등 감지 소자(139)를 포함할 수 있다.The
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드에서 전력효율 미터기(130)의 DC 검출부(131)의 전력방향 인식 원리를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining a principle of recognizing a power direction of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전 모드에서 전력효율 미터기(130)의 DC 검출부(131)의 전력방향 인식 원리를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a principle of recognizing a power direction of the
도 3, 도 4와 같이, DC 검출부(131)는 션트 저항 등 감지 소자(139)의 양단의 전압 또는 전류를 검출할 수 있으며, 전력효율 미터기(130)의 계측부(133)는 감지 소자(139)의 양단의 전압 또는 전류의 음양 부호에 따라 전력방향모드(충전모드/방전모드)를 결정하여 해당 값을 출력할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
예를 들어, 도 3과 같이, 션트 저항 등 감지 소자(139)의 양단에 걸리는 전압이 -0.032V이고, 션트 저항 등 감지 소자(139)의 저항 값이 4mΩ인 경우, 션트 저항 등 감지 소자(139)에 흐르는 전류값은 -8A이므로 계측부(133)는 충전모드(또는 송전방향)임을 인식하여 해당 디지털 값을 출력할 수 있다. 또한, 도 4와 같이, 션트 저항 등 감지 소자(139)의 양단에 걸리는 전압이 +0.032V이고, 션트 저항 등 감지 소자(139)의 저항 값이 4mΩ인 경우, 션트 저항 등 감지 소자(139)에 흐르는 전류값은 +8A이므로 계측부(12)는 방전모드(또는 수전방향(순방향))임을 인식하여 해당 디지털 값을 출력할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, when the voltage applied to both ends of the
한편, AC 검출부(132)는, 방전모드에서 양방향분산전원(110)으로부터 출력되는 직류 전력이 전력변환장치(120)에 의해 교류(AC) 전력으로 변환된 후의 교류 전력(또는 충전모드에서 양방향분산전원(110)을 충전하는 방향으로 전력 흐름 시 분전반(200)을 통해 공급되는 전력계통(10)의 교류 전력)에 대한, 전압 또는 전류를 검출한다. AC 검출부(132)는, 소정의 AC 센서를 이용하여 교류 전력에 대한 전압 또는 전류를 검출할 수 있다. On the other hand, the
전력방향모드에 따라, 방전모드에서 전력변환장치(120)가 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하는 경우에, 계측부(133)는, AC 검출부(132)로부터 출력되는 교류 전력에 대해 검출한 값을 기초로 양방향분산전원(110)으로부터 출력되는 전력의 전력량을 계측한다. 또한, 계측부(133)는, 방전모드에서 DC 검출부(131)로부터 출력되는 직류 전력에 대해 검출한 값과 AC 검출부(132)로부터 출력되는 교류 전력에 대해 검출한 값을 비교하여 전력변환장치(120)의 전력변환효율(직류에서 교류로의 전력변환효율)을 계산한다. According to the power direction mode, when the
전력방향모드(충전모드 또는 방전모드)에 따라 양방향에 대해, 계측부(133)는 전력변환장치(120)의 전력 흐름 방향에 따른 입력 전압 및 전류 값(예, 태양전지모듈 등의 양방향분산전원(110)의 출력 전압 및 전류 값)을 계측하여 입력 직류 전력량을 계산하고, 전력변환장치(120)의 출력 전압 및 전류 값을 계측하여 출력 교류 전력량을 계산하여, 상기 입력 직류 전력량과 상기 출력 교류 전력량의 비율을 통해 전력변환효율을 계산할 수 있다. For both directions according to the power direction mode (charging mode or discharging mode), the
즉, 전력방향모드(충전모드 또는 방전모드)에 따라, 충전모드에서 전력변환장치(120)가 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 경우에, DC 검출부(131)로부터 출력되는 직류 전력에 대해 검출한 값을 기초로 공급되는 전력량을 계측한다. 또한, 계측부(133)는, AC 검출부(132)로부터 출력되는 교류 전력에 대해 검출한 값과 DC 검출부(131)로부터 출력되는 직류 전력에 대해 검출한 값을 비교하여 전력변환장치(120)의 전력변환효율(교류에서 직류로의 전력변환효율)을 계산한다.That is, according to the power direction mode (charging mode or discharging mode), when the
