KR102210605B1 - District heating system control method for frequency control of electric power system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법은 전력계통의 전력계통 정보를 감지하는 단계, 상기 전력계통 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계, 그리고 상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 상기 집단에너지계통의 부하 또는 열병합발전기에 공급하도록 제어하는 단계를 포함한다. 이를 통해서, 본 발명은 전력계통의 제약조건 및 변동성 전원으로 인한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하며, 전력계통의 예비력을 확보하는 효과를 제공한다.The collective energy system control method for power system frequency control according to the present invention includes the steps of detecting power system information of the power system, and controlling the amount of heat produced by the heat generating device disposed in the collective energy system based on the power system information. And controlling the heat produced by the heat production device to be supplied to a load of the collective energy system or a combined heat and power generator. Through this, the present invention provides an effect of minimizing the frequency change of the power system due to the constraint conditions of the power system and the variable power supply, solving the power supply and demand imbalance problem of the power system, and securing the reserve power of the power system.
Description
본 발명은 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a collective energy system control method for power system frequency control.
전력시스템은 전력을 안정적으로 공급할 수 있도록 계통주파수를 일정하게 유지시키고 전력수급 불균형을 최소화여야 한다. 그리고, 전력시스템은 전력계통에 필요한 예비력을 적절하게 확보하여야 하며, 과도 안정도 및 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 전력계통을 상시, 지속적으로 안정되게 운영할 필요가 있다. 이러한 전력계통에 연계된 발전기들은 발전기의 증감발 속도, 최소 기동시간 및 정지시간 등의 제약조건을 가지고 있다.The power system must keep the grid frequency constant and minimize the power supply and demand imbalance so that power can be stably supplied. In addition, the power system must properly secure the reserve power required for the power system, and it is necessary to operate the power system at all times and continuously stably in consideration of the constraints of the power system such as transient stability and voltage stability. Generators connected to these power systems have constraints such as increase/deceleration speed, minimum starting time and stopping time of the generator.
기존의 전력계통은 발전기의 제약조건을 충족시키기 위해서 발전 비용 순으로 발전기들에 출력을 배분하지 못하는 어려움이 있다. 또한, 기존의 전력계통은 전력계통의 제약조건을 충족시켜 전력계통을 안정적으로 운영하거나 계통에 필요한 예비력을 확보하기 위해서, 발전 단가가 낮은 발전기들의 출력을 줄이면서 발전 단가가 높은 발전기들을 구동해야만 하는 어려움이 있다.The existing power system has a difficulty in distributing output to generators in the order of generation cost in order to meet the constraints of the generator. In addition, in order to stably operate the power system by satisfying the constraints of the power system or to secure the reserve power required for the system, the existing power system must drive generators with high power generation costs while reducing the output of generators with low power generation costs. There are difficulties.
그리고, 최근에는 화석 연료 고갈과 에너지난으로 신재생 에너지원의 비중이 전세계적으로 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 신재생 에너지원과 같은 변동성 전원은 기후 및 날씨 등에 따라 발전기의 출력이 결정되는 에너지원들로 이뤄져 있어 발전원들의 출력 제어가 어려우며, 순간적으로 발생하는 출력 변동성으로 인해 전력수급의 불균형을 초래한다. And, recently, the proportion of renewable energy sources has been steadily increasing worldwide due to the depletion of fossil fuels and energy shortages. However, since variable power sources such as renewable energy sources are composed of energy sources whose output of the generator is determined according to climate and weather, it is difficult to control the output of the power generation sources, and an imbalance in power supply and demand is caused by the momentary output fluctuations. do.
또한, 변동성 전원의 발전 특성은 기존의 발전기와 달라 계통의 관성 에너지와 응동 자원 감소를 야기한다. 이러한 변동성 전원은 전력계통에 동기화되어 있지 않아 기존의 발전원을 대체하여 계통에 투입될 시에 계통의 관성을 저하시키기 때문에, 계통에 전력수급 불균형에 따른 주파수 변화가 더욱 크게 나타난다. In addition, the power generation characteristic of the variable power source is different from that of the conventional generator, causing the system's inertial energy and response resources to be reduced. Since such a volatile power source is not synchronized with the power system, it replaces the existing power generation source and reduces the inertia of the system when it is put into the system. Therefore, the frequency change due to the power supply and demand imbalance appears even more in the system.
이러한 전력계통의 특성상 변동성 전원의 출력 변동성에 의한 문제는 더욱 크게 나타날 것이므로, 미래 전력계통의 전력수급 안정성을 위한 대책이 시급한 실정이다.Due to the characteristics of the power system, the problem caused by the fluctuation in the output of the volatile power supply will appear even greater, and therefore, a measure for the stability of power supply and demand in the future power system is urgently needed.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters not known in the prior art to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.
본 발명은 전력계통의 제약조건 및 변동성 전원으로 인한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하며, 전력계통에 필요한 예비력을 확보할 수 있는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법을 제안하고자 한다.The present invention is a group for power system frequency control that can minimize the frequency change of the power system due to the constraints of the power system and variable power, solve the power supply and demand imbalance problem of the power system, and secure the reserve power required for the power system I would like to propose an energy system control method.
본 발명의 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법은 전력계통의 전력계통 정보를 감지하는 단계, 상기 전력계통 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계, 그리고 상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 상기 집단에너지계통의 부하 또는 열병합발전기에 공급하도록 제어하는 단계를 포함한다.The collective energy system control method for power system frequency control of the present invention includes the steps of detecting power system information of the power system, controlling the amount of heat produced by the heat generating device disposed in the collective energy system based on the power system information, And controlling the heat produced by the heat production device to be supplied to a load of the collective energy system or a combined heat and power generator.
상기 전력 계통 정보는, 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 상기 전력계통의 주파수 정보, 상기 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원에 의한 순부하량 정보, 상기 변동성 전원에 의한 응동량 정보, 상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동 정보, 상기 전력계통의 예비력량 정보, 또는 상기 전력계통에 연계된 발전기의 출력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The power system information includes information on a ramp rate characteristic of a generator, frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, information on a net load by a variable power source, information on a response amount by the variable power source, the It may include at least one of output fluctuation information of a renewable energy source connected to the power system, information on a reserve amount of the power system, or output information of a generator connected to the power system.
상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 상기 열병합발전기에 제공하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include controlling to provide the heat produced by the heat generating device to the combined heat and power generator so as to improve the power generation efficiency or ramp rate characteristic of the combined heat and power generator disposed in the collective energy system.
상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 열 저장 장치에 저장하는 단계, 그리고 상기 열 저장 장치에 저장된 열을 상기 집단에너지계통의 부하에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include storing the heat produced by the heat production device in a heat storage device, and supplying the heat stored in the heat storage device to a load of the collective energy system.
상기 열 저장 장치에 저장된 열을 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include supplying the heat stored in the heat storage device to a cogeneration generator disposed in the collective energy system.
상기 집단에너지계통에 배치된 열 변환 장치가, 상기 전력계통 정보를 기초로 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 저온수를 고온수로 변환하는 단계, 그리고 상기 고온수를 상기 집단에너지계통의 부하에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.Converting, by a heat conversion device disposed in the collective energy system, low-temperature water into hot water by using power over-produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the power system information, And it may further include the step of supplying the high-temperature water to the load of the collective energy system.
상기 열 변환 장치에서 변환된 상기 고온수를 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include the step of supplying the high-temperature water converted by the heat conversion device to the cogeneration generator disposed in the collective energy system.
상기 전력계통의 계통주파수를 감지하는 단계, 상기 전력계통의 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 열 생산 장치의 열 생산량을 증가시키는 단계, 그리고 상기 계통주파수가 감소하는 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량 감소시키거나, 상기 열 생산 장치의 열 생산을 중단하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Sensing the system frequency of the power system, when the system frequency of the power system increases, increasing the heat production amount of the heat production device, and when the system frequency decreases, the heat production amount of the heat production device It may further include controlling to reduce or stop the heat production of the heat production device.
전력계통의 전력수급 정보를 감지하는 단계, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량을 증가시키는 단계, 그리고 상기 전력계통에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량을 감소시키거나 열생산을 중단하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Sensing the power supply and demand information of the power system, if the power supply of the power system is greater than the power demand, increasing the heat production amount of the heat generating device, and the power supply from the power system is less than the power demand When the increase rate of power demand in the power system is greater than the set value, the step of controlling to reduce the heat production amount of the heat generating device or stop the heat production may be further included.
상기 전력계통의 지시신호 또는 상기 집단에너지계통의 지시신호를 수신하는 단계, 상기 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호에 의해서 상기 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Receiving the command signal of the power system or the command signal of the collective energy system, the step of controlling the heat production amount of the heat generating device by the command signal of the power system or the command signal of the collective energy system. have.
전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 감지하는 단계, 그리고 상기 변동성 전원의 출력 변동에 의한 순부하량이 순부하량 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Detecting a fluctuation in the output of the volatile power source linked to the power system, and comparing the net load amount due to the fluctuation in the output of the volatile power source with the net load amount set value, and adjusting the heat production amount of the heat generating device based on the comparison result It may further include a step.
전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 감지하는 단계, 그리고 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위한 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동 속도를 기초로 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Detecting fluctuations in the output of the volatile power source linked to the power system, and adjusting the amount of heat produced by the heat generating device based on the response amount or response speed of the generators connected to the power system to respond to the fluctuation in the output of the volatile power source It may further include the step of.
전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 감지하는 단계, 상기 신재생 에너지원의 출력 변동에 따른 전력계통의 계통주파수 변동을 예측하는 단계, 그리고 상기 계통주파수가 소정 범위를 유지하도록 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Detecting a fluctuation in the output of a renewable energy source linked to the power system, predicting a fluctuation in the grid frequency of the power system according to the fluctuation in the output of the renewable energy source, and the heat so that the grid frequency maintains a predetermined range. It may further comprise the step of adjusting the heat production amount of the production device.
상기 전력계통의 예비력량 정보를 수신하는 단계, 그리고 상기 전력계통의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 상기 전력계통의 예비력량을 확보하도록 상기 열 생산 수단의 동작을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Receiving the reserve power amount information of the power system, and comparing the reserve power amount of the power system with a reserve power set value, and controlling the operation of the heat generating means to secure the reserve power amount of the power system. I can.
