KR102180879B1 - Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel - Google Patents

Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel Download PDF

Info

Publication number
KR102180879B1
KR102180879B1 KR1020200028076A KR20200028076A KR102180879B1 KR 102180879 B1 KR102180879 B1 KR 102180879B1 KR 1020200028076 A KR1020200028076 A KR 1020200028076A KR 20200028076 A KR20200028076 A KR 20200028076A KR 102180879 B1 KR102180879 B1 KR 102180879B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power conversion
power
energy storage
battery power
conversion device
Prior art date
Application number
KR1020200028076A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이재문
Original Assignee
유림티에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유림티에스 주식회사 filed Critical 유림티에스 주식회사
Priority to KR1020200028076A priority Critical patent/KR102180879B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102180879B1 publication Critical patent/KR102180879B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Provided is a photovoltaic system which can increase conversion efficiency of energy of the photovoltaic system. The photovoltaic system comprises: a plurality of solar power conversion devices connected to a plurality of photovoltaic panels located in different sunlight environments and converting power generated from the photovoltaic panels to output the converted power to direct current (DC) wiring; a plurality of battery power conversion devices each connected to a plurality of energy storage devices having different states and controlling power conversion between the DC wiring and the energy storage device; an alternating current (AC) power conversion device controlling power conversion between the DC wiring and AC wiring; and a central control device controlling the plurality of solar power conversion devices, the plurality of battery power conversion devices, and the AC power conversion device.

Description

에너지저장장치 및 태양광발전패널별로 전력변환장치가 연결되는 태양광발전시스템{PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM WITH POWER CONVERTER CONNECTED BY ENERGY STORAGE DEVICE AND PHOTOVOLTAIC PANEL}A photovoltaic power generation system in which power conversion devices are connected for each energy storage device and photovoltaic power generation panel {PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM WITH POWER CONVERTER CONNECTED BY ENERGY STORAGE DEVICE AND PHOTOVOLTAIC PANEL}

본 실시예는 태양광발전시스템에 관한 것이다. This embodiment relates to a photovoltaic system.

태양광발전시스템은 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광패널 및 태양광패널의 발전을 제어하는 태양광전력변환장치를 포함하고, 필요에 따라, 에너지저장장치 및 에너지저장장치에 대한 제어를 수행하는 배터리전력변환장치를 더 포함할 수 있다.The photovoltaic power generation system includes a photovoltaic panel that generates power using sunlight and a photovoltaic power conversion device that controls the power generation of the photovoltaic panel, and controls the energy storage device and the energy storage device, if necessary. It may further include a battery power conversion device to perform.

도 9는 일반적인 태양광발전시스템의 구성도이다.9 is a block diagram of a general photovoltaic system.

도 9를 참조하면, 태양광발전시스템(1)은 태양광패널(10)에서 생산되는 전력을 변환하여 계통으로 송신하거나 에너지저장장치(20)에 저장할 수 있다.Referring to FIG. 9, the photovoltaic power generation system 1 may convert power produced by the photovoltaic panel 10 and transmit it to the system or store it in the energy storage device 20.

태양광발전시스템(1)은 계통과 연결되는 제1변압기(52)와 직렬로 연결되는 차단기(40, ACB: Air Circuit Breaker), 태양광전력변환장치(30, PV-INV : Photovoltaic Inverter) 및 태양광패널(10)을 포함할 수 있다. 태양광패널(10)에서 생산되는 전력은 태양광전력변환장치(30)에 의해 AC(Alternating Current)전력으로 변환된 후에 차단기(40)를 거쳐 제1변압기(52)로 전달된다. 그리고, 제1변압기(52)는 태양광패널(10)에서 생산된 전력을 접속노드(Nc)를 통해 계통 혹은 에너지저장장치(20)로 송신할 수 있다.The photovoltaic power generation system 1 includes a circuit breaker 40 (ACB: Air Circuit Breaker) connected in series with the first transformer 52 connected to the grid, a photovoltaic power conversion device (30, PV-INV: Photovoltaic Inverter), and It may include a solar panel 10. The power produced by the solar panel 10 is converted to AC (Alternating Current) power by the solar power conversion device 30 and then transferred to the first transformer 52 through the circuit breaker 40. In addition, the first transformer 52 may transmit the power produced by the solar panel 10 to the system or energy storage device 20 through the connection node Nc.

태양광발전시스템(1)은 계통과 연결되는 제2변압기(54)와 직렬로 연결되는 차단기(40), 배터리전력변환장치(34, PCS : Power Conditioning System) 및 에너지저장장치(20)를 포함할 수 있다. 접속노드(Nc)를 통해 태양광패널(10)에서 전달되는 발전전력은 에너지저장장치(20)에 저장될 수 있다. 그리고, 배터리전력변환장치(34)는 에너지저장장치(20)에 저장된 전력을 변환하여 다시 계통으로 송신할 수 있다.The photovoltaic power generation system (1) includes a circuit breaker (40) connected in series with a second transformer (54) connected to the grid, a battery power conversion device (34, PCS: Power Conditioning System), and an energy storage device (20). can do. The generated power transmitted from the solar panel 10 through the connection node Nc may be stored in the energy storage device 20. Then, the battery power conversion device 34 may convert the power stored in the energy storage device 20 and transmit it back to the system.

이러한 구조의 태양광발전시스템(1)은 몇가지 단점을 가지고 있다.The photovoltaic power generation system 1 of this structure has several disadvantages.

첫째로, 에너지의 변환 효율이 낮다. 태양광패널(10)에서 생산된 전력이 에너지저장장치(20)까지 전달되기 위해서는 태양광전력변환장치(30) 및 배터리전력변환장치(34) 뿐만 아니라 두 개의 변압기(52, 54)를 더 거쳐야하기 때문에 송전 과정에서의 손실이 크게 나타난다. 또한, 태양광전력변환장치(30) 및 배터리전력변환장치(34)는 AC/DC 전력변환장치이기 때문에 DC/DC 전력변환장치에 비해 상대적으로 변환손실도 크게 나타난다. 이러한 손실들로 인해 종래의 태양광발전시스템(1)의 에너지 변환 효율은 높지 않았다.First, the energy conversion efficiency is low. In order for the power produced by the solar panel 10 to be transferred to the energy storage device 20, it is necessary to pass through two transformers 52 and 54 as well as the photovoltaic power conversion device 30 and the battery power conversion device 34. Therefore, the loss in the transmission process appears large. In addition, since the photovoltaic power converter 30 and the battery power converter 34 are AC/DC power converters, their conversion loss is relatively large compared to the DC/DC power converter. Due to these losses, the energy conversion efficiency of the conventional photovoltaic system 1 was not high.

둘째로, 종래의 태양광발전시스템(1)은 발전전력과 충전전력이 불일치할 때, 계통을 교란시키고 비용을 증가시키는 문제를 가지고 있다. 계통에서 전력의 공급을 원하지 않는 경우 혹은 계통으로의 전력판매단가가 높지 않은 경우, 태양광패널(10)에서 생산된 전력은 모두 에너지저장장치(20)로 저장되는 것이 바람직하다. 그런데, 종래의 태양광발전시스템(1)도 이러한 경우에 태양광패널(10)에서 생산된 전력이 모두 에너지저장장치(20)에 저장되도록 태양광전력변환장치(30) 및 배터리전력변환장치(34)에 대한 제어를 시도하지만 두 장치가 두 개의 변압기(52, 54)로 분리되어 있기 때문에 일시적인 불일치에도 전력이 계통으로 유출되거나 계통으로부터 유입될 수 있다. 이러한 비의도적인 전력의 유출 혹은 유입에 따라 계통이 교란되거나 비용이 증가하는 문제가 발생하고 있다.Second, the conventional photovoltaic power generation system 1 has a problem of disturbing the system and increasing the cost when generating power and charging power do not match. When the supply of power from the system is not desired or the unit of power to the system is not high, it is preferable that all the power produced by the solar panel 10 is stored in the energy storage device 20. By the way, in this case, the conventional photovoltaic power generation system 1 also includes the photovoltaic power conversion device 30 and the battery power conversion device so that all the power produced by the photovoltaic panel 10 is stored in the energy storage device 20. 34), but since the two devices are separated by two transformers 52 and 54, even a temporary mismatch may cause power to flow into or out of the grid. There is a problem in that the system is disturbed or costs are increased due to such unintended power outflow or inflow.