저장부(136)는 제어부(134)의 제어에 따라 계측부(133)에서 출력되는 전력변환장치(120)의 입출력 전압/전류, 상기 전력량 계측 결과와 전력변환효율 계산 결과를 소정의 주기(예, 1분, 10분, 1시간,..등)로 저장하고 관리한다. The
제어부(134)는 또한 소정의 주기(예, 1분, 10분, 1시간,..등)로 전력변환장치(120)의 입출력 전압/전류, 상기 전력량 계측 결과와 전력변환효율 계산 결과를 전력방향모드(충전모드 또는 역송전 방전모드 중 어느 방향인지에 대한 정보)와 함께 전송부(135)를 통해 충방전 관리 시스템(400)으로 전송하도록 제어한다. 전송부(135)는 충방전 관리 시스템(400)과 필요한 신호를 송수신하기 위한 모뎀 등 통신모듈을 포함할 수 있다. The
표시부(137)는, 제어부(134)의 제어에 따라, DC 검출부(131)에서 검출된 직류 전력에 대한 전압 또는 전류, AC 검출부(132)에서 검출된 교류 전력에 대한 전압 또는 전류를 표시할 수 있다. 또한, 표시부(137)는 제어부(134)의 제어에 따라 계측부(133)에서 출력되는 상기 전력량 계측 결과와 전력변환효율 계산 결과를 표시할 수 있다. 제어부(134)는 전력변환장치(120)의 입력 전압 및 전류 값 또는 전력변환장치(120)의 출력 전압 및 전류 값이 규정치를 벗어나는 이벤트 발생 시에, 표시부(137)를 통해 소정의 형태로 경보 표시가 이루어지도록 제어할 수 있다. 이때 제어부(134)는 해당 규정치를 벗어난 값들에 대한 경보 정보(해당 값들, 규정치, 차이값 등)를 전송부(135)를 통해 충방전 관리 시스템(400)으로 전송하도록 제어한다.The
본 발명에서는 이와 같이 계측부(133)가 양방향(교류(직류)에서 직류(교류)로의 전력흐름)의 전력변환장치(120)의 입력/출력 전압 또는 전류 값을 직접 계측하여 공급 전력량뿐만 아니라 전력변환장치(120)의 전력변환효율까지도 얻을 수 있다. 전기자동차 배터리 또는 에너지저장장치와 같은 양방향분산전원(110)의 공급 가능한 전력량이 수시로 변할 수 있으므로, 공급 전력량과 전력변환효율을 모니터링 하는 것이 중요하다. In the present invention, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 계통연계 보호장치(300)의 구성도이다. 5 is a configuration diagram of a distributed power system
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 전원 계통연계 보호장치(300)는, 전압감지부(PT, Power Transformer)(310), 전류감지부(CT, Current Trabsformer)(320), 계측요소 측정감시부(330), 제어부(340), 전송부(350)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, a distributed power grid-connected
분산형 전원계통 연계보호장치(300)의 각부 구성 요소들은, 반도체 프로세서와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 전반적인 제어를 담당하는 제어부(340)는 다른 구성 요소들 중 하나 이상의 기능을 포함하도록 구현될 수 있으며, 제어부(340)의 일부 기능이 다른 유닛으로서 별도 구성 요소 형태로 구현되는 것도 가능하다. Each component of the distributed power system
전압감지부(310)는, 분전반(200)을 통해 전력계통(10)으로부터 전력변환장치(120)로 교류 전력이 유입될 때, 소정의 디바이스(예, PT, Power Transformer)를 이용하여, 해당 교류 전압을 검출한다. When the AC power flows from the
전류감지부(320)는, 분전반(200)을 통해 전력계통(10)으로부터 전력변환장치(120)로 교류 전력이 유입력될 때, 소정의 디바이스(예, CT, Current Transformer)를 이용하여, 해당 교류 전류를 검출한다. When the AC power flows from the