상기 전력계통에 연계된 발전기의 출력 정보를 취득하는 단계, 상기 발전기에서 생산된 전력의 일부를 상기 열 생산 장치에 할당하는 단계, 그리고 상기 전력계통 정보의 변화에 응동하여 상기 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Acquiring output information of the generator linked to the power system, allocating a part of the power generated by the generator to the heat generating device, and the amount of heat produced by the heat generating device in response to changes in the power system information It may further include the step of controlling.
상기 전력계통에 연계된 발전기는, 상기 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기를 포함할 수 있다.The generator connected to the power system may include a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system or a frequency response speed is less than a set value.
전력계통 정보 또는 집단에너지계통 정보를 기초로, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include the step of supplying the power generated by the cogeneration generator arranged in the collective energy system to the power system based on the power system information or the collective energy system information.
본 발명에 따르면, 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치가 전력계통 정보를 기초로 전력계통의 전력을 일정하게 소모함으로써, 발전비용순으로 전력계통에 연계된 발전기들의 출력 분배가 가능하고, 전력계통의 예비력을 확보하며, 전력계통의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.According to the present invention, the energy conversion device disposed in the collective energy system constantly consumes the power of the power system based on the power system information, so that the output of the generators connected to the power system can be distributed in the order of generation cost, and the power system It secures the reserve power of the power system and provides an environment to stably maintain the system frequency of the power system.
또한, 본 발명은 에너지 변환 장치를 통해 전력계통의 전력을 일정하게 소모하면서, 전력계통의 주파수 정보 및 전력수급 정보 등을 기초로 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조절해줌으로써, 전력계통의 전력수급 불균형을 방지하고, 전력계통의 계통주파수 변화를 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention constantly consumes the power of the power system through the energy conversion device, and adjusts the power consumption amount of the energy conversion device based on the frequency information and power supply and demand information of the power system. And provide an environment that can minimize changes in the grid frequency of the power system.
또한, 본 발명은 에너지 변환 장치에서 생산된 열에너지를 열병합발전기에 공급하도록 제어함으로써, 열병합발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is to improve the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the cogeneration generator by controlling the heat energy produced by the energy conversion device to be supplied to the cogeneration generator, and to prevent a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power. Provide an environment that can be used.
또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.
또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is capable of stably maintaining the power supply and demand of the power system and stably maintaining the frequency of the power system by controlling the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system based on the system frequency of the power system. Provide the environment.
또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.
또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 집단에너지계통 정보를 복합적으로 고려해서 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention minimizes the frequency change of the power system and solves the power supply and demand imbalance problem by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system by considering the information of the power system and the collective energy system information in combination. Provide an environment that can be used.
또한, 본 발명은 전력계통의 지시신호 및 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조정함으로써, 국가 전체적으로 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention comprehensively considers the economics of the power system and the collective energy system based on the instruction signal of the power system and the collective energy system, and adjusts the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system. In addition, it provides an environment that can reduce energy costs across the country.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It solves the imbalance problem and provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 의한 전력계통의 응동량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption amount of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on information on the amount of response of the power system due to fluctuations in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of power supply and demand imbalance and provides an environment to stably maintain the frequency of the power system.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system based on the output fluctuation of the renewable energy source linked to the power system, It minimizes the frequency change and prevents the frequency change of the power system, thereby providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.
또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the output fluctuation of the renewable energy source, as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect to the power system. It provides an environment that can provide
또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조정함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention can secure the reserve power of the power system and stably maintain the power supply and demand of the power system by adjusting the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system. Provide an environment that is there.
또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치가 기저발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention, when the energy conversion device disposed in the collective energy system consumes part of the power produced by the base generator, by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the power system information, It provides an environment in which frequency instability of the power system can be eliminated by enabling the output control of a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system or a low frequency response speed.
또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 열 생산 장치의 열 수송 라인 및 열 저장 장치의 열 수송 라인을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 열 교환 장치의 열 수송 라인 및 열 저장 장치의 열 수송 라인을 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 제어 장치가 전력계통의 전력을 공급받아 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따라 발전기의 램프레이트 특성 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따라 전력계통의 순부하량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 12는 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이다.
도 13은 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제7실시예에 따라 전력계통의 응동량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 제8실시예에 따라 전력계통의 예비력량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 제9실시예에 따라 기저발전기에서 생산된 전력의 일부가 계통주파수의 변화에 응동하도록 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 17은 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 18은 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 19는 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 20은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 21 본 발명의 실시예에 따라 집단에너지계통의 열 생산을 제어하는 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.1 is a diagram schematically showing a collective energy system for controlling a power system frequency according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a heat transport line of a heat production device and a heat transport line of a heat storage device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a heat transport line of a heat exchange device and a heat transport line of a heat storage device according to another embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example in which a control device receives power from a power system and controls the operation of a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart briefly showing a process of controlling the operation of the collective energy system according to the first embodiment of the present invention.
7 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of a collective energy system using information on a ramp rate characteristic of a generator according to a second embodiment of the present invention.
8 is a flowchart briefly showing a process of controlling the operation of the collective energy system using the grid frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention.
9 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention.
10 is a flowchart schematically showing a process of controlling the operation of the collective energy system based on the indication signals of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention.
11 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the net load of the power system according to the sixth embodiment of the present invention.
12 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system.
13 is a graph showing a change in net load due to an increase in output of a variable power supply.
14 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the amount of response of the power system according to the seventh embodiment of the present invention.
15 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the reserve power of the power system according to the eighth embodiment of the present invention.
16 is a flowchart briefly showing a process of controlling the operation of the collective energy system so that a part of the power produced by the base generator according to the ninth embodiment of the present invention responds to a change in the system frequency.
17 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.
18 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.
19 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure the minimum reserve power.
20 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.
21 is a graph showing the priority and output distribution of generators when controlling the heat production of the collective energy system according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments of the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
여기서, 전력계통은 발전소에서 생산한 전기를 전기사용자에게 공급하기 위하여 물리적으로 상호 연결된 전기설비, 즉, 발전설비, 송변전설비, 배전설비, 기타 부대설비 등을 포함한다.Here, the power system includes electrical facilities that are physically interconnected to supply electricity generated by the power plant to electric users, that is, power generation facilities, transmission and distribution facilities, distribution facilities, and other auxiliary facilities.
그리고, 집단에너지계통은 열병합발전소, 열전용보일러, 열저장 및 자원회수시설 등의 에너지 생산시설에서 생산되는 복수의 에너지(예를 들어, 열과 전기)를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급해주는 계통을 포함한다. 예를 들어, 집단에너지계통은 열계통, 열병합계통, 열생산계통, 열저장계통, 열교환계통, 열공급계통, 지역난방계통, 또는 지역냉방계통 중 적어도 하나를 포함한다. In addition, the collective energy system provides multiple energies (eg, heat and electricity) produced in energy production facilities such as cogeneration plants, heat-only boilers, heat storage and resource recovery facilities to multiple users in residential, commercial or industrial complexes. It includes the supplying system. For example, the collective energy system includes at least one of a heat system, a cogeneration system, a heat production system, a heat storage system, a heat exchange system, a heat supply system, a district heating system, or a district cooling system.
이제 도 1 내지 도 21을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Now, a collective energy system and a collective energy system control method for controlling a power system frequency according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 21.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템을 간략히 도시한 도면이다. 이때, 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.1 is a diagram schematically showing a collective energy system for controlling a power system frequency according to an embodiment of the present invention. At this time, the