셋째로, 종래의 태양광발전시스템(1)은 태양광패널 및 에너지저장장치를 집합적으로 제어하고 각 장치에 대한 최적 제어가 어려웠다. 태양광발전시스템(1)이 복수의 태양광패널을 사용하는 경우, 각각의 태양광패널은 서로 다른 환경에 처할 수 있다. 예를 들어, 일 태양광패널은 일조량 혹은 일조 강도가 높은 위치에 있을 수 있고, 다른 일 태양광패널은 설치적인 제약으로 인해 일조량 혹은 일조 강도가 상대적으로 낮은 위치에 있을 수 있다. 일조 환경이 다르면 최적 제어를 위한 제어점도 달라질 수 있는데, 종래 태양광발전시스템(1)은 복수의 태양광패널을 집합적으로 제어함으로써 서로 다른 일조 환경에 처한 태양광패널들을 최적 제어할 수 없었다. 에너지저장장치도 상태가 다르면 제어가 달라져야하는데, 종래의 태양광발전시스템(1)은 복수의 에너지저장장치를 집합적으로 제어함으로써 서로 다른 상태의 에너지저장장치를 최적 제어할 수 없었다.Third, the conventional photovoltaic power generation system 1 collectively controls a solar panel and an energy storage device, and it is difficult to optimally control each device. When the photovoltaic power generation system 1 uses a plurality of photovoltaic panels, each photovoltaic panel may be placed in a different environment. For example, one solar panel may be in a location where the amount of sunlight or intensity of sunlight is high, and the other solar panel may be in a location where the amount of sunlight or intensity of sunlight is relatively low due to installation restrictions. If the sunlight environment is different, the control point for optimal control may also be different, and the conventional solar power generation system 1 could not optimally control the solar panels in different sunlight environments by collectively controlling a plurality of solar panels. If the energy storage device is in different states, the control should be different. However, the conventional photovoltaic system 1 could not optimally control the energy storage devices in different states by collectively controlling a plurality of energy storage devices.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, 태양광발전시스템의 에너지의 변환 효율을 높일 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 태양광발전시스템과 연결되는 계통을 안정시키고 계통 연계에서의 비용을 최대화시키는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 복수의 태양광패널 혹은 복수의 에너지저장장치를 포함하는 태양광발전시스템을 최적으로 제어할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.Against this background, it is an object of this embodiment, in one aspect, to provide a technology capable of increasing the energy conversion efficiency of a photovoltaic system. In another aspect, an object of the present embodiment is to provide a technique for stabilizing a system connected to a photovoltaic power generation system and maximizing cost in system connection. In another aspect, an object of the present embodiment is to provide a technology capable of optimally controlling a solar power generation system including a plurality of solar panels or a plurality of energy storage devices.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 에너지저장장치 및 태양광발전패널별로 전력변환장치가 연결되는 태양광발전시스템을 제공하거나 전력변환장치가 분산되어 배치되는 태양광발전시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment provides a photovoltaic power generation system in which a power conversion device is connected for each energy storage device and a photovoltaic power panel, or a photovoltaic power generation system in which the power conversion device is distributed and arranged .

다른 실시예는, 서로 다른 일조 환경에 위치하는 복수의 태양광패널과 각각 연결되고 상기 태양광패널에서 생산되는 전력을 변환하여 DC배선으로 출력하는 복수의 태양광전력변환장치; 서로 다른 상태를 가지는 복수의 에너지저장장치와 각각 연결되고 상기 DC배선과 상기 에너지저장장치 사이의 전력변환을 제어하는 복수의 배터리전력변환장치; 상기 DC배선과 AC배선 사이의 전력변환을 제어하는 AC전력변환장치; 및 상기 복수의 태양광전력변환장치, 상기 복수의 배터리전력변환장치 및 상기 AC전력변환장치를 제어하는 중앙제어장치를 포함하는 태양광발전시스템을 제공한다. In another embodiment, a plurality of photovoltaic power conversion devices connected to a plurality of photovoltaic panels located in different sunlight environments, and converting power generated from the photovoltaic panels and outputting the power through DC wiring; A plurality of battery power conversion devices each connected to a plurality of energy storage devices having different states and controlling power conversion between the DC wiring and the energy storage device; An AC power conversion device for controlling power conversion between the DC line and the AC line; And a central control device for controlling the plurality of photovoltaic power conversion devices, the plurality of battery power conversion devices, and the AC power conversion device.

상기 태양광전력변환장치는, MPPT(Maximum Power Point Tracking)제어에 따라 상기 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류를 최대출력점으로 제어하되, 상기 복수의 에너지저장장치 혹은 상기 AC배선으로 흐를 수 있는 전력이 감소하는 경우, 상기 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류가 상기 최대출력점으로부터 멀어지도록 제어할 수 있다.The solar power conversion device controls the output voltage or output current of the solar panel to a maximum output point according to MPPT (Maximum Power Point Tracking) control, but can flow to the plurality of energy storage devices or the AC wiring. When the power decreases, the output voltage or output current of the solar panel may be controlled to move away from the maximum output point.

상기 중앙제어장치는, 상기 복수의 태양광패널에서 생산되는 전력의 총합에서, 상기 AC배선으로 송신되는 전력을 차감한 나머지 전력을 상기 복수의 배터리전력변환장치를 통해 상기 복수의 에너지저장장치로 배분할 수 있다.The central control device divides the remaining power by subtracting the power transmitted through the AC wiring from the sum of the power produced by the plurality of solar panels to the plurality of energy storage devices through the plurality of battery power conversion devices. I can.

상기 중앙제어장치는, SoC(State-of-Charge), SoH(State-of-Health), 용량 및 온도 중 적어도 둘 이상의 인자를 복합적으로 포함하는 함수에 따라 각 에너지저장장치로 송신할 전력의 비율을 결정하고, 상기 비율에 따라 상기 복수의 에너지저장장치로 전력을 배분할 수 있다.The central control unit is a ratio of the power to be transmitted to each energy storage device according to a function including at least two or more factors among SoC (State-of-Charge), SoH (State-of-Health), capacity, and temperature. May be determined, and power may be distributed to the plurality of energy storage devices according to the ratio.

상기 복수의 에너지저장장치 중 제1에너지저장장치 및 제2에너지저장장치는 서로 다른 온도 상태를 가지고 상기 제1에너지저장장치와 연결되는 제1배터리전력변환장치 및 상기 제2에너지저장장치와 연결되는 제2배터리전력변환장치는 서로 다른 충방전전류로 제어될 수 있다.Among the plurality of energy storage devices, the first energy storage device and the second energy storage device have different temperature states and are connected to the first battery power conversion device and the second energy storage device. The second battery power conversion device may be controlled by different charging/discharging currents.

각각의 배터리전력변환장치로 상기 비율이 할당되어 저장되고, 각각의 배터리전력변환장치는 상기 비율에 대한 저장된 값을 이용하여 충방전량을 제어할 수 있다.The ratio is allocated and stored to each battery power conversion device, and each battery power conversion device may control the amount of charge and discharge using the stored value for the ratio.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 태양광발전시스템의 에너지의 변환 효율을 높일 수 있게 된다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 태양광발전시스템과 연결되는 계통을 안정시키고 계통 연계에서의 비용을 최대화할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 태양광패널 혹은 복수의 에너지저장장치를 포함하는 태양광발전시스템을 최적으로 제어할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the energy conversion efficiency of the solar power generation system. And, according to the present embodiment, it is possible to stabilize the system connected to the solar power generation system and maximize the cost in the system connection. In addition, according to the present embodiment, it is possible to optimally control a solar power generation system including a plurality of solar panels or a plurality of energy storage devices.

도 1은 일 실시예에 따른 태양광발전시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에서 태양광패널에서 생산된 전력이 흘러나가는 경로의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 MPPT 곡선의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에서 전력에 제한이 형성될 때의 제어흐름의 일 예시 도면이다.
도 5는 일 실시예에서 비율에 따라 충방전전력을 제어하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에서 각 전력변환장치와 DC배선의 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에서 각 에너지저장장치로 분배되는 전력의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 적용될 수 있는 드룹곡선의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 일반적인 태양광발전시스템의 구성도이다.
1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a path through which power generated from a solar panel flows in an embodiment.
3 is a diagram showing an example of an MPPT curve.
4 is an exemplary diagram of a control flow when a power limitation is formed in an embodiment.
5 is a flowchart of a method of controlling charge/discharge power according to a ratio in an embodiment.
6 is a diagram showing a connection relationship between each power conversion device and a DC wiring in an embodiment.
7 is a diagram illustrating a flow of power distributed to each energy storage device in an embodiment.
8 is a diagram illustrating an example of a droop curve that can be applied to an embodiment.
9 is a block diagram of a general photovoltaic system.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 1은 일 실시예에 따른 태양광발전시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 태양광발전시스템(100)은 복수의 태양광패널(10a~10c), 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c, PVC : Photovoltaic Converter), 복수의 에너지저장장치(20a~20c), 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c, BTC : Battery Converter), AC전력변환장치(150, INV : Inverter), 중앙제어장치(130) 및 변압기(160) 등을 포함할 수 있다.1, a photovoltaic power generation system 100 includes a plurality of solar panels 10a to 10c, a plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c, PVC: Photovoltaic Converter, and a plurality of energy storage devices 20a. ~ 20c), a plurality of battery power conversion devices (120a ~ 120c, BTC: Battery Converter), AC power conversion device (150, INV: Inverter), may include a central control device 130 and a transformer 160, etc. .

복수의 태양광패널(10a~10c)은 서로 다른 일조 환경에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1태양광패널(10a)이 위치한 제1사이트(SITE_A)는 일조량이 많고 일조강도가 높을 수 있다. 그리고, 제2태양광패널(10b)이 위치한 제2사이트(SITE_B)는 주변 습지로 인해 습도가 높고 온도가 낮을 수 있다. 그리고, 제3태양광패널(10c)이 위치한 제3사이트(SITE_C)는 경사진 위치여서 태양광패널에 대한 단위면적당 일조량이 적고 일조강도가 낮을 수 있다.The plurality of solar panels 10a to 10c may be located in different sunlight environments. For example, the first site SITE_A where the first solar panel 10a is located may have a large amount of sunlight and a high intensity of sunlight. In addition, the second site SITE_B where the second solar panel 10b is located may have high humidity and low temperature due to surrounding wetlands. In addition, since the third site SITE_C where the third solar panel 10c is located is in an inclined position, the amount of sunlight per unit area for the solar panel may be small and the sunlight intensity may be low.