계측요소 측정감시부(330)는, 충전모드에서 분전반(200)을 통해 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 전압감지부(310)로부터 검출된 교류 전압과 전류감지부(320)로부터 검출된 교류 전류를 수신하여, 상전압, 상전류, 선간전압, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 주파수, 유효전력량, 무효전력량 등의 계측요소에 대한 각각의 값을 측정한다.The measurement element
제어부(340)는, 계측요소 측정감시부(330)에서 측정된, 각 계측요소의 값을 포함하는 계측요소 전력품질 감시데이터를, 소정의 주기(예, 1분, 10분, 1시간,..등)로 전송부(350)를 통해 충방전 관리시스템(400)으로 전송하도록 제어한다. 전송부(350)는 충방전 관리 시스템(400)과 필요한 신호를 송수신하기 위한 모뎀 등 통신모듈을 포함할 수 있다. The
또한, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)의 제어부(340)는, 위와 같은 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여, 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 계측요소의 값이 과전압(OVR), 저전압(UVR), 과주파수(OFR), 저주파수(UFR), 역전력(RPR) 등의 전력계통 연계접속 규정값 범위를 벗어나는 비정상 상태가 발생하면, 정상 상태의 교류 전력을 유입시키고 비정상 전력 유입을 차단하기 위해, 트립이벤트를 발생시키고 소정의 보호접점을 동작시키며, 해당 트립이벤트 발생시간, 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 메모리에 저장하고 표시부에 표시하며, 충방전 관리시스템(400)으로 전송할 수 있다. In addition, the
이외에도, 제어부(340)는, 방전모드에서 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 전력변환장치(120)를 통해 양방향분산전원(110)으로부터 전력계통(10)으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여 역전력 보호 접점을 동작시킨다. 또한, 전력계통(10) 상에서의 정전이 발생한 경우에, 제어부(340)는 이를 감지하여 양방향분산전원(110)으로부터 전력계통(10)으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여 역전력 보호 접점을 동작시킨다. 제어부(340)는, 상기 역전력 보호 접점 상태를 충방전 관리시스템(400)으로 전송할 수 있다. In addition, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)에서 충방전 관리 시스템(400)의 충전 모드 및 방전 모드 시에 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a control method in the charging mode and the discharge mode of the charge/
도 6을 참조하면, 먼저, 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)은 운용자, 사용자 등의 동작 설정에 따라 전력방향모드(충전모드 또는 방전모드)가 양방향분산전원모듈(100), 분산형 전원계통 연계보호장치(300) 등에 설정될 수 있다(S110). 설정된 전력방향모드(충전모드 또는 방전모드) 정보는 충방전 관리 시스템(400)으로 통보될 수 있다. 또한, 전력변환장치(120) 및 전력효율미터기(130)는 전력방향모드(충전모드/방전모드)를 결정할 수 있으며, 각각은 전력방향모드(충전모드 또는 방전모드) 정보를 충방전 관리 시스템(400)으로 통보할 수 있다. 충방전 관리 시스템(400)은 이와 같이 전력방향모드(충전모드/방전모드) 정보를 수신하여 양방향분산전원모듈(100)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 6, first, in the bidirectional distributed
충전모드에서 충방전 관리 시스템(400)은, 전력효율미터기(130)와 분산형 전원계통 연계보호장치(300)로부터 상기 전력량, 전력변환효율, 계측요소 전력품질 감시데이터 등을 실시간으로 수신하여 충전이 완료될 때까지 전력품질의 분석 등 전력 모니터링을 수행한다(S111).In the charging mode, the charge/