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보 또는 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다. 여기서, 전력소비량은 전력계통(10)에서 집단에너지계통으로 공급되는 전력량이며, 집단에너지계통에 공급되어 소비되는 전력계통(10)의 생산 전력량을 포함한다. 그리고, 전력공급량은 집단에너지계통에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력량이며, 전력계통(10)에 공급되는 집단에너지계통의 생산 전력량을 포함한다.1, the
전력계통(10)은 기저발전기(12), 주파수 응동 발전기(14), 변동성 전원(16), 및 전력계통 부하(18)을 포함할 수 있다. 기저발전기(12)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기 등을 포함한다. The
그리고, 주파수 응동 발전기(14)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하며 주파수 응동 속도가 설정값 이상인 발전기를 포함한다. 또한, 변동성 전원(16)은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다.Further, the frequency
그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 열병합발전기(108), 그리고 제어 장치(110)를 포함한다. In addition, the
여기서, 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)는 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 집단에너지계통에 공급하는 에너지 변환 장치이다. 예를 들어, 열 생산 장치(102)는 보일러 또는 전열기 등을 포함하고, 열 저장 장치(104)는 축열조 등을 포함하며, 열 교환 장치(106)은 히트펌프 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the
열 생산 장치(102)는 전기에너지로부터 열에너지를 생산하고, 생산된 열에너지를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하거나, 열병합발전기(108)에 공급할 수 있다.The
열 저장 장치(104)는 상기 열 생산 장치(102)에서 생성된 열에너지를 임시 저장한다. 그리고, 열 저장 장치(104)는 저장된 열에너지를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하거나, 열병합발전기(108)에 공급한다.The
열 교환 장치(106)는 전력계통 정보를 기초로 저온수를 고온수로 변환하고, 변환된 고온수를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급한다. 그리고, 열 교환 장치(106)는 상기 고온수를 열병합발전기(108)에 공급할 수 있다.The
열병합발전기(108)는 전기에너지 또는 열에너지를 생산하고, 생산된 상기 전기에너지를 상기 전력계통의 부하(18)에 공급하거나, 집단에너지계통의 부하(20)에 공급한다.The
제어 장치(110)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다. 그리고, 제어 장치(110)는 열병합발전기(108)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어한다.The
제어 장치(110)는 열병합발전기(108)의 발전효율 또는 램프레이트(Ramp Rate) 특성을 향상시키도록, 열 생산 장치(102)에서 생산된 열을 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어한다.The
또한, 제어 장치(110)는 열병합발전기(108)의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록, 열 저장 장치(104)에 저장된 열을 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어할 수 있다.In addition, the
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 열 생산 장치의 열 수송 라인 및 열 저장 장치의 열 수송 라인을 간략히 도시한 도면이다.2 is a schematic diagram illustrating a heat transport line of a heat production device and a heat transport line of a heat storage device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102)에서 생산된 열에너지를 열병합발전기(108)에 공급하는 제1 열 수송 라인(102a), 열 생산 장치(102)에서 생산된 열에너지를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하는 제2 열 수송 라인(102b), 및 열 생산 장치(102)에서 생산된 열에너지를 열 저장 장치(104)에 공급하는 제1 열 저장 라인(102c)를 포함한다.Referring to Figure 2, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 열 저장 장치(104)에 저장된 열에너지를 열병합발전기(108)에 공급하는 제3 열 수송 라인(104a), 및 열 저장 장치(104)에 저장된 열에너지를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하는 제4 열 수송 라인(104b)을 포함한다.In addition, the
즉, 제어 장치(110)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 열 생산 장치(102)에서 생산된 열에너지를 제1 열 수송 라인(102a)을 통해서 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.That is, the
또한, 제어 장치(110)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 열 저장 장치(104)에 저장된 열에너지를 제3 열 수송 라인(104a)을 통해서 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 열 교환 장치의 열 수송 라인 및 열 저장 장치의 열 수송 라인을 간략히 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a heat transport line of a heat exchange device and a heat transport line of a heat storage device according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 집단에너지 시스템(100)은 열 교환 장치(106)에서 변환된 고온수를 열병합발전기(108)에 공급하는 제5 열 수송 라인(106a), 상기 고온수를 상기 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하는 제6 열 수송 라인(106b), 및 상기 고온수를 열 저장 장치(104)에 공급하는 제2 열 저장 라인(106c)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
즉, 제어 장치(110)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 열 교환 장치(106)에서 변환된 고온수를 제5 열 수송 라인(106a)을 통해서 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.That is, the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 제어 장치가 전력계통의 전력을 공급받아 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 예를 도시한 도면이다. 이때, 제어 장치(110)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the operation of the collective energy system by receiving power from the power system according to an embodiment of the present invention. It is a figure showing an example of controlling. At this time, the
도 4 및 도 5를 참조하면, 제어 장치(110)는 전력계통에서 생산된 전력을 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치에 공급하고, 에너지 변환 장치가 공급받은 전력을 일정하게 소모하도록 제어한다. 그리고, 제어 장치(110)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보 등을 분석하고, 상기 분석 결과를 기초로 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조절하도록 제어한다.Referring to FIGS. 4 and 5, the
제어 장치(110)는 본 발명의 한 실시예에 따라 전력계통 정보 수신부(112), 집단에너지계통 정보 수신부(114), 그리고 제어부(116)를 포함한다.The
전력계통 정보 수신부(112)는 전력계통(10)으로부터 전력계통 정보 또는 전력계통 분석 정보를 수신하거나, 전력계통 정보를 분석해 전력계통 분석 정보를 생성한다. The power system
그리고, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 전력계통(10)에 연계된 발전기들(12,14)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보, 전력계통(10)의 전력수급 정보를 포함한다. 또한, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통(10)에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통(10)의 예비력량 정보, 및 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보 등을 포함한다. 여기서, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.And, the power system information and the power system analysis information is ramp rate characteristic information of the
예를 들어, 전력계통 정보 수신부(112)는 전력계통(10)으로부터 전력계통(10)의 주파수 정보 또는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 수신하고, 수신된 정보를 분석하여 제어부(116)에 제공한다.For example, the power system
집단에너지계통 정보 수신부(114)는 집단에너지계통 정보를 수집하거나 집단에너지계통 정보를 분석해 집단에너지계통 분석 정보를 생성한다. 여기서, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보는 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기(108)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통의 전력 수급 정보 등을 포함한다. The collective energy system
그리고, 열수급 정보는 열 생산 장치(102)의 열생산 정보, 열 저장 장치(104)의 열저장 정보, 열 교환 장치(106)의 열교환 정보, 및 열병합발전기(108)의 전기 생산 및 열생산 정보 등을 포함한다. 또한, 열수급 정보는 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108) 등에서 생산되거나 저장된 열에너지를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급하는 열수송 정보 등을 포함할 수 있다.In addition, the heat supply and demand information includes heat production information of the
제어부(116)는 전력계통(10)의 전력계통 정보 및 집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(116)는 전력계통 정보를 기초로 열 생산 장치(102)의 열생산량을 조정하거나 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 조정하도록 제어한다. The
또한, 제어부(116)는 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호를 수신한다. 여기서, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10)과 집단에너지계통의 안정성과 경제성을 함께 고려해서 생성되는 신호를 포함한다. In addition, the
그리고, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10)과 집단에너지계통을 포괄하여 안정성을 우선적으로 고려하고, 전력계통(10)의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성이 충족되는 경우에 각 계통의 경제성을 고려해서 생성되는 신호를 포함한다. 이때, 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성은 각 계통에 배치된 발전기별 발전 단가 및 열변환 단가 등을 고려해서 산정될 수 있다.And, the indication signal of the power system or the indication signal of the collective energy system includes the
또한, 제어부(116)는 전력계통(10) 및 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 종합적으로 고려한 전력계통(10)의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어할 수 있다. In addition, the
그리고, 제어부(116)는 전력계통 운영자의 지시신호, 집단에너지계통 운영자의 지시신호, 및 전력계통의 계통주파수를 감지하고, 감지된 신호를 기초로 제어신호를 연산한다. 그리고, 제어부(116)는 상기 제어신호를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다.In addition, the
또한, 제어부(116)는 집단에너지계통에 연계된 열병합발전기(108)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(116)는 열병합발전기(108)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다. In addition, the
예를 들어, 제어부(116)는 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 열에너지를 열병합발전기(108)에 공급하도록 제어하여 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있다. For example, the
또한, 제어부(116)는 전력계통(10)의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 열병합발전기(108)의 열생산량을 조절함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수도 있다. 여기서, 잉여전력은 전력계통(10)에서 생성된 총발전량이 전력계통(10)의 총부하량을 초과할 것으로 예상되는 경우에 상기 총발전량에서 상기 총부하량을 차감한 전력량을 포함한다. 그리고, 잉여전력은 변동성전원의 출력변동이나 전력계통(10)의 제약조건 등으로 인해 전력계통(10)을 불안정하게 하는 전력을 포함한다.In addition, the
또한, 제어부(116)는 전력계통(10)의 주파수 정보를 이용해서 열 생산 장치(102)의 열생산량을 제어한다. 여기서, 주파수 정보는 실시간 계통주파수, 계통주파수 예측값, 주파수 변화율, 또는 주파수 민감도 등을 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이나 주파수 민감도는 시간의 변화에 따른 계통주파수의 변화율 또는 변화 정도를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다In addition, the
그리고, 제어부(116)는 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다. 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)에서 집단에너지계통으로 공급되는 전력소비량을 조정하도록 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다.Then, the
예를 들어, 제어부(116)는 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하는 경우, 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 증가시키고, 이를 통해서 계통주파수를 설정값 이내로 낮출 수 있다. 이와 반대로, 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하는 경우, 제어부(116)는 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 감소시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 증가시킬 수 있다.For example, when the system frequency of the
또한, 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 이용해서 열 생산 장치(102)의 열생산량을 제어한다. 이때, 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측할 수 있다. In addition, the
여기서, 전력계통(10)의 전력수급 불균형은 전력계통(10)에 연계된 발전기의 탈락, 전력계통(10)의 전력수요 급변, 또는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동 급변 등에 의해서 발생될 수 있다. 그리고, 전력수급 불균형은 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 포함한다. Here, the power supply and demand imbalance of the
그리고, 제어부(116)는 집단에너지계통의 열수급 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보 또는 전력수급 정보를 복합적으로 고려해서 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어할 수도 있다.In addition, the
그리고, 제어부(116)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(116)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 비교분석하고, 이를 통해서 국가 전체적으로 에너지 비용이 절감되는 방향으로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(116)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보 및 전력계통의 예비력량 정보 등을 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다.In addition, the
그리고, 제어부(116)는 본 발명의 한 실시예에 따라 발전효율 제어부(118), 주파수 제어부(120), 전력수급 제어부(122), 지시신호 제어부(124), 변동성전원 출력변동 제어부(126), 순부하량 제어부(128), 응동량 제어부(130), 신재생 출력 변동 제어부(132), 예비력 제어부(134), 그리고 발전기 주파수응동 제어부(136)를 포함한다.In addition, the
발전효율 제어부(118)는 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트(Ramp Rate) 특성을 향상시키도록 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작 및 열수송을 제어한다. 발전효율 제어부(118)는 열병합발전기(108)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 열병합발전기(108)의 발전량 또는 열병합발전기(108)의 열생산량을 제어한다. The power generation
예를 들어, 발전효율 제어부(118)는 열병합발전기(108)의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교한다. 그리고, 발전효율 제어부(118)는 열병합발전기(108)의 램프레이트가 램프레이트 설정값보다 작은 경우, 열병합발전기(108)가 직접 열을 추가적으로 생산하고 생산된 열을 전력 생산에 사용하도록 제어한다. 또한, 발전효율 제어부(118)는 열 생산 장치(102)에서 생산된 열을 열병합발전기(108)에 공급하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다.For example, the power generation
또한, 발전효율 제어부(118)는 에너지 변환 장치에서 생산된 열 수송 라인을 통해 열병합발전기(108)에 공급하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다. In addition, the power generation
이와 같이, 본 발명은 전력계통의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 발전기들의 발전효율 및 램프레이트를 향상시키도록 제어함으로써, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다. As described above, the present invention controls the power system to improve the power generation efficiency and ramp rate of the generators by using the excess power produced by the power system or the surplus power expected to be over produced by the power system. It provides an environment that can prevent sudden changes in the system frequency.
그리고, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment in which generators can generate power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source sharply decreases or the power load increases rapidly by improving the power generation efficiency and ramp rate of the generators.