이러한 일조 환경은 시간적으로도 변할 수 있다. 예를 들어, 오전 시간대에서는 제1사이트(SITE_A)에 위치한 제1태양광패널(10a)의 일조강도가 제2사이트(SITE_B)에 위치한 제2태양광패널(10b)보다 높지만 오후 시간대에서는 제2태양광패널(10b)의 일조강도가 제1태양광패널(10a)의 일조강도보다 높을 수 있다.This sunlight environment can also change over time. For example, in the morning time, the sunlight intensity of the first solar panel 10a located at the first site (SITE_A) is higher than the second solar panel 10b located at the second site (SITE_B), but in the afternoon time The sunlight intensity of the solar panel 10b may be higher than that of the first solar panel 10a.

복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 복수의 태양광패널(10a~10c)과 각각 연결되면서 서로 다른 일조 환경에 대해 서로 다른 제어점으로 복수의 태양광패널(10a~10c)을 제어할 수 있다.The plurality of solar power conversion devices 110a to 110c are connected to the plurality of solar panels 10a to 10c, respectively, and control the plurality of solar panels 10a to 10c with different control points for different sunlight environments. I can.

복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)제어를 수행할 수 있는데, 각 태양광패널(10a~10c)의 일조 환경이 변하면 각 태양광패널(10a~10c)의 MPPT 곡선도 변할 수 있다. 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 이러한 MPPT 곡선에서 최대의 전력을 출력하는 최대출력점으로 각 태양광패널(10a~10c)의 출력전압 혹은 출력전류를 제어할 수 있다. 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)가 최대출력점을 추종하면서 제어하게 되면, 일조 환경에 따라 자동적으로 제어점이 달라질 수 있다. 그리고, 결과적으로 서로 다른 일조 환경에 배치되는 복수의 태양광패널(10a~10c)은 서로 다른 제어점으로 제어될 수 있게 된다. 이러한 것이 가능하게 되는 이유는 각각의 태양광패널(10a~10c)이 집합적으로 제어되지 않고 일조 환경에 따라 별도의 그룹으로 별도의 태양광전력변환장치(110a~110c)로 제어되기 때문이다.A plurality of solar power conversion devices (110a ~ 110c) can perform MPPT (Maximum Power Point Tracking) control, each solar panel (10a ~ 10c) when the sunlight environment of each solar panel (10a ~ 10c) changes. The MPPT curve of can also change. The plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c may control the output voltage or output current of each solar panel 10a to 10c as a maximum output point that outputs the maximum power in the MPPT curve. When the plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c are controlled while following the maximum output point, the control point may be automatically changed according to the sunlight environment. And, as a result, the plurality of solar panels 10a to 10c disposed in different sunlight environments can be controlled by different control points. This is possible because each of the solar panels 10a to 10c is not collectively controlled, but is controlled by separate solar power conversion devices 110a to 110c in a separate group according to the sunlight environment.

복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 각각의 태양광패널(10a~10c)에서 생산된 전력을 변환하여 DC배선(DCLa~DCLb)으로 출력할 수 있다. 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 DC/DC 전력변환장치일 수 있다. 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 각각의 태양광패널(10a~10c)에서 생산된 DC전력을 변환하여 DC배선(DCLa~DCLb)으로 출력할 수 있다.The plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c may convert power produced by each of the photovoltaic panels 10a to 10c and output them to DC wirings DCLa to DCLb. The plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c may be DC/DC power converters. The plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c may convert DC power produced by each of the photovoltaic panels 10a to 10c and output them as DC wirings DCLa to DCLb.

복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)는 제1접속패널(140a)을 통해 DC배선(DCLa~DCLb)과 연결되는데, 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c) 및 제1접속패널(140a)은 하나의 건축구조물 내에서 습도 및/혹은 온도가 제어되는 환경에 배치될 수 있다. 혹은 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)은 각각의 태양광패널(10a~10c)에 근접하여 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)와 제1접속패널(140a)은 서로 이격되어 배치되면서 전기적으로 제1DC배선(DCLa)에 의해 연결될 수 있다. 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)가 각각의 태양광패널(10a~10c)에 근접하여 배치되는 경우, 태양광전력변환장치(110a~110c)와 태양광패널(10a~10c) 사이의 전압강하가 작기 때문에 제어의 적확도가 올라갈 수 있다.The plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c are connected to the DC wiring (DCLa to DCLb) through the first connection panel 140a, and the plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c and the first connection panel (140a) may be disposed in an environment in which humidity and/or temperature are controlled within a single building structure. Alternatively, the plurality of photovoltaic power conversion devices 110a to 110c may be disposed adjacent to each of the photovoltaic panels 10a to 10c. In this case, the plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c and the first connection panel 140a may be disposed to be spaced apart from each other and electrically connected by the first DC wiring DCLa. When a plurality of photovoltaic power conversion devices (110a to 110c) are disposed in close proximity to each of the photovoltaic panels (10a to 10c), between the photovoltaic power conversion devices (110a to 110c) and the solar panel (10a to 10c) Because the voltage drop of is small, the accuracy of control can be increased.

복수의 에너지저장장치(20a~20c)는 서로 다른 상태를 가질 수 있다. 상태를 관리하는 지표로 여러가지가 사용될 수 있는데, 예를 들어, SoC(State-of-Charge), SoH(State-of-Health), 용량, 온도 등이 에너지저장장치(20a~20c)의 상태를 나타내는 지표일 수 있다.The plurality of energy storage devices 20a to 20c may have different states. Various indicators for managing the state can be used. For example, State-of-Charge (SoC), State-of-Health (SoH), capacity, temperature, etc. can determine the state of the energy storage devices 20a to 20c. It can be an indicator.

각각의 에너지저장장치(20a~20c)는 서로 다른 상태를 가질 수 있는데, 일 예로서, 제1에너지저장장치(20a)는 0.8의 SoC를 가질 수 있고, 제2에너지저장장치(20b)는 1의 SoC를 가질 수 있고, 제3에너지저장장치(20c)는 0.3의 SoC를 가질 수 있다. 다른 예로서, 제1에너지저장장치(20a)의 용량은 10Ah이고, 제2에너지저장장치(20b)의 용량은 5Ah이고, 제3에너지저장장치(20c)의 용량은 1Ah일 수 있다. 용량은 최초에 동일한 값을 가지다가 시간의 경과에 따라 달라질 수도 있고, 최초에 서로 다른 다른 값을 가질 수도 있다-예를 들어, 중고 배터리를 재활용하는 경우, 각각의 에너지저장장치의 용량이 서로 다를 수 있다-.Each of the energy storage devices 20a to 20c may have a different state. As an example, the first energy storage device 20a may have an SoC of 0.8, and the second energy storage device 20b is 1 It may have an SoC of, and the third energy storage device 20c may have an SoC of 0.3. As another example, the capacity of the first energy storage device 20a may be 10Ah, the capacity of the second energy storage device 20b may be 5Ah, and the capacity of the third energy storage device 20c may be 1Ah. The capacity may have the same value initially but may vary over time, or may have different values initially-for example, when recycling used batteries, each energy storage device has a different capacity. I can -.

복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 복수의 에너지저장장치(20a~20c)와 각각 연결되면서 서로 다른 상태에 대해 서로 다른 충방전전력으로 복수의 에너지저장장치(20a~20c)를 제어할 수 있다.The plurality of battery power conversion devices 120a to 120c are connected to the plurality of energy storage devices 20a to 20c, respectively, and control the plurality of energy storage devices 20a to 20c with different charging/discharging power for different states. I can.

일 예로서, 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 SoC가 낮은 에너지저장장치의 충전전류를 SoC가 높은 에너지저장장치보다 크게 제어할 수 있다. 다른 예로서, 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 SoH가 높은 에너지저장장치의 충방전전류 변동량을 SoH가 낮은 에너지저장장치의 충방전전류 변동량보다 높게 제어할 수 있다. 또 다른 예로서, 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 용량이 큰 에너지저장장치가 DC배선(DCLa~DCLb)을 전압제어하도록 하고, 용량이 작은 에너지저장장치가 DC배선(DCLa~DCLb)으로 전류제어하도록 할 수 있다. 또 다른 예로서, 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 온도가 높은 에너지저장장치의 충방전전류 변동량을 온도가 낮은 에너지저장장치의 충방전전류 변동량보다 낮게 제어할 수 있다.As an example, the plurality of battery power conversion devices 120a to 120c may control a charging current of an energy storage device having a low SoC to be greater than that of an energy storage device having a high SoC. As another example, the plurality of battery power conversion devices 120a to 120c may control the amount of change in charge/discharge current of the energy storage device having high SoH higher than that of the energy storage device having low SoH. As another example, the plurality of battery power conversion devices 120a to 120c allow an energy storage device with a large capacity to voltage control the DC wiring (DCLa to DClb), and an energy storage device with a small capacity to control the DC wiring (DCLa to DClb). ) To control the current. As another example, the plurality of battery power conversion devices 120a to 120c may control the amount of change in charge/discharge current of the energy storage device having a high temperature to be lower than that of the energy storage device having a low temperature.