충전 모드에서 양방향분산전원(110)을 충전하기 위하여, 전력변환장치(120)가 분전반(200)을 통해 공급되는 전력계통(10)의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 양방향분산전원(110)으로 제공할 때에, 전력효율미터기(130)는 전력변환장치(120)의 출력 직류 전력에 대한 전력량과 전력변환장치(120)의 교류에서 직류로의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 전력방향모드와 함께 충방전 관리 시스템(400)으로 전송한다.In order to charge the bi-directional distributed
또한, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는 충전모드에서 분전반(200)을 통해 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 상전압, 상전류, 선간전압, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 주파수, 유효전력량, 무효전력량 등의 계측요소에 대한 각각의 값을 측정하여, 측정된 각 계측요소의 값을 포함하는 계측요소 전력품질 감시데이터를 충방전 관리시스템(400)으로 전송한다. 또한, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는, 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 전력계통(10)으로부터 공급되어 양방향분산전원(110)으로 충전될 교류 전력에 대하여, 계측요소의 값이 과전압(OVR), 저전압(UVR), 과주파수(OFR), 저주파수(UFR), 역전력(RPR) 등의 전력계통 연계접속 규정값 범위를 벗어나는 비정상 상태가 발생하면, 정상 상태의 교류 전력을 유입시키고 비정상 전력 유입을 차단하기 위해, 트립이벤트를 발생시키고 소정의 보호접점을 동작시키며, 해당 트립이벤트 발생시간, 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 메모리에 저장하고 표시부에 표시하며, 충방전 관리시스템(400)으로 전송할 수 있다.In addition, the distributed power system
방전모드에서 충방전 관리 시스템(400)은, 전기자동차 배터리 또는 에너지저장장치 등 양방향분산전원(110)의 전력을 수용가 부하(20)로 공급하기 위하여, 먼저 전력계통(10)의 상태를 모니터링한다(S120). 충방전 관리 시스템(400)은, 방전모드에서 전력계통(10)의 정전 등으로 공급이 중단되는 비상시에는, 전력변환장치(120)가 전력계통(10)과 협조없이 독립형으로 단독 운전을 수행하여 수용가 부하(20)로 전력을 공급하도록 제어신호를 전송할 수 있으며(S121), 분산형 전원계통 연계보호장치(300)가 전력계통(10)을 개방하도록 제어신호를 전송할 수 있다(S122). In the discharge mode, the charge/
전력계통(10)이 정상인 경우, 충방전 관리 시스템(400)은 분산형 전원계통 연계보호장치(300)와 연동하여 모니터링에 필요한 정보를 요청함으로써, 분산형 전원계통 연계보호장치(300)가 양방향분산전원(110)으로부터 전력계통(10)으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여 역전력 보호 접점을 동작시키도록 제어하며(S130), 양방향분산전원모듈(100)의 양방향분산전원(110)이 방전을 개시하도록 제어한다(S130). 이때 분산형 전원계통 연계보호장치(300)는, 역전력 보호 접점 상태를 충방전 관리시스템(400)으로 전송할 수 있다.When the
방전 모드에서, 전력효율미터기(130)는 전력방향모드에 따라 방전 모드(역송전)에서, 전력변환장치(120)의 입출력 전압/전류, 양방향분산전원(110)으로부터 출력되는 전력량을 계측한 결과와 전력변환장치(120)의 직류에서 교류로의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 전력방향모드와 함께 충방전 관리 시스템(400)으로 전송한다(S140). 충방전 관리 시스템(400)은 전력변환장치(120)의 입출력 전압/전류, 상기 전력량, 전력변환효율 등이 정상 범위를 벗어나면 방전을 중지하도록 양방향분산전원모듈(100)의 양방향분산전원(110)에 제어신호를 전송할 수 있다(S151). 그렇지 않고 방전 모드에서 수용가 부하(20)로의 방전이 원활하게 이루어지면 충방전 관리 시스템(400)은 방전 상태를 유지하지 하면서 모니터링을 계속한다(S150). In the discharge mode, the