주파수 제어부(120)는 전력계통(10)의 계통주파수를 감지하고, 계통주파수의 변화 상태를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다. The
예를 들어, 주파수 제어부(120)는 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하는 경우, 집단에너지계통에서의 전력생산량을 감소시키거나, 집단에너지계통에서의 전력소모량을 증가시킬 수 있다. 또한, 주파수 제어부(120)는 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하는 경우, 집단에너지계통에서의 전력생산량을 증가시키거나, 집단에너지계통에서의 전력소모량을 감소시킬 수 있다.For example, when the system frequency of the
또한, 주파수 제어부(120)는 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다. 주파수 제어부(120)는 실시간 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하거나, 특정시점에 예측된 계통주파수를 주파수 설정값과 비교할 수도 있다. 또한, 주파수 제어부(120)는 주파수 민감도 또는 주파수 변화율을 설정값과 비교할 수 있다.In addition, the
그리고, 주파수 제어부(120)는 주파수 비교 결과를 기초로, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다. And, based on the frequency comparison result, the
예를 들어, 주파수 제어부(120)는 계통주파수가 주파수 설정값 보다 큰 경우, 열 생산 장치(102)의 열생산량 또는 전력소모량을 증가시키도록 제어한다. 또한, 주파수 제어부(120)는 계통주파수가 주파수 설정값 보다 작은 경우, 상기 열 생산 장치(102)의 열생산량 또는 전력소모량을 감소시키도록 제어할 수 있다.For example, when the system frequency is greater than the frequency set value, the
그리고, 주파수 제어부(120)는 주파수 변화율의 비교 결과를 기초로, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. Further, the
예를 들어, 주파수 제어부(120)는 주파수 민감도 또는 상기 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키도록 제어한다. 또한, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 경우, 주파수 제어부(120)는 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나 상기 열 생산 장치(102)의 동작을 정지시키도록 제어할 수 있다.For example, the
예를 들어, 전력계통의 주파수 변화율은 음의 값을 갖을 수 있다. 그리고, 음의 값을 갖는 주파수 변화율이 설정값보다 작아져서 계통주파수가 급감하는 경우, 주파수 제어부(120)는 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나 상기 열 생산 장치(102)의 동작을 정지시키도록 제어할 수 있다.For example, the frequency change rate of the power system may have a negative value. And, when the frequency change rate having a negative value becomes smaller than the set value and the system frequency decreases sharply, the
전력수급 제어부(122)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하고, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다. 전력수급 제어부(122)는 발전기의 탈락, 전력수요 급변, 또는 변동성 전원의 출력 변동 급변 등으로 인한 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 미리 예측할 수 있다.The power supply and
그리고, 전력수급 제어부(122)는 전력수급 예측 정보를 기초로, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다. In addition, the power supply and
예를 들어, 전력수급 제어부(122)는 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)를 통해서 전력계통(10)에서 초과 생산되거나 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 열에너지로 변환하도록 제어한다.For example, when the power supply of the
또한, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작거나 전력계통(10)에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 전력수급 제어부(122)는 상기 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나 열생산을 중단하도록 제어할 수 있다. 여기서, 전력 수요 상승률은 전력계통(10)의 부하(15) 또는 전력 수요가 증가하는 변화율을 포함한다.In addition, when the power supply from the
지시신호 제어부(124)는 전력계통의 지시신호 및 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 지시신호 제어부(124)는 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호에 의해서 열 생산 장치(102)의 열생산량이나 전력소모량을 조절하도록 제어할 수 있다.The instruction
변동성전원 출력변동 제어부(126)는 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다.The variable power output
변동성전원 출력변동 제어부(126)는 전력계통 정보로부터 변동성 전원(16)의 출력 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. 여기서, 변동성 전원(16)은 기상조건과 같은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다. The variable power output
다시 말해서, 변동성전원 출력변동 제어부(126)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 의한 전력계통 정보의 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 열생산량 또는 전력소모량을 제어한다. 여기서, 전력계통 정보의 변화는 순부하량 정보, 응동량 정보, 또는 신재생 출력 정보 중 적어도 하나의 변화를 포함한다. In other words, the variable power output
그리고, 변동성전원 출력변동 제어부(126)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 순부하량 정보, 응동량 정보, 및 신재생 에너지원의 출력 정보 등의 변화를 분석한다. 또한, 변동성전원 출력변동 제어부(126)는 순부하량 정보, 상기 응동량 정보, 또는 상기 신재생 에너지원의 출력 정보 중 적어도 하나를 설정값과 비교해서 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다.Then, the variable power output
순부하량 제어부(128)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따른 전력계통(10)의 순부하량을 계산하고, 순부하량의 변화를 예측한다. 여기서, 순부하량 정보는 전력계통(10)의 총부하량에서 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력량을 차감한 값을 포함한다.The net load
또한, 순부하량 제어부(128)는 계산된 순부하량 또는 예측된 순부하량을 순부하량 설정값과 비교한다. 그리고, 순부하량 제어부(128)는 순부하량의 비교 결과를 기초로 열 생산 장치(102)의 동작 및 열생산량을 제어한다.In addition, the net load
예를 들어, 순부하량 제어부(128)는 순부하량이 순부하량 설정값 미만인 경우에, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 또한, 순부하량 제어부(128)는 순부하량이 순부하량 설정값을 초과하는 경우에, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키도록 제어하거나, 열 생산 장치(102)의 열생산 동작을 중단하도록 제어할 수 있다.For example, when the net load amount is less than the net load amount set value, the net load
응동량 제어부(130)는 전력계통 정보를 이용해 전력계통(10)의 응동량을 계산하고, 응동량의 변화를 예측한다. 여기서, 응동량 정보는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 값 또는 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기가 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 포함한다.The response
그리고, 응동량 제어부(130)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따른 전력계통(10)의 응동량을 계산하고, 응동량의 변화를 예측한다. 또한, 응동량 제어부(130)는 상기 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에서 추가적으로 필요한 발전량을 산출한다. Then, the response
그리고, 응동량 제어부(130)는 계산된 응동량 또는 예측된 응동량을 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량과 비교한다. 또한, 응동량 제어부(130)는 전력계통 정보로부터 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하고, 분석된 응동 속도를 설정값과 비교할 수 있다.In addition, the response
응동량 제어부(130)는 응동량의 비교 결과를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 신재생 에너지원의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량보다 상기 응동량이 작은 경우, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키도록 제어하거나, 열 생산 장치(102)의 열생산을 중단하도록 제어한다. The response
또한, 발전기들의 응동 속도가 느려 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 응동량 제어부(130)는 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키도록 제어하거나, 열 생산 장치(102)의 열생산을 중단하도록 제어할 수 있다.In addition, when the response speed of the generators is slow and it is difficult to cope with the fluctuation in the output of the
신재생 출력 변동 제어부(132)는 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력량 및 신재생 에너지원의 출력 변화를 분석한다. 여기서, 신재생 에너지원은 풍력 발전기, 태양광 발전기, 지열발전기, 연료전지, 바이오 에너지, 그리고 해양에너지 등을 포함한다.The renewable output
그리고, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동에 의한 전력계통(10)의 주파수 변동을 방지하거나 전력계통(10)에서의 전력수급 불균형을 방지하도록 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. In addition, the renewable output
또한, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 열 생산 장치(102)의 열생산량 및 전력소모량을 제어한다. 예를 들어, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 신재생 에너지원의 출력이 증가되는 경우에 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키도록 제어하고, 신재생 에너지원의 출력이 감소되는 경우에 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키도록 제어할 수 있다.In addition, the renewable output
따라서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키거나 감소시키도록 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통(10)의 주파수 변화를 최소화할 수 있다.Therefore, the
즉, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서의 전력소비량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통(10)에 제공되는 것과 같은 효과를 제공한다.That is, the
예비력 제어부(134)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 그리고, 예비력 제어부(134)는 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. 여기서, 예비력량 정보는 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 등을 포함한다. The reserve
주파수 추종 예비력 또는 주파수 조정 예비력은 전력계통(10)에 배치된 발전기들이 설정 시간(예를 들어, 1초) 동안 발전량을 증감발할 수 있는 예비력을 포함한다. 또한, 주파수 추종 예비력은 전력계통에 연계된 발전기의 자동발전제어 또는 주파수추종운전에 따라 순시에 자동으로 응동할 수 있는 예비력을 포함한다. 그리고, 주파수 조정 예비력은 미소수요변화 대응 및 계통 주파수 조정을 위한 예비력 등을 포함한다.The frequency tracking reserve power or the frequency adjustment reserve power includes a reserve power capable of increasing or decreasing the amount of power generated by the generators disposed in the
그리고, 순동예비력은 순간적인 부하변동이나 발전기 탈락 등의 사고 등에 의한 급격한 주파수 저하에 대비하여 순시(예를 들어, 10초)에 응동하고 출력을 증가시켜 자동발전이 가능한 예비력으로, 자동발전제어(AGC) 또는 조속기의 주파수조정(Governor Free) 운전에 따라 자동으로 응동할 수 있는 발전기의 출력 여유분을 포함한다.In addition, the pure power reserve is a reserve power capable of automatic power generation by increasing the output and responding to an instantaneous (for example, 10 seconds) in preparation for a sudden frequency drop due to an accident such as an instantaneous load change or a generator dropout. AGC) or the output margin of the generator that can be automatically operated according to the governor free operation of the governor.
그리고, 운전 상태의 예비력은 전력계통(10)에서 출력을 내고 있는 모든 발전기가 낼 수 있는 예비력을 포함한다.In addition, the reserve power in the operating state includes the reserve power that can be generated by all generators outputting from the
예비력 제어부(134)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 예비력 제어부(134)는 과거 데이터 및 현재의 변동성 전원의 출력 변화를 기초로 전력계통(10)의 예비력량 변화를 예측할 수 있다.The reserve
그리고, 예비력 제어부(134)는 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교한다.Then, the reserve
또한, 예비력 제어부(134)는 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 열생산량을 조정하여 전력계통(10)의 예비력량을 확보하도록 제어한다. In addition, the reserve
예를 들어, 예비력 제어부(134)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키거나 상기 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 증가시키도록 제어한다.For example, when the reserve power amount of the
그리고, 예비력 제어부(134)는 상기 예비력량 정보를 기초로 열 생산 장치(102)의 동작을 온/오프하거나 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 제어한다.In addition, the reserve
따라서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 증가시킴으로써, 전력계통(10)의 계통주파수에 응동하는 발전기들의 발전량 증가를 야기하고, 이로 인해 전력계통(10)의 예비력량을 증가시키는 효과를 제공한다.Accordingly, the
발전기 주파수응동 제어부(136)는 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 분석하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)에 할당한다. 그리고, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하도록 열 생산 장치(102)의 동작을 제어한다. The generator frequency
여기서, 기저발전기는 전력계통의 주파수 변화에 따른 발전기의 출력 변화를 나타내는 속도 조정율(DROOP)이 없거나 상기 속도 조정율이 설정값 미만인 발전기를 포함한다. 또한, 기저발전기는 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기(예를 들어, 원자력발전기) 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기(예를 들어, 석탄발전기) 등을 포함한다. Here, the base generator includes a generator in which there is no speed adjustment ratio (DROOP) representing a change in the output of the generator according to the frequency change of the power system or the speed adjustment ratio is less than a set value. In addition, the base generator includes a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system (for example, a nuclear power generator) or a generator whose frequency response speed is less than a set value (for example, a coal generator).