복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 각각의 에너지저장장치(20a~20c)와 DC배선(DCLa~DCLb) 사이에 배치되면서 DC배선(DCLa~DCLb)에 형성되는 DC전력을 이용하여 각각의 에너지저장장치(20a~20c)를 충전하거나 각각의 에너지저장장치(20a~20c)에 저장된 DC전력을 DC배선(DCLa~DCLb)으로 방전시킬 수 있다. 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 DC/DC 전력변환장치일 수 있다.A plurality of battery power conversion devices (120a to 120c) are disposed between each of the energy storage devices (20a to 20c) and DC cables (DCLa to DCLb) by using DC power formed on the DC cables (DCLa to DCLb), respectively. The energy storage devices 20a to 20c of may be charged or the DC power stored in each of the energy storage devices 20a to 20c may be discharged through the DC wirings DCLa to DCLb. The plurality of battery power conversion devices 120a to 120c may be DC/DC power conversion devices.

복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)는 제2접속패널(140b)을 통해 DC배선(DCLa~DCLb)과 연결될 수 있다. 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)와 제2접속패널(140b)은 서로 이격되어 배치되면서 전기적으로 제2DC배선(DCLb)에 의해 연결될 수 있다. 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)가 각각의 에너지저장장치(20a~20c)에 근접하여 배치되는 경우, 배터리전력변환장치(120a~120c)와 에너지저장장치(20a~20c) 사이의 전압강하가 작기 때문에 제어의 적확도가 올라갈 수 있다.The plurality of battery power conversion devices 120a to 120c may be connected to the DC wirings DCLa to DCLb through the second connection panel 140b. The plurality of battery power conversion devices 120a to 120c and the second connection panel 140b may be disposed to be spaced apart from each other and electrically connected by the second DC wiring DCLb. When a plurality of battery power conversion devices (120a ~ 120c) are disposed close to each of the energy storage devices (20a ~ 20c), the voltage between the battery power conversion devices (120a ~ 120c) and the energy storage devices (20a ~ 20c) Because the drop is small, the accuracy of control can be increased.

AC전력변환장치(150)는 DC배선(DCLa~DCLb)에 형성되는 DC전력을 AC전력으로 변환하고 AC배선으로 출력할 수 있다. AC배선은 계통과 연결되는 배선으로 변압기(160)와 연결될 수 있다.The AC power conversion device 150 may convert DC power formed on the DC wirings DCLa to DCLb into AC power and output it through the AC wiring. The AC wiring may be connected to the transformer 160 by wiring that is connected to the system.

중앙제어장치(130)는 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c), 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c) 및 AC전력변환장치(150)를 제어할 수 있다.The central control device 130 may control a plurality of photovoltaic power conversion devices 110a to 110c, a plurality of battery power conversion devices 120a to 120c, and an AC power conversion device 150.

중앙제어장치(130)는 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c)의 발전량을 제어할 수 있다. 중앙제어장치(130)는 제어값을 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)로 송신하여 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)를 제어할 수 있다. 일 예로서, 중앙제어장치(130)는 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)의 출력전류에 대한 절대값을 제어값으로 송신하여 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)를 제어할 수 있다. 다른 예로서, 중앙제어장치(130)는 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)의 발전량에 대한 증감값을 제어값으로 송신하여 각각의 태양광전력변환장치(110a~110c)를 제어할 수 있다.The central control device 130 may control the amount of power generation of the plurality of photovoltaic power conversion devices 110a to 110c. The central control device 130 may transmit a control value to each of the photovoltaic power conversion devices 110a to 110c to control each of the photovoltaic power conversion devices 110a to 110c. As an example, the central control device 130 controls each of the photovoltaic power converters 110a to 110c by transmitting the absolute value of the output current of each photovoltaic power converter 110a to 110c as a control value. can do. As another example, the central control device 130 transmits an increase or decrease of the amount of power generation of each of the solar power conversion devices 110a to 110c as a control value to control each of the photovoltaic power conversion devices 110a to 110c. I can.

중앙제어장치(130)는 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c)의 충방전전력량을 제어할 수 있다. 중앙제어장치(130)는 제어값을 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)로 송신하여 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)를 제어할 수 있다. 일 예로서, 중앙제어장치(130)는 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)의 충방전전류에 대한 절대값을 제어값으로 송신하여 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)를 제어할 수 있다. 다른 예로서, 중앙제어장치(130)는 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)의 충방전전류에 대한 증감값을 제어값으로 송신하여 각각의 배터리전력변환장치(120a~120c)를 제어할 수 있다.The central control device 130 may control the amount of charge and discharge power of the plurality of battery power conversion devices 120a to 120c. The central control device 130 may transmit a control value to each of the battery power conversion devices 120a to 120c to control each of the battery power conversion devices 120a to 120c. As an example, the central control device 130 transmits the absolute value of the charge/discharge current of each battery power conversion device 120a to 120c as a control value to control each battery power conversion device 120a to 120c. I can. As another example, the central control unit 130 transmits an increase/decrease value for the charge/discharge current of each battery power conversion device 120a to 120c as a control value to control each battery power conversion device 120a to 120c. I can.

중앙제어장치(130)는 AC전력변환장치(150)의 계통송전량을 제어할 수 있다. 중앙제어장치(130)는 제어값을 AC전력변환장치(150)로 송신하여 AC전력변환장치(150)를 제어할 수 있다. 일 예로서, 중앙제어장치(130)는 AC전력변환장치(150)의 계통송전량에 대한 절대값을 제어값으로 송신하여 AC전력변환장치(150)를 제어할 수 있다. 다른 예로서, 중앙제어장치(130)는 AC전력변환장치(150)의 계통송전량에 대한 증감값을 제어값으로 송신하여 AC전력변환장치(150)를 제어할 수 있다.The central control device 130 may control the amount of grid transmission of the AC power conversion device 150. The central control device 130 may control the AC power conversion device 150 by transmitting a control value to the AC power conversion device 150. As an example, the central control device 130 may control the AC power conversion device 150 by transmitting an absolute value of the grid transmission amount of the AC power conversion device 150 as a control value. As another example, the central control apparatus 130 may control the AC power conversion apparatus 150 by transmitting an increase/decrease value of the grid transmission amount of the AC power conversion apparatus 150 as a control value.

중앙제어장치(130)는 태양광패널(10a~10c) 및 에너지저장장치(20a~20c)의 상태를 모니터링하고 이에 대한 각종 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 중앙제어장치(130)는 이러한 각종 정보를 바탕으로 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c), 복수의 배터리전력변환장치(120a~120c) 및 AC전력변환장치(150)를 제어할 수 있다. 그리고, 태양광전력변환장치(110a~110c)는 각각의 태양광패널(10a~10c)의 상태를 모니터링하고 이에 대한 각종 정보를 획득할 수 있으며, 배터리전력변환장치(120a~120c)는 에너지저장장치(20a~20c)의 상태를 모니터링하고 이에 대한 각종 정보를 획득할 수 있다.The central control device 130 may monitor the state of the solar panels 10a to 10c and the energy storage devices 20a to 20c and obtain various information thereon. In addition, the central control unit 130 can control a plurality of solar power conversion devices (110a ~ 110c), a plurality of battery power conversion devices (120a ~ 120c) and the AC power conversion device 150 based on these various information. I can. In addition, the photovoltaic power conversion device (110a ~ 110c) can monitor the state of each solar panel (10a ~ 10c) and obtain various information about it, and the battery power conversion device (120a ~ 120c) is energy storage It is possible to monitor the state of the devices 20a to 20c and obtain various information about it.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 중앙제어장치(130)는 외부 장치와의 통신을 통해 추가적인 정보를 더 획득할 수 있다. 예를 들어, 중앙제어장치(130)는 계통을 관리하는 장치와의 통신을 통해 계통으로 공급할 수 있는 전력량에 대한 정보를 획득할 수 있고, 계통으로 공급할 때 받을 수 있는 인센티브, 전력가격에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 중앙제어장치(130)는 기상서버와의 통신을 통해 각각의 태양광패널(10a~10c)에 가해질 수 있는 일조량 등의 일조 환경에 대한 정보를 획득할 수 있다. 중앙제어장치(130)는 이러한 각종 정보를 활용하여 태양광발전시스템(100) 내의 각종 장치들을 제어할 수 있다.Although not shown in the drawing, the central control device 130 may further acquire additional information through communication with an external device. For example, the central control unit 130 can obtain information on the amount of power that can be supplied to the system through communication with the system managing the system, and information on incentives and electricity prices that can be received when supplying to the system Can be obtained. In addition, the central control device 130 may obtain information on the sunlight environment, such as the amount of sunlight that may be applied to each of the solar panels 10a to 10c through communication with the weather server. The central control device 130 may control various devices in the photovoltaic power generation system 100 using such various information.

이하에서는, 일 실시예에 따른 태양광발전시스템에서 각 구성들에 적용될 수 있는 예시들에 대해 좀더 설명한다.Hereinafter, examples applicable to each of the components in the photovoltaic power generation system according to an embodiment will be described in more detail.