한편, 종래의 일반적인 시스템과 본 발명의 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)을 비교하면, [표1]과 같이, 먼저, 현재 일반적인 태양광발전 시스템에서 DC 미터기는 직류전압, 직류전류 및 전력량을 계측할 수 있으나, 인버터를 거쳐 교류 전력망으로 변환 시 전체 시스템의 전력변환 효율을 측정할 수 있는 전력변환효율을 측정하는 미터기는 없다. 한전 교류 계량기와 DC 미터기가 별도로 설치되고 과금되어 전력변환 효율을 시스템 측면에서 실시간으로 알 수가 없는 문제가 있었다. Meanwhile, when comparing the conventional general system and the bidirectional distributed
(2대-->1대)50% savings
(2 units-->1 units)
(2대-->1대)50% savings
(2 units-->1 units)
이와 같이 본 발명의 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)에서는, 점유공간, 소모전력 절감, 효율측정방식개선, 효율측정 범위, 측정방향, 유지보수 등의 면에서 종래기술과 비교하여 뛰어난 장점이 있다. 종래의 DC 미터기, AC 미터기 2대를 사용하여 측정 후 상위 EMS 등 모니터링 시스템에서 전력변환 효율을 측정하던 방식과 비교하여 1대의 미터기(130)에서 구현함으로써 점유공간이 1/2로 축소되고, 미터기의 소모전력을 1/2로 절감할 수 있다. 또한 기존 단위 PCS에 대한 입력 측정을 기초로 상위 EMS 등에서 수행하던 전력변환효율의 측정을 양방향분산전원 전체 시스템의 측면에서 현장에서 측정할 수 있으며, 양방향분산전원(110) 충전 방향으로의 측정, 수용가 부하(120)으로의 측정 등 양방향 측정이 가능하며, 역전력의 측정이 가능하고, 1대로 축소됨으로써 고장발생 가능성 감소, 유지보수 기간 단축이 가능할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)의 구현 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.As described above, the bidirectional distributed
본 발명의 일 실시예에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500) 중 전력효율미터기(130), 분산형 전원계통 연계보호장치(300), 충방전 관리시스템(400), 통합 모니터링 시스템은, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전력효율미터기(130), 분산형 전원계통 연계보호장치(300), 충방전 관리시스템(400), 통합 모니터링 시스템은, 위와 같은 기능/단계/과정들을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 갖는 도 7과 같은 컴퓨팅 시스템(1000) 또는 인터넷 상의 서버 형태로 구현될 수 있다. Among the two-way distributed
컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다. The
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같이 컴퓨터 등 장치로 판독 가능한 저장/기록 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.Accordingly, the steps of the method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be directly implemented in hardware executed by the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향분산전원 모니터링 시스템(500)에 따르면, 예컨대, 학교, 공공시설, 공동주택, 가정, 공장, 건물 등 소규모 시설 내의 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원(110)의 충방전 상태를 효율적으로 모니터링하며, PCS(120)의 전력 변환 효율을 실시간으로 모니터링하고, 양방향분산전원의 충방전 상태를 현장에서 직관적으로 확인이 가능하여, 양방향분산전원(110)의 관리가 효과적으로 이루어지고 전기자동차 배터리와 같은 양방향분산전원(110)의 충방전에 유용하게 활용될 수 있다. As described above, according to the two-way distributed
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and not only the claims to be described later, but also all technical ideas equivalent or equivalent to the claims are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as.