발전기 주파수응동 제어부(136)는 전력계통 정보 수신부(112)로부터 전력계통 정보를 전달받아 전력계통 정보를 분석한다. 발전기 주파수응동 제어부(136)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수 변화에 응동하도록 전력계통(10)의 주파수 정보 및 전력계통의 전력수급 정보 등을 분석한다.The generator frequency
그리고, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 수신하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)에 할당한다.And, the generator frequency
그리고, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 상기 계통주파수의 변화에 응동하도록, 주파수 비교 결과를 기초로 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 제어한다. Further, the generator frequency
예를 들어, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 전력계통(10)의 계통주파수가 증가되면, 열 생산 장치(102)에 할당된 전력의 사용을 증가시키도록, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시킨다. 그리고, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하면, 열 생산 장치(102)에 할당된 전력의 사용을 감소시키도록, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시킬 수 있다. For example, the generator frequency
그리고, 발전기 주파수응동 제어부(136)는 상기 기저발전기(12)의 출력이 전력계통의 계통주파수 변화에 응동하도록, 열 생산 장치(102)의 동작을 온/오프하거나 상기 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 제어한다. Further, the generator frequency
이를 통해서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기들이나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기들의 출력 제어가 가능하게 함으로써, 기존의 기저발전기 또는 변동성 전원에 의한 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.Through this, the
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.6 is a flowchart briefly showing a process of controlling the operation of the collective energy system according to the first embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S102, S104). 6, the
이때, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 전력계통에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통의 예비력량 정보, 또는 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보 등을 포함한다.At this time, the power system information and power system analysis information include information on the characteristics of the ramp rate of the generator connected to the power system, information on the frequency of the power system, information on the power supply and demand of the power system, and information on the net load by the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 집단에너지계통의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 집단에너지계통 정보를 수신하고, 수신된 집단에너지계통 정보를 분석한다(S106, S108). Then, the
여기서, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보는 집단에너지계통에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통의 전력 수급 정보 등을 포함한다.Here, the collective energy system information and the collective energy system analysis information include information on the characteristics of the ramp rate of the generator linked to the collective energy system, information on the heat supply and demand of the collective energy system, the usable capacity of the heat storage tank, the heat demand prediction information, and the current heat. It includes production information, current heat consumption information, and electricity supply and demand information of the collective energy system.
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보 및 상기 집단에너지계통 정보들을 복합적으로 고려해서 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 열 교환 장치(106), 및 열병합발전기(108)의 동작을 제어한다(S110). And, the
예를 들어, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통의 예비력량 정보 등을 설정값과 비교해서 열 생산 장치(102)의 열생산량을 조정하도록 제어할 수 있다.For example, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 열에너지를 집단에너지계통의 부하(20)에 공급하거나, 열병합발전기(108)에 공급한다(S112). 이때, 집단에너지 시스템(100)은 열병합발전기(108)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급할 수도 있다.In addition, the
이와 같이, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 분석하고, 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)를 통해 전력계통에서 생산된 전력을 일정하게 소모하도록 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 유지시키고 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.As described above, the
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따라 발전기의 램프레이트 특성 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.7 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of a collective energy system using information on a ramp rate characteristic of a generator according to a second embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 수신하고, 수신된 램프레이트 특성 정보를 분석한다(S202, S204). 여기서, 발전기의 램프레이트 특성 정보는 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기(108)의 램프레이트 특성 정보를 포함한다. 그리고, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.Referring to FIG. 7, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 열병합발전기의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교한다(S206).Then, the
집단에너지 시스템(100)은 상기 비교 결과를 기초로, 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작 및 열수송을 제어한다(S208). 예를 들어, 집단에너지 시스템(100)은 열병합발전기(108)의 램프레이트가 램프레이트 설정값보다 작은 경우, 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 열을 열병합발전기(108)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다.The
또한, 집단에너지 시스템(100)은 상기 비교 결과를 기초로, 열병합발전기(108)의 열생산량을 조정할 수 있다(S210). 예를 들어, 집단에너지 시스템(100)은 열병합발전기(108)의 램프레이트가 램프레이트 설정값보다 작은 경우, 열병합발전기(108)의 열생산량을 증가시키도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있다(S212).In addition, the
이때, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통(10)과 집단에너지계통의 전력공급량 및 전력소비량을 제어하면서, 발전기의 램프레이트 정보를 기초로 열 생산 장치(102)나 열병합발전기(108)의 열생산량을 조절할 수 있다. At this time, the
예를 들어, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통의 주파수 정보 또는 전력수급 정보를 이용해 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어하고 있을 때, 열병합발전기(108)의 램프레이트 정보를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 열에너지를 열병합발전기(108)에 공급하도록 제어함으로써, 열병합발전기(108)의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킬 수도 있다.For example, the
이와 같이, 본 발명은 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 열병합발전기가 열을 추가적으로 생산해서 전력 생산에 사용하도록 제어하거나, 또는 열 생산 장치의 열생산량을 조정하도록 제어함으로써, 열병합발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다. As described above, the present invention controls the cogeneration generator to additionally produce heat and use it for power generation by using excess power of the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the ramp rate characteristic information of the generator. Or, by controlling the heat production amount of the heat production device to be adjusted, the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the combined heat and power generator are improved, and the system frequency of the power system can be prevented from sudden change due to fluctuations in the output of variable power. .
또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선(예를 들어, 덕커브)을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, so that even when the output of the variable power source sharply decreases or the power load increases, the generators generate power according to the demand curve of the power load (eg, duck curve). Provide an environment that can be produced.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.8 is a flowchart briefly showing a process of controlling the operation of the collective energy system using the grid frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S302, S304). 이때, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통의 주파수 정보를 분석하고, 변동성 전원(16)의 출력 변화로 인한 계통주파수 변화를 예측할 수 있다. 여기서, 주파수 정보는 실시간 계통주파수, 계통주파수 예측값, 주파수 변화율, 주파수 민감도 등을 포함한다. 그리고, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다Referring to FIG. 8, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 계통주파수를 모니터링하고, 전력계통(10)의 실시간 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다(S306). 물론, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수 예측값, 주파수 변화율 또는 주파수 민감도를 주파수 설정값과 비교하고, 이때의 비교결과를 기초로 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작 및 열 수송을 제어할 수도 있다.Then, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하여 제1 주파수 설정값보다 큰 경우, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키거나, 열 교환 장치(106)의 열변환량을 증가시킬 수 있다(S308, S310). 즉, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수가 증가하는 경우 전력계통(10)에서 초과 생산된 전력을 집단에너지계통에서 소비하고, 이를 통해서 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 유지시킬 수 있다.In addition, when the system frequency of the
또한, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수와 상기 제1 주파수 설정값의 차이를 기초로 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 산정하고, 산정된 전력소모량을 소비하도록 열 생산 장치(102)의 열생산량을 제어할 수 있다(S312). 이때, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수와 제1 주파수 설정값의 차이를 이용해 집단에너지계통에서의 전력소비량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수와 제1 주파수 설정값의 차이에 비례하여 집단에너지계통에서의 열생산량이 증가되도록 제어할 수도 있다.In addition, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 계통주파수를 상기 제1 주파수 설정값 보다 작은 제2 주파수 설정값과 비교한다(S314). 그리고, 계통주파수가 감소하여 제2 주파수 설정값 보다 작은 경우, 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나, 열 교환 장치(106)의 열변환량을 감소시킬 수 있다(S316). 즉, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수가 감소하는 경우에 집단에너지계통에서의 전력소비량을 감소시키고, 이를 통해서 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 안정화시킬 수 있다.Then, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 계통주파수와 제2 주파수 설정값의 차이를 기초로 열 생산 장치(102)의 전력소모량을 산정하고, 해당 전력소모량을 소비하도록 열 생산 장치(102)의 열생산량을 제어할 수 있다(S318).And, the
따라서, 본 발명의 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법은 전력계통(10)의 주파수 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어함으로써, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.Accordingly, the collective energy system and the collective energy system control method of the present invention control the operation of the
또한, 본 발명의 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법은 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통에서의 전력소비량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 감소시키도록 제어할 수도 있다.In addition, the collective energy system and the collective energy system control method of the present invention can be controlled to increase the amount of power consumption in the collective energy system when the frequency change rate is greater than the set value and the system frequency increases rapidly. And, in the case of an emergency in which the system frequency sharply decreases due to a generator dropout or a large-scale load surge, the
예를 들어, 전력계통의 주파수 변화율은 음의 값을 갖을 수 있다. 그리고, 음의 값을 갖는 주파수 변화율이 설정값보다 작아져서 계통주파수가 급감하는 경우, 본 발명의 집단에너지 시스템은 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 감소시키거나, 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 정지시키도록 제어할 수 있다.For example, the frequency change rate of the power system may have a negative value. And, when the frequency change rate having a negative value is smaller than the set value and the system frequency is rapidly decreased, the collective energy system of the present invention reduces the power consumption of the
다시 말해서, 전력계통(10)에서 발전량이 증가해 계통주파수가 증가하는 경우에는 집단에너지계통의 전력 소비를 증가시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 낮출 수 있다. 또한, 전력계통(10)의 발전량이 감소해 계통주파수가 감소하는 경우에는 집단에너지계통의 전력 소비를 감소시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 높일 수 있는 환경을 제공한다.In other words, when the amount of power generated in the
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.9 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S402, S404). 9, the
이때, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하고, 이를 기초로 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측할 수 있다(S406). 여기서, 전력계통(10)의 전력수급 불균형은 전력계통(10)에 연계된 발전기의 탈락, 전력계통(10)의 전력수요 급변, 또는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동 급변 등에 의해서 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 포함한다. At this time, the
그리고, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에서 초과 생산되거나 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 공급받기로 결정한다(S408, S410).And, when the power supply of the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)가 상기 잉여전력을 소모하도록 제어한다(S412). In addition, the
또한, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 전력계통(10)에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 집단에너지 시스템(100)은 집단에너지계통에서 소비하는 전력량을 감소시키도록 제어한다(S414).In addition, when the power supply from the
예를 들어, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나 열 교환 장치(106)의 열변환량을 감소시키고, 필요한 경우 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 중단시키도록 제어한다(S416).For example, the
이때, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 이용해서 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 전력계통에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 집단에너지 시스템(100)은 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나 열생산을 중단하도록 제어할 수 있다.At this time, the
따라서, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.Therefore, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and the operation of the