도 2는 일 실시예에서 태양광패널에서 생산된 전력이 흘러나가는 경로의 예시를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a path through which power generated from a solar panel flows in an embodiment.

도 2를 참조하면, 태양광패널(10)에서의 발전전력(PPV)은 태양광전력변환장치(110)에 의해 DC배선(DCL)으로 전달될 수 있다. 그리고, DC배선(DCL)으로 전달된 발전전력(PPV)은 제1경로(Fa)를 따라 에너지저장장치(20)의 충전전력(PBT)으로 공급될 수 있고, 제2경로(Fb)를 따라 계통으로 공급되는 계통전력(PPS)이 될 수 있다.Referring to FIG. 2, generated power (PPV) in the solar panel 10 may be transferred to a DC wiring (DCL) by the solar power conversion device 110. And, the generated power (PPV) delivered to the DC wiring (DCL) may be supplied as the charging power (PBT) of the energy storage device 20 along the first path (Fa), and along the second path (Fb). It can be the grid power (PPS) supplied to the grid.

중앙제어장치(130)는 태양광발전시스템에서 발전전력(PPV)는 충전전력(PBT)과 계통전력(PPS)의 합과 실질적으로 같을 수 있다. 중앙제어장치(130)는 어느 한 쪽의 전력이 제한될 때, 그 제한이 반영되도록 다른 쪽의 전력흐름을 제어할 수 있다.In the central control unit 130, in the solar power generation system, the generated power (PPV) may be substantially equal to the sum of the charging power (PBT) and the system power (PPS). When the power of one side is limited, the central control device 130 may control the power flow of the other side so that the limit is reflected.

일 예로서, 중앙제어장치(130)는 계통을 관리하는 장치로부터 정보를 획득하고 이러한 정보를 통해 계통전력(PPS)의 제한을 확인할 수 있다. 혹은 중앙제어장치(130)는 계통을 관리하는 장치로부터 계통전력(PPS)의 단가를 확인하고 내부적인 이득계산을 통해 계통전력(PPS)에 일정한 제한을 형성할 수 있다. 이러한 제한에 따라 AC전력변환장치(150)로 흐를 수 있는 전력이 감소할 수 있다. 이 경우, 중앙제어장치(130)는 전력의 밸런스가 유지되도록 충전전력(PBT)을 증가시킬 수 있다.As an example, the central control device 130 may obtain information from a device that manages a system and check the limit of the system power (PPS) through this information. Alternatively, the central control device 130 may determine the unit price of the system power (PPS) from the system managing device and establish a certain limit on the system power (PPS) through internal gain calculation. According to this limitation, the power that can flow to the AC power conversion device 150 may be reduced. In this case, the central control device 130 may increase the charging power PBT so that the balance of power is maintained.

다른 예로서, 중앙제어장치(130)는 에너지저장장치(20)를 관리하는 장치-예를 들면, 에너지저장장치(20) 그 자체 혹은 배터리전력변환장치(120)-로부터 정보를 획득하고 이러한 정보를 통해 충전전력(PBT)의 제한을 확인할 수 있다. 혹은 중앙제어장치(130)는 에너지저장장치(20)를 관리하는 장치로부터 에너지저장장치(20)의 상태에 대한 각종 정보를 획득하고 이러한 정보에 따라 충전전력(PBT)에 일정한 제한을 형성할 수 있다. 이러한 제한에 따라 에너지저장장치(20)로 흐를 수 있는 전력이 감소할 수 있다. 이 경우, 중앙제어장치(130)는 전력의 밸런스가 유지되도록 계통전력(PPS)을 증가시킬 수 있다.As another example, the central control device 130 acquires information from a device that manages the energy storage device 20-for example, the energy storage device 20 itself or the battery power conversion device 120 You can check the limit of charging power (PBT) through. Alternatively, the central control device 130 may obtain various information on the state of the energy storage device 20 from the device managing the energy storage device 20 and establish a certain limit on the charging power (PBT) according to this information. have. According to this limitation, power that can flow to the energy storage device 20 may be reduced. In this case, the central control device 130 may increase the system power PPS so that the balance of power is maintained.

전술한 제한에 따라 충전전력(PBT)과 계통전력(PPS)을 모두 감소시켜야하는 경우 문제될 수 있는데, 이 경우 중앙제어장치(130)는 태양광패널(10)의 발전전력(PPV)이 감소하도록 태양광전력변환장치(110)를 제어할 수 있다.It may be a problem if both the charging power (PBT) and the grid power (PPS) must be reduced according to the above limitation, in this case, the central control device 130 reduces the generated power (PPV) of the solar panel 10 The photovoltaic power conversion device 110 can be controlled so as to be.

도 3은 MPPT 곡선의 예시를 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing an example of an MPPT curve.

도 3을 참조하면, MPPT 곡선에서 각 제어점마다 태양광패널에서 출력하는 발전전력에 차이가 있을 수 있다. 일 실시예에 따른 태양광전력변환장치는 MPPT제어에 따라 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류를 최대출력점(A(Ia, Va))으로 제어할 수 있다.Referring to FIG. 3, there may be a difference in generated power output from the solar panel for each control point in the MPPT curve. The photovoltaic power conversion device according to an embodiment may control an output voltage or an output current of a photovoltaic panel to a maximum output point (A(Ia, Va)) according to MPPT control.

이러한 MPPT제어를 수행하고 있다가 도 2를 참조하여 설명한 제한과 같이 여러가지 이유가 발생하여 태양광패널의 발전전력을 감소시키고자 할 경우, 태양광전력변환장치는 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류가 최대출력점(A(Ia, Va))으로부터 멀어지도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 태양광전력변환장치는 태양광패널의 발전전력을 감소시키기 위해 제어점을 제1제어점(A(Ia, Va))에서 제2제어점(B(Ib, Vb))으로 이동시킬 수 있다.When performing such MPPT control and attempting to reduce the power generation of the solar panel due to various reasons as described with reference to FIG. 2, the solar power conversion device is the output voltage or output current of the solar panel. Can be controlled to move away from the maximum output point (A(Ia, Va)). For example, the photovoltaic power converter may move the control point from the first control point A(Ia, Va) to the second control point B(Ib, Vb) in order to reduce the generated power of the solar panel. .

도 4는 일 실시예에서 전력에 제한이 형성될 때의 제어흐름의 일 예시 도면이다.4 is an exemplary diagram of a control flow when a power limitation is formed in an embodiment.

도 4를 참조하면, 중앙제어장치는 각 태양광패널이 최대의 발전전력을 생산하도록 MPPT제어를 수행할 수 있다(S401).Referring to FIG. 4, the central control device may perform MPPT control so that each solar panel produces the maximum power generation (S401).

그리고, 중앙제어장치는 복수의 태양광패널에서 생산되는 발전전력의 총합에서, AC배선으로 송신되는 계통전력을 차감한 나머지 전력을 복수의 배터리전력변환장치를 통해 복수의 에너지저장장치로 배분할 수 있다.In addition, the central control device may distribute the remaining power by subtracting the grid power transmitted through the AC wiring from the sum of the generated power produced by the plurality of solar panels to the plurality of energy storage devices through the plurality of battery power conversion devices. .

이때, 중앙제어장치는 SoC, SoH, 용량 및 온도 중 적어도 둘 이상의 인자를 복합적으로 포함하는 함수에 따라 각 에너지저장장치로 송신할 전력의 비율을 결정하고, 결정된 비율에 따라 복수의 에너지저장장치로 전력을 배분할 수 있다.At this time, the central control unit determines the ratio of the power to be transmitted to each energy storage device according to a function including at least two or more factors among SoC, SoH, capacity, and temperature, and to the plurality of energy storage devices according to the determined ratio. Power can be distributed.

한편, 복수의 에너지저장장치로 전력을 배분할 때, 중앙제어장치는 에너지저장장치 전체의, 혹은 평균의 SoC를 제1기준치와 비교하고(S403), 그 SoC가 제1기준치를 넘지 않는 경우(S403에서 NO), 복수의 배터리전력변환장치로 배분된 제어값을 송신하여 각 에너지저장장치로 전력을 배분할 수 있다. 그리고, 중앙제어장치는 MPPT 제어단계(S401)부터 수행할 수 있다.On the other hand, when distributing power to a plurality of energy storage devices, the central control device compares the total or average SoC of the energy storage devices with the first reference value (S403), and if the SoC does not exceed the first reference value (S403 NO), it is possible to distribute power to each energy storage device by transmitting the control value distributed to a plurality of battery power conversion devices. In addition, the central control device may perform the MPPT control step (S401).

그런데, 그 SoC가 제1기준치를 넘는 경우(S403에서 YES), 중앙제어장치는 에너지저장장치로 공급하는 전력을 제1기준치에 맞추어 제한하고 발전전력의 총합에서 에너지저장장치로 공급하는 전력을 차감한 나머지 전력을 계산할 수 있다.However, if the SoC exceeds the first standard value (YES in S403), the central control unit limits the power supplied to the energy storage device to the first standard value, and subtracts the power supplied to the energy storage device from the total amount of generated power. One can calculate the remaining power.