전력계통(10)
수용가 부하(20)
양방향분산전원모듈(100)
양방향분산전원(110)
전력변환장치(120)
전력효율미터기(130)
분전반(200)
분산형 전원계통 연계보호장치(300)
충방전 관리시스템(400)Power system(10)
Customer load (20)
Bi-directional distributed power module (100)
Bi-directional distributed power supply (110)
Power conversion device (120)
Power efficiency meter(130)
Distribution board (200)
Distributed power system connection protection device (300)
Charge/discharge management system (400)
Claims (12)
전력계통으로부터 제공된 전력을 이용하여 충전 가능한 상기 양방향분산전원을 이용하여 분전반을 통해 수용가 부하로 전력을 공급하는 양방향분산전원모듈; 및
상기 전력계통과 상기 분전반 사이에서 상기 전력계통으로부터 공급되어 상기 양방향분산전원으로 충전되도록 제공되는 교류 전력에 대하여, 계측요소 전력품질 감시데이터를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하고, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 정상 상태의 교류 전력이 상기 전력계통으로부터 유입되도록 제어하는 분산형 전원계통 연계보호장치를 포함하고,
상기 양방향분산전원모듈은, 상기 양방향분산전원으로부터 공급되는 전력의 제1전력량 및 상기 전력계통으로부터 공급되는 제2전력량을 계측한 결과와 전력변환장치의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 전력효율미터기를 포함하고,
상기 분산형 전원계통 연계보호장치는,
전압감지부로부터 검출된 교류 전압과 전류감지부로부터 검출된 교류 전류를 수신하여, 하나 이상의 계측요소에 대해 측정하는 계측요소 측정감시부; 및
상기 계측요소 측정감시부에서 측정된 계측요소의 값을 포함하는 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를, 소정의 주기로 전송부를 통해 상기 충방전 관리시스템으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 상기 전력계통으로부터의 교류 전력에 대하여, 상기 계측요소의 값이 전력계통 연계접속 규정값 범위를 벗어나는 비정상 상태에서, 트립이벤트를 발생시키고 소정의 보호접점을 동작시키며, 해당 트립이벤트 발생시간, 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 메모리에 저장하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.A charge/discharge management system for performing power monitoring in a charge/discharge mode of a bidirectional distributed power supply;
A two-way distributed power module for supplying power to a customer load through a distribution board using the two-way distributed power, which can be charged using power provided from a power system; And
For AC power supplied from the power system between the power system and the distribution panel to be charged with the bidirectional distributed power supply, power quality monitoring data of measurement elements is transmitted to the charge/discharge management system, and power quality monitoring of the measurement elements It includes a distributed power system connection protection device for controlling the AC power in a normal state to flow from the power system using data,
The bidirectional distributed power module includes information on a result of measuring a first amount of power supplied from the bidirectional distributed power source and a second amount of power supplied from the power system and a result of calculating the power conversion efficiency of the power conversion device. Including a power efficiency meter transmitted to the charge and discharge management system,
The distributed power system connection protection device,
A measurement element measurement monitoring unit for receiving the AC voltage detected from the voltage sensing unit and the AC current detected from the current sensing unit, and measuring at least one measurement element; And
And a control unit for controlling to transmit the measurement element power quality monitoring data including the value of the measurement element measured by the measurement element measurement monitoring unit to the charge/discharge management system through a transmission unit at a predetermined period, the control unit, With respect to the AC power from the power system using the power quality monitoring data of the measurement element, a trip event is generated and a predetermined protection contact is operated in an abnormal state in which the value of the measurement element is outside the range of the specified value for the power system connection connection. It is a two-way distributed power monitoring system that stores the trip event occurrence time, the name of the measurement element, and the operation value in memory.
상기 충방전 관리시스템은, 상기 제1 및 제2 전력량, 상기 전력변환효율, 및 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 기초로 전력 모니터링을 수행하고, 모니터링 정보의 제공과 상기 수용가 부하에 대한 수요전력 및 전력수급의 예측을 수행하고 예측 결과를 제공하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The charge/discharge management system performs power monitoring based on the first and second amount of power, the power conversion efficiency, and the power quality monitoring data of the measurement element, and provides monitoring information and power demand for the customer load and A two-way distributed power monitoring system that predicts power supply and demand and provides prediction results.
상기 양방향분산전원 모니터링 시스템은 복수의 시설에 각각 운영되고,
복수의 양방향분산전원 모니터링 시스템들과 연동하는 통합 모니터링 시스템을 통해, 각 시설의 상기 제1 및 제2 전력량, 상기 전력변환효율, 및 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 기초로, 전체 시설 각각에 대한 모니터링 정보의 제공과 상기 전체 시설에서의 전체 수용가 부하에 대한 수요전력 및 전력수급의 예측을 수행하고 예측 결과를 제공하기 위한 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The two-way distributed power monitoring system is each operated in a plurality of facilities,
Through an integrated monitoring system interlocking with a plurality of two-way distributed power monitoring systems, based on the first and second power amounts, power conversion efficiency, and power quality monitoring data of each facility, for each of the entire facilities. A two-way distributed power monitoring system for providing monitoring information and predicting power demand and supply and demand for total customer load in the entire facility, and providing prediction results.