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.10 is a flowchart schematically showing a process of controlling the operation of the collective energy system based on the indication signals of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 지시신호 또는 집단에너지계통 지시신호를 수신한다(S502, S504). Referring to FIG. 10, the
여기서, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10)과 집단에너지계통의 안정성과 경제성을 함께 고려해서 생성되는 신호를 포함한다.Here, the indication signal of the power system or the indication signal of the collective energy system includes a signal generated by considering the stability and economy of the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 외부에서 수신된 신호를 분석하고, 열 생산 장치(102), 열 저장 장치(104), 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다(S506, S508). Then, the
또한, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 열 생산 장치(102)의 열생산량을 조절하거나, 열 교환 장치(106)의 열교환량을 조절하도록 제어할 수 있다(S510).In addition, the
이때, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10) 및 집단에너지계통의 안정성을 제약조건으로 결정된다. 또한, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10) 및 집단에너지계통의 안정성이 만족되는 경우에 전력계통(10)의 경제성과 집단에너지계통의 경제성을 고려하여 결정된다. At this time, the instruction signal of the power system or the instruction signal of the collective energy system is determined as a constraint on the stability of the
따라서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 외부의 지시신호를 기초로 국가 전체적으로 에너지 비용이 절감되는 방향으로 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통의 발전단가 보다 낮아서 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통의 경제성 보다 큰 경우에는 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 증가시키도록 제어한다. Accordingly, the
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따라 전력계통의 순부하량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.11 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the net load of the power system according to the sixth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보를 수신하고, 변동성 전원(16)으로 인한 전력계통(10)의 출력 변동을 모니터링한다(S602, S604). 여기서, 변동성 전원(16)은 기상조건과 같은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다.Referring to FIG. 11, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 순부하량을 계산하고, 순부하량의 변화를 예측한다(S606). 여기서, 순부하량 정보는 전력계통(10)의 총부하량에서 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력량을 차감한 값을 포함한다. Then, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 순부하량을 순부하량 설정값과 비교하여 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 제어한다(S608).Then, the
예를 들어, 순부하량이 순부하량 설정값보다 작은 경우에는 전력계통(10)의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)에 공급하도록 제어한다. 그리고, 집단에너지 시스템(100)은 변동성 전원(16)에 의한 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하거나 전력계통(10)의 계통주파수가 안정화되도록 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키도록 제어한다(S610, S612).For example, when the net load is less than the set value of the net load, the excess power of the
또한, 순부하량이 순부하량 설정값보다 큰 경우에는 열 생산 장치(102)의 열생산량 또는 열 교환 장치(106)의 열변환량을 감소시키도록 제어하고, 필요한 경우 열 생산 장치(102) 및 열 교환 장치(106)의 동작을 중단시키도록 제어한다(S614, S616).In addition, when the net load amount is greater than the net load amount set value, the heat production amount of the
도 12는 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이고, 도 13은 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.12 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system, and FIG. 13 is a graph showing a change in net load due to an increase in output of a variable power supply.
도 12 및 도 13을 참조하면, 변동성 전원(16)의 출력 변동성 증가시에 순부하량은 덕커브 형태로 형성된다. 특히, 전력계통(10)에 연계되는 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 비중이 증가될 경우, 일출 후 전력부하가 급감하고, 일몰 후 전력부하가 급증하는 현상으로 인해서, 전력수요곡선이 기존의 전력수요곡선과는 다른 패턴으로 변화될 것으로 예상된다. 또한, 덕커브 현상이 심화되는 경우에는 전력수요예측 오차가 증가되고, 제약비용이 증가되는 어려움이 예상된다.12 and 13, when the output variability of the
예를 들어, 신재생 에너지원인 풍력 발전기는 풍속에 의해서 출력이 크게 좌우되며, 태양광 발전기는 태양광 모듈의 일사량에 의해서 출력이 좌우된다. 그리고, 풍력 및 태양광 같은 신재생 에너지원은 낮 시간대에 출력이 증가되며, 이로 인해서 전력계통(10)의 총부하량에서 신재생 에너지원의 출력량을 차감한 전력계통(10)의 순부하량이 크게 감소된다. For example, the output of a wind power generator, which is a renewable energy source, is largely influenced by wind speed, and the output of a solar power generator is influenced by the amount of insolation of a solar module. In addition, the output of new and renewable energy sources such as wind and solar power is increased during the day, and as a result, the net load of the
특히, 신재생 에너지원의 출력 변동성이 큰 계절의 낮 시간대에 신재생 에너지원이 전력계통(10)에 연계되어 있는 경우, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 야기하고, 전력계통(10)의 주파수가 불안정해지는 문제가 발생된다.In particular, when the renewable energy source is connected to the
따라서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 순부하량을 설정값과 비교하여 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 열생산량 및 전력소모량을 제어함으로써, 변동성 전원(16)의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.Therefore, the
도 14는 본 발명의 제7실시예에 따라 전력계통의 응동량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.14 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the amount of response of the power system according to the seventh embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보를 수신하고, 변동성 전원(16)으로 인한 전력계통(10)의 출력 변동을 모니터링한다(S702, S704).Referring to FIG. 14, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따라 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 전력계통(10)의 응동량 또는 응동 속도를 계산한다(S706). In addition, the
여기서, 응동량은 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전량을 포함한다. 그리고, 응동 속도는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전 속도를 포함한다. 이때, 이러한 응동량 및 응동 속도는 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 포함할 수 있다.Here, the amount of response includes the amount of generation that the generators connected to the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에서 추가적으로 필요한 발전량을 산출하고, 상기 응동량과 전력계통(10)에 필요한 발전량을 비교한다(S708). In addition, the
예를 들어, 전력계통(10)에 필요한 발전량보다 상기 응동량이 작은 경우에는 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나, 열 교환 장치(106)의 열변환량을 감소시키도록 제어한다(S710, S712). 이때, 집단에너지 시스템(100)은 상기 응동 속도를 설정값과 비교하고, 발전기들의 응동 속도가 느려 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 열 생산 장치(102)의 열생산량을 감소시키거나, 열 교환 장치(106)의 열변환량을 감소시키도록 제어할 수도 있다.For example, when the amount of response is smaller than the amount of power required for the
예를 들어, 풍력 및 태양광 같은 신재생 에너지원은 아침 시간대에는 출력이 크게 증가되고, 이로 인해서 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 응동량이 급감한다. 반대로, 저녁 시간대에는 신재생 에너지원의 출력이 크게 감소되며, 이로 인해서 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 응동량이 급증한다. For example, the output of renewable energy sources such as wind power and solar power is greatly increased in the morning hours, and thus, the amount of response that the generators of the
하지만, 전력계통(10)에 연계된 발전기들은 상기와 같은 변동성 전원(16)의 급격한 출력 변화에 따라 전력 생산을 증가시키거나 전력 생산을 감소시키지 못하는 어려움이 있다. 그로 인해서, 신재생 에너지원과 같은 변동성 전원(16)의 출력 변화는 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 야기하고, 전력계통(10)의 계통주파수가 불안정해지는 문제를 야기한다.However, the generators connected to the
하지만, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량보다 응동량이 작은 경우, 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 전력소모량 및 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 조정하도록 제어함으로써, 전력계통(10)의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.However, in the
도 15는 본 발명의 제8실시예에 따라 전력계통의 예비력량 정보를 이용해 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.15 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system using information on the reserve power of the power system according to the eighth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제8실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S802, S804). Referring to FIG. 15, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 모니터링한다(S806). 여기서, 예비력량은 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 등을 포함한다.Then, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 집단에너지계통에서의 전력소비량을 제어한다(S808).In addition, the
예를 들어, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 열병합발전기(108)의 출력을 증가시키고, 열병합발전기(108)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어한다(S810). For example, the
또한, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 열생산량을 증가시키거나, 열 교환 장치(106)의 열변환량을 증가시키도록 제어한다(S812). In addition, the
즉, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력이 부족한 경우에, 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 전력소모량 또는 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 증가시킴으로써, 전력계통(10)의 계통주파수에 응동하는 발전기들의 발전량 증가를 야기하고, 이로 인해 전력계통(10)의 예비력량을 증가시키는 효과를 제공한다.That is, the
또한, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에 예비력이 부족할 것으로 예상되면, 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 전력소모량 또는 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 증가시킨다. 그리고 나서, 전력계통(10)의 예비력을 증가시킬 필요가 있는 경우에는 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)의 전력소모량 또는 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 감소시키거나, 전력 소모 동작을 중단시킨다. In addition, when the
이를 통해서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 상기 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다. Through this, the
또한, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력을 증가시킬 필요가 있는 경우에, 전력계통(10)에서 집단에너지계통으로의 전력 공급을 감소시킴으로써, 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로의 전력 공급을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the
도 16은 본 발명의 제9실시예에 따라 기저발전기에서 생산된 전력의 일부가 계통주파수의 변화에 응동하도록 집단에너지 시스템의 동작을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 5의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.16 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the operation of the collective energy system so that a part of the power produced by the base generator according to the ninth embodiment of the present invention responds to a change in the system frequency. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 5.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제9실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 분석하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 전력 소모 수단인 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)에 할당한다(S902, S904). Referring to FIG. 16, the
여기서, 기저발전기(12)는 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기 등을 포함한다. 이때, 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기는 원자력 발전기를 포함할 수 있으나, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기는 석탄발전기를 포함할 수 있으나, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 계통주파수 변화를 분석하고, 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하여 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 상기 계통주파수 변화에 응동하도록 제어한다(S906, S908). In addition, the
예를 들어, 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하여 주파수 설정값보다 큰 경우, 집단에너지 시스템(100)은 집단에너지계통의 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)에 할당된 전력의 사용을 증가시키도록 제어한다(S910). 이를 통해서, 본 발명은 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하여 주파수 추종운전을 하는 것과 같은 효과를 제공한다(S912).For example, when the system frequency of the
하지만, 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하여 주파수 설정값보다 작은 경우에는 집단에너지계통의 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)에 할당된 전력의 사용을 감소시키도록 제어한다(S914). 이를 통해서, 집단에너지 시스템(100)은 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하여 주파수 추종운전을 하도록 제어할 수 있다(S916).However, when the system frequency of the
예를 들어, 국내의 전력계통은 타국가와의 계통 연계가 어려워 전기적인 섬의 특성을 가지고 있으며, 주파수 추종 운전을 하지 않는 원자력 발전기의 비중이 높아서 주파수 안정도 유지 측면에서 불리한 여건에 있다. 하지만, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102)가 전력계통(10)의 계통주파수 변화에 응동하여 원자력 발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모함으로써, 원자력 발전기가 주파수 추종운전을 하는 것과 같은 효과를 제공한다.For example, the domestic power system has the characteristics of an electric island because it is difficult to connect the grid with other countries, and the proportion of nuclear power generators that do not operate according to frequency is high, which is disadvantageous in terms of maintaining frequency stability. However, in the present invention, the
다시 말해서, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)가 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통(10)의 주파수 정보를 기초로 열 생산 장치(102)의 전력소모량 또는 열 교환 장치(106)의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통(10)의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In other words, when the
즉, 본 발명의 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 원자력발전기나 주파수 응동 속도가 낮은 석탄발전기로 인해서 전력계통(10)의 주파수가 불안정해지는 문제를 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.That is, the
도 17은 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.17 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.