여기서 계산한 전력을 계통전력으로 결정하고, 중앙제어장치는 계통전력과 제2기준치를 비교할 수 있다(S405). 계통전력이 제2기준치를 넘지 않는 경우(S405에서 NO), 결정된 계통전력에 따라 AC전력변환장치를 제어하여 계통전력을 계통으로 송신할 수 있다.The power calculated here is determined as the system power, and the central control device may compare the system power and the second reference value (S405). If the grid power does not exceed the second reference value (NO in S405), the AC power conversion device may be controlled according to the determined grid power to transmit the grid power to the grid.

그런데, 결정된 계통전력이 제2기준치를 넘는 경우(S405에서 YES), 중앙제어장치는 계통전력을 제2기준치로 제한하고, 제한에 따라 줄어든 계통전력량만큼 발전전력이 감소되도록 태양광전력변환장치를 저출력제어할 수 있다(S407).However, if the determined system power exceeds the second reference value (YES in S405), the central control unit limits the system power to the second reference value, and operates the solar power conversion device so that the generated power is reduced by the amount of system power reduced according to the limit. Low power control can be performed (S407).

한편, 중앙제어장치는 각 에너지저장장치의 상태에 따라 각 에너지저장장치로 유출입되는 충방전전류를 결정할 수 있다. 이때, 중앙제어장치는 제어값을 상대적인 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 중앙제어장치는 각각의 에너지저장장치의 충방전전력의 비율을 제어값으로 송신할 수 있다. 중앙제어장치는 SoC가 0.8인 제1에너지저장장치로 20% 비율을 할당할 수 있고, SoC가 0.6인 제2에너지저장장치로 50%의 비율을 할당할 수 있고, SoC가 0.4인 제3에너지저장장치로 30%의 비율을 할당할 수 있다.Meanwhile, the central control device may determine a charge/discharge current flowing into and out of each energy storage device according to the state of each energy storage device. At this time, the central control device may determine the control value as a relative value. For example, the central control device may transmit a rate of charge/discharge power of each energy storage device as a control value. The central control unit can allocate a 20% ratio to the first energy storage device with SoC 0.8, and allocate 50% to the second energy storage device with SoC 0.6, and the third energy with SoC 0.4. You can allocate a 30% percentage to storage.

그리고, 중앙제어장치는 할당된 비율에 대한 제어값을 각각의 배터리전력변환장치로 송신할 수 있다. 각각의 배터리전력변환장치는 할당된 비율을 메모리에 저장하고, 중앙제어장치로부터 복수의 에너지저장장치의 전체 충방전전력량을 전달받으면 해당 충방전전력량에 비율을 곱하여 각각의 에너지저장장치의 충방전전력량을 계산할 수 있다.In addition, the central control device may transmit a control value for the allocated ratio to each battery power conversion device. Each battery power converter stores the allocated ratio in memory, and when the total amount of charge/discharge power of a plurality of energy storage devices is received from the central control device, the charge/discharge power amount of each energy storage device is multiplied by the corresponding charge and discharge power amount. Can be calculated.

도 5는 일 실시예에서 비율에 따라 충방전전력을 제어하는 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a method of controlling charge/discharge power according to a ratio in an embodiment.

도 5를 참조하면, 중앙제어장치는 각각의 배터리전력변환장치로 비율을 할당하고 각각의 배터리전력변환장치는 중앙제어장치로부터 비율에 대한 제어값을 수신하고 메모리에 저장할 수 있다(S500).Referring to FIG. 5, the central control device allocates a ratio to each battery power conversion device, and each battery power conversion device may receive a control value for the ratio from the central control device and store it in a memory (S500).

그리고, 각각의 배터리전력변환장치는 중앙제어장치로부터 복수의 에너지저장장치가 감당해야하는 충방전전력을 수신할 수 있다(S502). 이때, 충방전전력은 복수의 태양광패널에서 생산되는 총 발전전력에서 AC배선으로 송신하는 계통전력을 차감하여 계산될 수 있다.In addition, each battery power conversion device may receive charging/discharging power to be handled by the plurality of energy storage devices from the central control device (S502). In this case, the charging/discharging power may be calculated by subtracting the grid power transmitted through the AC wiring from the total power generated by the plurality of solar panels.

각각의 배터리전력변환장치는 저장된 비율값에 수신된 충방전전력을 곱한 값을 이용하여 각 에너지저장장치로의 충방전량을 제어할 수 있다(S504).Each battery power conversion device may control the amount of charging and discharging to each energy storage device by using a value obtained by multiplying the stored rate value by the received charging/discharging power (S504).

한편, 각각의 배터리전력변환장치는 중앙제어장치로부터 비율이 재수신되는지를 확인하고(S506), 비율이 재수신되지 않은 경우(S506), 다시 충방전전력을 수신하는 단계(S502)부터 반복해서 수행할 수 있다.On the other hand, each battery power conversion device checks whether the ratio is re-received from the central control unit (S506), and if the ratio is not re-received (S506), it repeats from the step (S502) of receiving the charging/discharging power again. Can be done.

그런데, 각각의 배터리전력변환장치가 비율을 재수신하는 경우(S506에서 YES), 각각의 배터리전력변환장치는 메모리에 저장된 비율을 업데이트할 수 있다(S508).However, when each battery power conversion device re-receives the ratio (YES in S506), each battery power conversion device can update the ratio stored in the memory (S508).

비율을 재산정하고 송수신하는 것은 상대적으로 많은 시간이 소요될 수 있기 때문에 전술한 방법과 같이 각각의 배터리전력변환장치가 메모리에 저장된 비율값을 이용하는 경우, 제어가 상대적으로 신속히 진행될 수 있다.Since recalculating the ratio and transmitting/receiving may take a relatively long time, when each battery power converter uses the ratio value stored in the memory as described above, the control can proceed relatively quickly.

도 6은 일 실시예에서 각 전력변환장치와 DC배선의 연결 관계를 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing a connection relationship between each power conversion device and a DC wiring in an embodiment.

도 6을 참조하면, 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c), 복수의 배터리전력변환장치(120a~120d) 및 AC전력변환장치(150)는 하나의 DC배선(DCL)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, a plurality of photovoltaic power converters 110a to 110c, a plurality of battery power converters 120a to 120d, and an AC power converter 150 may be connected to one DC wiring (DCL). .

이러한 구조에서 복수의 전력변환장치가 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하는 경우, 제어전압의 불일치에 따라 각 전력변환장치에 제어의 이상 혹은 동작의 이상이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 일 실시예에 따른 태양광발전시스템에서는 복수의 배터리전력변환장치(120a~120d) 중 하나의 배터리전력변환장치만 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하고, 나머지 배터리전력변환장치는 DC배선(DCL)에 대해 전류제어를 수행할 수 있다.In this structure, when a plurality of power conversion devices perform voltage control on the DC wiring (DCL), a control abnormality or an operation abnormality may occur in each power conversion device according to a mismatch of the control voltage. In order to solve this problem, in the photovoltaic power generation system according to an embodiment, only one battery power conversion device among a plurality of battery power conversion devices 120a to 120d performs voltage control on the DC line (DCL), and The battery power conversion device may perform current control on the DC wiring (DCL).

그리고, 복수의 태양광전력변환장치(110a~110c) 및 AC전력변환장치(150)는 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하지 않거나 DC배선(DCL)에 대해 전류제어를 수행할 수 있다.In addition, the plurality of photovoltaic power conversion devices 110a to 110c and the AC power conversion device 150 may not perform voltage control on the DC wiring (DCL) or can perform current control on the DC wiring (DCL). .

이때, 복수의 배터리전력변환장치(120a~120d) 중 어느 장치가 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행할지가 문제될 수 있다.In this case, it may be a problem which one of the plurality of battery power conversion devices 120a to 120d performs voltage control on the DC wiring DCL.

도 7은 일 실시예에서 각 에너지저장장치로 분배되는 전력의 흐름을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a flow of power distributed to each energy storage device in an embodiment.

도 7을 참조하면, DC배선(DCL)으로부터 제1에너지저장장치(20a)로 제1충전전력(PBTa)이 공급되고, DC배선(DCL)으로부터 제2에너지저장장치(20b)로 제2충전전력(PBTb)이 공급되고, DC배선(DCL)으로부터 제3에너지저장장치(20c)로 제3충전전력(PBTc)이 공급될 수 있다.Referring to FIG. 7, a first charging power PBTa is supplied from a DC wiring (DCL) to a first energy storage device 20a, and a second charging power is supplied from the DC wiring (DCL) to a second energy storage device 20b. Power PBTb may be supplied, and third charging power PBTc may be supplied from the DC wiring DCL to the third energy storage device 20c.