상기 양방향분산전원은, 전기자동차 배터리 또는 에너지저장장치를 포함하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The two-way distributed power supply is a two-way distributed power monitoring system including an electric vehicle battery or an energy storage device.
상기 계측요소 전력품질 감시데이터는, 상전압, 상전류, 선간전압, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 주파수, 유효전력량, 또는 무효전력량 중 하나 이상을 포함하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The measurement element power quality monitoring data includes one or more of phase voltage, phase current, line voltage, active power, reactive power, apparent power, power factor, frequency, amount of active power, or amount of reactive power.
상기 정상 상태를 벗어난 비정상 상태는, 과전압(OVR), 저전압(UVR), 과주파수(OFR), 저주파수(UFR), 또는 역전력(RPR) 중 하나 이상을 포함하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The abnormal state out of the normal state is a two-way distributed power monitoring system including one or more of an overvoltage (OVR), a low voltage (UVR), an over frequency (OFR), a low frequency (UFR), or reverse power (RPR).
상기 전력효율미터기는,
교류에서 직류로의 충전모드 또는 직류에서 교류로의 방전모드 중 어느 방향인지에 대한 전력방향모드에 따라, 충전 방향 및 역송전 방전 방향의 상기 전력변환효율을 계산하여 상기 전력방향모드와 함께 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The power efficiency meter,
According to the power direction mode for whether the charging mode from AC to DC or the discharge mode from DC to AC, the power conversion efficiency in the charging direction and the reverse transmission and discharging direction is calculated, and the charging is performed together with the power direction mode. Two-way distributed power monitoring system transmitted to the discharge management system.
상기 전력효율미터기는,
상기 제1 및 제2 전력량 및 상기 전력변환효율을 소정의 주기로 저장부에 저장하고 상기 소정의 주기로 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The power efficiency meter,
A two-way distributed power monitoring system for storing the first and second amounts of power and the power conversion efficiency in a storage unit at a predetermined period and transmitting them to the charge/discharge management system at the predetermined period.
상기 전력효율미터기는,
상기 제1 및 제2 전력량 및 상기 전력변환효율을 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 전력변환장치의 입출력 전압 또는 전류 값이 규정치를 벗어날 경우 경보 정보를 상기 표시부에 표시하고 상기 충방전 관리 시스템으로 전송하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The power efficiency meter,
Includes a display unit for displaying the first and second amount of power and the power conversion efficiency, and when the input/output voltage or current value of the power conversion device deviates from a specified value, alarm information is displayed on the display unit and transmitted to the charge/discharge management system Two-way distributed power monitoring system.
상기 제어부는, 상기 해당 트립이벤트 발생시간, 상기 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 표시부에 표시하며, 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The control unit displays the corresponding trip event occurrence time, the name and operation value of the corresponding measurement element on the display unit, and transmits it to the charge/discharge management system.
상기 분산형 전원계통 연계보호장치는,
상기 수용가 부하로 전력을 공급하는 방전 모드에서, 상기 양방향분산전원으로부터 상기 전력계통으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여, 또는 상기 전력계통 상에서의 정전이 발생한 경우에 상기 양방향분산전원으로부터 상기 전력계통으로 흐르는 전력을 차단하기 위하여, 역전력 보호 접점을 동작시키고, 상기 역전력 보호 접점 상태를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 양방향분산전원 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The distributed power system connection protection device,
Power flowing from the bidirectional distributed power source to the power system in order to block power flowing from the bidirectional distributed power source to the power system in the discharge mode supplying power to the customer load, or when a power failure occurs in the power system In order to cut off, a two-way distributed power monitoring system for operating a reverse power protection contact and transmitting the state of the reverse power protection contact to the charge/discharge management system.