전력계통에 연계된 발전기들의 발전 단가는 발전기(a)가 가장 낮고, 발전기(h)로 갈수록 발전 단가가 높다. 기존에는 발전 비용이 제일 낮은 발전기순(a<b<c<d<e<f<g<h)으로 발전기들의 우선순위를 정하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)을 충족시킬 수 있도록 발전기들에 출력을 배분한다. The power generation cost of the generators connected to the power system is the lowest at the generator (a), and the higher the power generation cost goes to the generator (h). Previously, the generators were prioritized in the order of generators with the lowest generation cost (a<b<c<d<e<f<g<h), and the generators were placed in order to meet the demand curve (x) for each time period. Distribute the output.
도 16을 참조하면, 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위를 정하여 전력계통을 운영하는 경우에는 발전비용이 낮은 발전기들(a,b,c,d)을 하루 종일 최대 출력으로 운영하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)과 맞닿는 부분의 발전기들(e,f,g,h)만 수요곡선(x)을 따라 발전기 출력을 증감발하도록 제어할 수 있다. 즉, 도 17은 전력계통(10)을 가장 저렴하게 운영할 있는 이상적인 발전 계획이다.Referring to FIG. 16, in the case of operating the power system by setting the priority of generators in the order of power generation cost, generators (a, b, c, d) with low power generation costs are operated at maximum output throughout the day, and for each time period. Only the generators (e, f, g, h) in contact with the demand curve (x) can be controlled to increase or decrease the generator output along the demand curve (x). That is, FIG. 17 is an ideal power generation plan for operating the
하지만, 발전기(e)는 도 17에서와 같은 새벽 시간대의 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감발하지 못하는 어려움이 있다. 예를 들어, 이때의 발전기(e)는 석탄 발전기일 수 있다.However, the generator (e) has a difficulty in not increasing or decreasing the amount of power generation along the demand curve (x) in the early morning hours as shown in FIG. 17. For example, the generator e at this time may be a coal generator.
도 18은 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다. 18 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.
도 18을 참조하면, 발전기(f)는 발전기(e)가 맞추지 못하는 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감할 수 있다. 이때의 발전기(f)는 가스 발전기일 수 있다.Referring to FIG. 18, the generator (f) may increase or decrease the amount of power generation along a demand curve (x) that the generator (e) cannot meet. The generator (f) at this time may be a gas generator.
즉, 기존의 전력계통은 새벽 시간대에 발전기(f)를 켜고, 발전기(e)를 꺼야 하는 제약조건이 존재한다. 또한, 발전기(e)는 발전기의 출력을 신속하게 온오프시킬 수 없는 제약이 있는 경우, 최소 발전량을 적정하게 유지하도록 제어해야 하는 어려움이 있다. That is, in the existing power system, there is a constraint to turn on the generator (f) and turn off the generator (e) at dawn. In addition, when there is a limitation in that the generator e is not able to quickly turn on and off the output of the generator, there is a difficulty in controlling to properly maintain the minimum amount of power generation.
그러므로, 기존의 전력계통은 도 18에서와 같이 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 조정해야만 한다.Therefore, the existing power system must adjust the priority and output distribution of the generators by reflecting the constraints of the generator as shown in FIG. 18.
도 19는 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.19 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure a minimum reserve power.
도 19를 참조하면, 기존의 전력계통은 최소 예비력 확보를 위해서 발전 단가가 발전기(h) 보다 비싼 발전기(i)를 가동해야 한다. 또한, 기존에는 전력계통의 예비력 확보를 위해서 발전기들(d,e,f,g)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2)시켜 운영해야 하는 어려움이 있다.Referring to FIG. 19, in order to secure a minimum reserve power, the existing power system must operate a generator (i) having a power generation cost higher than that of the generator (h). In addition, conventionally, in order to secure the reserve power of the power system, the power generation amount of the generators (d, e, f, g) is constantly decelerated (d1, e1, f1, g1), and the generators (f, g, There is a difficulty in operating by evaporating the generation amount of h,i) (f2,g2,h2,i2).
도 20은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.20 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.
도 20을 참조하면, 기존의 전력계통은 선로 과부하, 과도 안정도, 또는 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정해야 한다.Referring to FIG. 20, in the existing power system, priority and output distribution of generators should be modified in consideration of the constraints of the power system such as line overload, transient stability, or voltage stability.
따라서, 기존에는 상기와 같은 제약조건을 해소하고 전력계통을 안정적으로 운영하기 위해서 발전 단가가 가장 비싼 발전기(k)를 가동한다. 그리고, 기존의 전력계통은 발전기들(d,e,f,g,h)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1,h1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i,k)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2,k2)시켜 운영해야 한다. 즉, 기존의 전력계통은 전력계통의 안정성 확보를 위해서 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정하여 운영하는 어려움이 있다.Therefore, conventionally, in order to solve the above constraints and stably operate the power system, the generator (k) having the highest power generation cost is operated. In addition, the existing power system constantly degenerates (d1,e1,f1,g1,h1) the amount of power generated by the generators (d,e,f,g,h), and the generators (f,g, The generation of h,i,k) must be evaporated (f2,g2,h2,i2,k2). That is, in the existing power system, it is difficult to operate by modifying the priority and output distribution of generators in consideration of the constraints of the power system in order to secure the stability of the power system.
이와 같이, 도 17 내지 도 20을 비교 검토한 결과, 기존의 전력계통은 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력 확보를 위해서, 발전 단가가 높은 발전기들로 우선순위를 수정하여 운영해야 하므로, 국가 전체적으로 에너지 비용이 증가하는 어려움이 있다. As a result of comparing and reviewing FIGS. 17 to 20 in this way, the existing power system satisfies the constraints of the generator and the constraints of the power system, and in order to secure the minimum reserve power of the power system, it is preferred to generators with high power generation costs. Since the ranking must be revised and operated, there is a difficulty in increasing energy costs across the country.
도 21은 본 발명의 실시예에 따라 집단에너지계통의 열 생산을 제어하는 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.21 is a graph showing the priority and output distribution of generators when controlling the heat production of the collective energy system according to an embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법은 집단에너지계통의 에너지 변환 수단인 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)를 통해서 전력계통(10)의 잉여 전력을 일정하게 소모하도록 제어함으로써, 기존의 수요곡선(x)을 본 발명의 수요곡선(y)와 같이 증가시키는 효과를 제공한다. Referring to FIG. 21, the collective energy system and the collective energy system control method according to an embodiment of the present invention include a
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법은 집단에너지계통의 열 생산 장치(102) 또는 열 교환 장치(106)가 전력계통(10)의 전력을 일정하게 소모하도록 제어함으로써, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.For example, in the collective energy system and the collective energy system control method according to an embodiment of the present invention, the
다시 말해서, 본 발명은 발전 단가가 낮은 발전기순으로 출력을 배분하도록 하면서도 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력을 확보할 수 있는 환경을 제공한다. 그리고, 이를 통해서 본 발명은 국가 전체적으로 에너지 비용을 최소화하여 전력계통 및 집단에너지계통의 경제성을 확보할 수 있는 환경을 제공한다.In other words, the present invention provides an environment in which power is distributed in the order of generators with low power generation costs, while satisfying the constraints of the generator and the constraints of the power system, and securing the minimum reserve power of the power system. In addition, through this, the present invention provides an environment in which the economy of the power system and the collective energy system can be secured by minimizing energy costs throughout the country.
또한, 전기자동차와 같은 충전부하의 확대로 인해서 전력계통의 전력수요가 증가하여 전력수요의 불확실성이 증가될 수 있다. 하지만, 본 발명은 발전기들의 램프레이트를 향상시키고, 집단에너지계통의 에너지 변환 장치 및 열병합발전기를 통해서 전력계통의 부하를 조정하거나 전력계통에 필요한 예비력을 확보함으로써, 전기자동차 확대로 인한 전력수요의 불확실성을 해소하고, 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, due to the expansion of the charging load such as an electric vehicle, the power demand of the power system may increase, thereby increasing the uncertainty of the power demand. However, the present invention improves the ramp rate of the generators, adjusts the load of the power system through the energy conversion device and the cogeneration generator of the collective energy system, or secures the reserve power necessary for the power system, thereby increasing the uncertainty of power demand due to the expansion of electric vehicles It provides an environment that can solve the problem and prevent deterioration in the stability of the power system.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 및 집단에너지 시스템 제어 방법은 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치가 전력계통 정보를 기초로 전력계통의 전력을 일정하게 소모함으로써, 발전비용순으로 전력계통에 연계된 발전기들의 출력 분배가 가능하고, 전력계통의 예비력을 확보하며, 전력계통의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.As described above, in the collective energy system and the collective energy system control method for power system frequency control according to an embodiment of the present invention, the energy conversion device disposed in the collective energy system constantly adjusts the power of the power system based on the power system information. By consuming, it is possible to distribute the output of the generators connected to the power system in order of generation cost, secure the reserve power of the power system, and provide an environment in which the system frequency of the power system can be stably maintained.