중앙제어장치는 복수의 에너지저장장치(20a~20c) 중 용량이 가장 큰 에너지저장장치에 대응되는 배터리전력변환장치가 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하도록 결정할 수 있다. 전압제어를 수행하기 위해서는 DC배선(DCL)에서의 전압변동에 따른 전력량을 모두 충당할 수 있어야한다. 예를 들어, 태양광발전의 발전전력량이 갑자기 증가하는 경우 DC배선(DCL)의 전압이 상승할 수 있는데, DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하는 배터리전력변환장치는 이렇게 갑자기 증가한 발전전력량을 모두 흡수할 수 있어야한다. 이를 고려하여, 중앙제어장치는 용량이 가장 큰 에너지저장장치에 대응되는 배터리전력변환장치가 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하도록 결정할 수 있다.The central control device may determine that the battery power conversion device corresponding to the energy storage device having the largest capacity among the plurality of energy storage devices 20a to 20c performs voltage control on the DC wiring DCL. In order to perform voltage control, it is necessary to cover all of the amount of power according to voltage fluctuations in the DC wiring (DCL). For example, if the amount of power generated by photovoltaic power generation suddenly increases, the voltage of the DC wiring (DCL) may rise. However, the battery power converter that controls the voltage of the DC wiring (DCL) suddenly increases the amount of generated power. It should be able to absorb all of them. In consideration of this, the central control device may determine that the battery power conversion device corresponding to the energy storage device having the largest capacity performs voltage control on the DC wiring (DCL).

비슷한 관점에서, 중앙제어장치는 복수의 에너지저장장치(20a~20c) 중 SoC(State-of-Charge)가 미리 설정된 값에 가장 근접한 에너지저장장치에 대응되는 배터리전력변환장치가 DC배선(DCL)에 대해 전압제어를 수행하도록 결정할 수 있다.From a similar point of view, the central control unit is a battery power conversion unit corresponding to the energy storage unit with a state-of-charge (SoC) closest to a preset value among the plurality of energy storage units 20a to 20c. It can be decided to perform voltage control on

나머지 배터리전력변환장치는 DC배선(DCL)에 대해 전류제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1배터리전력변환장치(120a)가 전압제어를 수행하는 경우, DC배선(DCL)에서의 변동전력량은 제1에너지저장장치(20a)가 충당할 수 있다. 그리고, 제2배터리전력변환장치(120b) 및 제3배터리전력변환장치(120c)는 일정한 충방전전류로 제2에너지저장장치(20b) 및 제3에너지저장장치(20c)를 제어할 수 있다.The remaining battery power conversion devices may perform current control on the DC wiring (DCL). For example, when the first battery power conversion device 120a performs voltage control, the amount of variable power in the DC wiring DCL may be covered by the first energy storage device 20a. In addition, the second battery power conversion device 120b and the third battery power conversion device 120c may control the second energy storage device 20b and the third energy storage device 20c with a constant charge/discharge current.

한편, 복수의 배터리전력변환장치는 DC배선에 대해 드룹제어를 수행할 수 있다.Meanwhile, the plurality of battery power conversion devices may perform droop control on the DC wiring.

도 8은 일 실시예에 적용될 수 있는 드룹곡선의 예시를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a droop curve that can be applied to an embodiment.

도 8을 참조하면, 복수의 배터리전력변환장치는 DC배선의 전압에 따라 드룹제어를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 8, a plurality of battery power conversion devices may perform droop control according to a voltage of a DC wiring.

복수의 배터리전력변환장치는 제1드룹곡선(810)에 따라 드룹제어를 수행할 수 있다. 복수의 배터리전력변환장치는 DC배선의 전압이 상승하면 충전전류를 증가시켜 DC배선의 전압을 낮출 수 있고, DC배선의 전압이 하강하면 방전전류를 증가시켜 DC배선의 전압을 높일 수 있다.The plurality of battery power conversion devices may perform droop control according to the first droop curve 810. The plurality of battery power converters can increase the charging current when the voltage of the DC wiring increases, thereby lowering the voltage of the DC wiring, and when the voltage of the DC wiring decreases, increase the discharge current to increase the voltage of the DC wiring.

중앙제어장치는 드룹곡선을 조절하여 태양광발전시스템에서의 전력의 흐름을 변경할 수 있다.The central control unit can change the flow of power in the photovoltaic system by adjusting the droop curve.

일 예로서, 중앙제어장치는 드룹곡선의 기울기(SL)를 조절하여 복수의 배터리전력변환장치의 충방전 제어다이나믹을 조절할 수 있다. 중앙제어장치가 드룹곡선을 제1드룹곡선(810)에서 제3드룹곡선(830)으로 변경하면 드룹곡선의 기울기(SL)가 완만하게(절대값이 작아지도록) 변경되어 전압변동량 대비 전류변동량이 증가하고 각 배터리전력변환장치의 충방전 제어다이나믹이 빨라질 수 있다.As an example, the central control device may adjust the charge/discharge control dynamics of the plurality of battery power conversion devices by adjusting the slope SL of the droop curve. When the central control unit changes the droop curve from the first droop curve 810 to the third droop curve 830, the slope SL of the droop curve changes gently (to reduce the absolute value), and the current fluctuation compared to the voltage fluctuation amount And the charge/discharge control dynamics of each battery power conversion device can be accelerated.

다른 예로서, 중앙제어장치는 드룹곡선의 Y절편을 제어하여 AC전력변환장치의 AC배선으로의 송전량을 제어할 수 있다. 중앙제어장치가 드룹곡선을 제1드룹곡선(810)에서 제2드룹곡선(820)으로 변경하면 Y절편이 작아지면서 같은 DC배선 전압에 대해 에너지저장장치로 공급되는 전력량이 증가하게 됨으로써 AC배선으로의 송전량이 증가하게 될 수 있다. 반대로 Y절편이 커지도록 드룹곡선이 변경되면 같은 DC배선 전압에 대해 에너지저장장치로 공급되는 전력량이 감소하게 됨으로써 AC배선으로의 송전량이 감소하게 될 수 있다.As another example, the central control unit may control the amount of transmission of the AC power converter to the AC wiring by controlling the Y-intercept of the droop curve. When the central control unit changes the droop curve from the first droop curve 810 to the second droop curve 820, the Y-intercept decreases and the amount of power supplied to the energy storage device for the same DC wiring voltage increases. May increase the amount of transmission Conversely, if the droop curve is changed so that the Y-intercept becomes larger, the amount of power supplied to the energy storage device for the same DC wiring voltage decreases, thereby reducing the amount of transmission to the AC wiring.

앞서, 설명한 도 6 내지 도 7의 제어방법은 서로 혼합될 수 있다. 예를 들어, 두 제어방법은 시간적으로 혼합될 수 있는데, 중앙제어장치는 제1시구간에서 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한 것과 같이 복수의 배터리전력변환장치를 전압제어 및 전류제어로 동작하게 할 수 있고, 제2시구간에서 도 8을 참조하여 설명한 것과 같이 드룹제어를 수행하도록 할 수 있다. 혹은 중앙제어장치는 전압제어를 수행하는 장치는 드룹제어를 수행하게 하거나 전류제어를 수행하는 장치는 드룹제어를 수행하게 하거나 둘 다 드룹제어를 수행하게 할 수 있다.The control methods of FIGS. 6 to 7 described above may be mixed with each other. For example, the two control methods can be temporally mixed, and the central control unit operates a plurality of battery power converters in voltage control and current control as described with reference to Figs. 6 to 7 in the first time period. It can be done, and droop control can be performed as described with reference to FIG. 8 in the second time period. Alternatively, the central control unit may cause a device that performs voltage control to perform droop control, a device that performs current control to perform droop control, or both.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 태양광발전시스템의 에너지의 변환 효율을 높일 수 있게 된다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 태양광발전시스템과 연결되는 계통을 안정시키고 계통 연계에서의 비용을 최대화할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 태양광패널 혹은 복수의 에너지저장장치를 포함하는 태양광발전시스템을 최적으로 제어할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the energy conversion efficiency of the solar power generation system. And, according to this embodiment, it is possible to stabilize the system connected to the photovoltaic power generation system and maximize the cost in the system connection. In addition, according to the present embodiment, it is possible to optimally control a solar power generation system including a plurality of solar panels or a plurality of energy storage devices.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as "include", "consist of", or "have" described above, unless otherwise stated, mean that the corresponding component may be included, and thus other components are not excluded. It should be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (6)