(A) 상기 전력계통과 상기 분전반 사이의 보호장치에서, 상기 전력계통으로부터 공급되어 상기 양방향분산전원으로 충전되도록 제공되는 교류 전력에 대하여, 계측요소 전력품질 감시데이터를, 상기 양방향분산전원의 충방전 모드에서 전력 모니터링을 수행하는 충방전 관리시스템으로 전송하고, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 정상 상태의 교류 전력이 상기 전력계통으로부터 유입되도록 제어하는 단계; 및
(B) 상기 양방향분산전원모듈에서, 상기 양방향분산전원으로부터 공급되는 전력의 제1전력량 및 상기 전력계통으로부터 공급되는 제2전력량을 계측한 결과와 전력변환장치의 전력변환효율을 계산한 결과에 대한 정보를 상기 충방전 관리시스템으로 전송하는 단계를 포함하고
상기 (A) 단계는,
전압감지부로부터 검출된 교류 전압과 전류감지부로부터 검출된 교류 전류를 수신하여, 하나 이상의 계측요소에 대해 측정하는 단계; 및
측정된 상기 계측요소의 값을 포함하는 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를, 소정의 주기로 전송부를 통해 상기 충방전 관리시스템으로 전송하도록 제어하되, 상기 계측요소 전력품질 감시데이터를 이용하여 상기 전력계통으로부터의 교류 전력에 대하여, 상기 계측요소의 값이 전력계통 연계접속 규정값 범위를 벗어나는 비정상 상태에서, 트립이벤트를 발생시키고 소정의 보호접점을 동작시키며, 해당 트립이벤트 발생시간, 해당 계측요소의 명칭과 동작값을 메모리에 저장하는 단계
를 포함하는 모니터링 방법.
In a monitoring method in a two-way distributed power monitoring system including a two-way distributed power module that supplies power to a customer load through a distribution board using a two-way distributed power that can be charged using power provided from a power system,
(A) In the protection device between the power system and the distribution board, for AC power supplied from the power system and provided to be charged with the bidirectional distributed power supply, measurement element power quality monitoring data, charging/discharging of the bidirectional distributed power supply Transmitting to a charging/discharging management system performing power monitoring in a mode, and controlling AC power in a normal state to flow from the power system using the power quality monitoring data of the measurement element; And
(B) In the bidirectional distributed power module, a result of measuring the first amount of power supplied from the bidirectional distributed power supply and the second amount of power supplied from the power system and the result of calculating the power conversion efficiency of the power converter Including the step of transmitting information to the charge and discharge management system,
The step (A),
Receiving the AC voltage detected from the voltage sensing unit and the AC current detected from the current sensing unit, and measuring at least one measurement element; And
Control to transmit the measurement element power quality monitoring data including the measured value of the measurement element to the charge/discharge management system through a transmission unit at a predetermined period, from the power system using the measurement element power quality monitoring data For AC power of, in an abnormal state in which the value of the measurement element is out of the range of the specified value for the power system connection connection, a trip event is generated and a predetermined protection contact is operated, and the corresponding trip event occurrence time, the name of the measurement element and Step of storing the operation value in memory
Monitoring method comprising a.
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KR1020200024300A KR102145330B1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Monitoring System and Method for Management of Forward and Reverse Distributed Energy Resources |
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KR20100013130A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-09 | 한국전력공사 | Dc power supply and management system for house and method thereof |
KR20160001086A (en) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | (주) 이이시스 | Grid connected system for photovoltaic generation using energy storage system |
KR102002629B1 (en) * | 2014-04-29 | 2019-07-23 | 주식회사 만도 | Vehicle type battery charger for charging with optimum efficiency, and method thereof |
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- 2020-02-27 KR KR1020200024300A patent/KR102145330B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100013130A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-09 | 한국전력공사 | Dc power supply and management system for house and method thereof |
KR102002629B1 (en) * | 2014-04-29 | 2019-07-23 | 주식회사 만도 | Vehicle type battery charger for charging with optimum efficiency, and method thereof |
KR20160001086A (en) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | (주) 이이시스 | Grid connected system for photovoltaic generation using energy storage system |
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