또한, 본 발명은 에너지 변환 장치를 통해 전력계통의 전력을 일정하게 소모하면서, 전력계통의 주파수 정보 및 전력수급 정보 등을 기초로 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조절해줌으로써, 전력계통의 전력수급 불균형을 방지하고, 전력계통의 계통주파수 변화를 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention constantly consumes the power of the power system through the energy conversion device, and adjusts the power consumption amount of the energy conversion device based on the frequency information and power supply and demand information of the power system. And provide an environment that can minimize changes in the grid frequency of the power system.
또한, 본 발명은 에너지 변환 장치에서 생산된 열에너지를 열병합발전기에 공급하도록 제어함으로써, 열병합발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is to improve the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the cogeneration generator by controlling the heat energy produced by the energy conversion device to be supplied to the cogeneration generator, and to prevent a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power. Provide an environment that can be used.
또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.
또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is capable of stably maintaining the power supply and demand of the power system and stably maintaining the frequency of the power system by controlling the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system based on the system frequency of the power system. Provide the environment.
또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.
또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 집단에너지계통 정보를 복합적으로 고려해서 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention minimizes the frequency change of the power system and solves the power supply and demand imbalance problem by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system by considering the information of the power system and the collective energy system information in combination. Provide an environment that can be used.
또한, 본 발명은 전력계통의 지시신호 및 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조정함으로써, 국가 전체적으로 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention comprehensively considers the economics of the power system and the collective energy system based on the instruction signal of the power system and the collective energy system, and adjusts the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system. In addition, it provides an environment that can reduce energy costs across the country.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It solves the imbalance problem and provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 의한 전력계통의 응동량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption amount of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on information on the amount of response of the power system due to fluctuations in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of power supply and demand imbalance and provides an environment to stably maintain the frequency of the power system.
또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device arranged in the collective energy system based on the output fluctuation of the renewable energy source linked to the power system, It minimizes the frequency change and prevents the frequency change of the power system, thereby providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.
또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the output fluctuation of the renewable energy source, as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect to the power system. It provides an environment that can provide
또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조정함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention can secure the reserve power of the power system and stably maintain the power supply and demand of the power system by adjusting the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system. Provide an environment that is there.
또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치가 기저발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention, when the energy conversion device disposed in the collective energy system consumes part of the power produced by the base generator, by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system based on the power system information, It provides an environment in which frequency instability of the power system can be eliminated by enabling the output control of a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system or a low frequency response speed.
또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 에너지 변환 장치의 전력소모량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by controlling the power consumption of the energy conversion device disposed in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. 이러한 기록 매체는 서버뿐만 아니라 사용자 단말에서도 실행될 수 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through an apparatus and a method, but may be implemented through a program that realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Such a recording medium can be executed not only in the server but also in the user terminal.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (17)
상기 전력계통 정보를 기초로 상기 전력계통에 연계된 변동성전원의 출력변동이나 상기 전력계통의 제약조건으로 인해서 상기 전력계통을 불안정하게 하는 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 전력을 분석하는 단계,
상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 상기 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 전력을 소모하도록 집단에너지계통에 배치된 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계,
전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 감지하는 단계,
상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위한 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 및 응동 속도를 기초로 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계,
상기 전력계통의 예비력량 정보를 수신하는 단계,
상기 전력계통의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 상기 전력계통의 예비력량을 확보하도록 상기 열 생산 장치의 동작을 제어하되, 전력계통의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 열 생산 장치의 열생산량을 증가시키거나 상기 열 생산 장치의 전력소모량을 증가시키는 단계, 그리고
상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 상기 집단에너지계통의 부하 또는 열병합발전기에 공급하도록 제어하는 단계를 포함하며,
상기 전력 계통 정보는,
발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 상기 전력계통의 주파수 정보, 상기 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원에 의한 순부하량 정보, 상기 변동성 전원에 의한 응동량 정보, 상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동 정보, 상기 전력계통의 예비력량 정보, 및 상기 전력계통에 연계된 발전기의 출력 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.Detecting power system information of the power system,
Based on the information on the power system, it is expected that the power that is over-produced in the power system or over-produced in the power system, which destabilizes the power system due to output fluctuations of the variable power connected to the power system or constraints of the power system Analyzing the expected power,
Controlling the amount of heat produced by a heat generating device disposed in the collective energy system so as to consume excess power produced by the power system or power expected to be over produced by the power system,
Detecting a fluctuation in the output of the volatile power source linked to the power system,
Adjusting the heat production amount of the heat generating device based on the response amount and the response speed of the generators connected to the power system to respond to the fluctuation in the output of the volatile power source,
Receiving information on the reserve capacity of the power system,
Compares the amount of reserve power of the power system with a set value of reserve power, and controls the operation of the heat generating device to secure the amount of reserve power of the power system, but if the amount of reserve power of the power system is less than the set value of reserve power, the heat production device Increasing the amount of heat produced or increasing the amount of power consumption of the heat generating device, and
Controlling to supply heat produced by the heat production device to a load of the collective energy system or a combined heat and power generator,
The power system information,
Ramp rate characteristic information of the generator, frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, net load information by the variable power source, information about the amount of response by the variable power source, and the signal linked to the power system A collective energy system control method for power system frequency control, comprising: output fluctuation information of a renewable energy source, information on a reserve power amount of the power system, and output information of a generator connected to the power system.
상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 상기 열병합발전기에 제공하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Controlling to provide heat generated by the heat generating device to the combined heat and power generator so as to improve the power generation efficiency or ramp rate characteristics of the combined heat and power generator disposed in the collective energy system.
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 열 생산 장치에서 생산된 열을 열 저장 장치에 저장하는 단계, 그리고
상기 열 저장 장치에 저장된 열을 상기 집단에너지계통의 부하에 공급하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Storing the heat produced by the heat production device in a heat storage device, and
Supplying heat stored in the heat storage device to a load of the collective energy system
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 열 저장 장치에 저장된 열을 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에 공급하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 4,
Supplying heat stored in the heat storage device to a combined heat and power generator disposed in the collective energy system
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 집단에너지계통에 배치된 열 변환 장치가, 상기 전력계통 정보를 기초로 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 저온수를 고온수로 변환하는 단계, 그리고
상기 고온수를 상기 집단에너지계통의 부하에 공급하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Converting, by a heat conversion device disposed in the collective energy system, low-temperature water into hot water by using power over-produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the power system information, And
Supplying the hot water to the load of the collective energy system
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 열 변환 장치에서 변환된 상기 고온수를 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에 공급하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In paragraph 6,
Supplying the hot water converted by the heat conversion device to a cogeneration generator disposed in the collective energy system
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 전력계통의 계통주파수를 감지하는 단계,
상기 전력계통의 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 열 생산 장치의 열 생산량을 증가시키는 단계, 그리고
상기 계통주파수가 감소하는 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량 감소시키거나, 상기 열 생산 장치의 열 생산을 중단하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Detecting the system frequency of the power system,
When the grid frequency of the power system increases, increasing the amount of heat produced by the heat generating device, and
When the system frequency decreases, controlling to reduce the heat production amount of the heat production device or stop the heat production of the heat production device
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
전력계통의 전력수급 정보를 감지하는 단계,
상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량을 증가시키는 단계, 그리고
상기 전력계통에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 상기 열 생산 장치의 열생산량을 감소시키거나 열생산을 중단하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Detecting power supply and demand information of the power system,
When the power supply of the power system is greater than the power demand, increasing the amount of heat produced by the heat generating device, and
When the power supply from the power system is less than the power demand or the increase rate of the power demand from the power system is greater than a set value, controlling to reduce the heat production amount of the heat generating device or stop the heat production
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 전력계통의 지시신호 또는 상기 집단에너지계통의 지시신호를 수신하는 단계,
상기 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호에 의해서 상기 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Receiving an indication signal of the power system or an indication signal of the collective energy system,
Controlling the amount of heat produced by the heat generating device by the command signal of the power system or the command signal of the collective energy system
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 감지하는 단계, 그리고
상기 변동성 전원의 출력 변동에 의한 순부하량이 순부하량 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Detecting a fluctuation in the output of the fluctuating power source linked to the power system, and
Comparing the net load amount due to the fluctuation of the output of the volatile power source with the net load amount set value, and adjusting the heat production amount of the heat generating device based on the comparison result
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 감지하는 단계,
상기 신재생 에너지원의 출력 변동에 따른 전력계통의 계통주파수 변동을 예측하는 단계, 그리고
상기 계통주파수가 소정 범위를 유지하도록 상기 열 생산 장치의 열생산량을 조정하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Detecting a fluctuation in the output of a renewable energy source linked to the power system,
Predicting a grid frequency fluctuation of the power system according to the fluctuation of the output of the renewable energy source, and
Adjusting the heat production amount of the heat production device so that the system frequency maintains a predetermined range
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 전력계통에 연계된 발전기의 출력 정보를 취득하는 단계,
상기 발전기에서 생산된 전력의 일부를 상기 열 생산 장치에 할당하는 단계, 그리고
상기 전력계통 정보의 변화에 응동하여 상기 열 생산 장치의 열생산량을 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Acquiring output information of a generator linked to the power system,
Allocating a portion of the power produced by the generator to the heat generating device, and
Controlling the amount of heat produced by the heat generating device in response to the change in the power system information
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
상기 전력계통에 연계된 발전기는,
상기 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기
를 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In paragraph 15,
The generator connected to the power system,
Generators that cannot perform frequency following operation in the power system or whose frequency response speed is less than the set value
Collective energy system control method for power system frequency control comprising a.
전력계통 정보 또는 집단에너지계통 정보를 기초로, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하는 단계
를 더 포함하는 전력계통 주파수 제어를 위한 집단에너지 시스템 제어 방법.In claim 1,
Supplying power produced by a cogeneration generator disposed in the collective energy system to the power system based on power system information or collective energy system information
Collective energy system control method for power system frequency control further comprising a.
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2018
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