서로 다른 일조 환경에 위치하는 복수의 태양광패널과 각각 연결되고 상기 태양광패널에서 생산되는 전력을 변환하여 DC배선으로 출력하는 복수의 태양광전력변환장치;
서로 다른 상태를 가지는 복수의 에너지저장장치와 각각 연결되고 상기 DC배선과 상기 에너지저장장치 사이의 전력변환을 제어하는 복수의 배터리전력변환장치;
상기 DC배선과 AC배선 사이의 전력변환을 제어하는 AC전력변환장치; 및
상기 복수의 태양광전력변환장치, 상기 복수의 배터리전력변환장치 및 상기 AC전력변환장치를 제어하는 중앙제어장치
를 포함하고,
각각의 태양광패널은 서로 다른 일조 환경에 따라 서로 다른 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 특성을 가지고, 상기 복수의 태양광전력변환장치는 각각의 태양광패널을 서로 다른 제어점으로 제어하고,
상기 복수의 배터리전력변환장치 중 제1배터리전력변환장치 및 제2배터리전력변환장치에 대하여, 상기 제1배터리전력변환장치에 의해 제어되는 제1에너지저장장치의 SoH(state-of-health)가 상기 제2배터리전력변환장치에 의해 제어되는 제2에너지저장장치의 SoH보다 높은 경우 상기 제1배터리전력변환장치의 충방전전류 변동량이 상기 제2배터리전력변환장치의 충방전전류 변동량보다 높게 제어되거나, 상기 제1배터리전력변환장치에 의해 제어되는 상기 제1에너지저장장치의 온도가 상기 제2배터리전력변환장치에 의해 제어되는 상기 제2에너지저장장치의 온도보다 높은 경우 상기 제1배터리전력변환장치의 충방전전류 변동량이 상기 제2배터리전력변환장치의 충방전전류 변동량보다 낮게 제어되고,
상기 AC전력변환장치는 상기 DC배선에 형성되는 DC전력을 AC전력으로 변환하여 상기 AC배선으로 출력하고, 상기 AC배선은 변압기를 통해 계통과 연결되고,
상기 중앙제어장치는,
제어값을 각각의 배터리전력변환장치로 송신하여 각각의 배터리전력변환장치를 제어하고, 상기 복수의 태양광패널에서 생산되는 전력의 총합에서, 상기 AC배선으로 송신되는 전력을 차감한 나머지 전력을 상기 복수의 배터리전력변환장치를 통해 상기 복수의 에너지저장장치로 배분하고,
상기 중앙제어장치는,
계통을 관리하는 장치로부터 계통전력의 제한을 확인하거나 계통을 관리하는 장치로부터 확인되는 계통전력의 단가로부터 일정한 계통전력의 제한을 형성하고, 계통전력의 제한에 따라 상기 AC배선으로 송신되는 전력을 계산하여 상기 AC전력변환장치를 제어하고,
상기 복수의 배터리전력변환장치 중 용량이 가장 큰 한 배터리전력변환장치가 상기 DC배선에 대해 전압제어를 수행하고, 나머지 배터리전력변환장치는 상기 DC배선에 대해 전류제어를 수행하는 태양광발전시스템.
A plurality of photovoltaic power converters connected to a plurality of photovoltaic panels located in different sunlight environments, and converting power generated by the photovoltaic panel and outputting the converted power through DC wiring;
A plurality of battery power conversion devices respectively connected to a plurality of energy storage devices having different states and controlling power conversion between the DC wiring and the energy storage device;
An AC power conversion device for controlling power conversion between the DC line and the AC line; And
A central control device for controlling the plurality of solar power conversion devices, the plurality of battery power conversion devices, and the AC power conversion device
Including,
Each solar panel has different MPPT (Maximum Power Point Tracking) characteristics according to different sunlight environments, and the plurality of solar power converters control each solar panel to a different control point,
With respect to the first battery power conversion device and the second battery power conversion device among the plurality of battery power conversion devices, a state-of-health (SoH) of the first energy storage device controlled by the first battery power conversion device is If it is higher than the SoH of the second energy storage device controlled by the second battery power conversion device, the amount of change in charge/discharge current of the first battery power conversion device is controlled to be higher than the amount of change in charge and discharge current of the second battery power conversion device, or , When the temperature of the first energy storage device controlled by the first battery power conversion device is higher than the temperature of the second energy storage device controlled by the second battery power conversion device, the first battery power conversion device The charging/discharging current fluctuation amount of is controlled to be lower than the charging/discharging current fluctuation amount of the second battery power conversion device,
The AC power conversion device converts DC power formed on the DC wiring into AC power and outputs it to the AC wiring, and the AC wiring is connected to the system through a transformer,
The central control device,
Controls each battery power conversion device by transmitting a control value to each battery power conversion device, and the remaining power obtained by subtracting the power transmitted through the AC wiring from the sum of the power produced by the plurality of solar panels is the Distributed to the plurality of energy storage devices through a plurality of battery power conversion devices,
The central control device,
Check the grid power limit from the system managing device or form a certain grid power limit from the unit price of grid power identified from the system managing device, and calculate the power transmitted to the AC wiring according to the grid power limit. To control the AC power conversion device,
A solar power generation system in which one battery power conversion device having the largest capacity among the plurality of battery power conversion devices performs voltage control on the DC wiring, and the remaining battery power conversion devices perform current control on the DC wiring.
제1항에 있어서,
상기 태양광전력변환장치는,
MPPT(Maximum Power Point Tracking)제어에 따라 상기 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류를 최대출력점으로 제어하되, 상기 복수의 에너지저장장치 혹은 상기 AC배선으로 흐를 수 있는 전력이 감소하는 경우, 상기 태양광패널의 출력전압 혹은 출력전류가 상기 최대출력점으로부터 멀어지도록 제어하는 태양광발전시스템.
The method of claim 1,
The solar power conversion device,
According to MPPT (Maximum Power Point Tracking) control, the output voltage or output current of the solar panel is controlled to the maximum output point, but if the power that can flow to the plurality of energy storage devices or the AC wiring decreases, the solar panel A photovoltaic power generation system that controls the output voltage or output current of the photovoltaic panel away from the maximum output point.
제1항에 있어서,
상기 중앙제어장치는,
SoC(State-of-Charge), SoH(State-of-Health), 용량 및 온도 중 적어도 둘 이상의 인자를 복합적으로 포함하는 함수에 따라 각 에너지저장장치로 송신할 전력의 비율을 결정하고, 상기 비율에 따라 상기 복수의 에너지저장장치로 전력을 배분하는 태양광발전시스템.
The method of claim 1,
The central control device,
Determine the ratio of the power to be transmitted to each energy storage device according to a function that includes at least two or more factors among SoC (State-of-Charge), SoH (State-of-Health), capacity, and temperature, and the ratio In accordance with the solar power generation system for distributing power to the plurality of energy storage devices.
제1항에 있어서,
상기 복수의 에너지저장장치 중 제3에너지저장장치 및 제4에너지저장장치는 서로 다른 온도 상태를 가지고 상기 제3에너지저장장치와 연결되는 제3배터리전력변환장치 및 상기 제4에너지저장장치와 연결되는 제4배터리전력변환장치는 서로 다른 충방전전류로 제어되는 태양광발전시스템.
The method of claim 1,
Among the plurality of energy storage devices, the third energy storage device and the fourth energy storage device have different temperature states and are connected to the third battery power conversion device and the fourth energy storage device. The fourth battery power conversion device is a solar power generation system controlled by different charging and discharging currents.
삭제delete 삭제delete
KR1020200028076A 2020-03-06 2020-03-06 Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel KR102180879B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200028076A KR102180879B1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200028076A KR102180879B1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102180879B1 true KR102180879B1 (en) 2020-11-20

Family

ID=73697203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200028076A KR102180879B1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102180879B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023068519A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy storage system comprising battery rack and solar module, and method for operating energy storage system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080001239U (en) * 2006-11-17 2008-05-21 삼성물산 주식회사 System for supply the source of electricity using the direct-current dynamo
KR20170125291A (en) * 2016-05-04 2017-11-14 주식회사 티에스이에스 Apparatus of controlling power generation for blocking reverse power of photovoltaics system and method thereof
KR101871236B1 (en) * 2018-02-26 2018-07-31 주식회사 케이디티 Charging and discharging balance control apparatus of solar connected type mult ESS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080001239U (en) * 2006-11-17 2008-05-21 삼성물산 주식회사 System for supply the source of electricity using the direct-current dynamo
KR20170125291A (en) * 2016-05-04 2017-11-14 주식회사 티에스이에스 Apparatus of controlling power generation for blocking reverse power of photovoltaics system and method thereof
KR101871236B1 (en) * 2018-02-26 2018-07-31 주식회사 케이디티 Charging and discharging balance control apparatus of solar connected type mult ESS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023068519A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy storage system comprising battery rack and solar module, and method for operating energy storage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101431047B1 (en) Coordinated Droop Control Apparatus and the Method for Stand-alone DC Micro-grid
KR101426826B1 (en) Variable Resistance Type Droop Control Appratus and the Method for Stand-alone Micro-grid
US20220263311A1 (en) System and Method for Managing Power
JP2013102572A (en) Control apparatus, control method and control system
CN110176788B (en) Power storage system and power storage device
EP3627648A1 (en) Hybrid energy storage system
KR102180880B1 (en) Photovoltaic power generation system in which power converters are distributed
KR102180879B1 (en) Photovoltaic power generation system with power converter connected by energy storage device and photovoltaic panel
Deshmukh et al. A control algorithm for energy management and transient mitigation in DC microgrid
WO2020218191A1 (en) Power control device, method of controlling power control device, and distributed power generation system
JP2020018108A (en) Power storage system
KR20170021606A (en) The battery energy storage system and reactive power compensation method using thereof
WO2017038787A1 (en) Power supply device
KR20200079606A (en) Control system of DC Uninterruptible Power Supply for load distribution
US20230032933A1 (en) Electrical Power Distribution System
JP7203325B2 (en) power system
WO2018070037A1 (en) Power conversion system, power supply system, and power conversion apparatus
JP2021197823A (en) Dc microgrid system and control method thereof
JP7026419B1 (en) Power supply system
JP6055968B2 (en) Power system
Kelm et al. Effectiveness of Energy Storage Application for improving the quality of supply in Low Voltage Networks with Distributed Generation
EP3619783B1 (en) Power conversion system and method
Nakamura et al. Electric Load Leveling Method for Green Base Station
Chauhan et al. * School of Computing and Electrical Engineering, Indian Institute of Technology, Mandi, India, Department of Electrical and Electronics Engineering, Galgotias College of Engineering and Technology, Greater Noida, India
JP2023109365A (en) power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant